SE455720B - Lastuppberande anordning innefattande en luftkudde som bildas av ett ringformigt membran - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 455 7éo membran, som är fäst vid undersidan av en bärplattan. Det toroidformiga membranet är framställt av ett böjligt mate- rial, och åtminstone ett hâl, som gör det möjligt för luften att strömma i serie genom det toroidformiga membra- net och in i centrumkammaren, mynnar i den av membranet 'omgivna tryckkammaren.

Denna konstruktion med seriegenomflöde ger en be- gränsad flödeshastighet för det från tryckkammaren ut- strömmande arbetsfluidet, eftersom det toroidformiga membra- nets hål, som'bildar förbindelse mellan detttoroidformiga membranets inre och centrumtryckkammaren, har fast storlek.

Om fluidumflödeshastigheten ökas över konstruktionens maximivärde i ett försök att uppbära en tyngre last eller att överfara en grov eller ojämn yta, kan det toroid- formiga membranet brista. Fluidumbäranordningar av denna typ visas i de amerikanska patentskrifterna 3 313 367 och 3 161 247.

Vid den andra typen åstadkommes fluidumbäranordningens utspänning och flytning genom "delflödeshastighetspâverkan“.

Vid denna typ av anordning ledes en fluidumström mot ett toroidformigt membrans vägg, som har fluidumkanaler in i membranets inre, vilka åstadkommer utspänning av membranet. I systemet infört överskottsfluidum ”läcker” in i en tryckkammare, som avgränsas av det utspända membranet. vid denna konstruktion är inriktningen av kolven på den böjliga, bälgformiga toroidkonstruktionen kritisk för ordentlig utspänning och lyftning. vid denna konstruktion kan toroiden vidare stöta mot ett upphöjt föremål på stödytan och därigenom vändas, varvid tryck- kammaren kan tömmas på fluidum och fysisk skada genom sönderslitning kan åstadkommas. Vid denna typ av luft- bäranordning kan svängningar eller vibrationer inträffa under utspänningen, då luft i tryckkammaren verkar mot ett toroidformigt membran, som inte är helt utspänt.

Fluidumbäranordningar av denna typ beskrives i de ameri- kanska patentskrifterna 3 513 934, 3 513 936 och 3 618 694.

Ett problem vid båda dessa typer av fluidumbäranord- ningar består i att det böjliga, toroidformiga membranet 10 15 20 25 30 35 »455 720 3 är en sammansatt konstruktion av tyger och elaster, där ett eller flera tygskikt är impregnerade med elaster, exempelvis genom vulkning. Detta material är lämpligt endast för gasformigt fluidum, eftersom vätskeformiga fluider förorsakar "wicking" och därav följande förstöring 'av elasternas bindning vid tyget. Vid många kända fluidum- bäranordningar har membranet varit framställt av ett förformat, böjligt material, som inte faller samman likformigt eller ligger plant i ospänt tillstånd. Detta kan leda till att det böjliga membranet förvränges och därefter inte ger en tillförlitlig tätning.

Det samansatta tyg/elast~f- det toroidformiga membranet måste sppfylla många olika konstruktionskriterier. Det måste för det första vara r fial som väljes för böjligt, så att det kan sjunka samman vid uttömning.

Det måste vidare vara ogenomträngligt för det utnyttjade fluidet, så att det kan utspännas. Det toroidformiga membranet måste också vara dimensionsstabilt, så att det inte utsträckes och ändrar form under tryck. För lång livslängd krävs slutligen att det toroidformiga membranet är nötningshållfast. Vid utnyttjande av ett enda sammansatt material, som uppfyller alla dessa konstruktionskrav, har vissa begränsningar införts. Kommersiellt tillgängliga, sammansatta material ger en kompromiss mellan böjlighet och slitstyrka. Vulkade, sammansatta material är vidare svåra att reparera, varvid det särskilt är nästan omöjligt att reparera en söndersliten fog i ett sådant material.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstadkomma en anordning för uppbärning och transport av laster enligt ingressen i patentkrav 1, vilken anordning inte är behäftad med de ovan nämnda nackdelarna.

Uppfinningens kännetecken framgår av patentkraven.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar.

