DE2115191C3 - Auf einem Strömungsmittelkissen bewegbare Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine auf einem Strömungsmittelkissen bewegbare Vorrichtung, mit einem das Strömungsmittelkissen umgebenden Mantel, der wenigstens teilweise senkrecht zur Bahn beweglich und steuerbar ist, wobei wenigstens ein Teil des Mantels mit einer vom Strömungsmittelkissen getrennten pneumatisehen Steuerkammer verbunden ist

Das Strömungsmittelkissen kann zwischen einem Fahrzeug und seiner Fahrbahn oder einer Wasserfläche gebildet sein, aber auch zwischen einer Welle und ihrem Lager. Im Strömungsmittelkissen kann Überdruck gegen den Atmosphärendruck herrschen, aber auch Unterdruck.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 00513 bekannt. Durch die Steuerung des Mantels, der das Strömungsmittelkissen umgibt, wird bei den bekannten Vorrichtungen erreicht, daß die Lippe des Mantels im Falle einer Berührung mit der Bahn zurücktritt. Eine selbst intermittierende Berührung genügt jedoch, um eine unzulässige Abnutzung zu

erzeugen. Der Abstand zwischen Lippe und Fahrbahn darf auch nicht von vornherein so groß eingestellt werden, daß keinesfalls Berührungen auftreten, weil dann der Durchtritt an Luft, z. B. bei einem Luftkissenfahrzeug, und die zum Aufrechterhalten des Luftkissens erforderliche Gebläseleistung zu groß werden.

Um einerseits dies, andererseits aber auch intermittierende Bodenberührungen zu vermeiden und den Abstand zwischen Lippe und Bahn möglichst konstant zu halten, ist es daher Aufgabe der Erfindung, daß die Steuerung rascher auf Änderungen des Abstandes zwischen Lippe und Bahn anspricht als bei den bekannten Vorrichtungen.

Das wird gemäß dei Erfindung dadurch erreicht, daß an der beweglichen Abschlußwand der Steuerkammer ein Stutzen befestigt ist, der gegen die Bahn gerichtet ist und in der Nähe von dieser Bahn mündet, und daß das Strömungsmittelkissen und die Steuerkammer n.it dem Stutzen getrennt mit dem Strömungsmittel versorgt sind und in der Steuerkammer ein vom Umgebungsdruck vei-schiedener Druck aufrechterhalten wird.

Durch die DE-AS 12 20339 ist eine ai^ einem Luftkisssen bewegbare Vorrichtung mit einem Gebläse und einem das Luftkissen umgebenden Mantel bekannt, der aus einer Ringmembran besteht Durch einen von dem Gebläse erzeugten Unterdruck um das Luftkissen wird dieses zur Bahn hin aufgewölbt, da es unter Atmosphärendruck steht Eine besondere Vorkehrung, um die Wölbung des Mantels Unebenheiten der Bahn rasch anzupassen und den Abstand von der Bahn in engen Grenzen zu halten, ist nicht vorgesehen.

Eine ein Luftkissen umgebende Membran weist auch die Vorrichtung nach der US-PS 32 5t 432 auf. Bei dieser Vorrichtung betätigt die Membran ein Ventil, das bei Unebenheiten der Bahn die Zufuhr der Druckluft zum Luftkisssen erhöht bzw. drosselt Die Vorrichtung reagiert nicht so schnell, wie die gemäß der Erfindung, weil sich der Druck im ganzen Luftkissen vom Gebläse nicht so schnell beeinflussen läßt, wie der in der Steuerkammer nach der Erfindung, die getrennt vom Luftkissen mit Luft versorgt ist

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteranspriichen gekennzeichnet Das Wort »Mantel« ist hier in dem allgemeinen Sinn »Dichtung« zu verstehen, insbesondere als Dichtungslamelle.

Nachstehend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Beispielen erläutert, darunter auch die Ausführung, bei der die bewegliche Abschlußwand der Steuerkammer ei.ie biegsame, aufblasbare, an dem Mantel des Strömungsmittelkissens befestigte Hülle aufweist die doppelwandig ist, wobei durch diese Hülle wenigstens ein Stutzen tritt, der in der Nähe des Randes des beweglichen Mantels mündet und in das Innere der Steuerkammer eintritt. Diese Ausführung erlaubt einen besonders einfachen und kräftigen Aufbau.

F i g. 1 ist ein Querschnitt des oberen Teils eines durch Unterdruck gehaltenen, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs;

F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die gesamte Vorrichtung der F i g. 1;

Fig.3 ist ein Schnitt der Steuerkammer längs der Linie HI-III der Fig. 2 in größerem Maßstab;

F i g. 4 zeigt eine Ausführungsabwandlung der Steuerkammer in einer der Fig.3 entsprechenden Darstellung;

Fig.5 ist eine der Fig.3 entsprechende Schnittan-

sjcht für ein von einem Überdruckkissen gehaltenem Fahrzeug;

Fig.6 zeigt das Schema eines mit der Vorrichtung ausgerüsteten Strömungsmittellagers;
F i g. 7 zeigt eine andere Ausführung der pneumatischen Vorrichtung im Schnitt längs der Linie VII-VII der Fig. 8;

F i g. 8 ist die der F i g. 7 entsprechenden Draufsicht;
F i g. 9 zeigt in einem quergeschnittenenen schaubild-

iü liehen Schema eine vereinfachte Ausführung der Vorrichtung;

Fig. 10 zeigt eine andere, verbesserte Ausführung der Vorrichtung im Schnitt längs der Linie X-X der Fig.U;

Fig. 11 ist die entsprechende Draufsicht längs der Linie XI-XI der F ig. 10;

F i g. 12 ist eine der F i g. 10 entsprechende Ansicht im Schnitt längs der Linie XH-XII der Fig. Ii, wobei sich der Mantel in der mittleren Stellung befindet;

Fig. 13 ist eine der Fig. 12 entsprechende Ansicht, wobei der Mantel in der Querrichtung verschoben ist;

F i g. 14 ist eine der F i g. 10 entsprechende Schnittansicht einer anderen Ausführung der beweglichen Abschlußwand der Steuerkammer der Vorrichtung.

