FI108572B

FI108572B - Method and devices for forming an air gap in an aerostatic bearing

Info

Publication number: FI108572B
Application number: FI20002465A
Authority: FI
Inventors: Raimo Pelto-Huikko
Original assignee: Kone Corp
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-02-15
Also published as: WO2002038975A1; AU2001293904A1; FI20002465A0

Abstract

The invention relates to a method and a device for forming of the air gap 9 in an air bearing where the air gap is formed between two opposed surfaces, 3 and 4, respectively, being intended for moving relative to each other. In the embodiment of the invention, the size of the air gap 9, which is provided by a pressurised medium such as air, is kept essentially constant by means of a transfer means 5 which is changing its form elastically, and a flexible disc 3 forming one of the opposing surfaces. <IMAGE>

Description

108572108572

MENETELMÄ JA LAITTEISTO ILMALAAKERIN ILMAVÄLIN MUODOSTAMISEKSIMETHOD AND EQUIPMENT FOR CLEARING THE AIRBAG BEARING

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitetty menetelmä ja patenttivaatimuksen 5 johdanto-osassa esitetty 5 laitteisto ilmalaakerin ilmavälin muodostamiseksi.The invention relates to a method as described in the preamble of claim 1 and to an apparatus 5 for forming an air gap in the air bearing.

Ennestään tunnetaan kahden toistensa suhteen liikkuvan pinnan laakeroinnin yhteydessä lähinnä mekaaniset laakerointiratkaisut, mutta myös hydrostaattisia ja ns. ilmalaakerikonstruktiota on 10 tehty. Tässä keksinnössä käsitellään laakerointia lähinnä lineaarimoottoreiden ja vastaavien yhteydessä. Mekaanisten ratkaisujen haittana on mm. laakeripinnan suuri tasaisuusvaatimus, koska lineaarimoottorissa staattorin ja roottorin ilmaväli on | suhteellisen pieni. Jotta em. tasaisuusvaatimus tulisi täytetyksi 15 on rakenteista tehtävä yleensä tukevia, jotka ovat vastaavasti raskaita ja kalliita. Edellä mainittujen epäkohtien lisäksi | mekaaninen laakerointi on äänekäs. Erästä mekaanista ratkaisua sovellettuna hissikäyttöön esittää US-patentti nro 5,086,881.In the case of two bearing surfaces moving relative to one another, mainly mechanical bearing solutions are known, but also hydrostatic and so-called. 10 air bearing constructions have been made. The present invention relates mainly to bearings in connection with linear motors and the like. A disadvantage of mechanical solutions is e.g. high requirement of bearing surface uniformity because of linear air gap between stator and rotor in linear motor | relatively small. In order to meet the above requirement of uniformity 15, structures must generally be made sturdy, which is respectively heavy and expensive. In addition to the drawbacks mentioned above mechanical bearing is noisy. One mechanical solution applied to elevator use is disclosed in U.S. Patent No. 5,086,881.

20 Hydrostaattinen laakerointi vaatii tasaisen laakeripinnan lisäksi suljetun nestekierron hydraulinesteelle. Tällöin ei ole edullista rakentaa kovin isoja laitteistoja hydrostaattista laakerointia ajatellen. Usein tämäntyyppiset ratkaisut ovatkin käytössä pienehköissä laitteissa, esimerkiksi työstökoneissa.20 Hydrostatic bearing requires, in addition to a smooth bearing surface, a closed fluid circulation to the hydraulic fluid. In this case, it is not advantageous to build very large installations with regard to hydrostatic bearing. Often, this type of solution is used in smaller machines, such as machine tools.

