NO124127B - - Google Patents

Description

Oppblåsbar fjærenhet.

Foreliggende oppfinnelse angår fluidumsylindre og spesielt en sammenskyvbar luftsylinder-enhet under anvendelse av en rullemembran som kan skyves sammen. Som eksempel på gjenstanden for oppfinnelsen kan nevnes en meget sammentrengt selvstabiliserende fluidumsylinderenhet som kan anbringes på minst mulig plass og allikevel gi størst mulig støt-opptagende forskyvnings-slag når det kreves. Slike sylindre kan eksempelvis brukes i fjærende understøttelsesanordninger.

Det er tidligere gjort mange forsøk på

å komme frem til en fluidumsylinder som både er økonomisk og effektiv. Den største mengde fluidumsylindre, f. eks. luft-fjærer som tidligere er kjent har brukt vanlige belg-membraner i forskjellige for-mer. Deres bære- og støtdempingsegen-skaper har vist seg å være direkte avhengig av deres størrelse. På grunn av deres be-grensede kapasitet er de ikke lett anven-delige for et stort område av belastnings-ferhold og de er utsatt for slitasje og svek-ning i løpet av forholdsvis korte perioder med hard påkjenning.

Disse mangler er overvunnet i henhold

til oppfinnelsen. Det særegne ved en oppblåsbar fjærenhet som omfatter en rør-formet del av ettergivende material som er understøttet ved begge ender og kan folde seg sammen under fjærens sammentryk-kingsslag er at den rørformete del er tett og understøttet ved hver ende ved hjelp av to hetteformete holde-enheter som om-

gir endepartiene av den rørformete del og er innrettet til teleskop-bevegelse i forhold til en stiv begrensningsanordning som er

forbundet med og omgir et parti av den rør-formete del mellom og i avstand fra holde-enhetene.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere

under henvisning til vedføyede tegninger.

Fig. 1 viser et del-riss av den nye fjærenhet innpasset i en luftunderstøttelses-anordning for en tilhenger. Fig. 2 viser i perspektiv fjærenheten i

henhold til fig. 1 i hviletilstand.

Fig. 3 viser i perspektiv membranele-mentet som anvendes i fjærenheten i struk-

ket tilstand.

Fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom fjærenheten under normale belastningsforhold. Fig. 5 viser et snitt i likhet med fig. 4, med fjærenheten i helt uttrukket utbalan-

sert tilstand.

Fig. 6 viser et snitt i likhet med fig. 4, med fjærenheten under maksimal belastning. Fig. 7 viser et lengdesnitt gjennom en

fjærenhet i en endret utførelse.

Tegningene viser i fig. 1—6 en fore-trukket utførelsesform, nemlig en luftfjær for opphenging av et kjøretøy. Den består av en ettergivende teleskopisk rullemembran 1 som stort sett er utformet som et rør eller en sylinder med konvergerende-divergerende form. Endene av membranen er forsynt med innvendig vulst-partier 2 henholdsvis 2a. Over og rundt vulst-enden 2a av mambranen er det anordnet en holdehette 3 av et sterkt og stivt material.

En rund plate 4 er innstillbart festet til

den indre overflate av hetten 3 ved hjelp av skruer 5. Omkretsen 6 av platen 4 er

jevnt bøyet ut fra midtpartiet slik at det dannes et ringformet spor 7 som ligger overfor den indre overflate av hetten 3. Vulsten 2a på membranen er i inngrep i sporet 7 på platen 4 og ved innstilling av skruene 5 trekkes platen 4 innover på midten til inngrep med den indre overflate av hetten, idet vulsten 2a klemmes tettende mot hetten ved hjelp av omkretspartiet 6 av platen.

En fjærbærehette 8, i likhet med hetten 3, men med mindre ytre diameter er anbragt på og rundt den annen ende 2 av membranen. Vulsten ved enden 2 er tettende klemt mot den indre overflate av hetten 8 ved hjelp av en rund klemplate 9 med samme form som platen 4. Platen 9 gripes av hetten 8 ved hjelp av skruer 10 som trekker den forsenkede omkrets 11 på platen 9 mot vulsten på membranen slik at den tettes mot hetten.

