DE3202935A1

DE3202935A1 - Stroemungsmittellager

Info

Publication number: DE3202935A1
Application number: DE19823202935
Authority: DE
Inventors: Kenneth G. 98146 Seattle Wash. Wood
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-02
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1982-09-09
Also published as: GB2092084A; CA1175469A; FR2499011B1; FR2499011A1; DE3202935C2; FI70628B; FI820232L; SE455720B; US4441571A; SE8200534L; GB2092084B; FI70628C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strömungsmittellager nach dem Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs 1 sowie insbesondere eine Vorrichtung, welche die Grundlagen der Anhebung eines unter Druck stehenden Strömungsmittels beinhaltet, um eine Last anzuheben und deren Transport zu erleichtern.

Die vorliegende Erfindung ist eine CIP-Anmeldung der USSN 230.815 vom 2. Februar I98I.

Die grundlegenden Prinzipien von Strömungsmittelfilm- ' Lagern sind gut bekannt. Strömungsmittelfilm~Lager besitzen eine festig die Last tragende Platte, an deren Boden eine flexible, aufblasbare Membran angebracht ist.

Wenn die Membran mit dem Strömungsmittel aufgeblasen bzw. gefüllt oder unter Druck gesetzt wird (das entweder flüssig oder gasförmig sein kann), dehnt sie sich auf und nimmt eine toroidale Form an. Der Boden der Membran tritt dabei mit dem darunterliegenden Boden in Kontakt, bildet eine sog. Plenumkammer zwischen der radialen Innenfläche der toroidalen Membran, dem Boden oder einer anderen Trägerfläche, auf der das Lager ruht und der die Last lagernden Platte. Druckströmungsmittel füllt das Plenum bzw. die Pleumkammer, wobei die toroidale Membran.

dazu dient, dieses Strömungsmittel innerhalb des Plenums zu halten bzw. einzuschließen. Wenn mehr Strömungsmittel der Plenumkammer zugeführt wird, steigt der Druck darin an und das Lager wird angehoben. Das Strömungsmittel entweicht dann aus der Strömungskammer zwischen dem Boden der toroidalen Membran und dem Fußboden oder der anderen Tragfläche in einem einheitlichen dünnen Film.

Das Strömungsmittel in der Plenumkammer hebt das Lager von der Trägerfläche hoch und bewirkt, daß das Lager und seine Last auf dem dünnen Film des austretenden Strömungs-

mittels fließt bzw. schwebt. Es besteht kein mechanischer Kontakt zwischen dem Strömungsmittellager und der Trägerfläche, so daß deshalb Reibung im Grunde genommen eliminiert wird. Ferner besitzt das Lager keine irgendwie zum Boden gerichtete Richtung und kann deshalb gedreht oder in jeder Richtung beinahe ohne Einschränkung bewegt werden. Mit der geeigneten Konstruktion bzw. Aufbau und Strömungsgeschwindigkeiten wird eine Gleichgewichtslage erreicht, in welcher der Druck innerhalb der Plenumkammer im wesentlichen konstant ist und das Lager angehoben ist, so daß kein Kontakt zwischen der toroidalen Membran und der Trägerfläche besteht.

Zwei allgemeine Arten von Strömungsmittellagern, die diese Strömungsmittelhubprinzipien besitzen, sind bekannt.

Bei der einen Art wird unter Druck stehendes Strömungsmittel, z.B. Luft, in eine toroidale Membrane eingeführt, die an der Unterseite einer Lagerplatte befestigt ist. Die toroidale Membran wird aus flexiblem Material gebildet, wobei mindestens eine Öffnung in die Plenumkammer führt, welche durch die Membran umschlossen wird, die der Luft ermöglicht, reihenfolgemäßig (in series) durch die
toroidale Membran und in die mittige Plenumkammer zu
fließen.

Diese Konstruktion des kontinuierlichen bzw. reihenfolgemäßigen Durchflusses bedingt eine begrenzte Strömungsgeschwindigkeit für das Arbeitsströmungsmittel, welches aus der Plenumkammer entweicht, da die Öffnung(en) in

der toroidalen Membran, die zwischen dem Inneren der

toroidalen Membran und der mittigen Plenumkammer kommunizieren, in der Größe festgelegt sind. Wenn die Strömungsmitteldurchflußgeschwindigkeit über das Konstruktions- · maximum hinaus erhöht wird, bei einem Versuch, eine schwerere Ladung bzw. Last zu tragen oder eine grobe oder unebene

Fläche zu überqueren, kann die toroidale Membran aufreißen. Strömungsmittellager dieser Art sind in den US-PS'en 3 313 367 und 3 161 247 gezeigt.

Bei einer zweiten Konstruktion wird das Strömungsmittellager aufgeblasen und schwimmt durch etwas, was man als "Teilflußgeschwindigkeitsaufschlag"(split-flow velocity impact) bezeichnen kann. Bei dieser Art von Vorrichtung wird ein Strömungsmittelstrom gegen die Wandung einer toroidalen Membran gerichtet, die Strömungsmittelpassagen bzw. Kanäle ins Innere der toroidalen Membran · umfaßt und dadurch deren Aufblasen bewirkt, überschüssiges Strömungsmittel, das in das System eingeführt wird, . "ergießt sich" in die Plenumkammer, die durch die aufgeblasene Membran gebildet wird. Bei diesem Aufbau ist die Ausrichtung der öffnungen auf der flexiblen, balkenartigen, Torusstruktur kritisch, um ein sicheres Aufblasen und Anheben zu bewirken. Außerdem kann bei diesem Aufbau der Torus durch einen herausragenden Gegenstand auf der Trägerfläche verstümmelt oder beschädigt werden, und dadurch umgedreht, werden, wobei ein Austreten von Strömungsmittel aus dem Plenum bewirkt wird, ebenso wie eine Beschädigung durch Zerreißen. Bei dieser Art von Luftlager kann eine Hin- und Herbewegung oder eine Schlagbewegung während des Aufblasens auftreten, wenn die Luft inkier Plenumkammer gegen eine toroidale Membran wirkt, die noch nicht vollständig gefüllt bzw. aufgeblasen ist. Strömungsmittellager dieser Art werden in den US-PS'en 3 513 934; 3 513 936 und 3 618 694 beschrieben.

Ein Problem, das beiden oben genannten Arten von Strömungsmittellagern eigen ist, liegt in der flexiblen toroidalen Membran, die einen zusammengesetzten Aufbau von Gewebeschichten und Elastomeren darstellt, wo die Schicht(en) des Gewebes mit den Elastomeren z.B. durch Vulkanisation

imprägniert sind. Dieses Material ist jedoch lediglich für gasförmigen Strömungsmittelbetrieb geeignet, da flüssige Strömungsmittel sich ungünstig auswirken, Erweichungen bewirken (wicking) sowie konsequente Schädigungen der Bindung der Elastomere am Gewebe verursachen. Bei vielen vorbekannten Strömungsmittellagern ist die Membran aus einem vorgeformten flexiblen Material hergestellt worden, das im inaktiven Zustand nicht einheitlich zusammenfällt oder flachliegt. Dieses kann wiederum zu Deformationen an der flexiblen Membran führen, die danach keine verlässliche Dichtung mehr darstellt.

