DE2264828A1

DE2264828A1 - Vorrichtung zum gesteuerten transport eines von einem stroemungsmittelkissen getragenen koerpers

Info

Publication number: DE2264828A1
Application number: DE2264828*A
Authority: DE
Inventors: Harry Arendt Mackie; John William Neumann
Original assignee: OMF California Inc
Current assignee: OMF California Inc
Priority date: 1971-03-17
Filing date: 1972-03-11
Publication date: 1975-05-15
Also published as: US3782791A; SE366269B; GB1386373A; FR2130435B1; JPS5433034B1; CA967501A; DE2264827A1; AT324934B; BR7201525D0; IT960770B; DE2264828B2; DE2211913A1; DE2211913C3; AU4009872A; DE2264827B2; DE2264828C3; ES400883A1; DE2211913B2; AR197672A1; DE2264827C3

Description

Akte 25 952

PATENTANWÄLTE

DK. ing. H. NEGENDANK <·ΐ973> dipping. H. HAUCiK · dipiwhys. W. SCHMITZ OIPI..-I1VG. E. GBAALFS · dipl.-ing. W. WEHNEKT · dipl.-phys. W. CARSTENS

HAMBURG-MÜNCHEN ZTTSTEIiLTTNGSANSCHRIFT; gOOO HAMBURG 36 · NEUER AVAIiI. 41 PI.EASE REPLY TO: TELEFON (040)36 74 28 und 36 4110 TEI₁XQR. NEGEDAPATKNT HAMBURG

OMF c.

Holding of California &*C · ^8OO° München 2 · mozartstr. 23

TELEFON (08Θ) 5 38 O3 86 21441 HOOVer Road tblegr. negbdafatent münchsn

Warren, Michigan 48Q89/USA

Hamburg, 4. Dezember 1974

Vorrichtung zum gesteuerten Transport eines von einem Strömungsmittelkissen getragenen Körpers

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gesteuerten Transport eines Körpers, der von einem Strömungsmittelkissen zwischen einerlagerfläche eines Strömungsmittellagers und dem Körper, insbesondere Werkstück, getragen wird.

Es sind sogenannte Strömungsmittellager bekannt, mit denen das zu lagernde Teil für ein Strömungsmittelkissen in einem Spalt zwischen Lagerfläche und zu lagerndem Teil abgestützt wird. Eine derartige Lagerung hat den Vorteil, daß eine mechanische Berührung zwischen den Lagerteilen fortfällt, was zum einen äußerst geringe Reibung und zum anderen nahezu verschleißlosen Betrieb ermöglicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; eine Vorrichtung zum gesteuerten Transport eines von einem Strömungsmittelkissen ge-

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tragenen Körpers zu schaffen.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein sich in die Lagerfläche hineinerstreckender Hohlraum vorgesehen ist, der so mit einer Zufuhreinrichtung für Strömungsmittel ausgestattet ist, daß im Abstand von der Lagerfläche eine, schraubenförmig um die Achse des Hohlraums umlaufende Wirbelströmung erzeugt wird, die im Spalt zwischen Lagerfläche und Körper gleichzeitig eine anziehendeund abstoßende Kraft ausübt, und daß das Strömungsmittellager ein Vortriebsmittel aufweist, das eine in Vortriebsrichtung am Körper angreifende Strömungskomponente erzeugt.

Die Erfindung macht sich das Prinzip eines Strömungsmittellagers zunutze, indem ein Körper, beispielsweise ein Werkstück, mechanisch berührungslos gehalten und transportiert werden kann. Das Transportieren eines Körpers mit Hilfe eines Strömungsmittellagers kann zu reinen Transportzwecken, zu Bearbeitungs- oder Behandlungszwecken, jedoch auch zu dem Ende erfolgen, daß mit dem angetriebenen Körper ein anderes anzutreibendes Teil gekoppelt ist. Der gelagerte und transportierte Körper kann beispielsweise die Form eines Endlosbandes aufweisen, wodurch die Anordnung als Motor wirkt.

Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand von Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben, wobei

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zugleich die damit verbundenen Vorteile angegeben werden.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines Strömungsmittellagers mit einem kreiszylindrischen Körper.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1, wobei der Körper fortgelassen ist.

Fig. 4 zeigt perspektivisch die Unterseite der Anordnung nach Fig. 3.

Fig. 5 zeigt ein Druckverteilungsdiagramm über einen Längsabschnitt der Anordnung nach den Figuren 1 bis 4.

Fig. 6 zeigt die Druckverteilung am Körper im Strömungsmittel· lager nach den Figuren 1 bis 5.