Bei der Ausführung der F i g. 1 bis 3 ist die Vorrichtung auf ein Fahrzeug angewandt, welches durch Gasschichten aufgehängt ist, in welchen ein Unterdruck gegenüber dem umgebenden Atmosphärendruck herrscht, wobei dieses Fahrraug unter der

jo praktisch ebenen waagerechten Wand 1 einer Fahrbahn 2 verschieblich ist welche seine Führung gewährleistet und auch, wie dies weiter unten erläutert ist die Wand zur Steuerung der Strömungsmenge in der Steuerkammer bildet

Von dem Fahrzeug ist der Oberbau 3 dargestellt welcher oben wenigstens ein Strömungsmittelkissen 6 aufweist welche eine Gasschicht in welcher ein Unterdruck herrscht zwischen der im folgenden als Wand bezeichneten Bahn 1, der oberen Wand 4 des Oberbaus 3 und einer Anordnung von Dichtungsmänteln "i, abgrenzt welche ein Vieleck (im vorliegenden Fall ein Viereck) bilden, dessen Seiten zu der Fahrtrichtung X-X des Fahrzeugs parallel bzw. senkrecht liegen, so daß ein Strömungsmittelkissen mit möglichst großer

Oberfläche entsteht

In dem Strömungsmittelkissen 6 wird ein Unterdruck durch ein Gebläse erzeugt welches hier durch ein Motorsaugaggregat 18 gebildet wird, welches in einem Schacht 21 untergebracht ist, dessen Eingangsöffnung in die Wand 4 mündet

Die Mäntel 5 werden durch eine Anordnung von starren Winkeln 5a gebildet, welche durch verformbare Verbindungsstücke 5b (z. B. Gummiblocks) mit Längsabschlußwänden 5c verbunden sind, und die Anordnung ist mit dem Oberbai; 3 durch einen Balg 9 verbunden, welcher eine Verschiebung der Mäntel 5 in der Richtung N- Nsenkrecht zu der Fahrbahn 2 zuläßt

Die Winkel 5a werden (F i g. 3) von der starren aber ebenfalls in der Richtung N-N verschieblichen

Mi Abschlußwand 14 einer pneumatischen Steuerkammer 15 getragen, welche seitlich durch eine hakenförmige verformbare Wand 16 begrenzt wird, welche in den Oberbau 3 eingelassen und dicht mit der Abschlußwand 14 verbunden ist. Die Wand 16 wird durch ein im

1-5 folgenden als Feder oczeichnetes elastisches Rückholglied 17 gehalten, welche sich an dem Oberbau 3 und an der Abschlußwand 14 abstützt und diese letztere der Wand 1 zu nähern sucht

crz-Acigic Leitungen iS

Die Steuerkammer 15 steht mit dem Gebläse oder Motorsaugaggregat 8 über eine teilweise durch eine Blende 20 verschlossene Leitung 19 in Verbindung. Die Steuerkammer 15 steht ferner mit dem Strömungsmittelkissen 6 durch einen durch die Abschlußwand 14 gehenden Stutzen 22 in Verbindung. Der Abstand d zwischen der öffnung 22a des Stutzens 22 und der Wand 1 hat die gleiche Größenordnung wie der Abstand e zwischen den Lippen des Mantels 5 und dieser Wand.

Hierdurch wird ein Steuerquerschnitt S definiert, welcher gleich dem Produkt aus t/und dem Umfang der öffnung des Stutzens 22 ist. Der Leckumfang des Stutzens 22 ist kleiner als der Leckumfang der Strömungsmittelkammer 6 und beträgt z. B. höchstens die Hälfte desselben.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, kann ein einziges

mehrere Steuerkammern 15 versorgen.

Die Arbeitsweise ist folgende:

In der Ruhestellung drückt die Feder 17 die öffnung 22a des Stutzens 22 gegen die Wand 1. Wenn dann das Motorsaugaggregat 8 (und gleichzeitig das Motorsaugaggregat 8 zum pneumatischen Halten des Fahrzeugs) in Betrieb gesetzt wird, entsteht sehr schnell ein Unterdruck in der Steuerkammer 15 welcher auf die Abschlußwand 14 wirkt und auf diese eine nach unten gerichtete Wirkung ausübt, wodurch sie nach unten verschoben und die Feder 17 zusammengedrückt wird. Der Stutzen 22 entfernt sich dann von der Wand 1, was die Ansaugung von Luft durch den zwischen der öffnung 22a des Stutzens 22 und der Wand 1 gebildeten ringförmigen Durchlaß ermöglicht. Wenn sich die öffnung 22a in einem genügend großen Abstand d von der Wand 1 befindet, begrenzt die so der Steuerkammer 15 durch den Stutzen 22 über die Blende 20 zugeführte Luft automatisch den Unterdruck in der Steuerkammer 15 auf einen solchen Wert, daß er den auf die Abschlußwand 14 insbesondere durch die Gegenfeder 17 ausgeübten elastischen Reaktionskräften das Gleichgewicht hält. Die Blende 20 legt entsprechend dem Verhältnis ihres Querschnitts zu dem durch die Öffnung 22a begrenzten Querschnitt 5 den Gleichgewichtsabstand d fest Bei ihrem Fehlen würde der Strömungskreis zwischen dem Motorsaugaggregat 8 und der Steuerkammer 15 die gleiche Aufgabe erfüllen, da er als eine den gleichen Druckabfall erzeugende Blende angesehen werden kann.