Außerdem muß das ausgewählte Verbund-Gewebe-/Elastomer-Material, um die toroide Membran auszubilden, einige unterschiedliche Konstruktionskriterien erfüllen. Zunächst muß sie flexibel sein, so daß sie im platten Zustand zusammenfällt. Sie muß undurchdringlich für das verwendete Strömungsmittel sein, so daß die Membran aufgeblasen werden kann. Die toroidale Membran muß ferner dimensionsstabil sein, so daß sie sich nicht über ihre Form hinaus ausdehnt, wenn sie unter Druck steht. Schließlich muß die toroidale Membran, um eine lange Lebensdauer zu besitzen, abriebwiderstandsfähig sein. Die Verwendung eines einzigen zusammengesetzten bzw. Verbundmaterials, das alle diese Konstruktionsziele erfüllen soll, hat jedoch Grenzen hinsichtlich der erzielbaren Leistung mit sich gebracht. Im Handel erhältliche Verbundmaterialien bedingen einen Kompromiß zwischen Flexibilität und Abriebwiderstand. Zusätzlich ist ein vulkanisiertes Verbundmaterial nicht leicht, zu reparieren und insbesondere ist es nahezu unmöglich» eine gerissene Art derartigen Materials zu reparieren.

Die vorliegende Erfindung schafft also zusammenfassend ein Strömungsmittellager, mit dem eine Last auf einer Träger-

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fläche getragen werden kann, wobei das Lager eine aus mehreren Bestandteilen bestehende Membran besitzt. Die Verwendung einer aus mehreren Komponenten bestehenden Membran vermeidet die Kompromisse, die durch eine Einzelmembran notwendig werden, die viele Punktionen ausüben muß. Die vorliegende Erfindung schafft also zum Beginn des Aufblasens der Membran einen vorbestimmten Druck, bevor die mittige Plenumkammer unter Druck gesetzt wird, die dadurch erzeugt wird. Diese Merkmale vermeiden die den bekannten Vorrichtungen eigenen Probleme, z.B. Nichtaufblasen aufgrund mangelnder richtiger Orientierung und die oben diskutierten Schlagbewegungen. Da die toroidale Membran parallel zum Plenum ist, kann ein breiterer Bereich von Betriebsbedingungen durch ein einziges Lager abgedeckt werden, als es bisher mit den bekannten Vorrichtungen möglich war.

Erfindungsmgemäß umfaßt ein Strömungsmittellager zum Tragen einer Last auf einer Trägerfläche, ein die Last aufnehmendes Teil und ein Diaphragmateil oder eine daran angebrachte Membran. Die Membran ist unter Bildung einer Wand aufblasbar, die sich zwischen dem die Last aufnehmenden Teil und der darunterliegenden Trägerfläche erstreckt. Eine Plenumkammer wird durch die Membran, das die Last lagernde Teil und die Trägerfläche eingeschlossen. Eine geeignete Quelle liefert unter Druck stehendes Strömungsmittel zur Membran und zur Plenumkammer.

Die Membran ist vorzugsweise derart geformt, daß sie im aufgeblasenen Zustand toroidal ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine toroidale Membran begrenzt, da andere Formen ebenfalls verwendet werden können. Die Membran wird aus drei Schichten gebildet_} einer inneren Membran, einer mittleren Membran und einer äußeren Membran. Die innere Membran ist durch ein nachgiebiges, dehnbares

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strömungsmittelundurchlässiges Material gebildet. Die mittlere Membran ist zwischen der inneren und äußeren Membran angeordnet und umfaßt ein flexibles, im wesentlichen dimensionsstabiles Gewebe, das die Ausdehnung der inneren Membran im aufgeblasenen Zustand begrenzt. Die äußere Membran wird durch ein flexibles, dehnbares Material gebildet, das abriebwiderstandsfähig ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Ausmaß des Hubes des die Last aufnehmenden Teils über der Trägerfläche durch Ersatz eines Ringes ausgewählt werden, der die Geometrie der Mittelmembran mit einem Ring unterschiedlichen Durchmessers kontrolliert.

Der Fluß des Strömungsmittels in und aus dem toroidalen Kissen heraus wird durch eine öffnung gesteuert, deren Größe ausgewählt ist, um das toroidale Kissen derart abzustimmen, daß es als Resonatorkammer wirkt. Die toroidale Kammer wirkt dann derart, daß sie die Druckschwankungen zwischen der toroidalen Kammer und dem Plenum abschwächt.

Der Strömungsmittelfluß von der Druckquelle in die Plenumkammer wird durch ein Ventil gesteuert, das geschlossen bleibt, um den Strömungsmittelfluß zur Plenumkammer zu blockieren, bis der Druck innerhalb des Inneren der toroidalen Membran über ein vorbestimmtes Minimum hinausgeht. Das Druckentlastungsventil arbeitet, um sicherzustellen, daß die toroidale Membran mindestens teilweise unter Druck steht, bevor die Plenumkammer mit dem unter Druck stehenden Strömungsmittel gefüllt ist, und daß der Druck in der Membran etwas oberhalb des Drucks in der Plenumkammer während des Betriebes bleibt. In der Praxis hält das Ventil den Druck in der Membran 1 bis 2 p.s.i. höher als den Druck in der Plenumkammer.

Beim Betrieb im stabilen Zustand, nachdem die Membran einmal

aufgepumpt ist, gibt es keinen weiteren Strömungsmittelfluß in die Toruskammer, so daß das Strömungsmittel in die Plenumkammer strömt, und unterhalb des Torus entweicht. Die Strömungsmittelgeschwindigkeit des Strömungsmittels in die Plenumkammer wird durch eine austauschbare Öffnungsplatte gesteuert. Wenn das Strömungsmittellager in seinem stabilen Zustand gestört wird während des Betriebes, kann Strömungsmittel wiederum in die toroidale Membran oder aus ihr heraus strömen. Diese Flußgeschwindigkeit wird durch eine andere austauschbare Öffnungsplatte gesteuert. Die zwei Öffnungsplatten können unabhängig voneinander verändert werden, um das Strömungsmittellager an verschiedene Lasten, verschiedene Strömungsmittel oder unterschiedliche Trägerflächen anzupassen. Das Betriebsströmungsmittel kann entweder gasförmig oder flüssig sein. Die unterschiedlichen Öffnungsplatten können Löcher verschiedener Größe und/oder verschiedene Anzahl von Löchern besitzen und sind so an verschiedene Lasten und/oder Betriebsströmungsmittel anpaßbar.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit den Figuren hervor. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Querschnitt des

erfindungsgemäßen Strömungsmittellagers;

Fig. 2

und 3 alternative Mittel zur Befestigung einer

toroidalen Membran am Strömungsmittellageraufbau der Fig. 1;
Fig. 4 eine Form eines mittleren Membranaufbaus

der erfindungsgemäß mit den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3 eingesetzt werden kann;

Fig. 5 eine fragmentarische Draufsicht auf das in 15

der Fig. 1 gezeigte StrömungsmittellagerJ

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Mittelmembran, die für jegliche in den Fig. 1 bis gezeigten Ausführungsformen geeignet ist und die eine einstellbare Hubhöhe dadurch liefert, daß unterschiedliche Hubbegrenzungsringe verwendet werden;

Fig. 7 einen Querschnitt der in Fig. 6 gezeigten * Mittelmembran, die einen Hubbegrenzungsring verwendet, um einen relativ kleinen Hub vorzusehen; und

Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung der in Fig. gezeigten Mittelmembran, die einen Hubbegrenzungsring verwendet, der einen relativ großen Hub ermöglicht.