Fig. 7 zeigt schematisch die Anordnung der Düsen für das S trömungsmittellager.

Figuren 9 bis 11 zeigen verschiedene mögliche Querschnittsformen für den Hohlraum eines Strömungsmittellagers.

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Figuren 12 bis 2 3 zeigen andere mögliche Ausgestaltungen für einen Hohlraum.

Fig. 24 zeigt eine Hintereinanderanordnung von mehreren Strömungsmittellagern.

Fig. 25 zeigt eine andere Ausgestaltung der Hintereinanderanordnung von mehreren Strömunganittellagern.

Fig. 26 zeigt zwei einander diametral gegenüberliegende Strömungsmittellager mit einem Körper dazwischen.

Fig. 27 zeigt drei in gleichem Umfangsabstand zueinander angeordnete Strömungsmittellager mit einem Werkstück dazwischen.

Fig. 28 zeigt eine Seitenansicht eines linearen Motors gemäß der Erfindjig.

Fig. 29 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 28 entlang der Linie 29-29.

Fig. 30 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 28 entlang der Linie 30-30.

Fig. 31 zeigt die Ausgestaltung einer Strömungsmittelzufuhr.

Fig. 32 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 30 entlang der Linie 32-32.

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Fig. 33 zeigt ein Strömungsmittellager mit einer Induktionsspule.

Die Zeichnungen, insbesondere die Fig. 1 und 2, zeigen den Wirbelstromverteiler für ein Strömungsmittellager in Form einer Luftschiene 10 mit einer Vielzahl von Wirbelstromverteilern oder Hohlräumen 12, die mit Längsabständen dort entlang angeordnet sind. Die Luftschienenanordnung 10 umfaßt einen Schienenabschnitt 14, welcher in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer bogenförmigenfconkaven Lagerungsfläche 16 ausgebildet ist, die in ihrer Formgebung im wesentlichen dem Umfang eines beweglich darauf gelagerten Gegenstandes, wie z.B. eines Werkstückbehälters 18 entspricht. An der Unterseite des Luftschieneneinbaus 10 ist ein Verteilerabschnitt 20 fest angeordnet, der eine Sammelkammer 22 bildet, von der aus unter Druck stehendes Gas jedem einzelnen der Wirbelstromverteiler 12 zugeführt wird. Das Innere der Sammelkammer 22 kann beliebig mit einer Quelle unter Druck stehenden Gases verbunden werden, und zwar durch eine Leitung 24, die in Fig. 2 gezeigt wird.

Wie am besten aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich, ist jeder einzelne der Wirbelstromverteiler oder Hohlräume 12 in Verbindung mit der Sammelkammer 22 angeordnet, und zwar mittels vier senkrechter öffnungen oder Mündungen 25, die jeweils mit einer von vier tangential gerichteten Düsen

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26 in Verbindung stehen, wodurch das unter Druck stehende Gas neben der Grundplatte des Wirbelstromverteilers eintritt und sich schneckenförmig nach außen in Richtung auf sein offenes Ende zubewegt, an welchem es mit der Oberfläche eines Gegenstandes inBerührung kommt, der mit Abstand zu der bogenförmigen konkaven Oberfläche 16 angeordnet ist. Die Mündungen 25 sind mit Bezug auf den Druck und das Volumen der Luft in der Sammelkammer 22 so bemessen, daß der Luftstrom in jedem Wirbelstromverteiler im wesentlichen unabhängig ist und von Veränderungen in den Durchflußmengen benachbarter Wirbelstromverteiler nicht beeinflußt wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet das in Form eines Wirbelstroms aus jedem der Wirbelst romverteiler ausgetretene Gas ein Luftkissen zwischen dem Umfang des Gegenstandes und der bogenförmigen konkaven Oberfläche 16, das durch den in Fig. 2 gezeigten Spalt 28 begrenzt wird.

Infolge der Anordnung von vier Düsen 26 mit im wesentlichen gleichen Umfangsabständen wird ein im wesentlichen gleichförmiger Gaswirbelström gebildet, der keine linearen Restkomponenten aufweist, die die Neigung hätten, eine einseitige Bewegung des Behälters 18 längs der Luftschiene zu verursachen. Demzufolge kann der Behälter an frei wählbaren Stationen ruhen und kann wahlweise mittels einer Hilfsdüse 30 entsprechend der Darstellung in Fig. 1 vorwärts getrieben werden, wobei diese Düse so ausgerichtet ist, daß sie auf den Werkatückbehälter 18 auftrifft und die Neigung hat,

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ihn nach rechts in Fig. 1 zu treiben. Die Hilfsdüse 30 kann mit derselben Quelle unter Druck stehenden Gases oder unter Druck stehender Luft verbunden werden, die für die Versorgung der Sammelleitung der Luftschienenanordnung benutzt wird, und kann ununterbrochen getrieben oder intermittierend durch Inpulse angetrieben werden, wie immer es erwünscht sein mag, um eine angemessene Fortbewegung des Behälters oder Gegenstandes zu erreichen.

