專利名稱：用于在氣墊上移動(dòng)板狀件的具有支撐面的墊板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣墊上的輸送工具，其用于氣墊上采用板狀件且優(yōu)選地不通過電機(jī)的主動(dòng)性康復(fù)和體育活動(dòng)，并用于在城市的步行區(qū)和/或療養(yǎng)區(qū)將人和重物承載在氣墊上的板狀件上移動(dòng)。
背景技術(shù)：
在氣墊上呈裝置形式的輸送工具是公知的，它包括離心鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)，其壓縮機(jī)具有用于在裝置殼體下面壓縮空氣的動(dòng)力傳動(dòng)裝置(參見Korytow N.W.，Schiffe und Luftkissengerte，M.，1964，即1964年korytow N.W的船與氣墊裝置)。具有鼓風(fēng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)裝置的裝置是可以自由移動(dòng)的，但其大的質(zhì)量和高的費(fèi)用以及大的噪音限制了其在主動(dòng)性康復(fù)和體育運(yùn)動(dòng)中的使用。
已知的裝置中為了產(chǎn)生氣墊，具有支撐面的不動(dòng)的墊板包括用于氣體穿過的大量孔，氣體在墊板內(nèi)部的空腔中被壓縮。這種類型的裝置例如在機(jī)械制造和精密機(jī)械裝置中采用了空氣靜力學(xué)和氣體動(dòng)力學(xué)墊板形式，用于確保平面平行運(yùn)動(dòng)或小摩擦損耗的轉(zhuǎn)動(dòng)(參見Pelpor D.S.，Gyroskopische Gerte und Autopiloten.M.，1964，即1964年P(guān)ELPORD.S.的陀螺裝置和自動(dòng)駕駛儀)。上述的裝置通過機(jī)床和精密設(shè)備加工且具有特殊的結(jié)構(gòu)特征，這會(huì)不利于在本申請(qǐng)技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
還有一種公知的裝置，在其基礎(chǔ)上制作了臺(tái)面游戲“AIRHOCKEY”。其裝置包括具有邊緣的整個(gè)小臺(tái)桌形式的支撐面。在小臺(tái)桌內(nèi)部鼓風(fēng)。氣體通過孔排出，這些孔均勻設(shè)置在臺(tái)面上。由此，在模仿小球的輕盤和臺(tái)面之間形成薄的氣墊。出于這種原因，盤在臺(tái)面上基本無摩擦地運(yùn)動(dòng)并只承受小的空氣阻力。該裝置的缺點(diǎn)在于為了實(shí)現(xiàn)氣墊效果需要大量的空氣消耗。
最接近本申請(qǐng)專利的裝置是一項(xiàng)發(fā)明，用于簡(jiǎn)化在火車車箱或汽車內(nèi)和倉庫中重物的移動(dòng)，也可以用于在企業(yè)中輸送卡紙包。在這種裝置中，在重物下側(cè)和底部之間的氣墊通過安裝在支撐面上的球閥提供的壓力空氣保證。在支撐面下面設(shè)置一組件，該組件包括緊湊的閥、管路以及用于將空氣從壓縮機(jī)供給到安裝在底部的球閥組的活門。其閥這樣安裝在其底部，其球閥局部突出于底表面。在運(yùn)動(dòng)的重物直接機(jī)械作用到閥即球閥的運(yùn)動(dòng)部件上時(shí)，重物克服彈簧和壓力空氣的作用力并為空氣打開在底部和重物之間空間的出口(參見1966年2月23日公開的分類號(hào)為B60V3/04的美國專利US1021040A，以及其在其它國家的發(fā)明專利US 3235099A1、BE 653651A、DE 1285400B1)。這些裝置能夠作為樣機(jī)。
