DE1756560A1 - Schuerze eines Stroemungsmittelkissens einer Stroemungsmittelkissenmaschine - Google Patents

Description

Schürze eines Strömungsmittelkissens einer Strömungsmittelkisaenmasohine

Die vorliegende Erfindung betrifft StrömungsmittelkissehmascMnen und hat eine Schürze zum Gegenstand, die eine unter Druck stehende Kammer (sogenannte Vollkammer) seitlich begrenzt, in der ein Kissen aus Luft oder einem anderen Strömungsmittel erzeugt wird.

Sie befaßt sich insbesondere mit flexiblen Schürzen, die im Grundriß eine Kreisform oder eine aus Kreisbögen zusammengesetzte Form mindestens an ihrem freien Rand aufweisen und die an diesem freien Rand einen kleineren Querschnitt haben als in einer näher beim entgegengesetzten Befestigungsrand liegenden Querebene. Solche Schürzen wurden insbesondere in der deutschen Patentschrift 1 190 800 beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann bei diesem bekannten Fall mit Vorteil angewendet werden.

Zu der Schürze gemäß der vorliegenden Erfindung gehört eine flexible rautenförmige Struktur, die durch ein Netz sich kreuzender Drähte oder Seile gebildet ist, dae eine Armatur darstellt, während die Dichtheit und die Form der Schürze durch

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eine Verkleidung gewährleistet ist, die fest mit der rautenförmigen Armatur verbunden ist oder lediglich mit dieser .zusammen-, hängt.

Gemäß einer technischen Besonderheit der vorliegenden Erfindung hat die Schürze mit der rautenförmigen Armatur im Ruhezustand eine Form, die der Form eines Basketball-Korbes ähnlich ist, also eine Form mit einem gekrümmten Profil, dessen konvexe Seite nach außen v/eist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Drähte oder Seile dn einer oder mehreren Schichten längs Schraubenlinien angeordnet, wobei diese Schraubenlinien mit einer Querebene (im allgemeinen einer waagerechten Querebene) einen Winkel bilden, der kleiner als ungefähr 3!?,4° sein muß (Winkel, dessen Tangens kleiner als l/K? sein muß.)

Unter den Vorteilen, die eine so gebaute Schürze mit sich bringt, können folgende genannt werden :

- Die Drähte oder Seile, die die Armatur der Schürze bilden, sind nur auf Zug beansprucht, was ihnen eine große Lebensdauer . gibt,

- jede Erhöhung des Druckes innerhalb der Schürze führt zu einer Verminderung des Kissenvolumens, wodurch eine gute dynamische Dämpfung des Fahrzeuges gewährleistet ist,

- jede Vergrößerung der Belastung führt zu einer Verringerung der Schürzenhöhe, was zu einer Verminderung von Beschleunigungen bei der Fahrt über Wellen oder welliges Terrain führt.

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BADORfQINAL

In dei' beigefügten Zeichnung 3ind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen :

Fig. 1 einen schematischen senkrechten Schnitt durch eine Schürze gemäß der Erfindung,

Pig. 2 ein erklärendes Diagramm,

Pig. 3 eine Draufsicht auf eine Schürze mit mehreren Bögen und mit Zwischenwände bildenden Segeln,

Fig. 4 einen Aufriß eine3 3egels in Richtung des Pfeiles f in Fig. 3 gesehen,

Fig. 5 eine Teilansicht einer Ausführungsform des rautenförmigen Netzes und

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5.

In Fig. 1 ist eine Plattform 1 eines Bodenreaktionsfahrzeuges dargestellt, das mit einem verkleideten Ventilator 2 ausgerüstet ist, der als Quelle für die Speisung eines stützenden . Luftkissens 3 mit komprimierter Luft dient. Das stützende Luftkissen 3 ist oben durch die Plattform, unten durch die Bodenflache 4 oder eine Wasserfläche und seitlich durch eine flexible Schürze b begrenzt, die einen kreisförmigen Grundriß nat und sich von unten nach oben erweitert. Diese Schürze, deren freier Rand b sich nahe bei der unteren Fläche 4 befindet, ist mit ihrem oberen Rand 7 an der Unterseite der Plattform 1 befestigt.