2525

Perinteinen ilmalaakerointi, eli aerostaattinen laakerointi vaa-tii todella jäykät ja tarkat rakenteet erittäin pienen laakerivä-, lyksen vuoksi. Ilmalaakerointikin on tarkoitettu yleensä pieniin rakenteisiin, kuten työstökoneisiin tai vastaaviin. US-patentti 30 nro 4,798,985 esittää työstökoneeseen tarkoitettua laakeroin-tiratkaisua, jossa lineaarisesti liikkuva osa on laakeroitu sekä ’;··* perinteisellä laakeroinnilla että ilmalaakeroinnilla, jolloin '··»’ ilmalaakeroinnin tarkoituksena on keventää perinteisen laakeroinnin kantamaa kuormaa. Ongelmana tässä ratkaisussa on se, että 35 se ei sovellu juuri työstökoneita suurempiin ratkaisuihin, ‘>>ti suurten pinnantarkkuusvaatimusten ja monimutkaisen rakenteensa takia.Conventional air bearing, or aerostatic, bearing requires very rigid and precise structures due to very low bearing clearance. Air bearings are also generally intended for small structures such as machine tools or the like. U.S. Patent No. 30,779,985 discloses a machine tool bearing solution in which a linearly movable member is supported by both '; ·· * conventional bearings and air bearings, whereby the purpose of' ·· »'air bearings is to reduce the load borne by conventional bearings. The problem with this solution is that it is not well suited to solutions larger than machine tools, because of its high surface precision requirements and complex structure.

tl·!· • » . US-patentti nro 5,128,569 esittää ilmalaakeroitua lineaarimootto-tl ·! · • ». U.S. Patent No. 5,128,569 discloses an air-bearing linear motor

> I I> I I

* t » » » 108572 2 riratkaisua kuljetinkäytössä. Siinä lähinnä vaakatasossa liikutettava kuormalava lepää liikkuvien kannatinelimien varassa koverilla kuljetuskiskoilla. Liikkuva kannatinelin on rakennettu lineaarimoottorin toisioksi, ja kuljetinkiskoilla on säännöllisin 5 välein lineaarimoottorin ensiökäämejä, jotka tässä ratkaisussa toimivat staattoreina. Kuljetinkiskon koveralla yläpinnalla on useita pieniä reikiä tai suuttimia, joista puhalletaan paineilmaa silloin, kun liikkuva kannatinelin on kyseisten reikien lähistöllä, jolloin kannatinelimet leijuvat muutaman millimetrin 10 paksuisen ilmapatjan päällä ja lineaarimoottorikonstruktio liikuttaa kuormaa. Epäkohtana tässä ratkaisussa on se, että se soveltuu etupäässä vain vaakasuoraan käyttöön. Lisäksi ongelmana on se, että pienen ilmavälin tarkkojen tasomaisuusvaatimusten takia rakenne on toteutettu normaalia suuremmalla ilmavälillä, jolloin 15 energiankulutus kasvaa. Lisäksi kovin pitkissä ratkaisuissa ilman kuljetus ja sekventiaalinen ohjaaminen juuri oikeaan kohtaan aiheuttavat lisää kustannuksia ja monimutkaisuutta.* t »» »108572 2 grid solutions in conveyor operation. Therein, the pallet, which is mainly movable horizontally, rests on movable support members on concave transport rails. The movable support member is constructed as a secondary to the linear motor, and the conveyor rails have regular linear motor primary windings which serve as stator in this solution. The concave upper surface of the conveyor rail has a plurality of small holes or nozzles that blow compressed air when the movable carrier member is adjacent to these holes, whereby the carrier members float over a few millimeters of air mattress and the linear motor structure moves the load. The disadvantage of this solution is that it is mainly suitable for horizontal use only. A further problem is that, due to the precise planar requirements of a small air gap, the structure is implemented at a larger air gap, whereby the energy consumption is increased. In addition, in very long-term solutions, air transport and sequential directing to the right place will result in additional costs and complexity.

US-patentti nro 5,668,421 esittää erilaisia lineaarimoottorikäyt-20 töjä, jotka perustuvat ilmalaakeroituun lineaarimoottoriin. Korkeapaineista ilmaa johdetaan liikkuvan osan ja ohjauskiskon väliin joko liikkuvan osan puolelta tai ohjauskiskon puolelta. Ensimmäisessä tapauksessa liikkuvassa osassa on kompressori paineilman tuottamiseksi ja paineilma ohjataan suuttimien kautta 25 liikkuvan osan ja staattorina olevan ohjauskiskon väliin. Tässä-: kin ratkaisussa ohjauskiskon pinnan tasaisuuden on oltava erit- ' täin hyvä varsinkin, kun on kyse ihmisten kuljettamisesta, jotta ··· kulkuominaisuudet olisivat hyväksyttävällä tasolla. Tämä tekee ratkaisusta erittäin kalliin.U.S. Patent No. 5,668,421 discloses various linear motor drives based on an air bearing linear motor. High pressure air is supplied between the movable part and the guide rail either from the movable side or from the guide rail side. In the first case, the movable member has a compressor for producing compressed air and the compressed air is directed through the nozzles between the movable member and the guide rail which is a stator. In this solution too, the smoothness of the surface of the guide rail must be extremely good, especially when transporting people, in order to have an acceptable level of traction. This makes the solution very expensive.

