(57)【要約】ベアリングの搬送フロアに沿って、エア・クッション上のプラットフォーム（６）が、とりわけモータなしに、人間またはその他の物を載せて移動することができ、その搬送フロア付きベアリングは、エア・クッションを維持するために高い経費をかけないよう、表面に空気の噴き出し孔のあるボックス（１）形が提案される。表面の開口部は、ボックス内部と通じている自動バルブ（５）を有する。バルブ（５）の可動エレメントの片側の空洞部は、ボックス（１）の上側の開口部と通じている。一方、バルブ（５）の可動エレメントのもう片側の空洞部は、外気とつながっている。またバルブ・ハウジング側の開口部は、ボックス（１）の内部と通じている。【選択図】図１
2007533572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送フロアがボックス形に構成され、その表面にはボックス内に圧縮される空気の噴き出し孔があって、その際、ボックス表面の開口部は、自動バルブによってボックス内部と通じており、可動性バルブ・エレメントの片側の空洞部は、ボックス表面の開口部と通じ、可動性バルブ・エレメントのもう一方の空洞部は、エア・クッションの圧力がかからない外気とつながり、またバルブ・ハウジング側の開口部はボックス内部と通じていることを特徴とする、エア・クッション上のプラットフォームを移動させるための搬送フロア付きベアリング。
【請求項２】
自動バルブの可動エレメントがディファレンシャレル・ピストンの形に構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のベアリング。その際、シリンダは大ピストンの片側でボックス表面の開口部と通じており、大ピストンのもう一方の側でエア・クッションの圧力がかからない外気と通じている。また、大ピストンの片側のシリンダ側面開口部と大ピストンのもう片方のシリンダ側面開口部は、ボックス内部と通じている。
【請求項３】
ボックス上の空間がボックスの内部とエア・ノズルでつながっていることを特徴とする、請求項１に記載のベアリング。
【請求項４】
ベアリングのボックスが、中空のモジュールから構成されており、それぞれ隣り合うモジュールの側面は、空気が内部へ自由に移動できるようになっており、その際、モジュール内のバルブは、その上部がボックスの搬送フロアと機械的に接続しており、バルブの下部はボックスの床と機械的に接続しているような配置になっていることを特徴とする、請求項１に記載のベアリング。
【請求項５】
エア・クッション上のプラットフォームに人間や荷物を載せて移動するための規定構造を有する搬送経路という形で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のベアリング。その際、ボックスは中空のモジュールで構成されているか、または技術的に加工された生地やポリマ・フィルムなど空気を通さない柔らかな素材でカバーの施された室内足場の形に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エア・クッション上における搬送手段に関するものであり、とりわけモータを装備せずにエア・クッション上にあるプラットフォームを使用して人間のアクティブなレクリエーションやスポーツ活動を行ったり、市街地の歩行者ゾーンおよび保養場所において、人や荷物をプラットフォームに乗せ、これをエア・クッション上で移動させたりするためのものである。
【背景技術】
【０００２】
エア・クッション上に機器を取り付ける形式の搬送手段としては、器械棚の下に空気を圧縮するための遠心羽根車と電動式コンプレッサとを装備した装置が周知である[Korytow N.W., Schiffe und Luftkissengerate, M., 1964]。ブロワと動力駆動を装備した機器は、自由な移動が可能であるが、質量が大きいことや高コスト、騒音レベルの問題から、アクティブなレクリエーションやスポーツへの使用は制限される。
【０００３】
周知の装置では、エア・クッションを作るために、搬送フロアの付いた不可動のベアリングが空気を通すための多数の開口部を持ち、空気はベアリング内部の空洞部で圧縮される。このような種類の装置は、例えば機械製造や精密機械工学の機器において、気体静力学的・気体力学的ベアリングという形で、平行平面の運動や回転運動を少ない摩擦損失で確実に行うために用いられている [Pelpor D.S., Gyroskopische Gerate und Autopiloten. M., 1964]。ここで言及した装置は、工作機械や精密機器に取り付けられ、特殊な構造的特徴を示しており、この特徴が申請の技術領域への使用を妨げている。
【０００４】