Et konvergerende-divergerende element 12 er anbrakt rundt membranen 1 midt på denne slik at det oppnås en klemvirkning på midten av denne. Hylsen 12 er på sitt trangeste parti innvendig forsynt med et ringformet fremspring 13. En smalt konvergerende-divergerende fjærholdebånd 14 er anordnet inne i membranen 1, radialt på linje med og overfor hylsen 12 utenpå denne. Fjærbåndet 14 er utformet i likhet med hylsen 12 og klemmer membranen mot den indre overflate av denne. Båndet 14 er forsynt med et utvendig ringformet spor 15 overfor fremspringet 13 i hylsen 12 slik at det ved hjelp av fremspringet 13 oppnås en fast og positiv anbringelse av membranen i sporet 15 i båndet 14. Diametrene for hylsen 12 er slik at den ende av hylsen som ligger nærmest hver av hettene 3 eller 8 er mindre enn hetten og kan passe teleskopisk inn i denne. Samtidig er hetten 8 mindre enn åpningen i hetten 3 slik at disse hetter vil skyve seg sammen til den hviletilstand for hettene og hylsen som er vist i fig. 6. På denne måten er det oppnådd en teleskopisk fjærenhet med tett rullemembran. Det riktige eller ønskete lufttrykk er selvsagt tilstede i fjærenheten inne i den tettende membran alt etter den bruk som skal gjøres av enheten. Dette kan oppnås på vilkårlig passende måte.

Fjærenheten kan eksempelvis benyttes for en tilhenger, slik som vist i fig. 1. Som vist der er den øvre fjærhette 3 forbundet med tilhenger-rammen 16 på vilkårlig passende måte, mens den nedre fjærholder-hette 8 er forbundet med en stang 17 som på et sted langs lengden er lagret på aks-len 18. Den annen ende av stangen 17 er hengselforbundet med tilhenger-rammen 16 ved hjelp av en stang 19 foran tilhenger-hjulet w. Fjærenheten danner en enhet som tar meget liten plass, men som allikevel har et langt utvidelsesslag uten å på-virke dens fullstendige balanse. Som vist i fig. 4 holder forbindelsen mellom hettene 3 og 8 den mellomliggende hylse 12 under normale belastningsforhold hettene i avstand fra hverandre i lengderetningen, med hver av dem delvis omsluttende en ende av hylsen 12. Denne anordning av hylsen 12 bevirker også at rulle-membranen 1 delvis omslutter endene av hylsen 12. Derved dannes ringformede trykklommer 20 og 21 til siden rundt hylsen 12 på grunn av at de to ender av hylsen divergerer. Den luft som er ført inn i den tette membran gir selvsagt et innvendig lufttrykk hvorved membranen holder seg rundt de to divergerende ender av hylsen 12 under normale belastningsforhold. De ringformede luftlommer 20 og 21 omslutter og demper de divergerende ender av hylsen 12 slik at det omsluttede mellomparti av membranen holdes i flytende utbalansert forhold til endene av membranen. På grunn av vinkel-anordningen av rullemembranen når den tilpasser seg den ytre divergerende form for hylsen 12 under last, ved sammensky-ving av hetteelementene 3 og 8 under va-rierende belastning på fjærenheten, oppnås balanse i sideretningen og aksialretning for det omsluttede parti av membranen under påvirkning av luftlommene 20 og 21 rundt dette. Det normale forhold med f jærelementene delvis inne i hverandre bevirker at hylsen 12 under maksimal belastning kommer helt inn i holdehettene 3 og 8. Dette er vist i fig. 6. Hylsen 12 holder sin flytende tilstand hele tiden og derved sikres en utbalansert fjærenhet med maksimale støtopptagende egenskaper. Et meget langt utvidelsesslag er oppnådd ved hjelp av denne oppbygning, slik som det fremgår klart av fig. 5. I dette tilfelle be-veges hettene 3 og 8 helt ute av hette-forhold til det omsluttende parti av membranen etterhvert som membranen strekkes til sine grenser. Det omsluttede mellomparti utøver da en stabiliserende og utba-lanserende virkning på f jærelementene for å bringe dem tilbake til sin hvilestilling når strekk-påvirkningen opphører hvorved rullemembranen igjen omslutter endene av hylsen 12.