Pig. 1 är en sidovy i sektion och visar en fluidumbäran- ordning enligt uppfinningen. Pig. 2 och 3 visar alternativa organ för fastsättning av ett toroidformigt membran vid anord- níngen enligt fig. 1. Pig. 4 visar en utföringsform av ett mellanmembran, som kan utnyttjas vid utföringsformerna enligt 10 15 20 25 30 35 455 720 fig. 1-3. dumbäranordningen enligt fig. 1.

Pig. 5 är en fragmentarisk planvy och visar flui- Pig. 6 är en perspektivvy och visar ett mellanmembran, som är lämpligt för användning vid utföringsformerna enligt fig. 1-3 och möjliggör inställbar lyfthöjd genom utnyttjande av olika slagbegränsande ringar.

Pig. 7 är en tvärsektionsvy och visar mellanmembranet enligt fig. 6 med en slagbegränsande ring, som ger ett relativt litet slag. Pig. 8 är en tvärsektionsvy och visar mellanmembranet enligt fig. 6 med en slagbegränsande ring, som ger ett rela- tivt stort slag. _ I fig 1 visas en fluidumbäranordning 10 i ett upp- blåst eller utspänt arbetstillstånd. Anordningen 10 har en övre lastupptagande plattenhet 12 och ett utspänt, toroidformigt membran 14, som omger en tryckkammare 16.

I ett arbetstillstånd ett golv eller en annan underliggande stödyta 20 på "flyter" anordningen 10 ovanför en likformig, tunn film av luft, som strömmar ut från tryckkammaren 16 mellan membranets 14 botten och stödytan 20, såsom visas medelst pilar E. Det bör påpekas, att det i nedanstående beskrivning och patentkrav anges att anordningen 10 uppbär en last på ett "golv" eller annan "underliggande" stödyta. Detta utgör dock endast ett icke begränsande exempel, eftersom anordningen 10 kan användas i annan orientering.

Den lastupptagande enheten 12 har en plan, kvadratisk platta 13 (fig 1 och'5). Plattan 13 är framställd av en stark, lätt metall, såsom aluminium, men andra material kan användas. Plattan 13 kan också ha speciella anslutnings- organ eller gängade häl för upptagning av olika typer av laster. Vanligtvis utnyttjas fluidumbäranordningen 10 tillsammans med andra likadana bäranordningar under en lastpall eller annan konstruktion, som i sin tur uppbär ett föremål som skall förflyttas. Den övre plattan 13 har en inre kanal 22, vid vars ytterände är anordnat ett anslutningsorgan 24 för upptagning av en böjlig tryck- fluidumledning 26 med ett lämpligt anslutningsändparti 28.

Anslutningsorganen 24 och 28 utgör hon- och handelar i en snabbkoppling, men andra anslutningsorgan kan utnyttjas.

Vid användning av anordningen 10, införes tryckfluidum 10 15 20 25 30 35 5 455 720 i den inre kanalen 22 via den böjliga ledningen 26 i pilens A riktning. Fluidet strömmar först, såsom anges med pilen B, från den inre kanalen 22 via en utloppskanal 30 till en toruskammare 32. En utbytbar metallhålplatta 34 är anordnad i utloppskanalen 30 för att begränsa fluidum- flödet genom denna. Dâ toruskammaren 32 är helt utspänd och ett stabilt tillstånd uppnåtts, strömmar inget fluidum genom kanalen 30. Om det stabila tillståndet rubbas, kan 'fluidum strömma genom hålet i hålplattan 34 mellan torus- kammaren 32 och tryckkammaren 16. Storleken för hålet i hâlplattan 34 är så valt, att toruskammaren 32 fungerar som en resonator och dämpar trycksvängningarna mellan toruskammaren 32 och tryckkammaren 16. En andra fluidum- utloppskanal 36 leder fluidum i pilens C riktning från den inre kanalen 22 till tryckkammaren 16 via en ventil- kammare 37. En utbytbar metallhålplatta 39 är anordnad vid ventilkammarens 37 nedströmsände. Ett flertal hål 38 i hålplattan 39 står i förbindelse med tryckkammaren 16. En ventil 40 är anordnad i hâlplattan 39 och blockerar fluidumpassage i pilarnas D riktning genom hålen 38, tills tillräckligt tryck byggts upp i kanalen 22 under luftbäranordningens 10 drift. ventilen 40 är företrädesvis framställd av ett fjädrande elastmaterial, men andra typer av övertrycksventiler kan användas.