Unter Bezugnahme auf die Figuren wird nunmehr ein bevorzugtes .Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, guf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

Pig. 1 zeigt ein Strömungsmittellager 10 im aufgeblasenen bzw. unter Druck stehenden Betriebszustand. Das Lager 10 umfaßt allgemein eine die Last oben aufnehmende Plattenanordnung 12 und eine aufgeblasene bzw. aufgepumpte toroidale Membran 14, die eine unter Druck stehende Plenumkammer 16 umschließt. Im Betriebszustand "schwimmt bzw. schwebt" das Lager 10 über einem Boden oder einer anderen darunter liegenden Tragfläche 20 auf einem einheitlichen dünnen Luftfilm, der aus der Plenumkammer 16 zwisehen dem Boden der Membran 14 und der Tragfläche 20 austritt, wie es durch die Pfeile E gezeigt wird. Es ist anzumerken, daß die folgende Beschreibung und auch die Ansprüche sich auf ein Lager 10 beziehen, wie es eine Last bzw. Ladung auf einem "Boden" oder einer anderen "darunter liegenden" Tragfläche trägt, bzw. abstützt. Dieses ist jedoch lediglich beispielshalber und stellt keine Begrenzung dar, da das Lager 10 auch in anderen Zusammenhängen verwendet werden kann.

Die die Ladung aufnehmende Anordnung 12 umfaßt eine ebene quadratische Platte 13 (vergl. Fig. 1 und 5). Die Platte ist aus einem starken Leichtmetall, wie z.B. Aluminium

* gebildet, obwohl andere Materialien verwendet werden können. Die Platte 13 kann ebenfalls mit besonderen Fittings oder Gewindebohrungen versehen werden, um verschiedene Arten von Ladung aufzunehmen. Im allgemeinen wird das Strömungsmittellager zusammen mit anderen ähnlichen Lagern unter einer Palette oder anderen Struktur eingesetzt, die wiederum den zu bewegenden Gegenstand trägt. Die oberste Platte 13 besitzt eine innere Bohrung 22 mit einem Verbinder 24, der an ihrem äußeren Ende angeordnet ist, um eine flexible unter Druck stehende Strömungsleitung 26. aufzunehmen, die einen entsprechenden Verbindungsendteil 28 besitzt, der damit zusammenpaßt. Die Verbinder 24 und 28 umfassen eine Fassung und Steckglieder einer Schnellver-

bindungskupplung, obwohl andere Verbindungsmittel ebenfalls vorgesehen werden können.

Um das Lager 10 in Betrieb zu setzen, wird unter Druck stehendes Strömungsmittel in die innere Bohrung 22 durch die flexible Leitung bzw. den Schlauch 26 in Richtung des Pfeiles A geleitet.Anfänglich strömt das Strömungsmittel, wie durch den Pfeil B angedeutet, aus der Innenbohrung 22 durch einen Auslaßkanal 30 zu einer Toruskammer 32. Eine austauschbare Metallöffnungsplatte 34 wird im Auslaßkanal 30 angeordnet, um den Strömungsmittelfluß durch den Auslaßkanal 30 einzuschränken. Wenn die Toruskammer 32 vollständig aufgepumpt ist bzw..unter Druck steht und ein stabiler bzw. konstanter Zustand erreicht ist, fließt kein Strömungsmittel durch den Kanal 30. Wenn der stabile Zustand unterbrochen wird, kann das Strömungsmittel durch die öffnung in der Öffnungsplatte zwischen der Toruskammer 32 und der Plenumkammer 16 hindurchfließen. Die Größe der öffnung in der öffnungsplatte 34 wird derart ausgewählt, daß die Toruskammer als Resonator bzw. Resonanzkreis wirkt und die Druckschwankungen zwischen der Toruskammer 32 und der Plenumkammer 16 dämpft. *

Ein zweiter Strömungsmittelauslaßkanal 36 leitet Strömungsmittel in Richtung des Pfeils C von der Innenbohrung 22 durch die Ventilkammer 37 zur Plenumkammer 16. Eine austauschbare Metalloffnungsplatte 39 wird zur Luftseite der Ventilkammer 37 hin bzw. stromab davon angeordnet.

Eine Vielzahl von öffnungen 38, die in der Öffnungsplatte angeordnet sind, kommunizieren mit der Plenumkammer 16. Ein Ventil 40 ist in der Öffnungsplatte 39 angeordnet und wirkt derart, daß es das Durchleiten des Strömungsmittels in Richtung des Pfeils D durch die öffnungen 38 blockiert, bis sich ein ausreichender Druck innerhalb der Bohrung

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während des Betriebs de3 Luftlagers aufgebaut hat. Das Ventil 4θ ist vorzugsweise aus einem nachgiebigen elastomeren Material geformt, jedoch können andere Arten von Entspannungsventilen ebenfalls verwendet werden. 5

Damit sich ein ausreichender Druck innerhalb der Bohrung aufbaut, damit das Strömungsmittel durch das Ventil 40 freigegeben- wird, muß die Membran 14, die eine flexible Wand der Toruskammer ausbildet, zuerst mindestens teilweise durch unter Druck stehendes Strömungsmittel aufgepumpt bzw.gefüllt werden. Bei der gewöhnlichen Startphase wird ein Ventil allmählich geöffnet, das die Strömung durch die Leitung 26 steuert. Das Strömungsmittel fließt in die Bohrung 22 und durch die Öffnung in der Platte in die Toruskammer 32. Im aufgeblasenen bzw. unter Druck stehenden Zustand bildet die Membran 14 eine toroidale Wandung, die sich zwischen dem die Ladung aufnehmenden Teil 12 und der Tragfläche 20 erstreckt und umschließt die dazwischenliegende Plenumkammer 16.

In der normalen, allmählichen Anfangsphase öffnet sich das Ventil 40 erst dann, nachdem die toroidale Membran 14 mindestens teilweise aufgepumpt ist. Das Ausmaß des Aufpumpens der Membran 14 vor dem öffnen des Ventils 40 hängt von mehreren Faktoren ab. Zum Beispiel, wenn das Lager 10 für einen niedrigen Betriebsdruck, d.h. 2 bis 10 p.s.i. (0,14 bis 0,7 kp/cm⁸), und der Druck allmählich auf den Betriebsdruck gesteigert wird, kann eine gute Abdichtung zwischen der Membran und dem Boden 20 auftreten, bevor sich das Ventil 40 öffnet. Andererseits, wenn der Nachschub an Strömungsmittel plötzlich gesteigert wird oder das Lager 10 für einen relativ ' hohen Arbeitsdruck ausgerichtet wird, z.B. 50 p.s.i. (3,52 kp/cm²), dann kann sich das Ventil 40 öffnen, bevor die Membran 14 sich nur schwach ausgebaucht hat.

Das Entspannungsventil 40 und die Öffnungen 38 wirken zusammen, um den Druck in der Toruskammer 32 schwach über dem Druck in der Plenumkammer 16 aufrechtzuerhalten. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels durch die Leitung 26 in die Plenumkammer 16 gering ist, wie während der normalen Anfangsphase, hält das Entspannungsventil 40 den Druck in der Toruskammer 32 auf 1 bis 2 p.s.i. (0,07 bis 0,14 kp/cm²) über dem in der Plenumkammer aufrecht. Wenn die Strömungsmittelgeschwindigkeit bis zu dem Punkt ansteigt, wo die dynamischen Eigenschaften des Strömungsmittels vorherrschen, be- · wirken die öffnungen 38 einen Druckabfall von 1 oder 2 p.s.i. In dem Fall, wo ein großes Volumen an Hochdruckströmungsmittel plötzlich durch die Leitung 26 in die Bohrung eintritt, z.B. durch plötzliches öffnen eines Einlaßventils, wird der Druckabfall über der öffnung in der Platte 34 bewirken, daß das Ventil 40 sich nahezu sofort öffnet. Der Druckabfall über der öffnung; 38 wird .iedoch bewirken, daß sich der Druck in der Toruskammer 32 zumindest etwas über dem in der Plenumkammer 16 einstellt. Ebenfalls ist es notwendig, das Strömungsmittellager ohne das Ventil 40 zu betreiben, wenn die öffnung in der Platte 34 und die öffnungen 38 in geeigneter Weise für ihre Betriebsbedingungen ausgewählt worden sind, d.h.

für die Belastung, die Strömungsmittelgeschwindigkeit, die Hubhöhe, die Bodenebenheit etc.