また、ボードゲームの「エアホッケー」が作られる基礎となった装置も周知である。この装置は、全体に縁の付いた小さなボード形をしたキャリアをもち、小さなボードの範囲内に空気が入れられる。空気は、ボード表面に均等に配置されている開口部を通して外部に噴き出される。これによって、パックを模倣した軽量のディスクとボード表面との間に薄いエア・クッションが形成される。そのため、ボード表面上のディスクはほとんど摩擦なしに動き、僅かな空気抵抗しか受けない。この装置の欠点は、エア・クッションの効果を出すためにかなり大量の空気を必要とすることである。
【０００５】
申請されている装置にもっとも類似しているのは、鉄道の貨車や車両の内部、倉庫内において荷物の移動を楽に行うため、または社内において重いダンボール入りの荷物や小荷物を搬送するための発明である。この装置では、搬送フロアの内部に取り付けられているボールバルブを介して圧縮空気が供給されることにより、荷物の底面とフロアとの間にエア・クッションを形成できるようになっている。搬送フロアの下には、気密性の高いバルブとパイプ、フロアの中に取り付けられているボールバルブにコンプレッサから空気を供給するためのフラップから構成されるシステムが設定されている。フロアのボールバルブは、ボールが部分的にフロア表面から上に出るように配置されている。機械的な動的負荷を可動性のバルブ・エレメント、すなわちボールに直接作用させると、このボールは、スプリングと圧縮空気の作用に打ち勝って、空気の出口を開き、フロアと荷物との間に空気が送り込まれる[米国特許1021040 A, MPK B 60 V 3/04, 1966年2月23日発行、この発明に対するその他の国々での特許：US 3235099 (A1), BE 653651 (A), DE 1285400 (B1)]。ここで取り上げている装置は、試作品と見なすことができる。
【０００６】
この試作品の欠点は、バルブを開いて荷物の下にエア・クッションを作る空気を供給するために、可動性のバルブ・エレメントを荷物や荷台によって直接下へずらす必要があることである。[米国特許 1021040 A, MPK B 60 V 3/04, 1966年2月23日発行、 ならびにその他の国における本発明の特許：US 3235099 (A1), BE 653651 (A), DE 1285400 (B1)]に引用されている使用法では、このことが重大な欠点とはなっていない。というのも、荷物はわずか数メートルの距離を、ゆっくりとしたスピードで移動するだけだからである。しかしながら、エア・クッション上のプラットフォームをアクティブなレクリエーションやスポーツに適合させるための技術的解決策として、搬送フロア付きベアリングにそのような装置を用いることは適当ではない。プラットフォームと数多くのボールバルブとの機械的接触によって、摩擦損失は大幅に高まり、プラットフォームの制御が難しくなって、搬送フロア上のプラットフォームの浮遊感が消失することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、搬送フロア付きベアリングの製造である。この搬送フロアに沿って、とりわけモータを装備せずに、エア・クッションを維持するための最低限のエネルギー・コストで、エア・クッション上のプラットフォームが人間やその他の荷物と一緒に移動することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目指す目的は、次のようにして達成される。すなわち、エア・クッション上でプラットフォームを動かすための搬送フロア付きベアリングが、表面に空気の噴出し孔をもつボックス形に構成されており、その空気はボックス内部に圧縮される。その際、ボックス表面の開口部は、自動バルブによってボックス内部と通じている。また、可動性バルブ・エレメントの片側の空洞部は、ボックス表面の開口部と通じ、可動性バルブ・エレメントのもう一方の空洞部は、エア・クッションの圧力がかからない外気と通じている。さらに、バルブ・ハウジング側の開口部はボックス内部と通じている。
【０００９】
自動バルブの可動エレメントは、ディファレンシャル・ピストンの形に構成されており、その際、シリンダは大ピストンの片側でボックス表面の開口部と通じており、大ピストンのもう一方の側でエア・クッションの圧力がかからない外気と通じている。また、シリンダ側面の開口部は、大ピストンの片側と大ピストンのもう一方の側でボックス内部と通じている。
【００１０】
ボックスの上にある空間は、エア・ノズルを介してボックス内部と通じている。
【００１１】
ベアリングのボックスは、中空のモジュールからなり、それらをお互いに仕切っている側面は、そこから空気が内部を通り抜けて自由に循環できるようになっている。その際、モジュール内のバルブは、その上部がボックスの搬送フロアと機械的に接続しており、バルブの下部はボックスの床と機械的に接続しているような配置になっている。
【００１２】