Det er således oppnådd en luftfjær-enhet ved bruk av en sammen-skyvbar, tettende rullemembran som i sideretningen holdes bare på et midtre begrenset parti som holdes i flytende utbalansert forhold tii endene av membranen under alle belastningsforhold. Derved blir det oppnådd en sammentrengt understøttelses- og støt-dempings-enhet med et langt utvidelsesslag og maksimale støtdempings-egenskaper på en høyst stabilisert måte. Innretningen kan brukes med stor effektivitet som opp-hengnings-fjærenhet eller i hvilken som helst annen egenskap hvor det trenges en stabil støtdemper.

En endret utførelse av enheten er vist i fig. 7 hvor det er vist en sammenskyvbar rullemembran 31 som er utformet sylindrisk av ettergivende material slik at avsnitt som følger etter hverandre etter tur nedsettes i diameter. Som vist er den øvre ende av membranen 31 forsynt med en innvendig vulst 32. En hette 33 ligger over den øvre ende av membranen og har en plate 34 innstillbart forbundet med den indre overflate ved hjelp av skruer 36. Platen har et ringformet spor 35 i den flate som vender mot den indre overflate av hetten 33. Skruene 36 trekker platen 34 mot denne idet vulsten 32 på membranen griper inn i sporet 35 i platen hvorved det oppnås en tetning mot den indre overflate av hetten 33. Hetten 33 omslutter det øvre avsnitt av membranen som har størst diameter. Det nederste avsnitt av membranen har minst diameter og er forsynt med en innvendig ombretning 39 ved enden. En f jærhette 37 med en indre diameter tilsvarende det nederste avsnitt av membranen omslutter dette. Vulsten 39 på membranen er klemt mot den indre overflate av hetten 37, midt på denne ved hjelp av en plate 38 som er innstillbart forbundet med hetten 37 ved hjelp av skruer 36. Platen 38 har et ringformet spor 40 som opptar vulsten 39 slik at det oppnås tetning mot hetten 37. Den indre overflate av hetten 37 i nærheten av den åpne ende av hetten er forsynt med et ringformet spor 41. En holdering 42 inne i membranen klemmer membranen mot hetten 37 inn i sporet 41 i denne. En sylindrisk hylse 43 er anbrakt rundt det midtre parti av membranen som har en midlere diameter. Hylsen 43 har et innvendig ringformet spor 44 i nærheten av den øvre ende. En holdering 45 er anordnet inne i membranen som klemmer denne inn i sporet 44 i hylsen 43 slik at hylsen holdes midt i membranen. Da sylinderen 43 i motsetning til hylsen 12 i fig. 4, 5 og 6 ikke er istand til å centrere seg selv vertikalt i enheten, anvendes hjelpeinnretninger, f. eks. skruefjæren 46 for å bære vekten av sylinderen og holde den i ønsket stilling, men fritt bevegelig aksialt etter behov ved belastnings-påvirkning på sylinderen.