Wenn während der Fahrt des Fahrzeugs der Abstand d infolge einer Vertiefung an der Wand 1 oder einer Entfernung des Fahrzeugs von der Fahrbahn 2 zuzunehmen sucht nimmt die der Steuerkammer 15 zugeführte Luftmenge zu, und der Unterdruck in dieser wird geringer, die auf die Abschlußwand 14 nach unten ausgeübte Kraft nimmt ab, und die Gegenfeder 17 sucht daher den Stutzen 22 aufwärtszubewegen, bis er von neuem eine Gleichgewichtsstellung in einer Entfernung von der Wand 1 erreicht welche angenähert gleich dist Wenn sich dagegen die öffnung 22a des Stutzens 22 der Wand 1 nähert, nimmt der Unterdruck in der Steuerkammer 15 zu, und die Abschlußwand 14 verschiebt sich nach unten, wodurch die öffnung 22a von der Wand 1 entfernt wird, bis der Abstand d ungefähr wieder hergestellt ist

Die Verschiebungen der Abschlußwände 14 erzeugen entsprechende Verschiebungen der mit ihnen mechanisch verbundenen Mantel 5. Die Vorrichtung verhält sich so wie eine Nachlaufsteuerung, welche praktisch den Abstand e zwischen den Dichtigkeitsmänteln 5 und der Wand I bei beliebigen Unregelmäßigkeiten der Fahrbahn und beliebigen Bewegungen des Fahrzeugs konstant hält. Die Mantel 5 kommen mit der Fahrbahn nicht in Berührung, ihre Abnutzung ist Null, die Anordnung ist besonders einfach und kann so ausgeführt werden, daß sie eine hohe Eigenfrequenz von größenordnungsmäßig 20 Hz besitzt, welche für alle mit mittleren Geschwindigkeiten fahrende Fahrzeuge mit Saug- oder Blasluftschicht ausgezeichnet geeignet ist. Die Verringerung des Abstands e zwischen den Lippen der Mäntel 5 und der Fahrbahn 2 gegenüber dem für statische Mantel zweckmäßigen ermöglicht einen Gewinn an Halteleistung, welcher ein Mehrfaches der von der zur Erzeugung der Luftströmung in dem Stutzen 22 erforderlichen Leistung ist.

Eine derartige Vorrichtung ist außerdem besonders iiftcrcsssric bei einen? Fsfrrzcüg, "welches durch Gässchichten gehalten wird, in welchen ein Unterdruck herrscht, da die aufgenommene Leistung von der von dem Haltegebläse aufgenommenen in Abzug zu bringen ist.

Die Anordnung der vier Steuerkammern 15 an den vier Ecken der Slrömungsmittelkammer sowie die Beweglichkeit der Mantel 5 derselben gewährleisten jederzeit einen möglichst guten Parallelismus zwischen den Rudern eines jeden Mantels und der ihnen gegenüberliegenden Wand 1. Ferner kann die Kennlinie der Gegenfeder 17 so gewählt werden, daß die gewünschte Steuerung erhalten wird.

Bei der Ausführungsabwandiung der Fig.4, bei welcher die gleichen Teile wie vorher oder die praktisch identische Aufgaben erfüllenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, wird die Abschlußwand 14 von einer biegsamen Steuermembran 31 getragen, welche an der Randleiste 32 einer die unter einem veränderlichen Druck stehende Steuerkammer 36 begrenzenden zylindrischen starren Wand 33 befestigt ist. Der Stutzen 22 liegt hier außerhalb der Winkel 5a. In der Achse der Steuerkammer 36 mündet die von dieser durch die Blende 20 getrennte Saugleitung 19. Die Steuerkammer 36 weist Mittel zur Verstärkung der Druckschwankungen in ihr auf. Hierfür wird der Durchtrittsquerschnitt durch die Blende 20 von einer zylindrisch-konischen Nadel 35 gesteuert, welche unten an der Abschlußwand 14 befestigt ist, und deren konischer Teil 35a teilweise in die Leitung 19 eintritt. Die Nadel 35 ist von der Feder 17 umgeben, welche wie vorher die Abschlußwand 14 und somit die Membran 31 nach oben zu drücken sucht Natürlich sind nicht dargestellte Dichtungsmittel, z.B. nachgiebige Wände, für die Abdichtung zwischen dem Balg 9 und der Wand der Steuerkammer 36 vorgesehen.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung entspricht den obigen Ausführungen:

Jede Annäherung zwischen der öffnung 22a des Stutzens 22 und der festen Wand 1 hat eine Abnahme des Drucks in der Steuerkammer 36 und die Ausübung einer von oben nach unten gerichteten Kraft auf die Membran 31 zur Folge, wodurch die Feder 17 zusammengedrückt und die Abschlußwand 14 heruntergedrückt wird. Dies hat eine Entfernung der öffnung 22a und des Winkels 5a von der festen Wand 1 zur Folge. Gleichzeitig bewirkt jedoch die Nadel 35 eine Vergrößerung des Durchtrittquerschnitts der Blende 20. Hierdurch wird die Abnahme des Drucks in der Kammer 36 verstärkt so daß die Entfernung der Abschlußwand 14 und der öffnung 22a von der festen

Wand 1 zunimmt.

Man erhält so eine automatische Verstärkung der dynamischen Rückwirkungen der Steuerkammer und somit der Verschiebungen der Abschlußwand 14. Das Verbindungssystem hat eine Ansprechgeschwindigkeit und eine Eigenfrequenz, welche erheblich größer als bei dem vorhergehenden System sind, so daß es für Fahrzeuge mit größerer Geschwindigkeit oder an Fahrbahnen mit häufigeren Unregelmäßigkeiten benutzt werden kann.

