SE434876B - Luftfjeder - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 7810250-6 IQ vilka har tenderat att begränsa arbetshöjden och således L/D- förhållandet hos kända flexibla membran i en utsträckning som i vissa applikationer icke kan tolereras.

Medelst den föreliggande uppfinningen åstadkommas en hylsformad luftfjäder med ett stort L/D-förhållande och som, vid fyllning medelst tryckluft,återställer tillknycklingar i hylsan som uppstått i det helt hoptryckta läget.

Nämnda och andra fördelar med uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan i samband med medföljande ritningar, på vilka fig. 1 är en sidovy av en hyls- och lobformad luft- fjäder enligt uppfinningen i ett icke tryckluftsfyllt, obelast- at och helt expanderat tillstånd, fig. 2 är en sidovy, delvis i snitt, utvisande luftfjädern enligt fíg. 1 i ett tryckluftsfyllt, belastat arbets- läge, fig. 3 är en sidovy, delvis i snitt, utvisande en sidoböjning av eller "weinering"-effekt hos luftfjädern enligt fig. 2, fig. 4 är en sidovy av en icke modifierad hyls- och lobformad luftfjäder i helt hoptryckt läge och utvisande en tillknyckling av densamma samt det problem som uppstår vid förnyad tryckluftsfyllníng av luftfjädern, fig. 5 är en sidovy, delvis i snitt, av en annan utföringsform av luftfjädern enligt uppfinningen, _ fig. 8 är en sidovy, delvis i snitt, av en ytter- ligare utföríngsform av luftfjädern enligt uppfinningen, och fig. 7 är en sidovy, delvis i snitt, av ännu en ut- föringsform av luftfjädern enligt uppfinningen.

Fig. 1 visar en icke monterad, obelastad och icke tryckluftsfylld luftfjäder, vilken innefattar ett flexibelt membran 10, som har i huvudsak cylindrisk hylsform, en änd- plugg 12, som är fastsatt i hylsans ena ände vid 10a, och en kolv 14 som är fastsatt vid hylsans andra ände vid lüb. Hyls- ändarna 10a och 10b fasthålles på pluggen 12 resp. kolven 14 medelst påpressade ringar 16, som åstadkommer att en lufttät kammare bildas mellan pluggen 12, kolven 14 och hylsan 10.

Uw 10 20 :V (fu 35 '781Û25ü-6 Pluggen 12 är avsedd att kunna monteras på avsedd plats medelst bultar 18. Tryckluft kan införas i hylskammaren genom en ihålig bult 18 eller Genom en slang 20 som är fastsatt vid en genom pluggen sig sträckande anordning 22. Andra sätt att införa luft i kammaren kan emellertid tänkas, exv. kan luften in- föras genom kolven. Det sätt på vilket luften införes beror av i vilken applikation luftfjädern användes.

Det torde framgå av ritningarna att luftfjädern enligt den föreliggande uppfinningen skiljer sig från konven- tionella luftfjädrar främst vad gäller längden. Luftfjädern enligt uppfinningen har ett stort längd-breddförhållande (L/D), varvid L är det flexibla elementets totala längd och D dess diameter. En annan skillnad är att luftfjädern enligt före- liggande uppfinning innefattar ett rör- eller hylsformat mem- bram medan kända luftfjädrar innefattar bälgliknande membran. Ännu en skillnad är att membranet enligt föreligganf: upp- finning är format som en flexibel hylsa med öppna änkn>medan kända luftfjädrar utgöres av fullständigt gjutna sektioner vars öppna ändar är försedda med ingjutna vulster. Luftfjädern enligt uppfinningen skiljer sig således från alla kända luft- fjädrar genom dess form, det sätt på vilket den till- verkas och det sätt på vilket den fungerar.

I fig. 2 visas den i fig. 1 visade luftfjädern i sitt monterade, belastade och tryckluftsfyllda arbetsläge. I detta läge är ändpluggen 12 fastsatt vid en undre platta 26.

