專利名稱：支承一盤件的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以支承權(quán)利要求1前序部分中所述種類的物體的裝置，以及支承該物體的方法。
借助于水膜支承或安裝球體是已知的，這樣就可以用相對(duì)很小的力使這些通常較重的球體轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，在意大利的Carrara，十年來一直在展示一種所謂的“浮球”，它就被支承在這種水膜上并可用很小的力，例如用手，使之旋轉(zhuǎn)。這種球體在慕尼黑1983年IGA展覽會(huì)上也曾經(jīng)展出。
在例如DE 38 02 561中描述了用以支承和安裝這種浮球并驅(qū)動(dòng)這種浮球的裝置。
本發(fā)明的目的是推出一種支承結(jié)構(gòu)，使支承在一流體膜上的物體可以轉(zhuǎn)動(dòng)，并且該物體并非呈球形。此外，本發(fā)明的目的還在于推出一種支承這種物體的方法。
此目的是通過一種具有權(quán)利要求1所述特征的裝置，以及通過權(quán)利要求16所述的方法達(dá)到的。
從從屬權(quán)利要求中可了解本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明，由于在連接物體側(cè)表面區(qū)的部分之處邊緣被倒圓，所以盤形物體可以從其略為偏離的位置恢復(fù)到其穩(wěn)定位置。如果物體帶有銳利的邊緣，就會(huì)導(dǎo)致物體從略為偏離的位置傾斜，從而不可能使它恢復(fù)到其穩(wěn)定位置。
在一最佳實(shí)施例中，用以支承盤件的流體是水，這樣就使盤件支承，即“浮動(dòng)”，在一很薄的水膜上。
最好該盤件包括一大致水平的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，該軸線大體上與盤件的對(duì)稱軸線重合。
由盤件和支承盤件的保持裝置上的凹槽所形成的間隙具有范圍在0.1到2mm內(nèi)，特別是約0.2mm，的寬度。在該間隙內(nèi)存在的流體形成了用以支承盤件的流體膜。
在一最佳實(shí)施例中，盤件直徑的約10到50％被設(shè)置在保持裝置的凹槽內(nèi)，即盤件直徑的約50到90％不在保持裝置的凹槽內(nèi)。盤件高度的約20％被支承在凹槽內(nèi)特別有利。
最好在凹槽的中央設(shè)置流體供給口，因?yàn)檫@樣可促使流體在物體的兩側(cè)均勻地向外流動(dòng)。
最好設(shè)置至少兩個(gè)用作流體供給口的裝置，這樣由兩個(gè)獨(dú)立的供給口形成支承盤件的流體膜。
最好至少兩個(gè)流體供給口沿與盤件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直的方向并列設(shè)置。這樣就可例如通過一個(gè)或多個(gè)傾斜設(shè)置的流體噴嘴使盤件的轉(zhuǎn)矩得以產(chǎn)生。流體供給口也可以包括閥件，使得流體只沿盤件的方向流動(dòng)。
最好至少兩個(gè)流體供給口包括獨(dú)立的泵，如此設(shè)置供給口，即當(dāng)盤件傾斜時(shí)兩個(gè)供給口中的一個(gè)被關(guān)閉的比另一個(gè)更緊密，其結(jié)果是較少的水能通過該供給口。由于設(shè)置在該更緊密關(guān)閉的供給口之下的泵的緣故，這就導(dǎo)致在該供給口處產(chǎn)生較高的壓力，該較高的壓力作用在盤件上使得略為傾斜的盤件在泵所產(chǎn)生的力作用下恢復(fù)到其穩(wěn)定位置，然后兩個(gè)供給口再次具有相同的開口度，并達(dá)致力的平衡。由于供給口的開口被不相等地覆蓋，這樣盤件傾斜就導(dǎo)致通過該較大程度被覆蓋的供給口供給流體的泵對(duì)盤件所施加的力大于通過未被如此覆蓋的甚至完全未被覆蓋的供給口供給流體的泵所施加的力，這樣通過該較大程度被覆蓋的供給口供給流體的泵就對(duì)盤件施加一個(gè)力，該力迫使略為傾斜的盤件返回到其穩(wěn)定位置。
可以設(shè)置流體供給口，使得在盤件上產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩。
最好盤件的倒圓邊緣的半徑在盤件寬度的5到50％，最好是10到35％，的范圍內(nèi)。
可以使盤件的表面區(qū)成平的或平面狀。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，被轉(zhuǎn)動(dòng)支承的盤件可被成形為在側(cè)表面區(qū)略呈錐形，即盤件在其對(duì)稱或轉(zhuǎn)動(dòng)軸線處具有最大的厚度，該厚度朝邊緣逐漸減小。
最好，與用作供給流體的裝置一起，在可轉(zhuǎn)動(dòng)的盤件下方還設(shè)置一蓄水槽，這樣水流可在凹槽內(nèi)均勻地分布。
在根據(jù)本發(fā)明的用以在保持裝置中支承可轉(zhuǎn)動(dòng)的盤形物體的方法中，被可動(dòng)地支承的物體設(shè)置在一流體膜上，該流體膜形成在物體和保持裝置上所設(shè)置的一凹槽之間。在該方案中，使凹槽和被可動(dòng)支承的物體如此成形，即當(dāng)被可動(dòng)支承的物體偏離其穩(wěn)定位置時(shí)，由于物體或凹槽的特殊形狀結(jié)合流體膜和/或流體供給口，會(huì)產(chǎn)生一恢復(fù)力。