Das Strömungsmittellager kann ebenfalls mit anderen gasförmigen oder flüssigen Betriebsstromungsmitteln verwendet werden. Das Lager 10 ist derart aufgebaut, daß es leicht an Veränderungen im Betriebsströmungsmittel angepaßt werden kann, ebenso wie Veränderungen der Beladung und Belastung, Trägerflächenrauheit oder an die benötigte Hubhöhe. Unterhalb der Platte 13 und davon durch eine Dichtungsmanschette 42 getrennt, ist eine

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Zwischenplatte 43 angeordnet, die ebenfalls aus einem starken bzw.festen, leichten Material geformt ist. Die Lagerplatte 13 für die Ladung und die Zwischenplatte 43 werden durch eine Vielzahl von mit Gewinde versehenen Befestigungsmitteln 44 in abdichtendem Eingriff miteinandergehalten. Die Metallöffnungsplatte 34 ist zwischen der Zwischenplatte 43 und der Lagerplatte eingespannt. Die Öffnungsplatte 34 kann leicht und schnell gegen eine Platte ausgetauscht werden, die eine unterschiedlich große Öffnung besitzt, wenn dieses notwendig ist, z.B. wenn ein abweichendes Strömungsmittel verwendet wird, oder wenn abweichende Ladungen getragen werden sollen oder andere Trägerflächen 20 auftreten. Wie aus folgendem noch deutlicher wird, ist die Öffnungsplatte 39 ebenfalls schnell für eine Öffnungsplatte austauschbar, die eine andere Größe oder unterschiedliche Anzahl von öffnungen besitzt oder die ein Ventil besitzt, das sich bei einem anderen Druck öffnet.

Mit der unteren Fläche der Zwischenplatte 43 ist ein Abstandsplattenpaar 45 und 46 verbunden. Die Abstandsplatten 45 und 46 sind beides kreisförmige Ringe und

sind konzentrisch zueinander befestigt. Die Abstandsringe 45 und 46 sind aus einem geeigneten festen und leichtgewichtigen Material hergestellt und sind mit der Zwischenplatte 43 verbunden. Es ist daran gedacht, die Zwischenplatte 43 und die Abstandsringe 45 und 46 integral aus einem einzigen Materialstück herzustellen, entweder durch maschinelle Verarbeitung oder durch Gießen in einer geeigneten Form.

Das zylindrische Volumen, welches durch das Innere des Abstandsringes 45 begrenzt wird, bildet die Entlastungsventilkammer 37 und steht in Verbindung mit der Innenbohrung 22 über den Kanal 36 in der Lagerplatte 13 und der Zwischenplatte 43. Das Volumen zwischen dem Äußeren des Abstands-

ringes 45 und dem Inneren des Abstandsringes 46 bildet die Toruskammer 32. Der durch die Zwischenplatte 43 und die Lagerplatte 13 verlaufende Kanal 50 verbindet die Toruskammer 32 mit der Innenbohrung 22. Wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben wird, ist die Membran 14 entfernbar mit den untersten Flächen der AbstandsriiiKe 45 und 46 verbunden.

Die Membran 14 ist im Aufbau ein dreischichtiger Verbund.

Ein elastisches,strömunKsmittelundurchdringbares, flexibles Material bildet dabei eine Innenmembran 50, · die sich unter dem Druck des in die Toruskammer 32 gelangten Strömungsmittels dehnt '. - Eine Mittelmembran 52 umfaßt ein flexibles, dimensionsstabiles Gewebe, das die Expansion der Innenmembran 50 begrenzt, wenn sie aufgepumpt wird. Eine Außenmembran 54 ist aus einem flexiblen elastischen Material hergestellt, welches gegenüber Abnutzung widerstandsfähig und dehnbar ist. Die Außenmembran schütz die mittlere und innere Membran 52,50 gegenüber Abrieb und Abnutzung, die bei Verwendung des Lagers ΙΟ auftreten. Jede der drei Schichten kann für individuelle Eigenschaften ausgewählt werden. Es besteht keine Notwendigkeit, sie verbindungsfähig miteinander zu machen oder eine einzige Verbundschicht anzustreben.

Wie schon vorher erwähnt, ist einer der größten Nachteile der Strömungsmittellager des Standes der Technik die umständliche Reparatur und/oder der Ersatz der toroidalen Membran. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Designs des Lagers 10 ist der leichte Ersatz der toroidalen Membran 14. Die bevorzugte dreischichtige toroidale Membran 14 erfordert im allgemeinen lediglich den Ersatz der äußeren Membran 54, da dieses der Membranbestandteil ist, welcher der Abnutzung unterliegt. Im allgemeinen müssen die innere und mittlere Membran lediglich in größeren Intervallen

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ersetzt werden, im Vergleich zum Ersatzintervall für die äußere Membran 5*1 ·

Die Mittelmembran 52 kann ebenfalls verändert werden, um eine abweichende Hubhöhe für das Lager 10 zu schaffen. Aufgrunddessen kann ein Käufer ein Lager mit einer für seinen Anwendungsbereich angemessenen Hubhöhe kaufen und, wenn er einige verschiedene Hubhöhen benötigt, kann er einige verschiedene Mittelmembranen kaufen, und sie entsprechend seinen Erfordernissen einsetzen. Darüberhinaus kann das Material für jede Membran, da die innere, mittlere und äußere Membran 50, 52 und 5^ getrennt voneinander sind, entsprechend ihrer Funktion ausgewählt werden, ohne Rücksicht darauf nehmen zu müssen, ob sie vulkanisiert werden kann, um eine Bindung zu den angrenzenden Schichten herzustellen. Dieses bedeutet, daß die Membran 14 größere Hubhöhen als bisher möglich vorsehen kann und dadurch die Anwendungsbereiche erweitert, bei denen das Luftlager verwendet werden kann.

Das Material für jede Schicht kann weiterhin unabhängig gekauft werden, da die Schichten 50,52 und 54 getrennt voneinander sind, was bedeutet, daß eine größere Anzahl kommerzieller Quellen zur Verfügung stehen, die derartige Materialien liefern. Aus diesem Grund werden die Käufer bzw. Benutzer weniger Ersatzteilprobleme haben. Die Tatsache, daß die drei Schichten 50, 52 und 54 nicht vulkanisiert sind, bedeutet, daß die toroidale Membran 14 im wesentlichen wirtschaftlicher in der Herstellung, in der Lebensdauer und in der Reparatur ist, im Vergleich zu Luftlagern mit vulkanisierten Membranen.

Die Fig. 1,:2 und 3 illustrieren drei verschiedene bevorzugte Mittel zur Befestigung der inneren, mittleren und äußeren Membranen 50, 52 und 54 am Strömungsmittellager 10. In

Fig. 1 sind die innere, mittlere und äußere Membran 50, 52 und 54 mittels der Schrauben-Mutter-Anordnung 60 zusammengeklammert, die durch die radial inneren und radial äußeren Umfangsteile der kreisförmigen Membranbestandteile verlaufen. Ein äußerer Halterungsring 62 wird am unteren Teil der Außenmembran 52 mittels einer aus Schraube und Mutter bestehenden Anordnung 60 am äußeren Abstandsring 46 befestigt. In einer ähnlichen Art und Weise wird ein ringförmiger Halterungsring 64 zur Klammerungsbefestigung der Membranen 50, 52 und 54 um ihre inneren Kanten herum am inneren Abstandsring 45 vorgesehen. Da die Halterungsringe 62 und 64 durch einfache, mit Gewinde versehene Befestigungsmittel befestigt sind, können sie leicht entfernt werden, um jeglichen Bestandteil der Membran 14 zu entfernen bzw. zu ersetzen oder reparieren. Die kreisförmigen Ringe 62 und 64 können ebenfalls als Polster verwendet werden, um das Strömungsmittellager (und die darauf liegende Ladung) zu tragen, wenn kein unter Druck stehendes Strömungsmittel vorhanden ist.