其樣機(jī)的缺點(diǎn)在于，為了將空氣輸送到重物下面的氣墊而需要打開閥，直接通過重物或重物板向下移動(dòng)閥的運(yùn)動(dòng)部件。由于重物只以較小的速度運(yùn)動(dòng)幾米，對(duì)于所引用的技術(shù)方案(1966年2月23日公開的分類號(hào)為B60V3/04的美國專利US1021040A，以及其在其它國家的發(fā)明專利US 3235099A1、BE 653651A、DE 1285400B1)，在使用時(shí)，上述問題還不太突出。但是，其裝置是不適合于將其技術(shù)方案應(yīng)用在用于主動(dòng)性康復(fù)和體育運(yùn)動(dòng)中的其板狀件在氣墊上的具有支撐面的墊板。其板狀件與多個(gè)球閥機(jī)械接觸會(huì)增加摩擦損失，減小板狀件的控制性且使得板狀件在支撐面上滑過的感覺不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有支撐面的墊板，沿著該支撐面使得承載人或其他重物的板狀件優(yōu)選不通過電機(jī)地在氣墊上運(yùn)動(dòng)，以盡可能小的能量損耗保持氣墊。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種具有支撐面的墊板，用于使得板狀件在氣墊上運(yùn)動(dòng)，它呈具有用于排出氣體的穿孔表面的盒部分形式，所述氣體被壓入其盒部分的內(nèi)腔，其中在其盒部分表面上的開口通過自動(dòng)閥與盒部分的內(nèi)腔連通，其中閥運(yùn)動(dòng)部件一側(cè)的空腔與其盒部分表面的開口連通，閥運(yùn)動(dòng)部件另一側(cè)的空腔與不承受氣墊壓力的大氣連通，閥體側(cè)部的孔與盒部分的內(nèi)腔連通。
其自動(dòng)閥的運(yùn)動(dòng)部件以差動(dòng)活塞的形式構(gòu)成，其中大活塞一側(cè)的氣缸與其盒部分表面的開口連通，大活塞另一側(cè)的氣缸與不承受氣墊壓力的大氣連通，大活塞一側(cè)氣缸側(cè)壁的孔及大活塞另一側(cè)氣缸側(cè)壁的孔與盒部分的內(nèi)腔連通。
其盒部分上的空間通過氣嘴與其盒部分的內(nèi)腔連通。
其墊板的盒部分由空的模件構(gòu)成，這些模件相鄰設(shè)置的側(cè)面使得氣體通過內(nèi)腔自由循環(huán)，其中其閥這樣設(shè)置在其模件的內(nèi)部，其閥的上部分機(jī)械地與其盒部分的支撐面連接，其閥的下部分機(jī)械地與其盒部分的底部連接。
其墊板的盒部分以輸送線路的形式并以規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，以用于在氣墊上承載人或重物的板狀件的移動(dòng)，其中，其盒部分由空的模件或以腔架形式構(gòu)成，它由軟的不透氣材料例如織物或聚合薄膜覆蓋。


圖1是用于在氣墊上的板狀件的具有支撐面的墊板的整體視圖，下面的細(xì)節(jié)和部件表示為1-盒部分形式的墊板的支撐面，它包括模件；2-墊板的底部；3-墊板的內(nèi)腔；4-離心鼓風(fēng)機(jī)；5-自動(dòng)閥；6-用于氣墊的板狀件，其板狀件6通常不具有用于形成氣墊的單獨(dú)鼓風(fēng)機(jī)和不具有單獨(dú)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。
圖2是具有支撐面的墊板的橫截面圖，下面的細(xì)節(jié)和部件表示為7-自動(dòng)閥側(cè)壁上的孔；8-閥的運(yùn)動(dòng)部件(活塞)；9-彈性件(彈簧)；10-板狀件下面的空腔；11-氣嘴。
圖3示出了具有差動(dòng)活塞形式的運(yùn)動(dòng)部件的自動(dòng)閥，其中，12和13-差動(dòng)閥的大或小活塞；14-閥，用于將氣體導(dǎo)向到小活塞；15-差動(dòng)閥的彈簧。
具體實(shí)施例方式
具有支撐面的墊板(圖1)包括具有外支撐面1的盒部分，該外支撐面連接成區(qū)域或以規(guī)定的構(gòu)形呈牽拉路徑的形式固定。支撐面的墊板具有底部2。在裝置工作時(shí)，通過離心鼓風(fēng)機(jī)4向墊板的內(nèi)部輸送空氣。由于自動(dòng)閥5的工作，空氣從內(nèi)腔3中在墊板的支撐面1僅在這樣的位置上排出，即板狀件6以規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)位于該位置。閥體5機(jī)械地將墊板的支撐面1與底部2連接。在底部可以設(shè)置用于排出冷凝水的排放閥(圖中未示出)。