För att för medgivande av fluidumflöde genom ventilen 40 tillräckligt tryck skall membranet 14, vilket bildar en böjlig vägg för den toroid- byggas upp i kanalen måste formiga kammaren, först utspännas åtminstone delvis med hjälp av fluidum under tryck. Vid normal uppstartning öppnas en ventil för reglering av flödet genom ledningen 26 gradvis. Fluidet strömmar in i kanalen 22 och via hålet i plattan 34 in i toruskammaren 32. Membranet 14 bildar i utspänt tillstånd en toroidformig vägg, som sträcker sig mellan det lastupptagande elementet 12 och stödytan 20 och innesluter tryckkammaren 16 däremellan.

Vid normal, gradvis uppstartning öppnas ventilen 40 inte förrän efter det att det toroidformiga membranet 14 utspänts åtminstone delvis. Membranets 14 utspänningsgrad före öppning av ventilen 40 beror på många faktorer. Om 10 15 20 u_ 30 35 455 720 6 bäranordningen 10 exempelvis är konstruerad för låga arbetstryck, dvs 0,14-0,70 kp/cmz, och trycket ökas grad- vis upp till arbetstrycket, kan en god tätning mellan membranet och golvet 20 åstadkommas innan ventilen 40 öppnas. Om å andra sidan fluidumtillförseln startas plötsligt eller bäranordningen 10 är konstruerad för ett relativt högt arbetstryck, exempelvis 3,52 kp/cmz, 'kan ventilen 40 öppnas innan membranet l4 ens buktat något. . ventilen 40 och hålen 38 samverkar för att hålla trycket i toruskammaren 32 något över trycket 1 tryck- kammaren 16. Då fluidumflödet genom ledningen 26 in i tryckkammaren 16 är lågt, såsom under normal uppstart- ning, håller ventilen 40 trycket i toruskammaren 32 0,07 kp/cmz eller 0,14 kp/cmz över trycket i tryckkammaren.

Då flödet ökar till den punkt, där fluidets dynamiska egenskaper är dominerande, åstadkommer hålen 38 ett tryckfall av 0,07 kp/cmz eller 0,14 kp/cmz. Om en stor volym högtrycksfluidum plötsligt föres genom ledningen 26 in i kanalen 22, exempelvis genom plötsligt öppnande av en tillförselventil, kommer tryckfallet över hålet i plattan 34 att nästan omedelbart öppna ventilen 40.

Tryckfallet över hålet 38 kommer att åstadkomma att trycket i toruskammaren 32 är åtminstone något högre än trycket i tryckkammaren 16. Det är också möjligt att driva fluidumbäranordningen 10 utan ventilen 40, då hålet i plattan 34 och hålen 38 valts exakt för de aktuella driftstillstånden, dvs belastning, fluidum- flödeshastighet, lyfthöjd, golvjämnhet etc.

Fluídumbäranordningen 10 kan användas med antingen gasformiga eller vätskeformiga arbetsfluider. Bäranord- ningen 10 är konstruerad för att på ett enkelt sätt upptaga förändringar vad avser arbetsfluidum liksom förändringar vad avser belastning, stödytgrovhet eller erforderlig lyfthöjd. En mellanplatta 43, som också är framställd av ett starkt, lätt material, är anordnad under plattan 13 och åtskild från denna medelst en packning 42. Den lastupptagande plattan 13 och mellan- plattan 43 hâlles i tätande ingrepp med varandra medelst 10 15 20 25 30 35 455 720 -7 ett flertal gängade fästorgan 44. Metallhålplattan 34 är fastspänd mellan mellanplattan 43 och den lastupp- tagande plattan 13. Hâlplattan 34 kan då så är nödvändigt, såsom då ett annat fluidum utnyttjas eller då andra laster uppbäres eller andra stödytor 20 föreligger, på enkelt sätt bytas ut mot en platta med ett hål av 'annan storlek. Såsom torde framgå nedan, kan hâlplattan 39 också på enkelt sätt bytas ut mot en hålplatta med ett annat antal hål eller hål av annan storlek eller med en ventil, som öppnas vid ett annat tryck.