De båda plattorna 24 och 28 kan förflyttas relativt varandra antingen längs luftfjäderns axel 28 eller längs en från denna axel förskjuten båge 28', vilket beror på hur luftfjädern är installerad. Det torde förstås att fig. 2 visar en idialiserad arbetsform för luftfjädern vid konstruktionshöjden H, som är tillräcklig för att medge fjäderns rörelse mellan full studs och helt hoptryckt läge,och anges vanligtvis som avståndet H mellan referenspunkter på de övre och nedre delarna på fjädern när den är monterad, dvs. avståndet mellan de båda plattorna.

I praktiken har hyls- och lobformade luftfjädrar med stort L/D-förhållande icke kunnat anta denna idialiserade konfigura- tion, och skälen för detta kommer att framgå i samband med nedanstående beskrivning av figurerna 3 och H. 10 15 20 25 30 35 s“?8'§0250“6 Pig. 3 visar ett sidoböjningsproblem som uppkommer vid hyls- och lobformade luftfjädrar med ett stort L/D-för- hållande. Eftersom det flexibla membranet har formen av en hylsa eller ett rör till skillnad från en fullständigt gjuten sektion expanderar dess diameter i sidled när membranet uppumpas till arbetsstryck. Beroende på hylsans form är dess ändar monterade på pluggen 12 och kolven 14 medelst påpressade ringar 16. Vid kända luftfjädrar sker emellertid monteringen medelst vulst~ liknande element. Beroende på dessa förhållanden och beroende på den cylindriska hylsans stora L/D-förhållande kommer membranet att böja sig i sidled och rulla uppåt, såsom vid 10c, och kommer också att rulla nedåt på den motsatta sidan, såsom vid 10d. Luftfjädern är således instabil (utsättes för den s.k. Üweinering"-effekten) vilket är till nackdel under drift.

Pig. H visar hur en luftfjäder med stort L/D~för- hållande tillknycklas när den icke är fylld med tryckluft och intar ett helt hoptryckt läge. I detta läge tenderar det cylindriska hylsmembranet 10 att tillknycklas, såsom vid 10e, och efter införandet av tryckluft, under det att belastningen upprätthålles, kommer membranet att intaga läget 10' i stället för att återtaga sin i fig. 2 visade, avsedda form.

Pig. 5 visar en luftfjäder enligt den föreliggande uppfinningen, vilken utformats för att komma till rätta med det i fig. 3 visade instabilitetsproblemet. En krage 30 är anbragt på luftfjädern vid ändpluggen 12 på så sätt att vid luftfjäderns montering vid ett element 24 kragen fyller ut utrymmet utanför pluggen, vilket utrymme har en höjd "h" som åtminstone är lika stor som pluggens 12 höjd. Kragens diameter "d" sträcker sig åtminstone till tangeringspunkten "t" på det flexibla membranet, vars diameter = D' i luftfjäderns tryck- luftsfyllda tillstånd. När membranet 10 belastas upprätthålles dess stabilitet genom att kragen hindrar membranet från att rulla uppåt över ringen 16. Som visas kan kragen 30 utgöras av en separat del eller kan utformas i plattan 24. Under alla förhållanden måste kragen 30 ha den ovan beskrivna minimitjock- leken "h" och minimidiameter "d". 10 15 20 25 '7810250-6 Pig. 6 visar en ytterligare mcdifikation av luft- fjädern enligt fig. 2 för att minska tillknycklingseffekten i luftfjäderns hoptryckta läge. För detta ändamål har ett tunnväggigt,rörformat element 32 införts i luftfjäderns kammare så att det flexibla membranets 10 deformering i sidled beroende på tillknycklingen, som visas medelst den streckade linjen 10", minskar. Elementet 32 är tunnväggigt för att upp- rätthålla luftfjäderns erforderliga fjädringsegenskaper och dess längd "l" beror av den höjd H, som valts för den speciella applikationen. I stället för att såsom visas elementet 32 är fastsatt på kolven 14 kan det fastsättas på pluggun 17. HlemunLcL 3? kan vara tillverkat av metall, plast eller något annat material som ger elementet stadga och som möjliggör dess montering inuti luftfjäderns kammare på enkelt sätt under förutsättning att dess form och det sätt på vilket det monteras möjliggör luftfjäderns fjädring på det önskade sättet. Vid införandet av tryckluft i luftfjädern hindras det flexibla membranet att förflyttas för långt i sidled vari- genom åstadkommas fullständig axiell symmetri under belastning.