30 i * * » · ,··*, Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkoh dat sekä aikaansaada luotettava ja helppokäyttöinen menetelmä ja laitteisto ilmalaakerin ilmavälin muodostamiseksi. Keksinnön mu-;;; kaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty pa- ;·' 35 tenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa ja keksinnön mukaiselle ·;··: laitteistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaa- ·:·· timuksen 5 tunnusmerkkiosassa. Muille keksinnön sovellutus- * j > 108572 3 muodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa.It is an object of the present invention to eliminate the above drawbacks and to provide a reliable and easy-to-use method and apparatus for forming an air gap in an air bearing. In accordance with the invention; The method is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1 and the apparatus according to the invention is characterized in what is described in the characterizing part of claim 5:. Other embodiments of the invention are characterized by what is stated in the other claims.

Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on se, että ilmalaakerin 5 toisena laakeripintana olevan taipuisan levyn ja sen yhteydessä toimivan elastisen väliaineen ansiosta staattorin jäykän vastin-pinnan tasomaisuuden ei tarvitse olla niin tarkka kuin normaalisti esimerkiksi työstökoneissa. Taipuisa levy taipuu ja asettuu laakerikuorman alla vastinpinnan muotoon, jonka 10 muotovirheet ja lämpötilan vaihteluista aiheutuvat muodonmuutokset voivat olla jopa kertaluokkia suurempia kuin laakerin ilmavälys, joka on suuruusluokkaa 1/100 mm. Koska staattorin vastinpinnan ei tarvitse olla niin tarkka kuin tunnetuissa ilmalaakeriratkaisuissa, voidaan keksinnön mukaista 15 ratkaisua käyttää moniin sovellutuksiin, joihin tunnetut ilmalaakeriratkaisut eivät sovellu. Tällöin voidaan rakentaa mm. ilmalaakeri, joka toimii 1/100 mm ilmavälillä ja on useita metrejä pitkä eikä vaadi sen tarkempia tasomaisuustoleransseja kuin esimerkiksi hissin johdeprofiilit.An advantage of the solution according to the invention is that due to the flexible plate which is the second bearing surface of the air bearing 5 and the elastic medium acting in connection therewith, the planar rigid contact surface of the stator does not have to be as accurate as normal. The flexible plate bends and sits beneath the bearing load in the shape of a mating surface whose deformations and deformations due to temperature fluctuations can be up to an order of magnitude greater than the air gap of the bearing of the order of 1/100 mm. Since the stator mating surface does not have to be as accurate as in known air bearing solutions, the solution 15 of the invention can be used for many applications for which known air bearing solutions are not suitable. In this case, one can build eg. air bearing, operating at 1/100 mm air gap and several meters long, and does not require more precise plane tolerances than, for example, elevator conductor profiles.

2020

Niinpä keksinnön mukainen ilmalaakeroitu lineaarimoottori sopii esimerkiksi hyvin hissin nostokoneistoksi, jossa suunnilleen hissin nostokorkeuden mittaista staattoria ei tarvitse erikseen hioa pinnaltaan äärimmäisen tasaiseksi, vaan normaalisti pinta-25 käsitelty ja siten edullinen ratkaisu on teknisesti riittävä rat-i kaisu.Thus, the air-bearing linear motor according to the invention is, for example, well suited for elevator lifting machinery, where a stator of approximately elevator lift height does not need to be individually sanded to an extremely flat surface, but a normally surface-treated and thus economical solution.

*: Hissikäytössä etuna on vielä se, että näin voidaan rakentaa edul- lift lisiä konehuoneettomia hissejä, joissa ei ole kuilussa köysi-30 pyöriä eikä nostoköysiä kaikkine tarvittavine varusteineen.*: A further advantage of elevator operation is that it enables the construction of cost-effective, non-engineered elevators that do not have rope-30 wheels or lifting ropes with all necessary equipment in the shaft.