Bei der in Fig.5 dargestellten industriellen Ausführung ist die Erfindung auf ein Fahrzeug 50 angewandt, das von Luftkissen gehalten wird, in welchem ein Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck herrscht.

Das Fahrzeug 50 fährt über der Wand 51 einer mit dem Boden verbundenen Fahrbahn 52. Sein Unterbau 53 schafft eine mit Druckluft durch eine Düse 54a gespeiste Haltekammer 54. Die Kammer 54 wird unten durch Mantel 55 begrenzt, welche z. B. gemäß einem Rechteckumriß angeordnet, der Wand 51 der Fahrbahn 52 zugewandt und mit festen Anlageflächen durch verformbare Balgen 59 verbunden sind.

Der Unterbau 53 trägt die Steuerkammer 56, in welcher hier ein Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck herrscht, und welche durch eine biegsame Membran 57 und ein festes Gehäuse 58 für ihre Befestigung an dem Unterbau 53 begrenzt wird. Auf der der Steuerkammer 56 abgewandten Seite ist eine Abfuhrkammer 61 ausgebildet, welche mit dem Auße*raum durch eine Bohrung62 in Verbindung steht und eine Feder 63 enthält, welche die Membran 57 zurückzudrücken sucht.

In der Achse der Membran 57 ist ein Stutzen 64 befestigt, welcher in einer Muffe 65 des Gehäuses 57 gleitet, in welcher eine mit der Steuerkammer 56 durch einen Kanal 67 in Verbindung stehende Ringnut 66 ausgearbeitet ist. Der Stutzen 64 enthält öffnungen 68, welche je nach der Stellung der Membran 67 mehr oder weniger weit in die Nut 66 eintreten. Der Stutzen 64 ist an dem Mantel 55 durch beliebige geeignete Mittel befestigt, z. B. Bandangen 69. Die Öffnung 64a des Stutzens M liegt aut der Höhe der Lippen der Mantel 55.

Die Steuerkammer 56 wird mit Druckluft von einem Verdichter 71 über eine Blende 72 und eine in diese Kammer mündende Leitung 73 gespeist.

Die Arbeitsweise ist folgende: In der Ruhestellung drückt die Feder 63 den Stutzen 64 gegen die Wand 51. Bei der Inbetriebsetzung des Verdichters 71 entsteht ein Überdruck in der Steuerkammer 56, welcher auf die Membran 57 wirkt und auf diese eine nach oben gerichtete Kraft ausübt. Hierdurch wird der Stutzen 64 in dieser Richtung unter Zusammendrückung der Feder 63 verschoben. Die öffnung 64a entfernt sich dann von der Wand 51, so daß Luft durch den ringförmigen Durchlaß zwischen der öffnung 64a und der Wand 51 entweicht Wenn sich die öffnung 64a in einem genügend großen Abstand d von der Wand 51 befindet, begrenzt die Luftleckströmung automatisch den Überdruck in der Steuerkammer 56 auf einen solchen Wert, daß dieser der Kraft der Feder 63 das Gleichgewicht hält

Wenn während der Fahrt des Fahrzeugs der Abstand (/infolge einer Vertiefung der Fahrbahn 51 oder infolge einer Bewegung des Fahrzeugs 50 nach oben zuzunehmen sucht, wird der Druck in der Sieuerkammer 56 infolge der Zunahme der Leckströmung durch die öffnung 64a geringer, und die Feder 63 drückt den Stutzen 64 und die von diesem getragenenen Mantel 55 nach unten.

Die Öffnungen 68 erfüllen bei dieser Ausführung die Aufgabe eines Verstärkers. Wenn sich nämlich das Fahrzeug 50 und die Fahrbahn 51 voneinander entfernen, nimmt nicht nur der ringförmige Durchtrittsquerschnitt um die Öffnung 64a herum zu, sondern die Öffnungen 68 treten auch in die Nut 66, so daß der Auslaßquerschnitt der Steuerkammer 56 sehr schnell zunimmt. Dieser Vorgang verringert den in dieser

ίο Kammer auf die Membran 57 ausgeübten Überdruck schneller. Die Gleitbewegung des Stutzens 64 wird daher beschleunigt, wodurch die Mäntel 55 von neuem der Wand 51 genähert werden.

Man erhält so eine Vorrichtung, welche für Fahrzeuge

mit Luftkissen, in welchen ein Überdruck herrscht, besonders geeignet ist, da die erforderliche Leistung von der von dem Hauptverdichter aufgenommenen in Abzug zu bringen ist. wenn der Stutzen in Has I .iiftkksen mündet.

Bei der in Fig.6 dargestellten Ausführungsabwandlung ist die Vorrichtung auf ein Strömungsmittellager 80 z. B. für Werkzeugmaschinen angewandt, wobei die Welle der Werkzeugmaschine bei 81 dargestellt ist. Längsmäntel 82 unterteilen das Lager 80 in mehrere kranzförmig verteilte einzelne Lagerkammern.

Mit Hilfe von nicht dargestellten Führungsmitteln sind die Mäntel 82 radial gegenüber dem Lager verschieblich. Die Mantel 82 sind ferner an Stutzen 83 befestigt, welche radial verschieblich sind und hier nicht im einzelnen dargestellten pneumatischen Vorrichtungen der in Fig.5 gezeigten Art angehören. Jede der durch die Mäntel 82 begrenzten Umfangskammern wird mit Druckluft durch nicht dargestellte Verteilungsmittel gespeist.