如圖2所示，板狀件的氣墊的壓力通過支撐面1上的開口作用到活塞8上?；钊睆?和彈簧9的特性這樣選擇，使得作用到活塞上的氣墊氣壓力總是大子彈簧的活塞壓縮力。壓縮彈簧9的活塞向下下降并打開閥體側(cè)壁上的孔7?？諝馔ㄟ^其孔以超壓從墊板的內(nèi)腔3在其支撐面1上排出并到達(dá)板狀件6的下面。
由于在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)在板狀件的氣墊壓力的作用下處于打開的閥5的數(shù)量較多，較多的氣流從墊板的內(nèi)腔到達(dá)板狀件的下面。對(duì)此，使得在板狀件下面空氣的流入和消耗保持動(dòng)態(tài)平衡。明顯的是，氣墊的厚度取決于離心鼓風(fēng)機(jī)4的排量(圖1)。為了在板狀件起動(dòng)時(shí)接收氣墊，在盒部分上的腔通過氣嘴11與盒部分的內(nèi)腔連通(它的確定將在下面進(jìn)行描述)。
如圖3所示，在自動(dòng)閥中，處于墊板面內(nèi)腔中的超壓氣體作為彈性元件使用。對(duì)此，閥的運(yùn)動(dòng)部件以差動(dòng)活塞形式構(gòu)成，其差動(dòng)活塞由大活塞和小活塞12和13組成。當(dāng)板狀件到達(dá)其閥上時(shí)，氣墊壓力使得差動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，其中它克服作用到小活塞13上的氣體壓力和彈簧15的反作用力。氣體從墊板的內(nèi)腔經(jīng)通道14提供給閥的小活塞13?？?被打開，氣體從墊板的內(nèi)腔排到板狀件的下面。在差動(dòng)閥中的彈簧15具有較小的剛性，這是主要由于其剛性是為了在關(guān)掉鼓風(fēng)機(jī)時(shí)可以關(guān)閉其閥所確定的。
在板狀件朝著墊板面運(yùn)動(dòng)時(shí)，其閥在氣墊壓力作用下自動(dòng)打開，而后，一旦墊板面上的壓力到達(dá)大氣壓，其板狀件在彈性件作用下敞開。如上所述，閥自動(dòng)打開和關(guān)閉，而不與板狀件直接接觸。
當(dāng)排出氣流沿板狀件的圓周準(zhǔn)確對(duì)稱時(shí)，氣墊上的板狀件能夠在水平支撐面上不運(yùn)動(dòng)。其可能的是，承載重物的板狀件的質(zhì)心矢量和氣墊的壓力矢量處于垂直軸上。因此，在需要板狀件水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，板狀件能夠在所希望運(yùn)動(dòng)的方向傾斜。其運(yùn)動(dòng)的加速度大小取決于板狀件的質(zhì)量、其傾斜角以及氣墊中氣壓的大小。同時(shí)，板狀件的最大傾斜角通過氣墊的厚度以及板狀件的尺寸確定。給墊板支撐面提供氣體的所需離心鼓風(fēng)機(jī)功率根據(jù)公知的亞音速流空氣動(dòng)力學(xué)方程式以及考慮到修正系數(shù)地計(jì)算。
在氣墊上的板狀件最簡(jiǎn)單的使用情況下，特別通過設(shè)置在墊板的支撐面上的閥確定排出氣體的量。在這種情況下，在板狀件起動(dòng)時(shí)，以下面的方式板狀件在氣墊上升起。在起動(dòng)時(shí)間點(diǎn)其板狀件處于支撐面上時(shí)，板狀件下面的空腔10(圖2)在幾秒鐘內(nèi)通過在閥關(guān)閉時(shí)不密封的位置排出的氣體充氣。當(dāng)然，從空腔10排出的氣體受到板狀件周圍密封阻止。因此，在板狀件下面氣體排出的速度小于通過處于板狀件下面支撐面上的12個(gè)閥縫隙流入氣體的速度。
在板狀件下面的壓力達(dá)到一定值時(shí)，自動(dòng)閥打開，排入板狀件下面的氣體增加，板狀件在支撐面上被提升。
但為了使得具有大的支撐面或大的延展性的墊板合理，采用具有盡可能小排量的閥。這就需要降低氣體提供到具有支撐面的墊板內(nèi)的能量損失。在通過閥進(jìn)行少量排出氣體時(shí)，起動(dòng)板狀件所需的氣體供給量由校準(zhǔn)氣嘴11保證(圖2)，這些氣嘴設(shè)置在墊板的支撐面上。對(duì)此，這些氣嘴在支撐面上以兩種形式設(shè)置a)為了起動(dòng)板狀件，在任意位置這樣設(shè)置氣嘴，使得在墊板單位表面積上氣體板狀件在支撐面上的正投影不小于氣嘴。