Bei einigen Vorrichtungen des Standes der Technik ist die Membran pfannkuchenförmig und entlang eines einzigen ^ Kreises am höchsten Punkte der Membran befestigt (vergl. US-PS 3 618 694). Dieses erlaubte der Membran,Oberflächenunregelmäßigkeiten auszugleichen. Die Membran 14 der vorliegenden Erfindung erstreckt sich nicht radial über einen der Halterungsringe 62 oder 64 und hängt auch nicht darüber hinaus. Die Membran 14 ist am Teil 12, welches die Ladung aufnimmt, entlang der radial innen liegenden und radial außen liegenden Umfange der Membran befestigt, so daß deshalb ein geringeres Ausputzen der Membran bei Oberflächenunregelmäßigkeiten auftritt.

Fig. 2 zeigt eine Abänderung bei der Befestigungsanordnung für die Membran 14 gegenüber Fig. 1, wobei das Luftlager

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im nichtaufgepumpten Zustand gezeigt ist. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform werden die innere und mittlere Membran 50, 52 sicher durch einen äußeren Druckring 70 an ihrem Platz gehalten, der die äußeren Kanten der inneren und mittleren Membran 50, 52 zusammendrückt und innerhalb einer kreisförmigen Nut 72 hält, die im äußeren Abstandsring 73 ausgebildet ist. Die inneren Kanten der inneren und mittleren Membran 50 und 52 sind durch eine Ringplatte 74 zusammengeklammert, die Bolzen 76 anstelle der aus Schrauben und Mutter bestehenden Anordnung 60 in Fig. 1 verwenden kann. Die äußere Membran 54 wird durch eine ringförmige Klammerplatte 78 gegen den Ring 70 geklemmt, während die Innenkanten.durch einen Anschlagsring 80 befestigt werden, der dem Anschlagsring 64 der Fig. 1 entspricht. Mit dieser Anordnung ist es nicht notwendig, die innere und mittlere Membran 50,52 zu stören, um die Außenmembran 54 zu ersetzen, wenn sie durch Abrieb im Gebrauch verschließen ist.

Das in Fig. 3 gezeigte Befestigungssystem verwendet einen Abstandsring 82 mit einer Vielzahl an Schlitzen 84, die darin ausgebildet sind. Ein metallischer Drahtring 86 ist in jedem Schlitz 84 eingesetzt, wobei jeweils eine der * inneren, mittleren oder äußeren Membran 50, 52, 54 derart darübergehängt sind, so daß jede eng angeschmiegt innerhalb des jeweiligen Schlitzes 84 angeordnet ist. Eine Ringklammer 88 wird dann fest um den Außenumfang der Platte 82 gezogen, um die Membranen 50, 52, 54 und die Drahtringe 86 innerhalb der Schlitze 84 zusammenzudrücken, um die miteinander in Eingriff stehenden Teile zu verschließen.

Die radialen Innenkanten der Membranen 50, 52 und 54 werden dann durch eine mit Gewinde versehene Flanschmutter 90 befestigt, die die Innenkanten der Membran am inneren Abstandsring befestigt und ebenfalls die Öffnungsplatte 39 an ihrer Stelle hält.

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Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, die das Strömungsmittellager 10 in einem nicht aufgeblasenen Zustand zeigen, liegt die Membran 14 flach auf, wenn sie nicht vollständig aufgeblasen ist. Die mittlere Gewebemembran 52 wird zwischen den nachgiebigen inneren und äußeren Membranen 50, 54 eingeklemmt bzw. gebündelt. Die Membran 14 ist mit dem Lager 10 durch radiale Abstandshalterringe 62 und 64 (Fig. 1) verbunden und als Ergebnis dessen ist die aufgeblasene Membran nicht dafür anfällig, Bodenunebenheiten zu roden oder auf dem Boden 20 liegende Gegenstände aufzunehmen, da sie eine starke Befestigung besitzt und eine glatte Biegungsfläche dem Boden gegenüberstellt.

Um die Dimensionsstabilität der mittleren Gewebemembran 52 aufrechtzuerhalten, ist es wünschenswert, die Membran derart auszubilden, daß sie eine radiale Symmetrie besitzt. Obwohl ein einstückiges Gewebe mit einem üblichen rechteckigen Muster an gewebten Fasern als Mittelmembran 52 verwendet werden kann, wird ein solches nicht bevorzugt, da unter Druck ein derartiges Gewebe sich in verschiedenen Richtungen unterschiedlich dehnt. Dementsprechend wird als bevorzugte Ausführungsform die in der Fig. 4 gezeigte Ausführungsform einer Membran 52 verwendet. Die Membran 52 wird durch eine Vielzahl übereinanderliegender radial angeordneter Gewebebänder 100 gebildet. Diese Anordnung liefert die gewünschte Radialsymmetrie, so daß sich die Membran 14 gleichmäßig in alle Richtungen streckt bzw. dehnt. Als Alternative kann eine Vielzahl gewebter Stoffpaneele mit Trapezform zusammengelegt werden, um die radiale Verzerrung zu reduzieren.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Mittelmembran 52^f. Bei der Mittelmembran 52' steuert die Auswahl der Größe eines Metallhalterungsrxnges 114 (Fig. 6) die Geometrie der Mittelmembran und so die

Hubhöhe des Strömungsmxttellagers. Die Mittelmembran 52' ist deshalb zusammen mit einer Anzahl von Halterungsringen 114, 116 und 118 verschiedenen Durchmessers eine Alternative für ein Strömungsmittellager, bei demdie Hubhöhe durch den Ersatz der gesamten Membran gesteuert wird. Die Mittelmembran 52' ist aus einer Anordnung radial angeordneter Bänder 102 eines dimensionsstabilen Gewebes, z.B. Nylon, zusammengesetzt. Jedes Band 102 ist in der Hälfte gefaltet und derart angeordnet, daß seine Seitenkanten die Kanten der angrenzenden Bänder überlappen, wobei die Bänder 102 derart gefaltet sind, daß die Endteile 104 und 106 der Bänder 102 an ihrem radialen Außenumfangsteil der Mittelmembran 52' übereinanderliegen. Die Endteile 104 sind miteinander verbunden', ebenso wie die Endteile 106 miteinander verbunden sind.

Das Ergebnis ist die Mittelmembran 52', die aus zwei Schichten 110 und' 112 zusammengesetzt ist, die einen festen Außendurchmesser besitzen. Der Innendurchmesser kann sich jedoch verändern, da die Bänder 102 sich überlappen, jedoch nicht miteinander verbunden sind. Ein Halterungsring 114 wird dazu verwendet, den Innendurchmesser der Mittelmembran und so seine Geometrie in einer Weise zu steuern, wie sie noch weiter unten aufgezeigt wird.

Wenn die Mittelmembran 52' in einem der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Strömungsmittellagern verwendet wird, wird die Mittelmembran 52' um ihren Außenumfang herum in der Weise befestigt, wie es in den Pig. I, 2 oder 3 aufgezeigt und in Verbindung damit beschrieben worden ist. Der Innenumfang der Mittelmembran 52' wird jedoch nicht am inneren Abstandsring 35 befestigt. Stattdessen wird der Halterungsring 114 zwischen der oberen und unteren Schicht IiO und 112 der Mittelmembran 52' angeordnet.