< * · ,···, Verrattuna tunnettuihin hissien lineaarimoottorisovellutuksiin, keksinnön mukainen ratkaisu on yksinkertainen, hiljainen, ... edullinen ja kuluvien osien vähäisyyden ansiosta myös vähän ;;; huoltoa vaativa ratkaisu.<* ·, ···, Compared to the known linear motor applications for elevators, the solution according to the invention is simple, quiet, ... inexpensive and, due to the scarcity of wearing parts, also low ;;; maintenance-intensive solution.

35 ·;’! Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin yhden so- ·;>·! vellutusesimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, 4 1 O B 5 7 2 joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista ratkaisua sivulta katsottuna osakuvana ja yksinkertaistettuna sekä leikattuna kuvion 4 leikkausviivaa I - I pitkin, 5 kuvio 2 esittää keksinnön mukaista ratkaisua sivulta katsottuna osakuvana ja yksinkertaistettuna sekä leikattuna kuvion 4 leikkausviivaa II - II pitkin, kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen ratkaisun yksityiskohtaa yksinkertaistettuna ja leikattuna kuvion 4 leikkausviivaa 10 III - III pitkin siten, että laakerivälys ja staattorin vastinpinnan muotovirheet näkyvät liioitellusti suurennettuina ja kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen laakeriratkaisun yksityiskohtaa osakuvana ja yksinkertaistettuna päältä katsottuna 15 siten, että lineaarimoottorin liikkuva osa ei ole näky vissä .35 ·; '! In the following, the invention will be described in more detail in one embodiment; with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a solution according to the invention in a side elevational view and simplified and cut along the section line I-I in Fig. 4, Fig. 2 shows a solution according to the invention Fig. 3 is a simplified and sectional view taken along line III - III of Fig. 4 so that the bearing clearance and stator deflection defects are exaggerated and Fig. 4 is a fragmentary and elevational view of the bearing arrangement according to the invention. that the moving part of the linear motor is not visible.

Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan käyttää useissa erilaisissa laakerointisovellutuksissa, joissa kaksi lähellä toisiaan olevaa 20 pintaa liikkuu toistensa suhteen. Seuraavassa selostetaan erityisesti hissikäyttöön tarkoitetun lineaarimoottorin laakerointiso-vellutus, joskin yksinkertaistettuna.The solution of the invention can be used in a number of different bearing applications in which two adjacent surfaces 20 move relative to one another. The following is a description, albeit simplified, of the linear motor bearing application specifically for elevator use.

Laitteistoon kuuluu kiinteä staattoriosa 2, jossa on vastinpinta 25 4 lineaarimoottorin liikkuvaa osaa 1 vasten. Vastinpinnan pinnan-| tarkkuus on valittu tarkoitukseen sopivasti siten, että pinnan j : muotovirheet voivat olla suurempia kuin lineaarimoottorin ilma- ;· laakerin välys, jota tässä kuvataan vastinpinnan 4 ja liikkuvan *. : osan 1 välissä olevalla ilmaraolla 9. Lisäksi liikkuvan osan ja 30 staattoriosan välissä on moottorin ilmarako, joka on säädetty ,·*·, olemaan suurempi kuin ilmalaakerin ilmarako 9. Ilmalaakerin toi-The apparatus includes a fixed stator part 2 having a mating surface 25 against the movable part 1 of the linear motor. The surface of the mating surface | the accuracy is appropriately selected for the purpose so that the surface j: shape errors can be greater than the linear motor air; · the play of the bearing, which is described herein by the counter surface 4 and the moving *. : air gap 9 between part 1 Furthermore, between the movable part and the stator part 30 there is an engine air gap, which is adjusted, · * ·, to be larger than the air bearing air gap 9. The air bearing