b)為了起動(dòng)板狀件，只在規(guī)定的支撐面位置，設(shè)置在支撐面相應(yīng)位置的成組氣嘴。
針對(duì)提供到墊板內(nèi)部氣體增加的能量消耗，這兩種形式設(shè)置的氣嘴是可以接受的。明顯的是，這兩種設(shè)置形式經(jīng)濟(jì)性較好。
同時(shí)采用自動(dòng)閥的殼體作為將墊板的表面與其底部連接的傳力件構(gòu)成的氣墊板狀件墊板減小了材料損耗和墊板的費(fèi)用，其中墊板具有支撐面。
具有通過不透氣結(jié)構(gòu)織物或經(jīng)得起日曬的聚合薄膜覆蓋的，呈腔架形式支撐面的墊板，簡(jiǎn)化了大面積墊板的運(yùn)輸和安裝，減小了材料消耗。
從本申請(qǐng)可看出，構(gòu)成具有支撐面的墊板的零件較少，其能夠例如通過塑料壓鑄、氣壓擠壓成形、模壓等方法進(jìn)行批量生產(chǎn)。
經(jīng)計(jì)算證明，其裝置功率強(qiáng)大且能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種具有支撐面的墊板，用于使得板狀件在氣墊上移動(dòng)，其呈具有用于排出氣體的穿孔表面的盒部分形式，所述氣體壓入其盒部分的內(nèi)腔，其中在其盒部分表面上的開口通過自動(dòng)閥與盒部分的內(nèi)腔連通，其特征在于閥運(yùn)動(dòng)部件一側(cè)的空腔與其盒部分表面的開口連通，閥運(yùn)動(dòng)部件另一側(cè)的空腔與不承受氣墊壓力的大氣連通，閥體側(cè)部的孔與盒部分的內(nèi)腔連通。
2.如權(quán)利要求1的墊板，其特征在于其自動(dòng)閥的運(yùn)動(dòng)部件以差動(dòng)活塞的形式構(gòu)成，其中大活塞一側(cè)的氣缸與其盒部分表面的開口連通，大活塞另一側(cè)的氣缸與不承受氣墊壓力的大氣連通，其中大活塞一側(cè)的氣缸側(cè)壁的孔及大活塞另一側(cè)的氣缸側(cè)壁的孔與盒部分的內(nèi)腔連通。
3.如權(quán)利要求1的墊板，其特征在于其盒部分上的空間通過氣嘴與其盒部分的內(nèi)腔連通。
4.如權(quán)利要求1的墊板，其特征在于其墊板的盒部分由空的模件構(gòu)成，該模件并排設(shè)置的側(cè)面使得氣體在內(nèi)腔自由移動(dòng)，其中其閥這樣設(shè)置在其模件的內(nèi)部，其閥的上部分機(jī)械地與其盒部分的支撐面連接，其閥的下部分機(jī)械地與其盒部分的底部連接。
5.如權(quán)利要求1的墊板，其特征在于其墊板以輸送線路的形式并以規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，以用于在氣墊上承載人或重物的板狀件的移動(dòng)，其中盒部分由空的模件或以腔架形式構(gòu)成，其由軟的不透氣材料例如織物或聚合薄膜覆蓋。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于在氣墊上移動(dòng)板狀件的具有支撐面的墊板。為了在氣墊上沿著具有支撐面的墊板使得承載人或重物的板狀件(6)優(yōu)選不通過電機(jī)地運(yùn)動(dòng)，無需花費(fèi)太多地保持氣墊，提出了一種具有用于排出氣體的穿孔表面的盒部分(1)。其表面上的開口具有自動(dòng)閥(5)，其閥與盒部分(1)的內(nèi)腔連通。閥(5)的運(yùn)動(dòng)部件一側(cè)的空腔與盒部分(1)表面上的開口連通，而閥(5)的運(yùn)動(dòng)部件另一側(cè)的空腔與大氣連通。閥體側(cè)部的孔與盒部分(1)的內(nèi)腔連通。
文檔編號(hào)B60V1/00GK1946622SQ200580012521
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月20日
發(fā)明者維克托·費(fèi)奧多羅夫 申請(qǐng)人:艾爾格萊德技術(shù)股份公司