ベアリングのボックスは、エア・クッション上のプラットフォームが人間や荷物を載せて動くための決まった構造をもつ搬送経路という形に構成されており、その際、ボックスは中空のモジュールまたは室内足場の形に構成されている。この室内足場は、技術的に加工された生地やポリマ・フィルムなど空気を通さない柔らかな素材でカバーが施されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、エア・クッション上のプラットフォーム用搬送フロア付きベアリングの全体図であり、以下の詳細および構成部品で説明される。１−モジュールからなる、ボックス状のベアリング搬送フロア。２−ベアリングの床。３−ベアリング内部。４−遠心羽根車。５−自動バルブ。６−エア・クッション用プラットフォーム。プラットフォーム６には、通常独自のファンやエア・クッションを作る動力は装備されていない。
【００１４】
図２は、搬送フロア付きベアリングの断面図であり、以下の詳細で説明される。７−自動バルブの側面の開口部。８−バルブの可動エレメント（ピストン）。９−弾力のあるエレメント（スプリング）。１０−プラットフォーム下の空洞。１１−エア・ノズル。
【００１５】
図３は、ディファレンシャル・ピストン形式の、可動エレメントをもつ自動バルブである。１２および１３−ディファレンシャル・バルブの大または小ピストン。１４−空気が小ピストンへ通るためのバルブ。１５−ディファレンシャル・バルブのスプリング。
【００１６】
搬送フロア付きベアリング（図１）は、外側の搬送フロア１をもつボックスからなり、搬送フロアはひとつのフィールドとなるように接続されているか、または規定のシステム構成をもつ被牽引通路の形に固定されている。搬送フロアのベアリングには、床２がある。装置の稼動中は、遠心羽根車４によって空気がベアリングの内部へ供給される。自動バルブ５の作動によって、その時点でプラットフォームがある場所でのみ、空気が内部３からベアリングの搬送フロア１に噴き出す。バルブ・ハウジング５は、搬送フロア１とベアリングの床２とを機械的に接続している。床の中には、凝縮した水分を排出するドレン・バルブを準備することができる（図には表示されていない）。
【００１７】
図２に示されるように、プラットフォームのエア・クッションの圧力は、搬送フロア１の開口部からピストン８に作用する。ピストン８の直径とスプリング９の特性は、エア・クッションの圧力がピストンに及ぼす力がスプリングの圧縮力よりも常に大きくなるように選択されている。スプリング９を押し縮めるピストンは、下へ沈み、バルブ・ボディの側面の開口部７を開く。空気は、超過圧力の下で開口部を介してベアリングの内部３から搬送フロア１へ噴き出し、プラットフォーム６の下へ達する。
【００１８】
多数のバルブ５が、その時点でプラットフォームのエア・クッションの圧力から影響を受けて開き、それによって、ベアリング内部から大量のエアフローがプラットフォームの下へ達する。その際、プラットフォーム下部の空気の供給と消費との間には、力学的な平衡状態が維持される。エア・クッションの厚みが遠心羽根車４の生産性に依存していることは明らかである（図１）。プラットフォームがスタートする際に、エア・クッションを維持するため、ボックスの上の空間は、エア・ノズル１１によってボックス内部に通じている（その用途は、下記に記載）。
【００１９】
図３では、ベアリング内部の、圧力を受けている空気もまた、自動バルブ内において弾性エレメントとして使用できることが示されている。そのために、バルブの可動エレメントは、大ピストン１２と小ピストン１３からなるディファレンシャル・ピストンの形で構成されている。プラットフォームがバルブの上に達すると、エア・クッションの圧力がディファレンシャル・ピストンを下方へ動かす。この時、エア・クッションの圧力は、小ピストン３に働く空気の圧力とスプリング１５の反対方向への作用を上回っている。空気は、ベアリング内部からチャンネル１４を通ってバルブの小ピストン１３へ供給される。開口部７が開くと、ベアリング内部からきた空気は、プラットフォームの下へ噴き出す。ディファレンシャル・バルブにおいて、スプリング１５はわずかな剛性しかもっていない。というのも、スプリングは基本的に、ブロワのスイッチがオフになったときに、バルブを閉じるためのものだからである。
【００２０】
このようにして、プラットフォームが動く際は、あらかじめベアリング表面のバルブがエア・クッションの圧力の作用によって自動的に開き、その後方では、ベアリング表面にかかる圧力が大気中へ達するとすぐに、弾性エレメントの作用によってプラットフォームが開く。これまでの記述で分かるように、バルブはプラットフォームとの直接の機械的接触がなくても自動的に開閉する。
【００２１】