Hierdurch wird ein praktisch konstanter Raum zwischen der Welle 81 und den Mänteln 82 aufrechterhalten, so daß die Führung der Welle mit großer Genauigkeit bei einem geringsten Strömungsmittelverbrauch gewährleistet wird.

Bei der in F i g. 7 und 8 dargestellten Ausführungsabwandlung wird die Vorrichtung zur Herstellung einer Abdichtung zwischen dem AuLSenraum und einer Strömungsmittelkammer 76 benutzt, welche von einer starren Dichtungslippe 75 und einem diese Lippe mit dem Oberbau 3 des Fahrzeugs verbindenden biegsamen Balgen 79 begrenzt wird, wobei das Fahrzeug auf der Fahrbahn 2 in Richtung des Pfeils K fährt

Die Vorrichtung enthält zwei oder mehr pneumatische Nachlaufsteuerungen, welche an verschiedenen

so Stellen der Lippe 75 liegen. Jede Nachlaufsteuerung en hält im wesentlichen einen Stutzen 98, welcher durch ein Verbindungstück 99 mit einem von dem Oberbau 3 getragenenen pneumatischen Balg 86 verbunden ist Der Balg 86 enthält eine Wand 84, welche das Verbindungsstück 99 trägt und ist durch eine Blende 90 mit der Saugleitung 19 verbunden.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die Lippe 75 auf der Höhe des Stutzens 98 durch eine biegsame Lamelle oder Rückholglied 80 getragen, welche an einem Block 89 befestigt ist welcher in der Strömungsmittelkammer 76 angeordnet ist und zur Führung sowie zum Zurückziehen des Mantels dient Das andere Ende der Lamelle 80 ist an der Platte 93 in der Verlängerung der die Lippe 75 tragenden Wand des Balgs 86 befestigt Unter der Platte S3 ist ein Balg 70 ausgebildet welcher mit dem Außenraum durch eine Leitung 100 in Verbindung steht und innerhalb der Strömungsmittelkammer 76 angeordnet ist

Die Arbeitsweise entspricht der der vorhergehenden Ausführungen, doch sind zwei zusätzliche technische Wirkungen und Vorteile vorhanden. Die Benutzung der biegsamen Traglamelle 80 bringt jede Reibung und somit jede Hysterese in Fortfall. Ferner ermöglicht ein ein pneumatisches Volumen mit Differentialwirkung einführender Balg 70 die teilweise oder vollständige Ausscheidung dar Änderungen des Spiels 22 der Lippe 75 in Funktion der Belastung des Fahrzeugs. Wenn nämlich z. B. diese Belastung zutvmmt, nimmt der Druck in der Strömungsmittelkammer 76 ab, während sich das Fahrzeug von der festen Fahrbahn 2 entfernt. Die von der Lamelle 80 ausgeübte elastische Rückholkraft nimmt ab, während die von der Differentialwirkung des Balgs 79 herrührende Rückholkraft zunimmt und die Abnahme der elastischen Rückholkraft ausgleicht. Unter diesen Bedingungen kann das Spiel 22 bei beliebiger Belastung dank des pneumatischen und mechanischen Ruckhoisystems mit veränderlicher Nachgiebigkit praktisch konstant gehalten werden, wobei die Steifigkeit des pneumatischen Systems größer als die des elastischen System ist.

Die Vorrichtung ist nicht auf die obigen Sonderfälle beschränkt. Es kann insbesondere in gewissen Fällen zweckmäßig sein, die Dichtungsmäntel eines durch Unterdruck gehaltenen Fahrzeugs mit Hilfe von mit Überdruck gespeisten Stutzen zu führen, und umgekehrt.

Andererseits kann es in gewissen Fällen zur Vermeidung von Schwingungserscheinungen zweckmäßig sein, der Feder der Ausgleichskammern ein Dämpfersystem zuzuordnen, z. B. einen bei 71 in F i g. 4 schematisch dargestellten Dämpfertopf.

Die Vorrichtung der F i g. 7 und 8 ist auch auf eine Dichtungslippe anwendbar, welche zwei unter verschiedenenen Drücken stehende Gasschichten trennt.

Bei der besonderen, in F i g. 9 dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung auf ein Fahrzeug angewandt, welches durch Gasschichten geführt wird, in welchen ein Unterdruck gegenüber dem umgebenden Atmosphärendruck herrscht. Das Fahrzeug ist unterbeide Schenkel rtie Befestigung des biegsamen aber wenig elastischen Werkstoffs der Hülle 102 gestatten, während sein Steg die Enden der Wand 104 in einer bestimmten Entfernung von der Wand 103 hält. Die

Hülle 102 ist mit der Abschlußwand 101 durch Befestigungsniete 106 verbunden, welche durch die Abschlußwand 101 treten, längs der Hülle verteilt sind

und eine Leiste 106a zusammendrücken.

Die Ausrüstung wird durch stellenweise längs der

to Lippe 5 verteilte Stutzen 122 vervollständigt, welche sich längs des Steges des Trägers 105 erstrecken und in das Innere der Steuerkammer 17a münden.

Ferner enthält die feste Abschlußwand 101 Öffnungen 119, welche das Innere der Steuerkammer 17a mit einem Motorsaugaggregat in Verbindung setzen, welches in dieser Kammer einen Druck ρ herstellt, welcher kleiner als der auf der entgegengesetzten Seile der Abschlußwand 101 herrschende Druck pa ist. Der Druck ρ wrd so bestimmt, daß er kleiner als der in den benachbarten Führungskammern 6a und 6b herrschende Druck pfej bzw. ptf, ist. Ferner ist vorgesehen, die Hülle 102 auf einen Druck P aufzublasen, welcher größer als alle obigen Drücke einschließlich der Drücke pe, und pib ist. Der Druck P kann z. B. gleich dem Atmosphärendruck sein, wenn in den Kammern 6a und 66 ein unter dem Atmosphärendruck liegender Druck aufrechterhalten wird, um das Fahrzeug zu halten. Zum Aufblasen der Hülle 102 ist wenigstens ein an einer geeigneten Stelle angebrachtes Ventil 107 vorgesehen.