In ähnlicher Weise kann durch eine zweite Hilfsdüse 32 eine Drehbewegung des Werkstückbehälters 18 erreicht werden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wobei diese Düse seitwärts zum Bewegungspfad des Behälters 18 gerichtet ist und ununterbrochen oder intermittierend einen Gasstrom ausstoßen kann, um dem Behälter eine Drehbewegung im wesentlichen in Uhrzeigerrichtung zu erteilen, wie in Fig. 2 gezeigt. Entsprechend den Darstellungen in den Fig. 1 und 2 sind die Zuführleitungen, die an die Hilfsdüsen 30 und 32 angeschlossen sind, mit Durchflußsteuerventilen 34 zur Regelung der auf ihnen abgegebenen Gasmenge versehen, um gegebenenfalls die erwünschte Beschleunigung, Verzögerung und/oder Drehbewegung des Behälters einzuleiten.

Die neuartige Kombination von Kräften, die auf die im Bereiche der Luftschiene gelagerten Gegenstände aufgebracht werden, ist in den schematischen Darstellungen von Fig. 5 bis Fig. 7 gezeigt. Das Druckschema ändert sich jeweils in Abhängigkeit von der Form der Luftschienenoberfläche

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16, dem Druck und der Geschwindigkeit des Gases, das in den einzelnen Hohlräumen 12 den Wirbel bildet, der Form und Anpassung der ümfangsfläche eines Gegenstandes mit Bezug auf die Oberfläche des Luftschienenabschnitts, der Dichte der gasförmigen Substanz, dem Gewicht des Gegenstandes, dem Abstand oder der Entfernung des das Gaskissen bildenden Spalts, der Bewegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes an der Luftschiene entlang, dem Längsabstand der einander benachbarten Wirbelstromverteiler, der Anzahl und Lage oder Ausrichtung der in Verbindung mit den einzelnen Wirbelstromverteilern angeordneten Düsen zur Heranführung von unter Druck stehendem Gas an die Düsen, dem besonderen Umriß oder der Formgebung der Wand, die den den Wirbelstromverteiler bildenden Hohlraum begjenzt, einschließlich der Form der Ecke, an welcher der Hohlraum auf die Luftschienenlagerfläche auftrifft, sowie der allgemeinen Ebenheit der benachbarten Flächen, die mit dem strömenden Gas in Berührung sind. Das in Fig. 5 besonders gezeigte Druckschema gründet sich auf Ablesewerte, die bei Längsabständen von etwa 1/4 Zoll und Radialabständen um den Behälter herum, wie bei 18' in Fig. 6 gezeigt, von etwa 1/4 Zoll aufgezeichnet wurden, wobei der Luftschienenabschnitt 14' mit einer bogenförmigen konkaven Oberfläche 16' ausgebildet ist, die etwa 38 % der kreiszylindrischen Umfangefläche des Behälters überlagert. Der Wirbelstromverteiler 12* selbst ist mit zwei Düsen ausgestattet, die schematisch bei 26' gezeigt sind, die den Eintritt von

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Luft bei Raumtemperatur und bei einem Druck von 1 psig in Pfeilrichtung gestatten, wodurch ein Wirbelstrom gebildet wird, der sich im wesentlichen entgegen dem Uhrzeigersinne in Fig. 7 dreht. Der Behälter 18' ist kennzeichnend für solche Behälter, die zum Verpacken von Getränken benutzt werden, und bildet ein dünnwandiges kreiszylindrisches Werkstück mit einem geschlossenen Ende und einem Durchmesser von etwa 2 1/2 Zoll und einer Länge von etwa 4 7/8 Zoll.