>. I>. I

nen vastinpinta on taipuisa levy 3, joka kiertää olennaisesti sa-massa tasossa liikkuvan osan 1 ympäri muodostaen päältä katsot-tuna suorakaiteen muotoisen suljetun kehän, joka on keskeltä '·' 35 ontto ja jonka sivut ja päädyt ovat levyn 3 levyiset. Taipuisa ;·'ί levy 3 on varustettu säännöllisin välein ohuilla, levyn läpi ;*·· menevillä rei'illä 6, jotka toimivat paineilmasuuttimina. Reiät ' 1 t 5 ΜΊ8572 on sijoitettu esimerkiksi päältä katsottuna taipuisan levyn 3 keskilinjaan, mutta rakenteen mukaan ne voivat sijaita myös muualla kuin keskilinjassa. Taipuisa levy 3 on ei- ferromagneettista materiaalia ja mieluummin sellaista ainetta, 5 jonka sähkönjohtavuus on huono, jotta pyörrevirtojen haittavaikutukset saataisiin eliminoiduksi. Yksi tähän tarkoitukseen soveltuva levyn materiaalirakenne on komposiittirakenne .the mating surface is a flexible plate 3 which rotates about a substantially flat plane about the movable part 1, viewed from the top to form a rectangular closed periphery which is hollow in the center and has sides 3 and ends which are wide. Flexible; · 'ί plate 3 is provided at regular intervals with thin holes * ·· which pass through the plate and serve as compressed air nozzles. The holes' 1h 5 ΜΊ8572 are, for example, viewed from above on the centerline of the flexible plate 3, but may be located off-center according to the structure. The flexible plate 3 is of non-ferromagnetic material, and preferably of a material 5 of poor electrical conductivity, in order to eliminate the adverse effects of eddy currents. One suitable material structure for a sheet is a composite structure.

10 Ilmalaakerin vastinpinnasta katsottuna taipuisan levyn 3 takapintaan on sovitettu paineilmakanava 7, joka kulkee yhtenäisenä levyn keskilinjassa koko levyn pituisen matkan peittäen kaikki reiät 6. Paineilmakanava voi olla esimerkiksi kourumainen metallilevy, joka on kiinnitetty taipuisan levyn takapintaan 15 kaareva puoli ylöspäin. Paineilman ulostuloreitti paineilmakana-vasta 7 on reikien 6 kautta. Lisäksi taipuisa levy on liitetty takapinnastaan liikkuvan osan 1 runkoon usean elastisen, nestetäytteisen tyynyn 5 avulla. Tyynyjen 5 täyttöä varten kussakin tyynyssä on oma täyttöventtiili 12, jonka avulla kukin 20 tyyny voidaan täyttää erikseen tyynyjen ollessa kiinnitettyinä liikkuvaan osaan 1. Täyttöventtiilit 12 on sijoitettu esimerkiksi liikkuvan osan 1 läpi meneviin reikiin. Elastiset tyynyt toimivat keksinnön mukaisena joustavana välityselimenä. Tyynyjen seinämämateriaali on valittu siten, että se on toistuvaa liikettä 25 kestävää, venymätöntä ja hyvin taipuisaa, eikä siten vastusta : tyynyjen sisällä olevan nesteen liikettä. Tyynyjen etupinta on kiinni taipuisan levyn takapinnassa ja tyynyjen takapinta on vas-··· taavasti kiinni liikkuvan osan 1 rungossa. Kiinnitys on to- » I · · teutettu rakenteesta riippuen joko liimaamalla vulkanoimalla tai .*··. 30 mekaanisella kiinnityksellä. Tyynyt 5 on sijoitettu peräkkäin ,···, pienen raon 11 päähän toisistaan ja sivusuunnassa taipuisan levyn 3 keskilinjaan nähden siten, että taipuisa levy asettuu leveys-,,, suunnassa vastinpirman 4 suuntaiseksi, jolloin ilmaväli 9 on mah- dollisimman tasapaksu koko taipuisan levyn leveydeltä.As viewed from the air bearing bearing surface, the rear surface of the flexible plate 3 is provided with a compressed air channel 7 extending uniformly along the centerline of the sheet over the entire length of the sheet, covering all holes 6. The compressed air channel may be for example The compressed air outlet route 7 is through the holes 6 in the compressed air chute. Further, the flexible plate is connected to the body of the movable part 1 by its back surface by means of a plurality of elastic liquid-filled pads 5. For filling the cushions 5, each cushion has its own filling valve 12, by means of which each cushion 20 can be individually filled with the cushions attached to the movable part 1. The filling valves 12 are arranged, for example, in the holes passing through the movable part. The elastic pads act as a flexible transmission member according to the invention. The wall material of the cushions is selected to be repetitive, non-stretchable and highly flexible, and thus does not resist: the movement of the fluid inside the cushions. The front surface of the cushions is attached to the rear surface of the flexible plate and the back surface of the cushions is similarly attached to the body of the movable part 1. The attachment is executed by »I · ·, depending on the structure, either by gluing or curing. * ··. 30 with mechanical fastening. The cushions 5 are positioned successively, ···, at a small gap 11 apart and laterally with respect to the centerline of the flexible plate 3 such that the flexible plate is positioned parallel to the first 4, so that the air gap 9 is as uniform as possible over the entire flexible plate. .