Pig. 7 visar en utföringsform där de förutbestämda fjädringsegenskaperna hos en luftfjäder med stort L/D-för- hållande bibehålles genom att montera en stång 3% inuti luftfjäderns kammare för att begränsa membranets sidorörelse, såsom vid lüf. När luftfjädern icke är fylld med tryckluft och befinner sig i det läge, som betecknas 10"' och som visas med streckade linjer i fig. 7, åstadkommer stången BH att luftfjädern kan återställas helt vid införandet av tryckluft.

Elementets 32 i fig. 6 och elementets Sh i fig. 7 styvhet kan väljas godtycklig under förutsättning att luftfjäderns fjädringsegenskaper upprätthålles. Även om ett antal utföringsformer av den före- liggande uppfinningen beskrivits ovan och visats på ritning- arna torde inses att uppfinningen icke är begränsad till dessa utföringsformer utan begränsas endast av det som anges i patentkraven.

Claims (7)

1. > 7810250-“6 6 Pzatsnfrxxsv 1§ ' Luftfjäaer med ett stort länga-br-eadförhäiianae och fastsatt mellan två element, som är rörliga relativt varandra, innefattande en kolv (14), som är fastsatt vid det ena elementet, en plugg (12), som är fastsatt vid det andra elementet, ett med rörformade väggar försett hylsformad, flexibelt membran (10), vars ena ände är fastsatt vid kolven och vars motsatta (ände är fastsatt vid pluggen, för att bilda en lufttät kammare mellan elementen, varvid, när kolven förflyttas axiellt in i membranet, membranets väggar bildar lober som omger kolven, samt organ föratt införa tryckluft i kammaren, k ä n n e t e c k- n a d av i kammaren anbragta organ (32, 34) för at begränsa membranets (10) sidoböjning när det är helt hoptryckt, så att vid tryckluftens införande membranet återtar en axiellt sym- metrisk form.

2. Luftfjäder enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d av att de i kammaren (32, 34).anbragta organen inne- fattar ett cylindriskt element (32), som är fastsatt på kolven (14) och som är tunnväggigt för att upprätthålla luftfjäderns fjädringsegenskaper.

3. Luftfjäder enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d av att de i kammaren anbragta organen (32, 34) inne- fattar en stång (SH).

4. Luftfjäder enligt patentkravet 2 eller 3, k ä n n e- t e c k n a d av en krage (30) som är fastsatt vid den ände av membranet (10) som är försedd med pluggen (12), vilken krage är anbragt på utsidan av och axiellt i linje med pluggen för att begränsa membranets uppåtriktade rörelse när det utsättas för belastningskrafter.

5. Luftfjäder enligt paentkravet H, k ä n n e t e c k- n a d av att kragens (30) tjocklek är lika med pluggens (12). tjocklek och att kragens diameter åtminstone sträcker sig till den punkt där det uppblâsta membranet (10) tangerar kragen.

6. Luftfjäder enligt patentkravet 4 eller 5, k ä n n e- t e c k n a d av att kragen (30) utgör en del av det på plaggen (12) fastsatta elementet. 7810250-6 7

7. Luftfjäder enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att längd-breddförhållandet är lika med eiler större än 2;5.