Fig. 5 zeigt ein Druckunterschiedsschema, wie es an vierzehn Punkten auf jeder einzelnen von secha Querebenen A-F erstellt wurde, wobei das Profil oberhalb der Linien A-F einen überatmosphärischen Druck bezeichnet, während die darunterliegenden Abschnitte einen Druck bezeichnen, der unterhalb des atmosphärischen Druckes liegt. Jede Druckwertlinie auf den Querlinien A-F wurde in der Weise ermittelt, die durch die Querlinie C in Fig. 6 kennzeichnend für alle erläutert ist. In der in Fig. 6 schematisch dargestellten Anordnung entspricht der Umfang der Büchse 18' einem Druckwert gleich dem atmosphärischen Druck, so daß das in das Büchseninnere gerichtete Profil einen positiven Druck bezeichnet, während das vom Buchsenumfang nach unten und nach außen vorstehende Profil einen geringeren als den atmosphärischen Druck bezeichnet. Nach der Darstellung in Fig. 6 übt der Luftstrom, der durch den Spalt 28* zu beiden Seiten des Wirbelstromverteilers 12* nach

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außen führt, einen positiven Druck auf den Behälter 18' aus, der die Neigung hat, den Behälter 18' nach oben und von der bogenförmigen Fläche 16* abzuheben. Andererseits wird auf den Behälter in dem Bereich entsprechend dem Wirbelstromverteiler 12' ein Druck ausgeübt, der geringer ist als der atmosphärische Druck und den Behälter nach unten in Richtung auf die bogenförmige Fläche 16' zieht.

Die Querlinien A, B und D-F in Fig. 5 zeigen Abwandlungen des obigen Druckschemas, wodurch die auf den Behälter einwirkenden reinen Gegendruckkräfte sich im dynamischen Gleichgewicht befinden, so daß der Behälter bei seiner Lagerung durch das Luftkissen in angemessenem Abstand von der Oberfläche der Luftschiene verbleibt. Wie in Fig. 5 gezeigt, bezeichnen die Druckschemen längs den Querlinien A, B und F das Vorhandensein von überatmosphärischen Drücken auf der gesamten Querlinie, während an den mittleren Abschnitten der Querlinie nach den Linien C,D und E unter dem atmosphärischen Druck liegende Drücke vorgefunden werden. Im Hinblick auf die auf den Behälter ausgeübten Gegentaktkräfte ist ersichtlich, daß der Wirbelstromverteiler für das Strömungsmittellager gemäß der Erfindung an anderen Punkten als unmittelbar unterhalb eines zu lagernden Behälters oder Gegenstandes angeordnet werden kann, jedoch unter Bedingungen, bei denen die Anziehungskraft zur Überwindung der auf die Gegenstände wirksamen Schwerkraft ausreicht, auch oberhalb dieser Gegenstände angeordnet werden

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Entsprechend der oben beschriebenen Betriebskennlinie des Luftschieneneinbaus ist ersichtlich, daß in Übereinstimmung mit dem angestrebten Zweck des Luftschienensystems und der Art der auf ihm entlangzufördernden Gegenstände eine Vielfalt von wahlweise möglichen und befriedigend arbeitenden Konstruktionen zur Anwendung kommen kann. In der in den Fig. 1 bis 4 insbesondere gezeigten Ausführungsform ist jeder Luftschienenabschnitt 14 zweckmäßigerweise aus Metall, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material in Form einzelner Abschnitte mit Z-förmigen Endabschnitten, die bei 36 in Fig. 3 gezeigt sind und zur Sicherstellung einer genauen Ausrichtung benachbarter Abschnitte dienen, gegossen oder stranggepreßt. Die einzelnen LufLschienenabschnitte 14 können an der Oberseite der Sammelleitung 20 durch eine Reihe von Schrauben 38 mit in die bogenförmige'konkave Oberfläche 16 eingesenkten Köpfen sicher befestigt werden.

Wahlweise mögliche und befriedigend arbeitende Abweichungen von der Ausfuhruhgsform nach den Fig. 1 bis 4 können beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man den Luftschienenabschnitt mit einer flachen, konvexen oder profilierten Oberfläche anstatt der konkaven Oberfläche 16 ausstattet, um einen entsprechend geformten Gegenstand aufzunehmen, der beweglich darauf zu lagern ist. Es ist außerdem ersichtlich, daß, während die hier beschriebene Luftschienenanordnung hauptsächlich stationär gedacht ist,

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während sich der Behälter oder andere Gegenstände relativ zu ihr bewegen können, es auch im Bereiche der Erfindung liegt, daß die Luftschiene selbst an einem beweglichen Körper befestigt wird, der wiederum auf einem Luftkissen relativ zu einer mit enspxechenden Konturen versehenen oder flachen Lager- oder Bodenfläche transportierbar ist.