35 ·;··: Tyynyjen 5 tarkoituksena on siirtää kuorma liikkuvan osan 1 run- ·;*; golta taipuisaan levyyn 3 siten, että taipuisa levy 3 voi asettua 1 i » 108572 6 staattoriosan 2 vastinpinnan 4 muotoon. Tyyny 5 on täytetty sopivasti valitulla väliaineella siten, että sen tilavuus ei käytännössä muutu, vaan tyynyn antaessa periksi jostakin kohdasta siten, että tyynyn paksuus pienenee, kasvaa paksuus vastaavasti 5 toisessa kohdassa. Tyynyn keskimääräinen paksuus pysyy siis koko tyynyn matkalla samana. Paksuuden muutosten on lisäksi voitava tapahtua hyvin nopeasti. Tyynyn sisällä olevan väliaineen koostumus on keksinnön mukaisen ratkaisun toiminnan kannalta tärkeä. Jotta ilmalaakerin ilmavälin suuruus olisi hallittavissa 10 riittävän hyvin ja pidettävissä riittävän pienenä, esimerkiksi suunnilleen 1/100 mm suuruisena, väliaineen tulee olla kokoonpuristumatonta, eli siis käytännössä nestettä. Lisäksi väliaineen viskositeetin oikealla valinnalla voidaan vaimentaa osien keskinäisiä värähtelyjä. Tämän lisäksi tyynyn 5 ja | 15 taipuisan levyn 3 leveyssuhteet on valittu optimaalisesti siten, ; että taipuisa levy 3 ei taivu leveyssuunnassa kourulle, vaikka I onkin niin ohut, että taipuu vastinpinnan 4 muodonmuutosten mukana. Kuvio 3 esittää tyynyn 5 ja taipuisan levyn 3 yhteistoimintaa havainnollisesti. Kuvion mittasuhteita on 20 muutettu ja vastinpinnan 4 muotovirheitä on huomattavasti liioiteltu, jotta kuviosta näkyisi mahdollisimman selvästi, miten tyyny 5 pakottaa taipuisan levyn 3 seuraamaan levyn pituussuunnassa vastinpinnan 4 muotoa.35 ·; ··: The purpose of the pads 5 is to transfer the load to the moving part of the moving part 1; ·; *; golt to the flexible plate 3 such that the flexible plate 3 may take the form of a counter surface 4 of the stator member 2. The cushion 5 is suitably filled with a medium of choice so that its volume is practically unchanged, but as the cushion succumbs at some point, as the cushion thickness decreases, the thickness 5 increases accordingly at another. The average thickness of the cushion thus remains the same throughout the cushion. In addition, changes in thickness must be able to occur very quickly. The composition of the medium inside the cushion is important for the operation of the solution of the invention. In order for the air bearing air gap to be well controlled and kept sufficiently small, for example about 1/100 mm, the medium must be non-compressible, i.e. practically liquid. In addition, proper selection of media viscosity can dampen the vibrations between the parts. In addition, pillow 5 and | The width ratios of the 15 flexible plates 3 are optimally selected such that; that the flexible plate 3 does not bend in the widthwise direction of the trough, although I is so thin that it bends with the deformation of the counter surface 4. Figure 3 illustrates the interaction of the cushion 5 and the flexible plate 3. The dimensions of the pattern have been altered 20 and the contour surface 4 has been greatly exaggerated to show as clearly as possible how the pad 5 forces the flexible plate 3 to follow the contour surface 4 in the longitudinal direction of the plate.