Luft eller annet oppblåsingsmiddel un-

der et forut bestemt trykk føres inn i den tettede membran for å opprette en normal balanse hvor hetten 33, hylsen 43 og hetten 37 er i sammenskjøvet tilstand i forhold til hverandre slik som vist i fig. 7. I denne tilstand omslutter rullemembranen partier av den midtre sylindriske hylse 43 og den åpne ende av den nedre hette 37 slik at det dannes ringformede luftlommer om dem. Membranen er utført av slikt material at den midtre hylse 43 flyter i balan-sert stabiliserende forhold til de omsluttede ender av membranen. Den omsluttede normale tilstand av elementene gir en sammentrengt fjærenhet som har et forholdsvis langt utvidelses- og støtdempings-slag som er stadig utbalansert ved hjelp av den balanserende midtre teleskopisk flytende hylse 43. Det skal bemerkes at når anvendelsen krever det kan den enhet som er vist i fig. 7 brukes med fjærholde-innretninger som ligger i radial avstand fra hetten 37 og i sammenheng med hylsen 43 for øket belastningsevne for enheten,

men dette gjelder bare for helt spesielle anvendelser. Det er klart at de forskjellige deler er vist i god avstand fra hverandre på tegningen, men at det er å fore-trekke at det bare er nominell avstand mellom de teleskopiske elementer slik at det oppnås sammentrengthet og nedsatt slitasje på membranen.

Claims (9)

1. Oppblåsbar fjærenhet, omfattende en rørformet del av ettergivende material som er understøttet ved begge ender og kan folde seg sammen under fjærens sam-mentrykkingsslag, karakterisert ved at den rørformete del (1) er tett og understøttet ved hver ende ved hjelp av to hetteformete holdeenheter (3, 8; 33, 37) som omgir endepartiene av den rørformete del (1) og er innrettet til teleskopbevegelse i forhold til en stiv begrensningsanordning (12) som er forbundet med og omgir et parti av den rørformete del mellom og i avstand fra holde-enhetene.

2. Fjærenhet som angitt i påstand 1, karakterisert ved at de to hetteformede deler (3, 8; 33, 37) er anordnet slik at det indre av en hette vender mot det indre av den annen hette, mens sideveggene i hettene omgir nærliggende endepartier av den rørformete slik at de kommer i inngrep med disse ved et visst trykk inne i den rørformete del, mens den stive be-grensningsinnretning (12) er utformet som en hylse slik at et parti av den rørformede del mellom hver ende av hylsen og den tilsvarende hette alltid kan folde seg fritt slik at det kan dannes bøyelige ringformede kamre (20, 21).

3. Fjærenhet som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at den stive be-grensningsinnretning (12) omfatter et sammentrengt parti mellom sine endepartier slik at det dannes en tilsvarende inn-snevring av den rørformede del (1).

4. Fjærenhet som angitt i påstand 3, karakterisert ved en indre holdering (14) som fra innsiden er i inngrep med det parti av den rørf ormede del (1) som er begrenset av det innsnevrede parti av den stive be-grensningsinnretning.

5. Fjærenhet som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at den stive be-grensningsinnretning (43) er sylinderfor-met.

6. Fjærenhet som angitt i påstand 5, karakterisert ved en ringdel (45) som er anordnet inne i det parti av den rørfor-mete del (1) som er begrenset av den stive begrensningsdel (43) og trykker det nærliggende parti av det sistnevnte rørfor-mede parti inn i et spor i den stive be-grensningsinnretning.

7. Fjærenhet som angitt i påstand 5 eller 6, karakterisert ved en skruefjær (46) som ettergivende bærer den stive begrens-ningsinnretning (43).

8. Fjærenhet som angitt i påstand 1— 7, karakterisert ved at holdeenhetene (3, 8; 33, 37) eller hettene som omslutter endepartiene av den rørf ormede del (1) har innbyrdes forskjellig diameter.

9. Fjærenhet som angitt i påstand 1—8, karakterisert ved at hvert av endepartiene av den rørf ormede del (1) er forsynt med en bunn med en åpning hvis kantparti danner en vulst (2, 2a; 35, 39), mens to indre skiveformede deler (4, 9; 34, 40) er i inngrep med hver sin av disse vulster og lukker vedkommende åpning idet de er festet til holdeenhetene eller hettene hvorved vulstene klemmes mot holdeenhetene eller hettene slik at endene av den rør-formede del tettes sikkert.