最好流體膜為可作用于被可動(dòng)支承之物體，即可轉(zhuǎn)動(dòng)盤件，的一確定流束，這樣該盤件即可轉(zhuǎn)動(dòng)而無需從外面附加地施力。
現(xiàn)在，參照附圖，在所示最佳實(shí)施例的基礎(chǔ)上詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖中

圖1是通過本發(fā)明支承結(jié)構(gòu)的垂直方向的剖視圖；圖2是圖1所示裝置的支承結(jié)構(gòu)的放大視圖，其中盤件略為傾斜；圖3是根據(jù)本發(fā)明的裝置的側(cè)面透視圖；圖4是通過本發(fā)明支承結(jié)構(gòu)的垂直方向的剖視圖，帶有兩個(gè)獨(dú)立的供給口；和圖5是圖4所示結(jié)構(gòu)的俯視圖。
從圖1可明顯看出，一盤件1由保持裝置2支承。如此設(shè)置該盤件，即其轉(zhuǎn)動(dòng)或?qū)ΨQ軸線4大致水平地定位。該盤件具有一左手側(cè)表面區(qū)1c和一右手側(cè)表面區(qū)1b，在所示實(shí)施例中兩者呈平面形狀。盤件1的圓周表面區(qū)1a成如此形狀，即從圓周表面區(qū)1a到側(cè)表面區(qū)1b或1c的過渡包括一曲面6。
保持裝置2包括一個(gè)在圓周上形狀與盤件1的形狀或多或少對(duì)應(yīng)的凹槽5，這樣在凹槽5和盤件1之間構(gòu)成一個(gè)間隙，在沒有水流的情況下該間隙在盤件1的整個(gè)穩(wěn)定位置上大體上具有相同的厚度。
沿盤件1的圓周方向設(shè)置在保持裝置2上的是幾個(gè)用作供水口3的裝置，圖1中僅示出了其中一個(gè)，這樣通過適當(dāng)?shù)匕才殴┧?，在盤件1上就可產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩。在供水口3的上部位置，形成有一個(gè)與凹槽5并置的蓄水槽5’。
最好使蓄水槽5’成細(xì)長形，這樣供水口就可在凹槽5內(nèi)均勻地分布。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的支承的下部，其中盤件1略為傾斜。根據(jù)本發(fā)明，可自動(dòng)地校正這一傾斜(該傾斜例如是因外來作用所導(dǎo)致的)，即當(dāng)有流體從下面流過時(shí)該盤件恢復(fù)到其垂直位置。
圖3示出了可以沿箭頭所示方向在保持裝置2的凹槽5內(nèi)運(yùn)動(dòng)的盤件1。
圖4示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中在保持裝置2中沒有放置盤件1。在該方案中，如此設(shè)置保持裝置2上的供水口3，即設(shè)置兩個(gè)可通過各自的蓄水槽5’供水的獨(dú)立供水口?？梢允拱疾?成如圖所示的形狀。然而，如虛線所示它也可呈向上張開的開口的形式，這樣凹槽5的橫斷面最小的部分就直接位于供水口3的上方。當(dāng)一盤件1位于凹槽5之內(nèi)時(shí)，處于垂直位置的盤件1承受相同的力，這是因?yàn)橛袃蓚€(gè)供水口并經(jīng)兩個(gè)設(shè)置在供水口下方的獨(dú)立的泵供水，使得盤件1保持垂直。
然而，當(dāng)盤件1從其穩(wěn)定位置偏離而略為傾斜時(shí)，其中一個(gè)供水口3被較多地覆蓋，這樣流經(jīng)該被覆蓋的供水口的水就不如另一個(gè)未被覆蓋的供水口的水多。這就導(dǎo)致位于該供水口下方的泵產(chǎn)生較高的壓力，這是由于流經(jīng)該泵的水被堵塞的緣故。由于該較高的壓力，一個(gè)力就通過水作用在該略為傾斜的盤件1上，該力與盤件1的偏離相逆，這樣就使盤件1恢復(fù)到其穩(wěn)定位置。
從圖5可清楚看出，供水口3未必設(shè)置在蓄水槽5’的中央。供水口3可略呈橢圓形狀，沿盤件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向延伸。虛線(亦示于圖4中)表示凹槽5可以由一個(gè)向上擴(kuò)張的開口構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種用于保持裝置內(nèi)之物體的支承或安裝結(jié)構(gòu)，a)保持裝置(2)包括一用以容納該物體(1)的凹槽(5)；b)保持裝置(2)包括一在凹槽(5)的區(qū)域用作流體供給口(3)的裝置；c)物體(1)被可動(dòng)地支承在保持裝置中；其特征在于d)所述物體大致是盤形的；e)所述物體(1)的周向邊緣(1a)支承在所述凹槽(5)內(nèi)；和f)所述邊緣(1a)在連接所述物體(1)的側(cè)表面區(qū)(1b，1c)的部分被倒圓。
2.如權(quán)利要求1所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于經(jīng)流體供給口(3)供給的流體是水。