Ett par distansplattor 45 och 46 är förbundna med mellanplattans 43 nedre yta. Distansplattorna 45 och 46 är koncentriskt monterade ringar. Distansringarna 45 och 46 är framställda av ett lämpligt, starkt, lätt material och är förbundna med mellanplattan 43. Mellan- plattan 43 och distansríngarna 45 och 46 kan vara utforma- de i ett materialstycke antingen genom maskinbearbetning eller genom gjutning i en lämplig form.

Det av distansringens 45 insida avgränsade, cylindriska utrymmet bildar övertrycksventilkammaren 37 och står i förbin- delse med den inre kanalen 22 via kanalen 36 i den lastupp- tagande plattan l3 och mellanplattan 43. Utrymmet mellan distansringens 45 utsida och distansringens 46 insida bildar toruskammaren_32. Kanalen 30 i mellanplattan 43 och den lastupptagande plattan 13 förbinder toruskamma- ren 32 med den inre kanalen 22. Såsom beskrives närmare nedan, är membranet 14 frigörbart förbundet med distans- ringarnas 45 och 46 nedre ytor.

Membranet 14 är en sammansatt treskiktskonstruktion.

Ett elastiskt, fluidumogenomträngligt, böjligt material bildar ett innermembran 50, som utsträckes under fluidum- trycket i toruskammaren 32. Ett mellanmembran 52 utgöres av ett böjligt, dimensionsstabilt tyg, som begränsar innermembranets 50 utvidgning i utspänt tillstånd. Ett yttermembran 54 är framställt av ett böjligt, elastiskt material, som är nötningshållfast och utsträckbart.

Yttermembranet skyddar mellanmembranet 52 och inner- membranet 50 från nötning och förslitning vid bäranordningens 10 15 20 25 30 35 455 720 iß 10 användning. Vart och ett av de tre skikten kan väljas för enskilda egenskaper. Det föreligger inget behov av att göra dem förbindbara med varandra eller att använda ett enda samansatt skikt.

Såsom nämnts ovan, bestod en av de största nackdelarna vid tidigare kända fluidumbäranordningar i svårigheten att 'reparera och/eller utbyta det toroidformiga membranet.

En fördel vid bäranordningen 10 är att det toroidformiga membranet 14 är lätt utbytbart. Vid det föredragna, toroidformiga treskiktsmembranet 14 krävs vanligtvis utbyte endast av yttermembranet 54, eftersom detta utgör den membrankomponent som utsättes för förslitning.

Innermembranet och mellanmembranet behöver vanligtvis endast utbytas i intervall, som är stora relativt utbytes- intervallet för yttermembranet 54.

Mellanmembranet 52 kan också bytas ut för att åstad- komma en annan lyfthöjd för bäranordningen 10. Härigenom kan en användare anskaffa en bäranordning med en till användarens tillämpning anpassad lyfthöjd. Om användaren behöver utnyttja flera olika lyfthöjder, kan han anskaffa flera olika mellanmembran och utnyttja dem alltefter behov. Eftersom innermembranet 50, mellanmembranet 52 och yttermembranet 54 är separata membran, kan materialet för vart och ett av dem väljas alltefter sin funktion utan hänsyn till huruvida det kan vulkas för att förbindas med närbelägna skikt; Detta betyder att membranet l4 kan ge större lyfthöjder än vad som tidigare varit möjligt och således öka antalet tillämpningar vid vilka luft- bäranordningen 10 kan utnyttjas.

Eftersom skikten 50, 52 och 54 är separata skikt, kan materialet för varje skikt anskaffas oberoende av de övriga skikten, vilket innebär att det finns ett större antal försäljningsställen, från vilka materialen kan erhållas. Av detta skäl blir det lättare för användarna att anskaffa delar. Genom att de tre skikten 50, 52 och 54 inte är vulkade blir det avsevärt billigare att framställa, underhålla och reparera det toroidformiga membranet 14 än vulkade membran vid andra luftbäranordningar. 10 l5 20 25 30 35 455 720 9 I fig l, 2 och 3 visas tre olika, föredragna sätt att montera innermembranet 50, mellanmembranet 52 och yttermembrabet 54 på fluidumbäranordningen 10. I fig 1 _m är membranen 50, 52 och 54 fastspända medelst skruv- och mutterenheter 60, som sträcker sig genom de ring- formiga membrankomponenternas radiellt inre och radiellt 'yttre omkretspartier. En yttre fästring 62 är fastspänd vid yttermembranets 54 nedre parti medelst skruv- och mutterenheterna 60 mot den yttre distansringen 46. På samma sätt är en fästring 64 anordnad för att vid de inre kanterna av membranen S0, 52 och 54 fastspänna dessa vid den inre distansringen 45. Eftersom fästringarna 62 och 64 är fästa medelst enkla, gängade fästorgan,kan de lätt borttagas för utbyte eller reparation av någon av membranets 14 komponenter. Ringarna 62 och 64 kan också utnyttjas som stödelement för uppbärning av fluidum- bäranordningen 10 (och lasten därpå) vid frånvaro av fluidum under tryck.