25 Haluttaessa tyynyjen 5 väliset raot 11 voidaan tiivistää esimer- · kiksi tyynyjen ulkoreunoihin asetettavilla tiivistyselimillä 8, jolloin laakerina toimivan taipuisan levyn muodostaman kehän si- ··· sälle syntyy ylipaine, joka kantaa osan kuormasta. Tarvittaviin J.J kohtiin tyynyjen 5 väliin on sijoitettu paineilman syöttökanavat .···. 30 10 paineilman syöttämiseksi ilmalaakeriin paineilmakanavan 7 ja .···, edelleen paineilmareikien 6 kautta lineaarimoottorin liikkuvan * · osan 1 liikkuessa staattorin 2 vastinpinnalla 4. Syöttökanavat 10 on sijoitettu liikkuvan osan 1 läpi meneviin reikiin joustavasti ··;’ esimerkiksi palkeen tai vastaavan avulla siten, että ne eivät ··* 35 haittaa taipuisan levyn 3 taipumista vastinpinnan 4 muodon mukai- ·;··· sesti.If desired, the gaps 11 between the cushions 5 can be sealed, for example, by sealing means 8 placed on the outer edges of the cushions, whereupon an overpressure is applied to the periphery of the flexible plate acting as a bearing which carries part of the load. Compressed air supply ducts are located at the required J.J points between the cushions 5. ···. For supplying compressed air to the air bearing by means of compressed air passages 7 and. ···, further through the pneumatic holes 6, the movable * · part 1 of the linear motor moving on the counter surface 4 of the stator 2. that they do not impede the bending of the flexible plate 3 according to the shape of the counter surface 4;

108572 7108572 7

Keksinnön mukainen laitteisto asennetaan toimintakuntoon esimerkiksi siten, että liikkuvan osan 1 ja staattorin 2 väliin pannaan lineaarimoottorin halutun ilmavälin paksuinen täytelevy ja liikkuva osa puristetaan kiinni staattoriin. Tämän jälkeen täyte-5 tään tyynyt 5 liikkuvan osan 1 läpi meneviin reikiin sijoitettujen täyttöventtiilien 12 kautta tarkoitukseen valitulla väliaineella valittuun esitäyttöpaineeseen asti siten, että ; lopuksi jokainen tyyny on erillinen suljettu kokonaisuus. Kun nyt j täytelevy otetaan pois liikkuvan osan 1 ja staattorin 10 vastinpinnan 4 välistä, on sekä ilmalaakerin että lineaarimoottorin ilmarako oikeansuuruinen lineaarimoottorin ollessa liikkeessä.The apparatus according to the invention is installed in operation, for example, by inserting between the movable part 1 and the stator 2 a filling plate of the desired air gap thickness of the linear motor and squeezing the movable part onto the stator. The pads 5 are then inflated through filling valves 12 through holes 1 through the movable part 1 to a pre-selected pressure of the selected medium such that; Finally, each pillow is a separate closed unit. Now that the filler plate is removed between the movable part 1 and the counter surface 4 of the stator 10, the air gap of both the air bearing and the linear motor is correct when the linear motor is in motion.

Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö rajoitu edellä 15 esitettyyn esimerkkiin, vaan voi vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä esimerkiksi laitteen rakenne voi poiketa edellä esitetystä siten, että taipuisan levyn 3 asemesta käytetään pieniä erillisiä jäykkiä ilmalaakereita, jotka sijaitsevat vierekkäin, ja joita kuormittaa yhteinen 20 nestetyyny. Tällaisen erillisen laakerielementin tulisi olla kooltaan niin pieni, että sen kokoisella alueella vastinpinnan tasomaisuustoleranssi on selvästi pienempi kuin ilmalaakerin il-maväli. Samoin nestetäytteisen tyynyn 5 asemesta voidaan käyttää kaasutäytteistä tyynyä, joka voi olla samalla myös ilmalaakerin 25 paineilmakanava. Kaasutäytteinen tyyny ei kuitenkaan anna raken-:,· teelle yhtä helposti samaa tuennan jäykkyyttä kuin olennaisesti : kokoonpuristumattomalla nesteellä täytetty tyyny.It will be apparent to one skilled in the art that the invention is not limited to the example set forth above, but may vary within the scope of the following claims. Thus, for example, the structure of the device may differ from the above by using small discrete rigid air bearings adjacent to each other and loaded by a common fluid cushion 20 instead of the flexible plate 3. Such a separate bearing element should be of such a small size that in its size region, the plane surface tolerance of the mating surface is clearly smaller than the air gap of the air bearing. Similarly, instead of the liquid-filled cushion 5, a gas-filled cushion may be used, which may also be a pneumatic duct for the air bearing 25. However, a gas-filled cushion does not provide the same rigidity of construction as: - · a cushion filled with non-compressible liquid.