Wie bereits angedeutet, ist, wenn die Vorrichtung lediglich zur Förderung und/oder zum Transport von Gegenständen benutzt wird, die abgegebene Strömungsmittelsubstanz bekanntermaßen Luft. Selbstverständlich können auch andere Strömungsmittel benutzt werden, einschließlich von Flüssigkeiten und Strömungsmittelgemischen wie Aerosol, bestehend aus einem Trägergas mit winzigen Tröpfchen einer Flüssigkeit darin, sowie auch Gase mit darin suspendierten Feststoffpartikeln, zusätzlich zu den im vorhergehenden erwähnten Kombinationen. Die Verwendung derartiger wahlweise möglicher Stromungsmittelsubstanzen ist wünschenswert, wenn derWirbelstromverteiler für das Strömungsmittellager benutzt wird, um gleichzeitig eine Förderung und eine Bearbeitung der von ihm getragenen Werkstücke zu bewirken. Derartige besonders ausgewählte Behandlungen können in vorher festgelegten aufeinanderfolgenden Phasen durchgeführt werden, und zwar durch einen Wechsel in der Art der aus bestimmten Abschnitten der Luftschienenanordnung abgegebenen Strömungsmittelsubstanz, so daß jedes einzelne Werkstück auf seinem Weg an jedem einzelnen derartigen Abschnitt entlang einer vor-

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geschriebenen Behandlung unterworfen wird. Durch eine entsprechende Auswahl der gasförmigen Substanz können Werkstücke,, wie z.B. der Behälter 18 in Fig. 1, Behandlungen wie einer Reinigung, Beizung, einem Umwandlungsüberzug, einem Oberflächenüberzug oder Anstrich, einem elektrostatischen überzugsverfahren, elektrischen überzugsverfahren oder Anstreichverfahren, einer Wärmebehandlung, einem Ausbacken, Trocknen, Kühlen, Abschrecken, einem Abschmiervorgang usw. unterworfen werden.

Abgesehen von den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Hilfsdüsen 30 bis 32 kann der Wirbelstromverteiler 12 auch so abgewandelt werden, daß sein Rand an seiner Verbindung mit der Oberfläche 16 abgerundet oder bei 40 ausgenommen ist, wie in Fig. 8 gezeigt, wodurch die Neigung besteht, in den auf einen gelagerten Gegenstand einwirkenden Kräften ein Ungleichgewicht zu erzeugen, das die Neigung hat, den Gegenstand in einer linearen Richtung auf der Schienenlagerung entlangzutreiben. Eine besonders ausgewählte Anordnung der Düsen in einer nicht gleichmäßigen Weise relativ zu jedem Wirbelstromverteilerhohlraum allein oder in Kombination mit der Schaffung geeigneter Hilfsdüsen kann zusätzlich

zu dem Anheben des Gegenstandes eine angemessene Beschleunigung, Verzögerung, eine Drehbewegung nach rechts oder nach links, eine lineare und/oder eine Drehschwingung, ein Anhalten, Ingangsetzen sowie eine lineare Bewegung je nach Bedarf hervorbringen, um eine angemessene Förderung und/oder Behandlung derartiger Gegenstände durchzu-

' führen.

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Zusätzlich zu der im wesentlichen kreiszylindrischen Gestalt des Wirbelstromverteilers 12nach den Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen können auch andere befriedigend arbeitende Formen benutzt werden, um die erwünschten Abweichungen in der Form des erzeugten Strömungsmittelwirbels und des durch ihn erzeugten Druckschemas zu erreichen. Fig. 9 zeigt einen Wirbelstromverteiler 42 mit einem im wesentlichen viereckigen Querschnitt. Fig. 10 zeigt einen Wirbelstromverteiler 44 mit einem Querschnitt in Form eines im wesetlichen gleichseitigen Dreiecks. Das unter Druck stehende Strömungsmittel wird den Wirbelstromverteilern 42, 44 durch Düsen 46 zugeführt, so daß das Strömungsmittel kreisförmig rotiert, wie es in den Fig. 9 und 10 durch die Pfeile angedeutet ist, und einen Wirbelstrom bildet. Es ist zu beachten, daß, obwohl die Wirbelstromverteiler der Fig. 9 und 10 eine nicht-kreisförmige Gestalt haben, das Strömungsmittel doch die Neigung hat, in den Ecken derartiger unregelmäßig geformter Hohlräume statische Abschnitte zu bilden, wodurch ein mittlerer im wesentlichen kreisförmiger Wirkabschnitt geschaffen wird. Infolge der Wirbelbildung des Strömungsmittels in derartigen unregelmäßig geformten Wirbelstromverteilern 42, 44 tritt im allgemeinen eine gewisse Reduktion in der Leitung auf, und aus diesem Grunde werden Wirbelstromverteiler von einer im wesentlichen kreisförmigen Querschnitteform im allgemeinen vorgezogen.