Vid vissa kända anordningar är membranet munkformigt och fäst längs en enda cirkel vid membranets högsta punkt (se den amerikanska patentskriften 3 618 694). Härvid kan membranet haka fast vid ytoregelbundenheter. Membranet 14 enligt föreliggande uppfinning hänger inte över eller sträcker sig radiellt förbi någon av fästringarna 62 och 64. Membranet-14 är fäst vid det lastupptagande elementet 12 längs sin radiellt inre och radiellt yttre omkrets, varför risken för fasthakning vid ytoregel- bundenheter reducerats.

I fig 2, där luftbäranordningen visas i ospänt tillstånd, visas en variant av den i fig l visade monteringsenheten för membranet 14. Vid den i fig 2 visade utföringsformen hålles innermembranet 50 och mellan- membranet 52 på plats medelst en yttre tryckring 70, som sammanpressar och håller innermembranets 50 och mellanmembranets 52 ytterkant i ett cirkulärt spår 72 i en yttre distansring 73. Innermembranets 50 och mellan- membranets 52 inre kant fastspännes medelst en ringplatta 74, som kan utnyttja bultar 76 i stället för den i fig 1 455 720 10 15 20 25 30 35 10 visade skruv- och mutterenheten 60. Yttermembranet S4 är fastspänt mot ringen 70 medelst en ringformig fast- spänningsplatta 78, medan dess innerkant är fäst medelst en stödelerentring 80, som är likadan som stödelement- ringen 64 enligt fig 1. Vid detta arrangemang behöver innermembranet 50 och mellanmembranet 52 inte rubbas 'vid utbyte av yttermembranet 54 då detta blivit slitet genom nötning under drift.

Den i fig 3 visade monteringsenheten utnyttjar en distansring 82, i vilken ett flertal skåror 84 är utformade. En metalltrådsring 86 införes i varje skåra 84 med innermembranet 50, mellanmembranet 52 eller yttermembranet 54 anbringat däröver, så att den tätt inpassas i en skåra 84. Ett ringformigt fastspännings- organ 88 trädes därefter tätt kring plattans 82 ytter- omkrets för att sammanpressa membranen 50, 52, 54 och trådringarna 86 i skårorna 84 för att bringa delarna i låsingrepp. Membranens 50, 52 och 54 innerkanter fästes därefter medelst en flänsförsedd mutter 90, som fastspänner membranens innerkanter mot den inre distans- ringen och också håller hâlplattan 39 på plats.

Såsom framgår av fig 2 och 3, där fluidumbaranord- ningen 10 visas i ospänt tillstånd, ligger membranet 14 plant i icke helt utspänt tillstånd. Tygmellanmembranet 52 är inspänt mellan de fjädrande inner- och yttermembranen 50, 54. Membranet l4 är förbundet med bäranordningen 10 medelst radiellt åtskilda fästringar 62 och 64 (fig 1) och hakar i utspänt tillstånd därför inte så lätt fast vid föremål på golvet 20, eftersom det är ordentligt monterat och uppvisar en jämnt krökt yta mot golvet.

För att tygmellanmembranets 52 dimensionsstabilitet skall upprätthållas är det önskvärt att ge detta membran radiell symmetri. Även om ett i ett stycke utformat tyg, som är vävt med ett rätlinjigt standardmönster av vävda fibrer, kan utnyttjas såsom mellanmembran 52, är ett sådant tyg icke att föredraga, eftersom det under tryck utsträckes olika i olika riktningar. Vid en föredragen utföringsform utnyttjas därför det i fig 4 10 15 20 25 30 35 ' 455 720 11 visade membranet 52. Detta membran 52 är framställt av ett flertal på varandra lagda, radiellt anordnade tygband, 100. Detta arrangemang ger i detenârmaste den önskade radiella symetrin, och membranet 14 utsträckes sålunda jämnt i alla riktningar. Alternativt kan ett flertal vävda tygpaneler med trapetsform förenas med varandra 'för att reducera radiell förvrängning.