Der Ring 114 begrenzt das Bewegungsausmaß der Mittelmembran

52*. Wenn der Innenring 114 im Durchmesser genauso gering ist wie die Bänder 102 es ermöglichen, wird die Mittelmembran 52' eine fast ebene ringförmige Scheibe sein, sogar wenn sie zwischen zwei anderen Membranen auf einem Strömungsmittellager und unter Druck installiert ist. Dadurch, daß man jedoch große und noch größere Innenringe, wie z.B. die in den Pig. 7 und 8 gezeigten Innenringe 116 und 118 verwendet, biegt sich die Mittelmembran unter Druck mit dem größeren Ring 118 und ergibt eine stärker gebogene bzw. gewölbte Membran mit einem höheren bzw. größeren Profil. Da die Mittelmembran 52' das Dehnungsausmaß der Innenmembran 50 steuert, ist die Auswahl eines Ringes 114, 116 und 118 des gewünschten Durchmessers wirksam, um die Hubhöhe des Luftlagers 10 zu steuern. Ein Benutzer kann nun die benötigte oder für seinen Zweck am besten geeignete Hubhöhe auswählen und die Hubhöhe verändern, indem er lediglich den angemessenen Durchmesser für den Haltering auswählt. Darüberhinaus wird eine bessere Leistung dadurch erzielt, daß der Ring 114, 116 oder 118 frei schwimmt bzw. schwebt, um eine einheitliche Radialspannung innerhalb der EJänder 102 aufzubauen, die die Mittelmembran 52' bilden.

Insofern dürfte es einleuchten, daß die vorliegende Erfindung ein Strömungsmittellager 10 (Fig. 1) liefert, das eine Last auf einer Trägerfläche 20 trägt, und eine aus mehreren Bestandteilen bestehende Membran 14 besitzt. Die Verwendung dieser Mehrkomponentenmembran 14 vermeidet die Kompromisse, die durch eine einzige Membran hervorgerufen wird, die viele Punktionen ausübt. Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls sicher, daß während der normalen allmählichen Anfangsphase die Membran 14 aufgepumpt wird, bevor die zentrale Plenumkammer 16 unter Druck gestellt wird, der dadurch erzeugt wird, und während des Betriebs der Druck innerhalb der Membran etwas oberhalb des Drucks

in der Plenumkammer aufrechterhalten wird. Diese Merkmale vermeiden die Probleme, die mit den Vorrichtungen des Standes der Technik verbunden sind, so z.B. Nichtaufpumpen aufgrund unzureichender, geeigneter Orientierung und Schlagbewegungen. Da die toroidale Membran parallel zu Plenumkammer ist,kann ein breiterer Bereich an Betriebsbedingungen durch ein einziges Lager abgedeckt werden, als es bisher mit den Vorrichtungen des Standes der Technik möglich war.

Beim Betrieb sind die Membranen 50 und 54 anfänglich flach, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, und die auf dem Teil 13 ruhende Last wird durch Landungskissen, z.B, die Ringe 62 und 64 oder durch andere Landungskissenaufbauten außerhalb des Lagers (nicht gezeigt) getragen.

Um das Lager zu aktivieren, wird der Schlauch 26 mit einer Quelle von Druckströmungsmittel, z.B. Luft, verbunden, die durch die Bohrung 22 und die Auslaßkanäle 30 und 36 eintritt. Während der normalen Anfangsphase wird der Luftdruck im Schlauch 26 allmählich gesteigert und die Luft tritt in die Toruskammer 32 über die öffnung in der Platte 34 ein, die die Geschwindigkeit der Luftströmung in die toroidale Kammer begrenzt. Der Druck im Inneren der Membranen 50, 52, 54 nimmt zu, jedoch mit einer begrenzten Geschwindigkeit, die durch den Drosseleffekt der öffnung in der Platte 34 bestimmt wird, so daß die Membranen sich in einer ordentlichen Art und Weise ausdehnen und allmählich die Fläche des Bodens 20 erreichen.

Gleichzeitig füllt Luft die Ventilkammer 37 und öffnet das Ventil 40, wenn der Druck in der Kammer 37 1 oder 2 p.s.i. über Atmosphärendruck erreicht. Wie schon oben erläutert, können die Membranen 50, 52 und 54 vollständig aufgepumpt werden und gegenüber dem Boden 20 abdichten,

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wenn sichtdas Ventil 40 öffnet, oder die Membranen können nur teilweise aufgepumpt bzw. aufgeblasen werden, in Abhängigkeit vom Aufbau und den Eigenschaften der Anfangsphase. Nachdem das Ventil 40 einmal offen ist, strömt Luft durch die öffnungen 38 in die Plenumkammer 16 und die Luft tritt aus der Plenumkammer 16 aus, jedoch begrenzt der Drosseleffekt der öffnungen 38 und des Ventils die Luftströmung derart, daß der Druck in der Bohrung 22 aufrechterhalten wird, während die Membranen 50, 52, aufgepumpt bzw. unter Druck gesetzt werden.

Die Außenmembran 54 erreicht sehr bald die Oberfläche des Bodens 20, falls es sie nicht schon getan hat und bildet eine Luftdichtung, wobei sich der Druck innerhalb der Plenumkammer 16 anfängt aufzubauen. Der Druck innerhalb der Kammer 16 reicht schnell dazu aus, daß die Last aufnehmende Teil 13 mit der darauf ruhenden Ladung anzuheben, jedoch expandieren sich zur gleichen Zeit die Membranen 50, 52 und 54 weiter, wodurch die Dichtung um die Plenumkammer herum aufrechterhalten wird. Während dieses Ihtervalles hebt das Lager die Last an, wobei aus der Plenumkammer nur wenig Luft entweicht.

Allmählich werden die Membranen 50, 52, 54 soweit gedehnt, wie es die dimensionsstabile Mittelmembran 52 gestattet, wobei eine weitere Anhebung des die Last tragenden Teils 13 durch eine Luftspalte hervorgerufen wird, die sich zwischsider unteren Kante, die durch die Außenmembran 54 gebildet wird und der Bodenoberfläche 22 gebildet wird. An diesem Punkt tritt keine weitere Nettoluftströmung in die Toruskammer 32 auf und ebenfalls wird das Luftvolumen in der Plenumkammer 16 nicht weiter nettomäßig vergrößert.

Die zwischen dem Boden und der unteren Kante der aufgeblasenen

-"32"-

Membran 13 austretende Luft bildet einen dünnen Luftfilm, auf dem das Lager "fließt bzw. schwebt", im Grunde genommen reibungsfrei, wenn die Bodenoberfläche eben ist und die untere Lippe der Membran glatt und riffelfrei ist. Rauhe Oberflächen können auch noch einen kontinuierlichen Luftfilm ausbilden, wenn der Luftstrom groß genug ist, jedoch ist der maximale Luftstrom durch die öffnungen 38 und das Ventil 40 begrenzt, ebenso wie durch die Kapazität der Druckluftquelle.

Während des Betriebes des Lagers 10 im stabilen Zustand ist der Druck in der Plenumkammer nur etwas geringer als der Druck innerhalb der Toruskammer 32. Die Membran- 14 neigt deshalb wenig dazu, sich in Richtung zur Plenumkammer 16 zu biegen und bildet eine im wesentlichen gerade konische Fläche vom Ring 45 bis nach draußen zum Dichtungsbereich. Der Druck in der toroidalen Kammer 32 ist jedoch viel größer als der Atmosphärendruck, so daß die Membran 13 eine scharf abgebogene Fläche zwischen dem Ring 46 und dem Dichtungsbereich des Lagers bildet, wie in Fig. 1 angedeutet ist. Da die Druckdifferenz über den Innenteil der Membran l4 sogering ist, wird keine Gewebeverstärkung in diesem Teil der Membran benötigt, was erklärt, warum ein Mittelmembranaufbau, wie er in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigt wird, verwendet werden kann.