Wenn das System im Betrieb ist, haben unter Berücksichtigung des Relativwertes des Drucks P gegenüber den Drücken der Führungskammern 6a, 6b und der Steuerkammer 17a die beiden Wände 103 und 104 ein selbststabilisierendes konvexes Profil und suchen den Stutzen 122 gegen die Wand 1 zu drücken. Gleichzeitig stellt sich eine Luftströmung in Richtung des Pfeiles F zwischen der Lippe des Mantels 5 und der Wand 1 über den Stutzen 122 und hierauf die Öffnungen 119 ein, und zwar infolge der Werte der Drücke

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Fahrbahn 2 verfahrbar, welche seine Führung gewährleistet und die Wand zur Steuerung der Strömungsmenge der Steuerkammer bildet Man erkennt bei 5 den Dichtungsmantel, welcher bei dem betrachteten Beispiel als Entkopplungsmantel zur Trennung von zwei Kammern 6a und 6b dient, in welchen ein Unterdruck erzeugt wird, und welche zur Führung des Fahrzeugs dienen, dessen Oberbau bei 3 sichtbar ist Dieser Oberbau bildet eine feste, sich parallel zu dem Mantel 5 erstreckende Abschlußwand 101.

Die Steuerkammer 17a weist eine biegsame aufblasbare Hülle 102 auf. Diese hat eine doppelte Wand, nämlich eine nach außen konvexe äußere Wand 103 und eine nach der Seite der Steuerkammer 17a konvexe innere Wand 104. Die Wände 103 und 104 gehören bei dieser Ausfuhrungsform ein und demselben Strang an, welcher sich parallel zu dem Mantel 5 erstreckt und ihn trägt

Im einzelnen stützt sich die Hülle 102 an der festen Abschlußwand 101 ab, welche so zur Abgrenzung der Steuerkammer 17a dient Wie aus Fig.9 hervorgeht, besitzen die Wände 103 und 104 etwa die Form eines umgekehrten »V«, wobei sie entgegengesetzte Krümmungen haben.

Die Wände 103 und 104 der HQHe 102 sind durch einen Träger 105 vereinigt, z. B. ein Profileisem, dessen

Wenn dann die Lippe des Mantels 5 etwa an der Wtirivj i uef Fmiruanit 2 ainicgi, aiiihi uef L/lucn fj lil UcI'

Steuerkammer 17a erheblich ab, und die Krümmung der Wand 104 nimmt zu, wodurch dor Träger 105 mit der gesamten Hülle 102 zu der Abschlußwand 101 gezogen und somit der Mantel 5 von der Wand 1 entfernt wird.

Wenn dagegen die Lippe des Mantels 5 zu weit von der Wand 1 entfernt ist, steigt der Druck ρ in der Kammer 17a wieder an, und unter der Wirkung des

Drucks P entspannt sich die innere Wand 104, so daß die

äußere Wand 103 eine stärkere Krümmung in der Nähe des Scheitels annimmt, wodurch der Mantel 5 der Wand 1 genähert wird.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung rührt davon her,

daß die so durch die biegsame Hülle 102 begrenzte Ausgleichskammer 17 den Mantel 5 in der Querrichtung in Richtung des Pfeils H oder H' in seine mittlere Stellung zurückzieht wenn die Drücke /%* und pu, merklich verschieden voneinander werden. Diese

m> Eigentümlichkeit ist nachstehend anhand der Beschreibung der Ausfühningsform der F i g. 10 bis 13 erläutert

Bei dieser Ausführungsform sind Teile, welche den oben beschriebenen gleichen oder vergleichbare Aufgaben erfüllen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeich-

f>5 net Hier weist jedoch die biegsame aufblasbare Hülle 202 der Steuerkammer 17a zwei unabhängige aufblasbare Hüllenteile 203, 204 mit ovalem Querschnitt auf, welche in der Ruhestellung etwa symmetrisch beider-

seits der Mittelebene der Steuerkammer 17a schräg liegen. Die oberen Abschnitte der Hüllenteile 203, 204 sind mit einem sich in der Längsrichtung erstreckenden Träger 205 verbunden, in welchem in Abständen voneinander Stutzen 222 ausgebildet sind, deren Öffnungen gegenüber der Wand 1 münden.

Die feste, die Steuerkammer 17a begrenzende Abschlußwand 101 bildet hier einen Teil eines zu einem nicht dargestellten Motorsaugaggregat führenden Sammelrohrs 206. Das Sammelrohr 206 wird in der Längsrichtung von zwei Tafeln 207, 208 eingefaßt, welche senkrecht zu einer Wand 209 liegen, welche dem Oberbau 3 des Fahrzeugs angehört, und an welcher das Sammelrohr 236 befestigt ist. Die Abschlußwand 101 und die Tafeln 207,208 bilden so einen Trog, in welchen die Hülle 202 eingesetzt ist, wobei die Tafeln 207 und 208 als seitlicher Anschlag für die Hüllenteile 203 und 204 dienen.

Es ist vorgesehen, in der Steuerkammer 17a einen Druck ρ herzustellen, welcher kleiner als die Drücke pe* Pbb der durch den Mantel 5 getrennten Führungskammern 6a, 6b ist. Der Druck ρ ist ferner höher als der Druck po in dem Sammelrohr 206.