I fig 6-8 visas en andra föredragen utföringsform av ett mellanmembran 52'. Vid mellanmembranet 52' regle- rar valet av storlek för en metallfästring 114 (fig 6) geometrin för mellanmembranet och således lyfthöjden för fluidumbäranordningen. Mellanmembranet 52' bildar därför tillsammans med ett antal fästringar 114, 116 och 118 med olika diameter ett alternativ till en fluidum- bäranordning, vid vilken lyfthöjden regleras genom utbyte av hela membranet.

Mellanmembranet 52' består av ett mönster av radiellt anordnade band 102 av ett dimensionsstabilt tyg, såsom nylon. Varje band 102 är dubbelvikt och så beläget, att dess sidokanter överlappar de närbelägna bandens kanter, och banden 102 är så vikta, att deras ändpartier 104 och 106 är lagda på varandra vid mellanmembranets 52' radiellt yttre omkretsparti. Ändpartierna 104 är förbundna med varandra, och ändpartierna 106 är förbundna med varandra.

Härvid erhålles ett mellanmembran 52', som består av tvâ skikt 110 och 112, som har en fast ytterdiameter.

Innerdiametern kan emellertid varieras, eftersom banden 102 överlappar varandra men inte är fästa vid varandra.

En fästring 114 utnyttjas för att reglera mellanmembranets innerdiameter och därmed dess geometri på ett sätt som beskrives närmare nedan.

Då mellanmembranet 52' utnyttjas vid någon av de fästes det längs sin ytteromkrets på det i fig 1, 2 eller 3 visade i fig 1-3 visade fluidumbäranordningarna, och i anslutning därtill beskrivna sättet. Mellanmembranets 52' distansringen 35. I stället anbringas fästringen 114 mellan mellanmembranets 52' övre och nedre skikt 110, 112. inneromkrets fästes emellertid inte vid den inre 10 15 20 25 30 35 455 720 12 Ringen 114 begränsar utsträckningen av mellanmembranets 52' rörelse. Om innerringen 114 har så liten diameter som banden 102 medger, kommer mellanmembranet 52' att vara en nästan-plan, ringformig skiva även då det är anordnat mellan två andra membran på en fluidumbäranordning och står under tryck. Vid utnyttjande av större och större 'innerringar, såsom de i fig 7 och 8 visade innerringarna 116 och 118, erhåller mellanmembranet emellertid en krök- ning under tryck, varvid den större ringen 118 ger ett mer krökt membran med en större profil. Eftersom mellan- membranet 52' reglerar innermembranets 50 utsträckning, reglerar valet av ring 114, 116 och 118 med önskad diameter luftbäranordningens 10 lyfthöjd. En användare kan välja den lyfthöjd som erfordras eller är bäst lämpad vid ifrågavarande tillämpning och ändra lyfthöjden genom att bara välja lämplig diameter för fästringen.

Vidare erhålles bättre uppträdande genom att ringen 114, 116 eller 118 flyter fritt för att upprätta likformig radialspänning i banden 102, som bildar mellanmembranet 52'.

Det torde sålunda stå klart, att föreliggande upp- finning ger en fluidumbäranordning 10 (fig 1) för upp- bärning av en last på en stödyta 20, vilken anordning har ett flerkomponentsmembran 14. Genom utnyttjandet av ett flerkomponentsmembran 14 undvikes de kompromisser, som nödvändiggöres vid utnyttjande av ett singelmembran, som utför flera funktioner. Enligt föreliggande uppfin- ning säkerställes också att membranet 14 under normal, gradvis uppstartning utspännes, innan den därav bildade centrumtryckkammaren 16 sättes under tryck, och att trycket i membranet under drift hålles något högre än trycket i tryckkammaren. Härigenom undvikes de med tidigare kända anordningar förknippade problemen, såsom avsaknad av utspänning till följd av felaktig orientering samt vibrationer. Eftersom det toroidformiga membranet är parallellt med tryckkammaren, kan ett bredare intervall av driftstillstând klaras av en enda bäranordning än vad som var möjligt vid tidigare kända anordningar. 10 15 20 25 30 35 455 720 13 Vid drift är membranen 50 och 54 först plana, såsom visas i fig 2 och 3, och uppbäres den på det lastupp- tagande elementet 13 vilande lasten av stödelement, såsom ringar 62 och 64, eller andra stödelementkonstruktioner utanför bäranordningen (icke visade). vid aktivering av bäranordningen anslutes slangen '26 till en källa för tryckfluidum, såsom luft, som införes i kanalen 22 och utloppskanalerna 30 och 36.