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Es liegt auch im Bereiche der Erfindung, in bestimmten Fällen einen Wirbelstromverteiler 48 von allgemein schneckenförmiger Gestalt nach Fig. 11 vorteilhaft zu verwenden, um eine äußerst wirksame Gestaltung zur Erzeugung eines Wirbelstromes zu schaffen. In dem Wirbelstromverteiler 48 ist eine Düse 50 so angeordnet, daß ihreAchse im wesentlichen tangential zum Umfang des den Wirbelstromverteiler bildenden Hohlraums liegt und so die Wirbelbildung herabgesetzt wird.

Wahlweise mögliche befriedigend arbeitende Wirbelstromverteiler mit anderen Querschnittsformen in Längsrichtung werden in den Fig. 12 bis 23 gezeigt. Die. in diesen Figuren gezeigten Wirbelstromverteiler haben einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und schwanken im Durchmesser und/ oder der Form in Richtung von einer Einlaßdüse 52 nach außen auf deren Vorderseite 54 zu, wodurch die erwünschte Veräüerung in dem aus ihr abgegebenen Wirbelstrom erreicht wird. In Fig. 12 wird ein Wirbelstromverteiler 56 gezeigt, der über seine Länge einen im wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser hat und mit einer flachen Bodenwand 58 versehen ist. Das unter Druck gesetzte Strömungsmittel kann in einer im wesentlichen tangentialen Richtung durch die Düse 52 im wesentlichen parallel zur 'Ebene der Bodenwand 58 in den Wirbelstromverteiler 56 hinein abgegeben werden. Die in Fig. 12 gezeigte Anordnung ist, obwohl sie gewissermaßen dem Wirbelstromverteiler 12 nach den Fig. 1 bis 3 gleicht, darstellend für eine noch weitere Ausführungsform der Erfin-

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dung, in der eine öffnung 60 in der Grundplatte des Wirbelstromverteilers 56 gebildet ist, um dem Hohlraum dasselbe Strömungsmittel oder ein anderes Strömungsmittel zuzuführen oder von ihm abzuführen, um eine gewünschte Veränderung in dem Durchfluß und dem Druckschema des von ihm abgegebenen Wirbelstroms zu ermöglichen. Die öffnung 60 ist mit einer geeigneten Quelle unter Druck stehenden Strömungsmittels (nicht gezeigt) verbunden, um ihr das Ergänzungsströmungsmittel zuztführen. Ein derartiges Ergänzungsströmungsmittel kann beispielsweise ein brennbares Gas sein, welches bei Zumischung zu der an die Düse 52 herangeführten Luft neben der Oberfläche 54 verbrennt, um einen in diesem Bereich beweglich gelagerten Gegenstand zu erwärmen. Wahlweise kann die öffnung 60 mit einer geeigneten Quelle eines Ihterdruckes verbunden werden, um eine gesteuerte Menge Strömungsmittel aus dem Wirbelstromverteilerhohlraum entweder ununterbrochen oder stoßweise herauszuziehen, je nach dem gewünschten Zweck.

Fig. 13 zeigt einen Wirbelstromverteiler 62, der eine konisch konvergierende Gestalt hat, während ein Wirbelstromverteiler 64 nach d=r Fig. 14 eine konisch nach außen divergierende Gestalt aufweist. Fig. 15 zeigt einen Wirbelstromverteiler 66, der eine im wesentlichen zylindrische Gestalt hat und mit einer ringförmigen Schulter 68 von vermindertem Durchmesser im Bereich der Vorderseite 54 versehen ist. Fig. 16 zeigt einen Wirbelstromverteiler 70, bestehend aus einem im wesentlichen zylin-

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drischen unteren Abschnitt 72 und einem konisch konvergierenden Außenabschnitt 74.

Fig. 17 zeigt einen Wirbelstromverteiler 76 mit einer ringförmigen Schulter 78 von vermindertem Durchmesser, die an ihrem inneren Ende, wie bei 80 gezeigt, mit einem abgeschrägten Rand versehen ist. Fig. 18 zeigt einen Wirbelstromverteiler 82 von in Richtung von innen nach außen auf die Vorderseite 54 zu konvergierend abgestufter viereckiger Gestalt. Fig. 19 zeigt einen Wirbelstromverteiler 84, bei dem die Seitenwände parabolisch gekrümmt sind.