Die Hüllenteile 203 und 204 werden unter einem Druck P gehalten, welcher gleich dem Atmosphärendruck ist, wofür sie öffnungen 211, 212 enthalten, welche mit ins Freie mündenden Leitungen 213, 214 in Verbindung stehen.

Die Arbeitsweise ist etwa die gleiche wie oben, jedoch mit der Besonderheit, daß die Wände der Hüllenteile m 203 und 204 ohne Gleitbewegung an der Abschlußwand 101 und den vorspringenden Teilen der Tafeln 207 und 208 rollen können, was eine größere Ausschlagsmöglichkeit des Mantels 5 in lotrechter Richtung und in der Querrichtung ergibt.

In der Praxis kann der Träger 205 an die Hüllenteile 203,204 angeklebt sein, wobei das Ganze aus Kunststoff hergestellt ist. Es geht insbesondere aus F i g. 12 hervor, daß das laufende Profil der Steuerkammer 17a besonders einfach ist. Die Höheneinstellung des Mantels *o 5 kann in der gleichen Weise wie vorher erfolgen. Soiange die Drucke /*_a, pt* wenig verschieden sind, wird der Mantel 5 etwa in der Symmetrieebene des durch die Abschlußwand 101 und die Tafeln 207 und 208 gebildeten Troges gehalten. Wenn dagegen der Druck in der Kammer 6b sehr viel kleiner als der in der Kammer 6a wird, verformt sich die Hülle 202 in der in F i g. 13 gezeigten Weise.

Die Außenflächen der unter den Drücken pt* und pt/, stehenden Hüllenteile 203 und 204 haben sich erheblich verändert, wobei die Arbeitsfläche des Hüllenteils 203 erheblich abgenommen hat, während die Arbeitsfläche des Hüllenteils 204 zugenommen hat, und zwar durch eine Verschiebung, welche als ein Rollen ohne Gleiten der betreffenden Hüllenteile an den Anlageflächen 101, 207 und 208 angesehen werden kann. Diese Abnahme und Zunahme der Arbeitsflächen gleichen die Druckschwankungen aus, wodurch die Hülle 202 in deai H' entgegengesetzten Sinn H mit einer um so stärkeren Kraft zurückgedrückt wird, je mehr der Mantel 5 in der e.o Querrichtung verschoben wurde, und je mehr die Oberflächenänderungen größer als die Druckschwankungen sind.

Um veränderliche Verformungen des Mantels 5 sowohl in lotrechter Richtung als auch in der <" Querrichtung auf der ganzen Länge desselben zu ermöglichen, sind die Steuerkammer 17a, die Hülle 102 und der Mantel 5 in mehrere aufeinanderfolgende Abschnitte unterteilt, welche durch biegsame Verbindungsstücke 5a(F i g. 91 verbunden sind, wobei die Hülle 102 ihrerseits durch voneinander unabhängige, getrennte Kammern bildende Abschnitte gebildet wird.

Gemäß einer in F i g. 9 dargestellten Ausführungsabwandlung wird die Hülle 102 in der Querrichtung durch nachgiebige Querwände 102a unterteilt, welche breit genug sind, um eine Abscherverformung zu ermöglichen. Unter diesen Bedingungen können die verschiedenen Abschnitte gegenseitige Verformungen erfahren, welche Unregelmäßigkeiten der Fahrbahn 2 oder verschiedene dynamische Bedingungen in den verschiedenen Abschnitten des Fahrzeugs berücksichtigen.

Falls die Hülle 102 zwei Hüllenteile aufweist, können diese natürlich einen Ringkörperquerschnitt haben und wie oben durch einen Träger verbunden sein. In diesem Fall sind jedoch die Verschiebungen des Mantels 5 in der Höhe und in der Querrichtung erheblich kleiner als bei einer Hülle mit einem Querschnitt der weiter oben beschriebenen Art.

Bei der Ausführungsform der Fig. 14 umfaßt die bewegliche Abschlußwand der Steuerkammer eine nachgiebige Hülle 251 mit bikonvexem Querschnitt aus Gummi oder einem Elastomer. Die Hülle 251 ruht auf der Wand 252 des Fahrzeugs, an welcher sie befestigt ist. In ihr wird ein Unterdruck durch einen Sauglüfter 253 hergestellt, welcher sich in einer in das Innere der Hülle mündenden Leitung 254 befindet. Auf der der Wand 252 abgewandten Seite trägt die Hülle 251 einen Dichtungsmantel 255, welcher mit der Wand 1 der Fahrbahn 2 zusammenwirkt und in gleichmäßigen Abständen mit öffnungen 256 versehen ist.

Die Hülle 251 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie eine unterschiedliche Biegsamkeit an den verschiedenen Stellen ihres Querschnitts besitzt, und zwar derart, daß die Nachgiebigkeit in dem zu der Wand 1 senkrechten (der Verschiebung des Mantels 255 parallel zu sich selbst entsprechenden) Sinn T groß aber in dem zu dieser Wand parallelen (der Querverschiebung des Mantels 255 entsprechenden) Sinn Uklein ist.

Dieses Ergebnis kann durch eine oder mehrere der nachstehenden Maßnahmen erzielt werden:

- Die Hülle 251 erhält in ihrem konvexen se.üchen Abschnitt eine größere Dicke als in dem etwa waagerechten, zu der Wand 1 parallelen Abschnitt ihrer Oberfläche;

— in die Wand der Hülle 251 wird eine Bewehrung 257 eingelassen, welche entweder durch ein in der Richtung T elastisch verformbares Bandmaterial oder durch ein Netz von gekreuzten Stahldrähten gebildet wird.