Lisäksi keksinnön mukaista ilmalaakeria voidaan käyttää monissa ,···. 30 muissakin sovellutuksissa kuin tämän keksinnön selostuksessa mai- nitussa lineaarimoottorilla varustetussa hissikäytössä. Keksinnön mukainen laakerointi soveltuu yleensä kaikkien pyörivien moottoreiden tai koneiden aksiaali- ja radiaalilaakerointiin. Se sopii '···' myös käytettäväksi työstökoneiden johteisiin ja erilaisiin tava- ···' 35 roiden tai henkilöiden kuljetussovellutuksiin, jossa kuormaa ke- ·;··· vennetään tai kuorma pidetään irti vastinpinnastaan kuorman ja .johteiden välisellä ilmalaakeroinnilla.In addition, the air bearing of the invention can be used in many, ···. 30 other than in the description of the present invention in the linear motor elevator operation. The bearings according to the invention are generally suitable for axial and radial bearings of all rotary motors or machines. It is also ideally suited for use in machine tool guides and various goods or persons transport applications where the load is pulled or retained by its air bearing between the load and the guides.

• » *• »*

Claims

A method for forming the air gap (9) in an air layer, wherein the air gap is formed between 5 counter surfaces (3 and 4) which are intended to move relative to each other, characterized in that the air gap (9) produced by a pressure medium such as air ) size is poured substantially constantly by means of a transfer member (5) which resiliently changes its shape and a flexible disk (3) forming one counter surface. A method for storing a linear motor by means of an air bearing, in which the air gap air gap (9) is formed between counter surfaces (3 and 4) which are intended to move relative to each other, characterized in that through a pressure medium such as air, the size of the air gap (9) is substantially constantly poured by means of a transfer member (5) which resiliently changes its shape and a flexible disk (3) forming one counter surface. 15

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the transfer means (5) which resiliently change their shape while the counter surfaces (3 and 4) move relative to each other are caused to change their shape so that the average thickness of the transfer member (5) constantly essentially poured constantly. ! 20

Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that compressed air is led into the air gap (9) through heels (6) in the flexible disc (3).

Apparatus for forming the air gap (9) in an air bearing, said device comprising at least counter surfaces (3 and 4) of an air bearing, one of which said counter surface is provided with heels (6) for supplying compressed air, and a transfer means (10) for compressed air, by means of which the compressed air is supplied via the supply heel (6) to the air gap (9) between the counter surfaces, characterized in that the device comprises a transfer member (5) which elastically changes its shape and is arranged to convey the load from the movable the portion (1) of the counter surface 30 (4).

6. A device for storing a linear motor by means of an air bearing, said device comprising at least the counter-surfaces (3 and 4) of the air bearing, one of which is provided with compressed air heels (6), and a compressed air transfer means (10) by means of by which the compressed air is supplied via the supply heel (6) to the air gap (9) between the counter surfaces, characterized in that the device comprises a transfer means (5) which is elastically

1 O 8 5 7 2 changes its shape and is arranged to convey the load from the moving part (1) to the counter surface (4).

Device according to claim 5 or 6, characterized in that the resilient transfer member (5) is fixed in its rear surface to the body of the movable part (1), and that between the resilient transfer member (5) and the air gap (9) is provided. a flexible disk (3) acting as a bearing element, which in its rear surface is attached to the front surface of the elastic transfer element (5).

8. Apparatus according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the elastic transfer means consists of several fluid-filled pads (5) whose volume is prevented from changing by a substantially non-stretchable but flexible wall material and which pads are spaced apart (11). each other along a periphery corresponding to the shape of the periphery of the flammable disk (3). 15

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the flexible sheet (3) is provided with heels (6) through which the compressed air is arranged to be blown into the air gap (9).

An elevator arrangement comprising a lift basket running along the guides in the elevator shaft which is arranged to be driven by a linear motor operating as a lift motor, which linear motor is provided with counter surfaces (3 and 4) to an air bearing, one of which the counter surface is provided with blow-in heels (6). for compressed air, and a compressed air transfer means (10) by means of which compressed air is supplied via the intake heel (6) to the air gap (9) between the counter surfaces, characterized in that the arrangement comprises a transfer means (5) which resiliently changes its shape and is arranged conveying the load from the moving part (1) to the counter surface (4). in