Under normal uppstartning ökas lufttrycket i slangen 26 gradvis och införes luften i toruskammaren 32 via hålet i plattan 34, vilket begränsar luftflödet in i torus- kammaren. Trycket inuti membranen S0, 52, 54 ökar med en begränsad hastighet, som bestämmes av den av hålet i plattan 34 åstadkomna strypningen, så att membranen utsträckes på ett ordentligt sätt och slutligen når golvets 20 yta.

Luft fyller samtidigt ventilkammaren 37, varvid ventilen 40 öppnas, då trycket i kammaren 37 blir 0,07 eller 0,14 kp/cmzl ovan, kan membranen 50, 52, 54 vara helt utspända och över atmosíärstrycket. Såsom nämnts täta mot golvet 20, då ventilen 40 öppnas, eller endast vara delvis utspända, vilket är beroende av konstruktions- 'och uppstartningskarakteristika.Då ventilen 40 väl öppnats, strömmar luft in i tryckkammaren l6 via hålen 38. Luften strömmar ut från tryckkammaren 16, men hålens 38 och ventilens 40 strypeffekt begränsar luftflödet, så att tryck upprätthålles i kanalen 22, medan membranen 50, 52, 54 är utspända.

Mycket snart når yttermembranet 54 golvets 20 yta, om så icke redan skett, och bildar en lufttätning, varpå trycket börjar byggas upp i tryckkammaren 16. Trycket i tryckkammaren l6 blir snabbt tillräckligt högt för att lyfta det lastupptagande elementet 13 och den därpå vilande lasten, men membranen 50, 52, 54 fortsätter samtidigt att expandera och upprätthåller därigenom tätningen kring tryckkammaren. Under detta intervall lyfter bäranordningen lasten med ringa luftutströmning från tryckkammaren. 10 l5 20 25 30 35 455 720 ih Slutligen är membranen 50, 52, S4 utsträckta så långt som det dimensionsstabila mellanmembranet 52 medger, varvid ytterligare lyftning av det lastupptagande elementet l3 leder till att ett luftgap bildas mellan den av ytter- membranet 54 bildade, nedre kanten och golvets 22 yta.

Vid denna tidpunkt föreligger inget nettoluftflöde in 'i toruskammaren 32 och ingen nettouppbyggnad av luftvolym I tryckkammaren 16.

Den mellan golvet och det utspända membranets 14 nedre kant utströmande luften bildar en tunn luftfilm, på vilken bäranordingen "flyter" så gott som friktions- fritt om golvytan är jämn och membranets nedre kant är jämn och slät. Grova ytor kan fortfarande bilda en kontinuerlig luftfilm om luftflödet är stort, men det maximala luftflödet är begränsat av hålen 38 och ventilen 40 liksom av tryckluftskällans kapacitet.

Vid stabil drift för bäranordningen 10 är trycket i tryckkammaren 16 endast något lägre än trycket i toruskammaren 32. Membranet 14 uppvisar således ringa tendens att krökas mot tryckkammaren 16 och bildar en väsentligen rät konisk yta från ringen 45 ut mot tät- ningsområdet. Trycket i toruskammaren 32 är emellertid mycket högre än atmosfärstrycket, så att membranet 14 bildar en skarpt krökt yta mellan ringen 46 och bäranord- ningens tätningsområde, såsom visas i fig l. Eftersom tryckskillnaden över membranets 14 innerdel är så liten, behövs ingen tygförstärkning i denna del av membranet, vilket förklarar varför ett mellanmembran av den i fig 6, 7 och 8 visade konstruktionen kan utnyttjas.

Då lufttillförseln till slangen 26 (fig l) avbrytes, utströmmar luft från tryckkammaren 16 huvudsakligen längs membranets 14 kant. Lasten och det lastupptagande elementet 13 sjunker därmed så snabbt som luften utströmmar från toruskammaren 32 via hålet i plattan 34 och ventilen 40, tills stödelementen uppbär lasten. Membranen fort- sätter att dras samman, tills de utsträckbara membranen 50 och 54 är plana med tygskiktet 52 inspänt däremellan.

Yttermembranet 54 har hål vid lämpliga punkter på avstånd u 10 15 20 455' 720 '15ï från tätningsområdet för att medge utströmning av mellan membranen 50 och 54 instängd luft. Om lufttillförseln till slangen 26 avbrytes genom anslutning till atmosfären,._rlfl. stänges ventilen 40 och sjunker bäranordningen då luft strömmar ut genom hålet i plattan 34. ovan har stabil drift 'förutsattm vid verklig drift 'förekommer lastgungning och stötar, som tenderar att störa jämvikten i luftbäranordningen. För att undvika instabilitet och vibrationer hos luftbäranordningen är det tillräckligt att avstämma hålen 34, 38 och ventilen 40 tillsammans med luftvolymerna i kamrarna 32, 16 och 22 och 37. De bästa värdena varierar med anordningens storlek, lastkapacitet etc och bestämmes vanligtvis genom försök men kan också bestämmas genom datorsimulering eller beräkningar. Det utnyttjade parallelluftflödes- systemet ger fler avstämbara variabler och lättare avstäm- ning än äldre luftbäranordningskonstruktioner och gör det möjligt för en bäranordning av denna konstruktion att arbeta i ett mycket bredare lastintervall än tidigare kända luftbäranordningar.

Claims (9)

455 720 16 ' Patentkrav

1. Anordning för uppbärning och transport av tunga laster innefattande en lastupptagande plattenhet (12), en luftkudde som bildas av ett ringformigt, böjligt och utspännbart membran (1H), som är tätande förbundet med den lastupptagande plattenheten (12) utmed en inre och en yttre diameter, samt organ (22,26,30, 32,34,39) för tillförsel av fluidum till den kammare (32) som bildas av membranet (14) och till en tryckkammare (16) som bil- das av membranet (14), k ä n n e t e c k n a d av att membra- net (14) består av ett flertal oberoende uppbyggda och utbytbara skikt (50,52,5H) av vilka åtminstone ett (52) är stabilt i di- mensionsavseende för begränsning av membranets (lä) expansion.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att membranet (14) har ett innerskikt (50), som är beläget i närheten av den lastupptagande plattenhetens (12) andra yta och är utformat av ett elastmaterial, som är ogenomträngligt för ar- betsfluidet, ett ytterskikt (54), som är utformat av ett böjligt, nötningshállfast material, och ett tredje skikt (52), som är be- läget mellan innerskiktet (50) och ytterskiktet (54) och är ut- format av ett böjligt och dimensionsstabilt material.

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d, av att membranets mellanskikt (52) är anordnat att begränsa in- nerskiktets (50) expansion vid införing av fluidum under tryck för utspänning av membranet (14)f

4. H. Anordning enligt nágot av patentkraven 2 och 3, k ä n n e t e c k n a d av att membranet (14) är anordnat att sammandras till väsentligen ringformig, plan form vid frånvaro av arbetsfluidum under tryck.

5. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett (52) av de oberoende av varandra utbytbara skikten har ett flertal band (100), som är arrangerade att sträcka sig väsentligen radiellt utåt från den inre ringformiga ytan till den yttre ringformiga ytan.

6. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett av de oberoende av varandra utbytbara skik- ten (fig. H) innefattar ett flertal trapetsformiga tygstycken.

7. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av att de oberoende av varandra utbytbara skikten innefattar ett [ 17 455 720 flertal band (fig. 6),som är anordnade i ett ringformigt mönster, varvid varje bands (102) sidor överlappar de närbelägna bandens sidor och varvid varje band är så vikt, att dess båda ändar (10H, 106) är belägna vid det ringformiga mönstrets radiellt yttre parti.

8. Anordning enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d av en cirkulär fästring (114), som är anordnad i bandens veck.

9. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a d av att fästringen är vald ur en grupp av cirkulära fästringar med olika diameter.