Wenn die Luftzufuhr zum Schlauch 26 (Fig. 1) abgeschaltet wird, entweicht die Luft aus der Plenumkammer l6 hauptsächlich entlang der Lippe der Membran 14. Die Last und das die Last aufnehmende Teil 13 sinkt dementsprechend so schnell wie die Luft aus der Toruskammer 32 über die öffnungen in der Platte 34 und das Ventil 40 entweicht, bis die Landungskissen die Last tragen. Die Membranen ziehen sich weiter zusammen, bis die dehnbaren Membranen und 54 flach sind, wobei die Gewebeschicht 52 zwischen ihnen

zusammenschließt. Die Außenmembran 54 wird an geeigneten Punkten entfernt vom Dichtungsbereich punktiert, damit zwischen den Membranen 50 und 54 eingeschlossene Luft entweichen kann. Wenn die Luftzufuhr zum Schlauch durch Belüftung zur Atmosphäre unterbrochen würde, würde eich das Ventil 40 schließen und das Lager 12 sich senken, wenn die Luft durch die Öffnung in der Platte entweicht.

In der Beschreibung wurde ein stabiler Zustand bei stabilem Betrieb angenommen. Beim tatsächlichen Gebrauch · tritt jedoch eine schwankende Bewegung sowie Rucke und Stöße auf, die dazu führen, das Gleichgewicht des Luftlagers zu stören. Um Instabilität und Schlagbewegungen des Luftlagers zu vermeiden, ist es ausreichend, die Öffnungen 34, 38 und das Ventil zusammen mit den Luftvolumina in den Kammern 32, 16 und 22 und 37 abzustimmen. Die besten Werte verändern sich mit der Lagergröße, den Lastkapazitäten etc. und werden im allgemeinen durch Versuche bestimmt, sie können jedoch ebenfalls durch Computersimulation oder Berechnungen bestimmt werden. Das verwendete parallele Luftströmungssystem schafft gegenüber den älteren Luftlagerkonstruktionen mehr einstellbare Variable und eine leichtere Einstellung, so daß erfindungsgemäße Lager in einem viel breiteren Lastbereich arbeiten können als bisher bekannte Luftlager.

Während die Erfindung bisher im begrenzten Bereich ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben ist, so sind jedoch andere Ausführungsformen vorgeschlagen worden und.

noch weitere werden sich für diejenigen, die die vorstehende Beschreibung gelesen und verstanden haben, ergeben. Derartige Ausfütirungsformen sollen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegen, die lediglich durch die Ansprüche begrenzt ist.

Claims

Strömungsmittellager zum Tragen einer Last auf einer Trägerfläche mit einem die Last aufnehmenden Teil,

10 das eine zur Aufnahme der Last angepaßte Fläche besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible Membran (14) an dem die Last aufnehmenden Teil (12,13) befestigt ist, wobei die Membran unter Bildung einer toroidalen Wandung aufblasbar ist, die sich zwischen dem die Last aufnehmen-

15 den Teil und der Trägerfläche (20) erstreckt und eine Plenumkammer (16) dazwischen umschließt, und daß ein Einlaß für ein unter Druck stehendes Strömungsmittel sowie eine erste Passage bzw. Bohrung (22) zum Durchleiten des Druckströmungsmittels vom Einlaß zum Aufblasen der Membran

vorgesehen wird, und daß eine zweite Passage bzw. Kanal (36) zum Durchleiten von Druckströmungsmittel vom Einlaß zur Plenumkammer vorgesehen wird, sowie ein Ventil (40) zum Blockieren des Strömungsmittelflusses zur Plenumkammer, bis der Druck innerhalb der aufblasbaren Membran einen vorbeotlmmton Druck überschreitet.
2. Strömungsmittellager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes, den Strömungsmittelfluß einschränkendes Mittel, das in die erste Passage bzw. Bohrung eingesetzt wird, um den Strömungsmittelfluß dadurch einzuschränken bzw. zu verhindern.
3. Strömungsmittellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste den Strömungsmittelfluß einschränkende Mittel entfernbar ist.
4. Strömungsmittellager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites, den Strömungsmittelfluß einschränkendes Mittel, das in die zweite Passage bzw. Kanal eingesetzt wird, um den Strömungsmittelfluß dadurch einzuschränken bzw. zu verhindern.
5. Strömungsmittellager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite den Strömungsmittelfluß einschränkende Mittel entfernbar ist.
6. Strömungsmittellager nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein zweites, den Strömungsmittelfluß einschränkendes Mittel zur Einschränkung des Strömungsmittelflusses durch die zweite Passage bzw. Kanal.
7. Strömungsmittellager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite den ,Strömungsmittelfluß einschränkende Mittel eine entfernbare Platte umfaßt, die mindestens eine Öffnung besitzt.
8. Strömungsmittellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein elastomeres Element umfaßt, das mit der Platte verbunden ist und ansprechend auf Strömungsmitteldruck beweglich zwischen einer ersten und zweiten Stellung ist, wobei es in der ersten Stellung den Strömungsmittelfluß durch die öffnung in der Platte blockiert und in der zweiten Stellung den Strömungsmittelfiuß durch die öffnung in der Platte nicht blockiert.
9· Strömungsmittellager zum Tragen einer Last auf einer Trägerfläche, .gekennzeichnet durch ein Teil, das die Last auf deren erste¹* Fläche aufnimmt, sowie eine, im allgemeinen ringförmige flexible Membran, ein Verbindungsmittel zur dichtenden Verbindung der ringförmigen Membran mit einer zweiten Fläche des die Last aufnehmenden Teils entlang radial verlaufender innerer und äußerer Umfangsteile der Membran, Strömungsmitteleinlaßmittel zur Verbindung des Strömungsmittellagers mit der Zufuhr des unter Druck stehenden Betriebsströmungsmittels, ein erstes Strömungsmittelauslaßmittel, das in der zweiten Fläche des die Last aufnehmenden Teils zwischen den Außenumfangsteilen der Membran angeordnet ist, um das unter Druck stehende Betriebsströmungsmittel vom Einlaß zum Aufblasen der Membran einzuführen unter Ausbildung eines Kissens, das sich zwischen dem die Last aufnehmenden Teil und der Trägerfläche erstreckt, und wobei die Membran eine Vielzahl unabhängiger austauschbarer Schichten umfaßt.
10. Strömungsmittellager nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Strömungsmittelauslaßmittel radial nach innen vom inneren Umfangsteil der Membran angeordnet ist, um das unter Druck stehende Betriebsströmungsmittel in die Plenumkammer einzuleiten, die durch