3.如權(quán)利要求1或2所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述物體(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(4)大致與所述物體(1)的對(duì)稱軸線重合，并大致被水平地設(shè)置。
4.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述物體(1)和所述凹槽(5)之間可形成一個(gè)存在所供給流體的間隙。
5.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述間隙的寬度是0.1到2mm，特別是0.2mm。
6.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述物體(1)的直徑的10到50％，特別是20％，被設(shè)置在所述保持裝置(2)的所述凹槽(5)內(nèi)。
7.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述用作流體供給口(3)的裝置設(shè)置在所述凹槽(5)的中央。
8.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述保持裝置(2)內(nèi)用作流體供給口(3)的所述裝置包括至少兩個(gè)供給口。
9.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于所述兩個(gè)供給口沿與所述物體(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直的方向并列設(shè)置。
10.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于如此設(shè)置用作流體供給口(3)的所述裝置，即它可在所述物體(1)上產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩。
11.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于用作流體供給口(3)的所述裝置包括至少兩個(gè)泵，更具體說為每個(gè)供給口設(shè)置一個(gè)泵。
12.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述圓周表面區(qū)(1a)和所述側(cè)表面區(qū)(1b，1c)之間的曲面(6)的半徑在所述物體(1)的寬度的5到50％，特別是10到35％，的范圍內(nèi)。
13.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于使所述物體(1)的所述側(cè)表面區(qū)(1b，1c)成平面形狀。
14.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于使所述物體(1)的所述側(cè)表面區(qū)(1b，1c)成如此形狀，即它們?cè)谒鑫矬w(1)的所述對(duì)稱軸線(4)區(qū)域包括最大厚度，該厚度朝所述周向邊緣(1a)的方向逐漸減小。
15.如前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述保持裝置(2)中在所述供水口(3)的上方設(shè)置有蓄水槽(5’)。
16.一種在帶有流體供給口(3)和凹槽(5)的保持裝置(2)中支承或安裝一可動(dòng)盤形物體(1)的方法，所述物體(1)被設(shè)置在位于所述凹槽(5)和所述物體(1)之間的一流體膜(7)上，并且使所述凹槽(5)和所述物體(1)成如此形狀，即當(dāng)所述物體(1)偏離其穩(wěn)定位置時(shí)，與所述流體膜(7)和/或所述流體供給口(3)配合而產(chǎn)生一恢復(fù)力。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述流體膜(7)包括在所述物體(1)上可產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩的流束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可動(dòng)地支承或安裝一盤件的裝置,一流體供給口設(shè)置在保持裝置上,這樣盤件被可動(dòng)地支承在保持裝置的一流體膜上,并且當(dāng)物體偏離其穩(wěn)定位置時(shí),由于盤件和保持裝置內(nèi)凹槽的形狀結(jié)合流體膜的緣故,會(huì)產(chǎn)生作用在物體上的一恢復(fù)力,本發(fā)明還涉及一種支承該物體的方法。
文檔編號(hào)F16C32/06GK1181988SQ9712245
公開日1998年5月20日 申請(qǐng)日期1997年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月30日
發(fā)明者G·庫塞, J·庫塞 申請(qǐng)人:約瑟夫·庫塞花崗巖及碎石工廠