Fig. 20 zeigt einen Wirbelstromverteiler 86 von im wesentlichen kreiszylindrischer Gestalt mit einem im wesentlichen konzentrischen mittleren zylindrischen Kern 88 zur Bildung eines ringförmigen Hohliaims. Fig. 21 zeigt einen Wirbelstromverteiler 90 ähnlich dem in Fig. 20 gezeigten, wobei jedoch der mittlere Kern 92 kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Die Fig. 20 und 22 zeigen, daß die Endabschnitte der mittleren Kerne 88, 92 an einem Punkt enden, der in der Ebene der Vorderseite 54 liegt.

Fig. 22 zeigt einen Wirbelstromverteiler 94, der mit nach außen divergierenden bogenförmigen Wänden und mit einem konischen mittleren Kern 96 ausgestattet ist, der an einem ^

Punkt in der Ebene der Vorderseite 54 endet. Der inFig. \£\ 23 gezeigte Wirbelstromverteiler 98 ist mit einer im wesentrlichen. kreiszylindrischen Außenwand und einem bogenförmigen mittleren Kern 100 ausgestattet, der konzentrisch zu ihr

liegt und an einem Punkt endet, der von der Ebene der Vorderseite 54 mit Abstand nach innen liegt.

Es sei darauf hingewiesen, daß noch andere wahlweise mögliche Formen von Wirbelstromverteilern als die in den Fig. 9 bis 2 3 gezeigten benutzt werden können, um die gewünschten Betriebskennlinien in Übereinstimmung mit dem beabsichtigten Endzweck des Systems vorzusehen.

Es liegt auch im Bereiche der Erfindung, daß die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Luftschiene zusätzlich zu den im wesentlichen geraden Abschnitten auch bogenförmig ausgebildete Formen in senkrechten und waagerechten Ebenen aufweisen kann. Fig. 24 zeigt ein Bruchstück einer Luftschiene 102 , längs der eine Vielzahl von Behältern 104 beweglich gelagert ist und allgemein im Uhrzeigersinne entsprechend der Darstellung in Fig. 24 um einen bogenförmigen Endabschnitt herum vorwärtsbewegt wird, der in einer im wesentlichen senkrechten Ebene liegt. Um die Behälter 104 auf dem bogenförmigen Endabschnitt zu halten, ist es im allgemeinen wünschenswert,■ die Wirbelstromverteiler in geringerem Abstand zueinander anzuordnen, um sicherzustellen, daß wenigstens ein derartiger Wirbelstromverteiler immer in Wirkberührung mit der Oberfläche eines derartigen Behälters ist. In ähnlicher Waise wird in Fig. 25 eine Schiene 106 gezeigt/ die einen S-förmigen versetzten Bogenabschnitt aufweist, längs dem die Behälter 108 beweglich transport tiert werden.

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Bei verschiedenen der im vorhergehenden beschriebenen Strömungsmittel Schienenanordnungen wird eine einzige Schiene benutzt, um das Strömungsmittelkissen zu bilden, auf welchem die Gegenstände beweglich gelagert werden sollen. Es liegt auch im Bereiche der Erfindung, daß zwei oder mehr derartige Strömungsmittelschienenanordnungen benutzt werden können, um eine Einspannwirkung auf die beweglich dazwishen gelagerten Gegenstände auszuüben. Fig. 26 zeigt die Verwendung von zwei Strömungsmittelschienenanordnungen 110, die diametral gegenüberliegend angeordnet sind, um einen Gegenstand, wie z.B. einen zylindrischen Behälter 112 zwischen sich zu lagern. In ähnlicher Weise zeigt die Fig. 27 die Verwendung von drei Strömungsmitte!schienenanordnungen 114, die mit im wesentlichen gleichen Winkelabständen angeordnet sind, um einen Gegenstand, wie z.B. den im wesentlichen zylindrischen Behälter 116 zwischen sich zu lagern.

Die Fig. 28 und 29 zeigen eine wahlweise mögliche Anordnung zur Heranführung eines angemessenen Volumens unter Druck stehenden Strömungsmittels an die Wirbe!stromverteiler einer Schiene. In der besonders gezeigten Ausführungsform wird ein Luftsaugereffekt zur Anwendung gebracht, der durch eine Strömungsmittelzufuhr von geringem Volumen jedoch hohem Druck angetriäen wird, die die Mitführung wesentlich größerer Volumen eines unter geringem Druck stehenden Strömungsmittels bewirkt, die zusammen aus den winkelförmigen Düsen 128 in die Wirbelstromverteiler 130 einerSchiene 132 hinein abgegeben werden. Die zugeführte