Die Schürze enthält erf indunfcS£e~^:.i3 eine rautenförmige Struktur :^;(zun Zwecke der Vereinfachung nur i::, mittleren Teil der Fig. 1 dargestellt), ve. j lie Struktur¹ eine nachgiacige Bewehrung lüdet

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BAD ORIGiNAt

und aus sich kreuzenden Drähten oder Seilen aus Textilfasern, Glasfasern, Stahldrähten oder anderem Material besteht. Dies« Drähte oder Seile sind in zwei Schichten oder zwei Serien symmetrischer Schichten schraubenförmig angeordnet und bilden mit der waagerechten Querebene einen Winkel von ungefähr <* < 35,4°

Eine Verkleidung aus Gummi oder Plastimmaterial gewährleistet die Dichtheit und den Zusammenhalt der Schürze. Diese Verkleidung kann die rautenförmige nachgiebige Bewehrung 8 umhüllen oder ahtr an diese Bewehrung nur angelegt sein und an ihr festkleben oder aber von ihr getrennt sein, jedooh mit ihr zusammenhängen, z.B. am freien Rand 6 der Schürze.

Im Ruhezustand nimmt die Schürze 5 die Form eines Basketball-Korbes an, wie es in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, wobei diese Form ein gekrümmtes Profil hat, dessen konkave Seite nach außen gewendet ist.

Im Betrieb nimmt die Schürze 5 unter der Wirkung des Innendruckes das mit ausgezogenen Linien dargestellte Profil an, das ausgehend vom oberen Niveau des Befestigungerandes 7 wie folgt ausgebildet ist : Oben ergibt sich ein im wesentlichen kreisringförmiger Teil 5a, der progressiv in einen kegelstumpfförmigen Teil 5b von schwacher Konizität (O bis 10°) übergeht, weicher seinerseits in einen kegelstumpfförmigen Teil 5c von größerer Konizität Übergeht.

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BAD ORIGINAL

Die Deformierbarkeit der rautenförmigen Bewehrung 8 wird nachfolgend anhand der Fig. 2 erläutert.

Wenn man ein Element der Bewehrung der gekreuzten Rauten bildenden Schichten betrachtet, sieht man, daß auf dieses Element die folgenden Kräfte einwirken :

- Die Horizontalkraft P^, die proportional zum in der Schürze herrschenden Druck und zum Durchmesser der Schürze ist. Da die Schürze leicht konisch ist, nimmt diese Kraft von oben nach unten etwas ab. Am unteren Ende der Schürze nimmt diese Kraft wegen der starken Abnahme des statischen Überdruckes im Inneren der Schürze schnell ab,

- die Vertikalkraft F , die sich aufgrund der Konizität der Schürze ergibt. Sie ist am größten oben und nimmt nach unten regelmäßig ab und ist am unteren Ende null. Der größte Betrag der Kraft P liegt in der Größenordnung von 10 bis 20$ der Kraft P_h.

Wenn die Speisungsvorrichtung nicht arbeitet, führt die Gleiehgewiohtsstellung der Schürze zu Größen des Winkels CA. in der Größenordnung von 5 bis 10 oben und weniger als 1° unten. Während der Herstellung der Schürze und vor der Vulkanisation oder Aushärtung der Ve !'kleidung hat man einen Wert von ck. , der kleiner ist als ungefähr 35°. Unter diesen Bedingungen ergibt sich eine Gleichgewichtsstellung, die einem Wertdv, entspricht, der umso geringer ist, je größer die Belastung und je kleiner der Elastizitätsmodul des Verkleidungsmaterials ist. Die Vorrichtung hat so eine herabgesetzte "mittlere Steifigkeit". Unter "mittlere

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BAD ORiQiNAL

Steifigkeit·* muß das Verhältnis dP/dH verstanden werden, wobei dP eine Änderung der Belastung und dH die Änderung der Höhe der Plattform 1 über dem Boden 4 ist. Eine Herabsetzung der mittleren Steifigkeit ist in der Tat ein wünschenswerter Effekt.

Wenn sich im übrigen die Belastung P erhöht, was eine Erhöhung des Kisseninnendruckes nach sich zieht, führt die Verkleinerung des Winkels Λ , die zu einer Verringerung der Höhe H¹ der Schürze führt, auch zu einer Vergrößerung des Durchmessers : Diese beiden gekoppelten Wirkungen führen zu einer Zunahme, einem Gleichbleiben oder einer Verringerung des Volumens, je nach dem Wert des Winkels Ck . Die Rechnung zeigt, daß :

- für tg cK =» i/f2" ( <λ ungefähr 35,4°) die Volumenänderung null ist,

- für tg cK, ">i//2* erhöht sich das Volumen mit dem Druck,

- für tg dl < 1/Y^ vermindert sich das Volumen mit zunehmendem Druck.

Da diese letztere Bedingung zur Erhaltung guter dynamischer Eigenschaften wünschenswert ist, wird man in der Praxis die Werte von ck für die normalen Betriebsbedingungen kleiner als 35,4° wählen.

Die beschriebene rautenförmige Bewehrung 8 für eine im Grundriß kreisförmige Schürze ist auch bei Schürzen mit vielen Bögen, wie z.B. die Schürze 5^f nach Pig. 3, deren Grundrißform aus Kreisbögen

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gebildet ist, anwendbar. Sie ist ebenfalls anwendbar bei sechseckigen eegelföraigen Zwischenwänden 9, die ebenfalls zwei Schichten aus gekreuzten Drähten oder Seilen aufweisen kühnen (siehe Fig. 4).

Die rautenförmige Struktur 8 aus Drähten oder Seilen kann auf verschiedene Art und Weise hergestellt werden. In den Fig. 5 und 6 wurde als Beispiel eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Struktur mit Hilfe vieler geschlossener Ringe 10 gebildet ist, die untereinander an vier im gleichen Abstand liegenden Punkten durch Schlingen 11 miteinander vereinigt sind. Das Terkleidungsmaterial kann anschließend in die Ringe gegossen werden.

Im Falle eines Fahrzeuges mit mehreren inneren von Schürzen umgebenen Elementarkissen, die von einer umgebenden Schürze umhüllt sind, werden der Kreuzungewinkel der Fäden und die Elastizität des Verkleidungsmaterials so gewählt, daß bei Änderungen der Belastung die Änderungen der Höhe der inneren Elementarschürzen und der umgebenden Schürze einander propörtional sind.

Genauer gesagt t Wenn d ^ und Qk g die Winkel sind, die die Drähte der inneren Eleraentarkissen und die Drähte der Umhüllungsschürze mit der Horizontalen einschließen, muß Ck ., -< <k ρ sein, um eine größere Verformbarkeit der inneren Schürzen als der umgebenden SchUrzen zu erhalten, wenn angenommen wird, daß teide Schürzen das gleiche Verkleidungsmaterial aufweisen. Dasselbe

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Resultat kann mit ck ₁ » C^g erhalten werden» wenn das Material der inneren Schürzen elastischer ist ale das Material der äußeren Schürzen. Der Fachmann kann leicht diese beiden Paktoren aufeinander abstimmen, um das gewünschte Ergebnis eu erhalten. .

Die Erfindung ist auch anwendbar bei Fahreeugen alt durch einen Strömungsmittelvorhang begrenzten Strömungsmittelkissen, bei denen das Strömungemittel durch eine ringförmige DUse austritt. Diese Düse kann durch zwei flexible Wandelemente gebildet werden, die den beschriebenen Schürzen gleichen«

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BAD ORlQfNAl.

Claims (7)

1. Ί756560

   Patentansprüohe ;

   Π ·] Vorrichtung aus einer verformbaren Schürze für Stromungsmittelkissenmaschinen mit einer Armierung, die einerseits durch eine flexible rautenförmige Struktur aus einem Netz sich kreuzender Drähte oder Seile und andererseits durch eine dichtende, der Armierung zugeordnete und zu einer zusammenhängenden fortlaufenden geschlossenen Fläche (Verkleidungsfläche) geformte ebenfalls flexible Verkleidung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die sich kreuzenden Drähte oder Seile des Netzes (8) relativ zu den Meridianen oder Erzeugenden der Verkleidungsfläche und auch relativ zu den Parallelen der Leitlinien derselben einander entgegengesetzte Neigungen (£*'· ) haben.·
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte oder Seile in einer oder mehreren Schichten längs Schraubenlinien angeordnet sind, wobei diese Schraubenlinien mit einer Querebene einen Winkel (öl) einschließen, dessen Tangens ^. Λ/ί2 ist, d.h. einen Winkel ck < 35,4°.
3. 3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidungsfläche von ihrem freien Ende ausgehend mindestens in der Nähe dieses Endes eine erweiterte Form hat und daß die genannten Parallelen ebenfalls in der Nähe des freien Endes im wesentlichen eine Kreisbogenform haben.

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidungsfläche ein gekrümmtes Profil aufweist» das ihr die Form eines Basketball-Korbes gibt.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rautenförmige Netz aus durch Schlingen (11) miteinander verbundenen deformierbaren Ringen (10) besteht.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (10) im wesentlichen rautenförmig sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rautenförmige Netz (8) in das Material der Verkleidung eingebettet, gegen dieses angelegt oder mit ihm mittels einer sich nahe am freien Rand der Schürze erstreckenden Verbindung verbunden ist.

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