■ μ uCr ixüiiCStCnüilg uFüCivt uic plastizität der Hüiic

251 den Mantel 255 und die öffnungen 256 gegen die Wand 1. Bei der Inbetriebsetzung des Sauglüfters 253 erzeugt der Unterdruck innerhalb der Hülle 251 eine Abplattung derselben, wodurch die Öffnungen 256 von der Wand 1 entfernt werden, bis die durch die öffnungen 256 in die Hülle 251 eingeführte Luftmenge ausreicht, um diesen Unterdruck zu begrenzen. Die Stellung der Hülle 251 entspricht dann dem Gleichgewicht zwischen der Wirkung des Umgebungsdrucks auf die Oberfläche der Hülle und der gegebenenfalls durch die Bewehrungen 257 verstärkten Gegenwirkung des Werkstoffs der Hülle.

Diese Ausbildung wiedersetzt sich wirksam jeder Schrägstellung in Richtung U, wobei sie jedoch eine Steuerung der Stellung des Mantels 255 gestattet

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Auf einem Strömungsmittelkissen bewegbare Vorrichtung, mit einem das Strömungsmittelkissen umgebenden Mantel, der wenigstens teilweise senkrecht zur Bahn beweglich und steuerbar ist wobei wenigstens ein Teil des Mantels mit einer vom Strömungsmittelkissen getrennten pneumatischen Steuerkammer verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß an der beweglichen Abschlußwand (14) der Steuerkammer (15) ein Stutzen (22) befestigt ist der gegen die Bahn (1) gerichtet ist und in der Nähe von dieser Bahn mündet und daß das Strömungsmittelkissen (6) und die Steuerkammer (15) mit dem Stutzen (22) getrennt mit dem Strömungsmittel versorgt sind und in der Steuerkammer (15) ein vom Umgebungsdruck verschiedener Druck aufrechterhalten wird.

2. Vorrichiinig nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet daß der Stutzen (22) und der Mantel (5) den gleichen Abstand von der Bahn (1) haben.

3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet daß die vertikale Durchtrittsfläche zwischen dem Stutzen (22) und der Bahn (1) kleiner als die Hälfte der vertikalen Durchtrittsfläche des Strömungsmittelkissens (6) ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die bewegliche Abschlußwand (14) der Steuerkammer (15) mit einem elastischen Rückhol- so glied (17) versehen ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Steuwrkamn-.er (15) mit einem Gebläse (8) über einen ein«; Blende (20) enthaltenden Strömungskreis (19) verbunden ist v>

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Stutzen (22) in der Ruhesteilung die Bahn (1) berührt

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (22) nahe der Lippe des Mantels (5) mündet

8. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet daß der Stutzen (64) der Steuerkammer (56) in einer Muffe (65) dieser Kammer gleitet und Öffnungen (68) aufweist, welche in eine Nut (66) eintreten (F i g. 5).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (98) und die Lippe (75) von mechanischen Rückholgliedern (80) mit vernachlässigbarer Reibung getragen werden, wobei eine pneumatische Kammer (70) in dem Strömungsmittelkissen (76) untergebracht ist weiche von der Steuerkammer (86) getrennt ist, unter einem von dem Druck des Strömungsmittelkissens (76) verschiedenenen Druck steht und die Linie (75) gegen die Bahn (1) zurückholt und eine Wirkung hat, die zu der Wirkung der mechanischen Rückholglieder (80) hinzutritt und eine größere Steifigkeit als diese letzteren hat (F i g. 7 und 8).

10. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Abschlußwand der Steuerkammer (17a,/eine biegsame, aufblasbare, an dem Mantel (5) des Strömungsmittelkissens befestigte Hülle (102) aufweist, die doppelwandig ist (103, 104), wobei durch diese Hülle wenigstens ein Stutzen (122) tritt, welcher in der Nähe des Randes des beweglichen Mantels (5) mündet und in das Innere der Steuerkammer (17ajeintritt (F i g. 9).

Jl. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (103,104) der Hülle (102) der Steuerkammer (17a,) im Querschnitt die Form eines umgekehrten V haben, wobei die untere Wand (104) an der Vorrichtung (3) befestigt ist

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (102) der Steuerkammer (17a) zwei pneumatische Stränge bildet, welche etwa ovale Querschnitte haben und beiderseits der Mitielebene der Kammer (\7a) schräg angeordnet und oben mit einem den Mantel (5) tragenden Träger (105) verbunden sind

13. Vorrichtung nach Anspruch 12_; dadurch gekennzeichnet, daß durch den die oberen Abschnitte der beiden Stränge vereinigenden Träger (105) der in der Nähe des Randes des beweglichen Mantels (5) mündende Stutzen (122) tritt

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die aufblasbaren Hüllen (202, 204) der Steuerkammer (XTa) über Leitungen (213, 214) mit der Atmosphäre verbunden sind (Fig. 10 und 1 X).

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die Hülle (202) der Steuerkammer (17a; seitlich von zwei Tafeln (207, 208) eingefaßt ist welche sich parallel zu ihr erstrecken (Fig. 12,13).

16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die biegsame Hülle (215) der Steuerkammer eine einfache Wand aufweist einen bikonvexen Querschnitt hat und eine veränderliche Biegsamkeit aufweist wobei diese Hülie den Mantel (255) der Führungskammer trägt und die Biegsamkeit der Hülle (251) in der der Verschiebung des Mantels (255) parallel zu sich selbst entsprechenden Richtung (T) größer als in der der Querverschiebung des Mantels entsprechenden Richtung (U) ist (Fig. 14).

17. Vorrichtung nach Anspr-jch 16, dadurch gekennzeichnet daß die Hülle (251) aus einem elastischen Werkstoff besteht und in ihrem seitlichen konvexen Abschnitt eine größere Dicke als in dem den Mantel (255) tragenden Abschnitt hat und durch eine biegsame Bewehrung (257) verstärkt ist