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Menge des unter hohem Druck stehenden Strömungsmittels, z.B. Luft, tritt durch ein Zufuhrrohr 136 in ein Verteilerrohr 134 ein und wird durch miteinander fluchtende öffnungen 138 in die winkelförmigen Düsen 128 hinein abgegeben. Die Ansaugwirkung, die durch die Abgabe unter Druck stehender Luft bei hoher Geschwindigkeit in die Düsen 128 hinein eitsteht, verursacht ein Hereinziehen der Luft der umgebenden Atmosphäre entsprechend der Darstellung in Fig. 29 in das äußere Ende der Düsen 128 hinein, deren öffnung durch eine Meßplatte 140 gesteuert wird.

Fig. 30 zeigt eine Ausführungsform, durch die ein Gegenstand 142, z.B. ein Behälter, während seiner beweglichen Lagerung auf dem Luftschienenabschnitt 144 durch eine schneckenförmig gewundene Induktionsspule 146 erwärmt werden kann, um eine Wärmebehandlung, Trocknen etc.. in einem gewünschten Ausmaß durchzuführen.

Während die hier beschriebene Erfindung die oben erwähnten Vorzüge in befriedigender Weise erreicht, liegt doch auf der Hand, daß die Erfindung abwandlungsfähig ist, ohne daß dabei der Erfindungsgedanke verlassen würde.

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Claims

M J Vorrichtung zum gesteuerten Transport eines Körpers, der von einem Strömungsmittelkissen zwischen einer Lagerfläche eines Strömungsmittellagers und dem Körper, insbesondere Werkstück, getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich in die Lagerfläche hineinerstreckender Hohlraum vorgesehen ist, der so mit einer Zufuhreinrichtung für Strömungsmittel ausgestattet ist, daß im Abstand von der Lagerfläche eine schraubenförmig sich um die Achse des Hohlraums umlaufende Wirbelströmung erzeugt wird, die im Spalt zwischen Lagerfläche und Körper gleichzeitig eine anziehende und eine abstoßende Kraft ausübt, und daß das Strömungsmittellager ein Vortriebsmittel (30,32,40,12$ aufweist, das eine in Vortriebsrichtung am Körper (18,104,112,124,142) angreifende Strömungskomponente erzeugt.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum einen allgemein kreisßrmigen Querschnitt hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel allgemein tangential relativ zur Wand des Hohlraums in diesen eintritt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Hohlräumen mit
Abstand in Längsrichtung im Strömungsmittellager gebildet ist, der eine Schiene zur beweglichen Lagerung des Körpers darstellt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel ein Gas ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel eine Flüssigkeit Jet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtung eine Vielzahl von Düsen aufweist, die mit Umfangsabstand angeordnet sind und daa Strömungsmittel im wesentlichen tangential mit Bezug auf die den Hohlraum begrenzende Wand heranführen.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche konkav ist und der Kontur der Oberfläche des Körpers entsprich^ der von kreiszylindrischer Gestalt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum nach außen sich verengt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum sich nach außen erweitert.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strömungsmittellager sich im Abstand voneinander erstrecken und den Körper zwischen sich lagern.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittellager in einer senkrechten Ebene gebogen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittellager in einer waagerechten Ebene gebogen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortriebsmittel einen an dem Übergang vom Hohlraum zur Lagerfläche aufgenommenen Abschnitt (40) aufweist, durch den eine Strömungskomponente

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erzeugt wird, die den Körper relativ zur Lagerfläche verschiebt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strömungsmittellager kreisförmig und radial zum Körper angeordnet sind, vorzugsweise in gleichem ümfangsabstand.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere derartige Lageranordnungen hintereinander angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortriebsmittel eine am Strömungsmittellager angeordnete Hilfsdüse (32) aufweist, durch die der Körper um eine Achse gedreht werden kann.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortriebsmittel eine am Strömungsmittellager angeordnete weitere Hilfsdüse (30) aufweist, mit der der Körper in Richtung einer Achse bewegt werden kann.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Strömungsmittellager (118) einander gegenüberliegend angeordnet sind mit parallelen Lagerflächen und daß der Körper langgestreckt und zwischen diesen gelagert ist und seinerseits mit einem anzutreibenden Mittel verbunden ist. - 5 -

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'20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (124) bandförmig ausgebildet ist, vorzugsweise als Endlosband.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittellager mit parallelen Reihen von Hohlräumen (120) ausgestattet sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtung so ausgebildet ist, daß der langgestreckte Körper während seines Transports unter Spannung gehalten ist.

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