エア・クッション上のプラットフォームは、プラットフォーム周辺に沿って、空気の噴出しが正確に左右対称となったときにだけ、水平な搬送フロア上で動かずに停止することができる。これは、荷物を載せたプラットフォームの質量の中心ベクトルとエア・クッションの圧力ベクトルが垂直軸上にある場合に可能である。従って、プラットフォームが水平に移動するためには、希望する方向にプラットフォームを傾けることが必要である。この動きの加速の大きさは、プラットフォームの質量とその傾斜角、およびエア・クッション内の空気圧の度合いに依存している。同時に、プラットフォームの最大傾斜角は、エア・クッションの厚さとプラットフォームの寸法によって決まる。亜音速流に関する空気力学の周知の方程式に基づき、また補正係数を考慮して、搬送フロア付きベアリングに空気を供給するのに必要な遠心羽根車の出力が算出される。
【００２２】
エア・クッション上のプラットフォームのもっとも単純な使用では、ベアリングの搬送フロア上に配置されているバルブを介して、特別に空気がある程度噴き出るようになっている。この場合には、次のような仕組みでスタート時にプラットフォームがエア・クッションの上に持ち上がる。スタート時点でプラットフォームが搬送フロアの上にある場合、プラットフォーム下の空洞部１０が（図２）、閉じているバルブの密着していない箇所から噴き出る空気によって、数秒間満たされる。しかし、空洞部１０からの空気の噴出しは、プラットフォーム周囲の柔らかいシーリングによって妨げられる。従って、プラットフォーム下部の空気噴出し速度は、プラットフォーム下の搬送フロアにある多数のバルブのすき間から出る空気の流れよりも小さくなる。
【００２３】
プラットフォームの下が一定の圧力に達すると、自動バルブが開かれ、プラットフォームの下への空気流量が増え、プラットフォームが搬送フロアの上へ持ち上げられる。
【００２４】
しかしながら、広い搬送フロア付きベアリングまたは大きな面積のベアリングには、噴出しのもっとも少ないバルブを用いるのが適切である。これは、搬送フロア付きベアリング内部へ、空気を供給するエネルギー消費を下げるために必要である。バルブからの空気の噴出しが少ない場合、プラットフォームのスタートに必要な量の空気は、ベアリングの搬送フロア内に配置されている検定済みエア・ノズル１１から確実に供給される。その際、搬送フロア内には、ノズルを次の２つの方法で取り付けることができる。
ａ）プラットフォームをスタートさせるため、ベアリングの平坦な一個のユニット上に、搬送フロア上へのエア・プラットフォームの標準投影と同じく１つ以上のノズルがあるように、ノズルを任意の場所に配置する。
ｂ）プラットフォームをスタートさせるために考案された、搬送フロアの所定位置にだけ、エア・ノズル群を搬送フロアの該当箇所に配置する。
【００２５】
ベアリング内部へ空気を供給するための追加的なエネルギー費用の面から見て、エア・ノズルの２つの配置方法は、両者とも容認できるものであるが、２番目の方法がより経済的であるのは明らかである。
【００２６】
ベアリングの表面とその床とを接続する、構造物の力の要素である自動バルブ・ハウジングを同時に使用した場合、エア・クッション上のプラットフォーム搬送フロア付きベアリング構造は、材料費とベアリングのコストを軽減する。
【００２７】
空気を通さないように技術的に加工した生地や色のあせない建築用ポリマ・フィルムでカバーを施した室内足場の形に搬送フロア付きベアリングを製造すると、搬送や大きな平面をもつベアリングの組立てが簡便になり、材料費を軽減できる。
【００２８】
申請書類から分かるように、搬送フロア付きベアリングは、細かい部分が少なく、それらの製造には、プラスチック・ダイキャスト、圧縮空気による押出し成形、プレスなどの大量生産方式が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】エア・クッション上のプラットフォーム用搬送フロア付きベアリングの全体図である。
【図２】搬送フロア付きベアリングの断面図である。
【図３】ディファレンシャル・ピストン形式の、可動エレメントをもつ自動バルブである。
【符号の説明】
【００３０】
１  モジュールからなる、ボックス状のベアリング搬送フロア
２  ベアリングの床
３  ベアリング内部
４  遠心羽根車
５  自動バルブ
６  エア・クッション用プラットフォーム
７  自動バルブの側面の開口部
８  バルブの可動エレメント（ピストン）
９  弾力のあるエレメント（スプリング）
１０  プラットフォーム下の空洞
１１  エア・ノズル
１２，１３  ディファレンシャル・バルブの大または小ピストン
１４  空気が小ピストンへ通るためのバルブ
１５  ディファレンシャル・バルブのスプリング
【図１】
2007533572.tif 000003
【図２】
2007533572.tif 000004
【図３】
2007533572.tif 000005
【国際調査報告】
2007533572.tif 000006
2007533572.tif 000007
2007533572.tif 000008
2007533572.tif 000009