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die Membran begrenzt wird, wenn die Membran unter Ausbildung des Kissen aufgeblasen ist.
11. Strömungsmittellager nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran eine Innenschicht in Nähe der zweiten Fläche des die Last aufnehmenden Teils umfaßt und aus einem durch das Betriebsströmungsmittel undurchdringbaren Elastomermaterial gebildet ist, und daß eine Außenschicht aus einem flexiblen, abriebwiderstandsfähigem Material gebildet wird, und daß eine dritte Schicht zwischen der inneren und äußeren Schicht liegt, wobei die dritte Schicht aus einem flexiblen und dimensionsstabilen Material gebildet wird.
12. Strömungsmittellager nach Anspruch Io Oder 11, duduruh gekennzeichnet, daß duu VerbitidunguiiilLtol eine radiale innere Kreisfläche umfaßt, einen ersten radialen inneren Kreisring, sowie Mittel zum Einspannen der inneren und der dritten Schicht zwischen der inneren Kreisfläche und dem ersten inneren Kreisring und daß ein zweiter radialer innerer Kreisring vorgesehen ist, sowie Mittel zum Einspannen der Außenschicht zwischen den ersten und zweiten radial inneren Kreisringen.
13· Strömungsmittellager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel einen Umfangsschlitz in einem radial äußeren Teil der zweiten Fläche des die Last aufnehmenden Teils umfaßt, sowie einen Ring, der eng im Schlitz anliegend aufgenommen wird, wenn die Membran über den Ring gezogen wird, und daß das Ringklammermittel sich um das äußere des unteren Teils der die Last aufnehmenden Platte erstreckt, um den Ring und die Membran im Schlitz zusammenzudrücken.
14. Strömungsmittellager nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Schlitzen und eine Vielzahl von

Ringen, wobei eine der Schichten der Membran über einen entsprechenden Ring gezogen wird und von einem entsprechenden Schlitz aufgenommen wird.
15. Strömungsmittellager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel eine Fläche umfaßt, die einen Umfangsschlitz ausbildet, der in der zweiten Fläche des die Last aufnehmenden Teils ausgebildet ist, und daß ein Kreisring zur Aufnahme im Schlitz angepaßt ist, und daß eine Ririgplatte und Mittel zum Einspannen der äußeren Schicht zwischen der Ringplatte' und dem Kreisring vorgesehen sind, sowie Mittel zum Einspannen der Innenschicht und der dritten Schicht zwischen dem Kreisring und dem Schlitz.
16. Strömungsmittellager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel ein Mittel zum Verbinden der inneren, der dritten und äußeren Schichten mit dem die Last aufnehmenden Teil umfaßt, und daß die dritte Schicht unabhängig von der inneren und der dritten Schicht ersetzt werden kann.
17· Strömungsmittellager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschicht der Membran wirksam die Ausdehnung der Innenschicht begrenzt, nachdem Druckströmungsmittel eingeführt worden ist, um die Membran aufzublasen.
18. Strömungsmittellager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran sich in allgemeinringförmiger, planarer Konfiguration zusammenzieht, wenn kein Betriebsströmungsmittel unter Druck vorhanden ist..
19· Strömungsmittellager nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel eine

äußere Kreisfläche auf dem unteren Teil des die Last aufnehmenden Teils umfaßt, sowie einen äußeren Kreisring und Mittel zum Einspannen des äußeren Umfangsteils der Membran zwischen der äußeren Kreisfläche und dem äußeren Kreisring.
20. Strömungsmittellager nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel eine innere Kreisfläche des unteren Teils des die Last aufnehmenden Teils umfaßt, sowie einen inneren Kreisring und Mittel zum Einspannen des inneren Umfangsteils der Membran zwischen der inneren Kreisfläche und dem inneren Kreisring.
21. Stromungsmittellager nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der unabhängig austauschbaren Schichten eine Vielzahl an Fäden umfaßt, die derart angeordnet sind, daß sie sich im allgemeinen von der inneren Kreisfläche zur äußeren Kreisfläche radial nach außen erstrecken.
22. Stromungsmittellager nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der unabhängig austauschbaren Schichten eine Vielzahl von trapezförmigen Gewebestücken umfaßt.
23. Stromungsmittellager nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel eine innere Kreisfläche der zweiten Fläche des die Last aufnehmenden Teils umfaßt, sowie einen inneren Kreisring und Mittel zum Einspannen des inneren Umfangsteils der Membran zwischen der inneren Kreisfläche und dem inneren Kreisring und daß das Verbindungsmittel eine äußere Kreisfläche der zweiten Fläche der die Last aufnehmenden Membran umfaßt, sowie einen äußeren Kreisring

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und Mittel zum Einspannen des äußeren Umfangsteils der Membran zwischen der äußeren Kreisfläche und dem äußeren Kreisring, und daß die inneren und äußeren Ringe die darunterliegende Trägerfläche berührt, sofern kein unter Druck stehendes Betriebsströmungsmittel die Membran aufbläst.
24. Strömungsmittellager nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil vorgesehen ist, das den Sfcrömungsmittelfluß-durch den zweiten Auslaß verhindert, bis der Druck des Betriebsströmungsmittels " innerhalb des toroidalen Kissens einen vorbestimmten Druck überschreitet.
25. Strömungsmittellager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einlaß und dem ersten Auslaßmittel ein die Strömung einschränkendes Mittel vorgesehen ist, um den Strömungsmittelfluß dazwischen einzuschränken bzw. zu verhindern, und daß ein zweites, den Strömungsmittelfluß einschränkendes Mittel zum Einschränken des Strömungsmittelflusses durch den zweiten Auslaß vorgesehen ist, wobei das zweite, den Strömungsmittelfluß einschränkende Mittel, eine entfernbare Platte umfaßt, die mindestens eine die Strömung einschränkende öffnung besitzt.
26. Strömungsmittellager nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel eine radial innere Kreisfläche der zweiten Fläche des die Last aufnehmenden Teils umfaßt, sowie einen radialen Innenring und Mittel zum Einspannen des radialen inneren Teils der Membran und der entfernbaren Platte zwischen dem radialen Innenring und der radialen inneren Kreisfläche des die Last aufnehmenden Teils.
27. Strömungsmittellager nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel eine erste Kreisfläche auf der zweiten Fläche des die Last aufnehmenden Teils umfaßt, sowie eine zweite Kreisfläche auf der zweiten Fläche des die Last aufnehmenden Teils, und daß Einspannungsmittel vorgesehen sind, um die innere, äußere und dritte Schicht der Membran gegen die erste Kreisfläche zu drücken und um die den Durchfluß einschränkende Platte gegen die zweite Kreisfläche zu drücken.
28. Strömungsmittellager nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß. eine darunabhängig austauschbaren Schichten eine Vielzahl an Bändern umfaßt, die in einer kreisförmigen Anordnung angeordnet sind, wobei die Seiten jedes Bandes die Seiten der angrenzenden Bänder überlappen und jedes der Bänder gefaltet ist, wodurch beide Enden jedes Bandes am radialen Außenteil der Kreisanordnung angeordnet sind.

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29. Strömungsmittellager nach Anspruch 2S,dadurch gekennzeichnet, daß es einen kreisförmigen Haltering aufweist, der innerhalb der Falten der Bänder angeordnet ist.
30. Strömungsmittellager nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering aus einer Gruppe kreisförmiger Halteringe verschiedenen Durchmessers ausgewählt wird.

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31. Strömungsmittellager nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Mittel zur Begrenzung der Ausdehnung der Membran nach dem Aufblasen der Membran mit unter Druck stehendem Strömungsmittel.

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32. Strömungsmittellager nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsbegrenzungsmittel eine etwa ring- bzw. kreisförmige Anordnung radial angeordneter Bänder eines flexiblen und dimensionsstabilen Gewebes umfaßt, das zwischen zwei der Vielzahl von unabhängig austauschbaren Schichten angeordnet ist, wobei der äußere Umfangsteil der Gewebeschicht, an dem die Last tragenden Teil entlang radial äußerer Umfangsteile der Membran befestigt ist, und daß die Bänder Oberflächenmittel umfassen, um jegliche einer Vielzahl von Ringmitteln aufzunehmen, die den maximalen Innendurchmesser der ring- bzw. kreisförmigen Bänderanordnung begrenzt.

Beschreibung: