导轨组件以及导轨保持器技术领域
本发明大体上涉及用于潜水机(例如,混合器单元)的导轨组件。根据第一方面,本
发明涉及一种包括至少两个导轨保持器和一个导轨的导轨组件,根据第二方面,本发明涉
及用于将潜水机的至少一个导轨连接至壁支架的导轨保持器,该导轨保持器包括径向延伸
的支撑体和轴向延伸的支柱,支柱刚性地连接至所述支撑体并且适于插入至所述导轨的端
部中。
背景技术
传统上,导轨组件的导轨已经通过导轨保持器而被支撑并且连接至池壁,所述导
轨保持器包括焊接至其的刚性管道部分,管道部分插入相应的导轨端部内,从而使得管道
部分的外表面抵接导轨的内表面。US 8,277,115公开了这样的刚性装置。然而,这类刚性连
接具有数个缺点。更明确地说,潜水机施加在导轨及其导轨保持器之间的连接部上的力和
弯曲力矩使得导轨经受大应力,并且由于刚性连接而存在裂开的风险。另外,在操作中混合
器单元产生作用在导轨和导轨保持器上的脉动力。这使得连接有导轨组件的壁被磨损和撕
碎。
US 2002/162936公开了连接两个导轨的替代方法。其描述了一种适配器,适配器
包括具有方形截面的中心体,两组挠性部件从中心体上沿着轴向方向延伸。这两组挠性部
件插入相应导轨的端部内,由此实现导轨的连接。挠性部件需要确保抵接在导轨的内表面
上。当设备处于操作中时,导轨相对于彼此或相对于适配器不移动/弯曲,因而这种连接也
是刚性的,从而也具有上述缺点。
发明目的
本发明旨在消除在先已知的导轨保持器的前述缺点和不足以及提供一种改进的
导轨保持器。本发明的首要目的是提供一种开篇限定类型的改进导轨保持器,该改进导轨
保持器通过减少并且最好完全消除材料疲劳而省用导轨端部、壁支架和壁,所述材料疲劳
是潜水机施加至导轨组件的力和弯曲力矩的结果。
本发明的另一目的是提供一种使导轨端部不裂开的导轨保持器。
本发明的另一目的是提供一种使在操作期间产生于整个导轨组件、特别是导轨保
持器中的振动衰减的导轨保持器。
本发明的又一目的是通过在安装导轨组件时使导轨相对于导轨保持器在轴向方
向上可移动而在轴向方向上提供大的公差。
发明内容
根据本发明,至少首要目的借助于开篇限定的导轨组件和导轨保持器而实现,所
述导轨组件和导轨保持器具有在独立权利要求中限定的特征。本发明的优选实施例进一步
限定在从属权利要求中。
根据本发明的第一方面,提供了一种开篇限定类型的导轨组件,而根据本发明的
第二方面,提供了一种导轨保持器,其中导轨保持器的特征在于其还包括接合头部,所述接
合头部在距所述支撑体一定距离的位置处连接至所述支柱并且具有比所述支柱更大的径
向延伸,该接合头部包括适于在致动状态和停用状态之间可逆地操纵的径向可膨胀部件,
其中在致动状态中径向可膨胀部件与导轨接合,在停用状态中径向可膨胀部件与导轨脱
离。
因而,本发明所基于的理解是:径向可膨胀部件在处于已膨胀的致动状态时与导
轨接合,允许导轨相对于导轨保持器弯曲,导轨保持器具有用于导轨的不改变的结构支撑。
更具体地说,经由该径向可膨胀部件实现了导轨保持器和导轨之间的挠性(即非刚性)的连
接。因此,整个导轨组件获得了增大的结构挠性,并且可以以更好的方式吸收作用在导轨上
的弯曲力矩。另外,与惯常将接合头部放置在导轨端部的紧邻附近不同的是,通过将接合头
部放置在距导轨端部一定距离的位置处将使得导轨端部不会裂开。另外,径向可膨胀部件
的材料属性还使得在其被迫与导轨接合时,能够使在操作期间产生于导轨组件、尤其是导
轨保持器中的振动衰减。
根据本发明的优选实施例,接合头部包括第一板和第二板,所述径向可膨胀部件
设置在所述第一板和所述第二板之间,导轨保持器包括用于调节第一板和第二板之间的距
离的器件,除了别的之外,这还使得能够调节径向可膨胀部件的径向延伸度。因此,径向可
膨胀部件的状态能够可逆地操作,即在致动状态和停用状态之间进行改变。
根据另一优选的实施例,用于调节第一板和第二板之间的距离的器件包括至少一
个螺纹接头。因此,获得了用于调节板间距离的简单、耐用且精确的方法。
根据导轨组件的优选实施例,每个导轨保持器具有一个壁支架,导轨保持器围绕
轴向延伸的枢轴而可旋转地连接至壁支架。因此,包括已安装的混合器单元的导轨可以围
绕枢轴旋转。因此,操作者可以选择应当混合液体的哪个部分。这为最优化混合处理提供了
更大的可能性。
在导轨组件的另一优选实施例中,导轨组件还包括转位器件(indexing means),
所述转位器件连接至导轨保持器、并且适于围绕枢转轴线转动导轨保持器、以及适于相对
于壁支架将导轨保持器放置在预定的位置处。通过转位器件确定转动步骤,实现了对导轨
保持器相对于壁支架的定位的强固控制。
根据其它从属权利要求以及对优选实施例的下列详述,本发明的其它优点和特征
将显而易见。
附图说明
结合附图、根据对优选实施例的详述,对本发明的前述和其它特征和优点的更完
整的理解将显而易见,在附图中:
图1是在降低相应混合器单元期间导轨组件设施的示意性侧视图,
图2是根据图1导轨组件设施的示意性顶视立体图,
图3是两个导轨之间的呈接头形式的导轨保持器的示意性顶视立体图,该导轨示
出为透明的,
图4是根据图3的导轨保持器的示意性底视立体图,导轨示出为透明的,
图5是根据图3和4的导轨保持器的示意性顶视分解立体图,
图6是根据图3的导轨保持器和导轨的示意性截面前视图,
图7是根据图3的导轨保持器和导轨的示意性截面侧视图,
图8是上部导轨保持器的示意性顶视立体图,导轨示出为透明的,
图9是根据图8的上部导轨保持器的示意性底视立体图,
图10是根据图8的上部导轨保持器和导轨的示意性截面前视图,
图11是根据图8的上部导轨保持器和导轨的一部分的示意性截面侧视图,
图12是下部导轨保持器的示意性顶视立体图,导轨示出为透明的,
图13是根据图12的下部导轨保持器的示意性底视立体图,导轨示出为透明的,
图14是根据图12的下部导轨保持器和导轨的示意性截面前视图,以及
图15是根据图12的下部导轨保持器和导轨的示意性截面侧视图。
具体实施方式
本发明大体上涉及用于潜水机(例如,混合器单元)的导轨组件。首先参考图1和2,
其分别是在下降期间导轨组件连同混合器单元的设施的示意性侧视图和示意性顶视图。
所公开的导轨组件26包括三个导轨保持器2,所述三个导轨保持器通过相应的壁
支架3而连接至支撑池壁8。所公开的导轨组件包括由导轨保持器2支撑和保持的两个导轨
4A、4B或者两个导轨段。更特别地,根据图1清楚可见的是,导轨组件26包括上部导轨4A,所
述上部导轨在上端部处由上部导轨保持器2A所保持,而在下端部处由中间导轨保持器2B支
撑和保持。导轨组件26还包括下部导轨4B,所述下部导轨在下端部处由下部导轨保持器2C
支撑和保持,而在上端部处由上述中间导轨保持器2B保持。结合图3-15将更详细地描述相
应的导轨保持器2A-2C及其所属部件。导轨4与池壁8优选沿着竖直方向平行地延伸。导轨的
轴向长度的尺寸可以为3-6米。
可潜水的混合器单元6布置成使得其可以沿着导轨4以常规方式移动。混合器6的
轴向移动由图1中公开的控制单元控制,所述控制单元位于池壁8外侧。在本实施例中,通过
包括线54的常规绞盘装置52而以常规方式移动混合器单元6。所述移动可以手动或借助于
马达(例如电马达)而实现。所公开的导轨组件26对于每个导轨保持器2均具有一个壁支架
3,分离的导轨保持器围绕轴向延伸的轴线30而可旋转地连接至相应的壁支架。换句话说,
轴线30的延伸部平行于导轨4的延伸部。这样获得的导轨组件因而是可旋转类型的。这使得
包括已附接的混合器单元6的导轨4可以围绕所述轴线30转动。在未示出的替代实施例中,
导轨组件是固定型的,即导轨刚性地附接至池壁。根据图2中显而易见的是,导轨组件26包
括转位器件32。在本实施例中,转位器件32是具有外周凹部的可旋转盘,所述可旋转盘适于
围绕上述轴线30部分地转动导轨保持器2,以相对于壁支架3部分地将导轨保持器2放置在
预定位置处。可旋转盘32经由延伸通过池壁8中开口的链接部7而连接至单元19,所述单元
将可旋转盘的旋转运动转换成导轨4的转动。该单元通过包括两个臂的联接部件5而连接至
池壁8。通过转动可旋转盘32,获得了导轨(包括已附接的混合器单元(图2中未公开))的转
动运动。
现在参考图3和图4,其分别是中间导轨保持器2B的示意性顶视立体图和底视立体
图,中间导轨保持器包括两个接合头部14B,该中间导轨保持器组成两个导轨4A、4B之间的
接头,导轨示出为透明的。
如上已经提及的,本发明的导轨保持器2适于将导轨连接至壁支架3。图3-4中所公
开的导轨保持器2B包括径向延伸的支撑体10B以及两个从所述支撑体上轴向地延伸的支柱
12B。支柱12B刚性地连接至支撑体10B。另外,每个支柱12B适于插入至两个导轨4A、4B的两
个相对端部内。在本实施例中,导轨和支柱从径向平面上来看具有正方形的截面,但应当意
识到的是,还可以构想其它截面。导轨保持器2B还包括两个接合头部14B,每个接合头部连
接至一个支柱12B并且接合头部布置在距支撑体10B一定距离的位置处。在所公开的实施例
中,接合头部14B的截面和导轨一样为正方形。接合头部14B的径向延伸比支柱12B大,并且
每个接合头部包括径向可膨胀部件16,所述径向可膨胀部件布置成在致动状态和停用状态
之间可逆地操作,在致动状态中径向可膨胀部件16与导轨接合,而在停用状态中径向可膨
胀部件16与导轨4脱离。
通过设置根据上文的接合头部14B(即,在导轨保持器和导轨之间轴向抵接不足),
借助于距支撑体一定距离的位置处的接合头部14B的径向可膨胀部件16,允许导轨相对于
已固定的导轨保持器弯曲,同时维持牢固的支撑。导轨4由径向可膨胀部件16支撑,所述径
向可膨胀部件在致动状态中与导轨4接合,同样在此期间,导轨由于外部作用而相对于导轨
保持器2B处于弯曲状态中。由此,分别实现了导轨保持器2以及上部导轨4A和下部导轨4B之
间的挠性(即非刚性)的连接。导轨保持器2B还包括刚性地连接至支撑体10B的轴向延伸的
枢轴24。枢轴24与支柱12B平行地延伸并且在径向方向上相对于所述支柱偏置。枢轴24轴颈
状地连接(journalled)在设置有圆形通孔的壁支架3中。壁支架3以常规方式、例如通过适
当的螺栓而附接至支撑池壁8。轴颈状地连接的枢轴24可以以预定间隔自由地转动。
如上所公开的,相应的接合头部14B设置在距支撑体10B一定距离的位置处。更具
体地说,接合头部和支撑体之间的距离可以大于接合头部的最小横向(crosswise)距离的
50%,优选大于所述横向距离的100%。接合头部14相对于支撑体10B的这种定位有助于消
除导轨端部的裂开。现在将结合图5-7更详细地描述接合头部的功能和不同部件。
下文参考图5,该图是根据图3和4的具有两个接合头部的中间导轨保持器的示意
性顶视分解立体图,而图6和7分别是根据图3的导轨保持器和导轨的示意性前视截面图和
侧视截面图。导轨保持器2B包括两个轴向延伸的中空支柱12B,两个中空支柱刚性地连接至
支撑体10B,并且在完全相反的方向上(diametrically)从支撑体突出。导轨保持器2B还包
括两个接合头部14B。导轨保持器的相应接合头部14b包括第二板20和最靠近支撑体定位的
第一板18,所述径向可膨胀部件设置在所述第一板18和所述第二板20之间。径向可膨胀部
件16可以包括设置在彼此之上的一个或多个板。支柱12B刚性地连接(例如,焊接)至第一板
18,并且第一板18刚性地连接至支柱12B。在该实施例中,相应的第二板20设置带孔眼的轴
向突出部件44,所述轴向突出部件在与支撑体相反的方向上突出。通常由具有适当变形特
征的橡胶制成的可膨胀部件16设置有一个较大的定位在中心处的开口45以及四个较小的
定位在外周处的开口42。较大的开口的目的在于允许带孔眼的所述轴向延伸部件44通过。
将结合图8-11更详细地描述较小的开口42。橡胶材料使在操作期间产生于导轨组件、尤其
是导轨保持器中的有害振动衰减。
此外,导轨保持器还包括用于调节第一板和第二板之间的距离的器件40。在本实
施例中,用于调节第一板和第二板18、20之间的距离的器件包括至少一个螺纹接头。螺纹接
头40可以按照不同的方式获得,例如通过如图5中所公开的松紧螺套(turnbuckle)获得。作
为接头元件的松紧螺套40尤为适于用在具有两个相对的接合头部的应用中。松紧螺套包括
两个孔眼47,在每端处各一个,所述两个孔眼通过所谓的带扣49而彼此连接。孔眼位于两个
细长螺纹杆43上,当导轨保持器处于使用中时,两个细长螺纹杆与相应的第二板接合(如图
7和8中可见的),在所示的实施例中,两个细长螺纹杆与属于第二板的具有孔眼的相应轴向
延伸部件44接合。通过沿着第一方向转动带扣49,孔眼杆向内螺纹旋入。由此,松紧螺套的
整个长度减少,从而第二板20朝向固定的第一板18移动。这使得径向可膨胀部件16受压迫,
并且由此膨胀以与导轨壁的内侧接合。换句话说,人们能够调节径向可膨胀部件的径向延
伸度。当径向可膨胀部件16与导轨壁的内侧接合时,所述径向可膨胀部件处于致动状态中。
通过在第二方向上转动带扣49,孔眼杆向外螺纹旋出。由此,松紧螺套的整个长度增大,从
而第二板20远离第一板18移动。当相应的第二板在远离相应的第一板的方向上具有一定的
轴向移动之后,径向可膨胀部件16和导轨壁的内侧之间的接合停止。随后径向可膨胀部件
16处于停用状态中。总之,通过控制松紧螺套49,人们可以可逆地操作径向可膨胀部件的状
态,即在致动状态和停用状态之间进行改变。松紧螺套可以手动或者借助于任何合适的工
具而控制。至少如图6和7中所示,由于本设计有关两个导轨4A、4B之间的界面,特别是支撑
体10B的形状,开口46允许接近以根据上文控制松紧螺套。根据替代性的实施例,通过各个
调节器件而彼此独立地操作两个接合头部14b。
如图6和7中可见的,存在与下部导轨4B的上端相对于导轨保持器2B的位置相关的
轴向公差,此外,上部导轨4A的下端搁置在支撑体10B上。
下文参考图8-11。与根据图3-7的实施例类似的一些部件/功能不再提及。
图8-11中所公开的上部导轨保持器2A包括径向延伸的支撑体10A和轴向延伸的支
柱12A。支撑体和支柱彼此刚性地连接。此外,支柱12A还适于插入至上部导轨4A的上端中。
上部导轨保持器2A还包括轴向延伸的枢轴25,所述枢轴刚性地连接至支撑体10A。枢轴25与
支柱12A平行地延伸并且在径向上相对于所述支柱偏置。
图8是上部导轨保持器2A的示意性顶视立体图,其中导轨4A示出为透明的。还公开
了包括线54的绞盘装置52的部件。图8中所示的接合头部14A制成为与上述的接合头部非常
类似。更具体地说,在这种情况下,接合头部14A也包括第二板20和最靠近支撑体10A定位的
第一板18,所述径向可膨胀部件16设置在所述第一板和所述第二板之间。第一板18刚性地
连接至支柱12A,所述支柱刚性地连接至支撑体10A。第一板和第二板18、20以及径向可膨胀
部件16通过具有相应螺母的螺栓58而保持在一起。该实施例中螺栓的个数为四,但不限于
此。所述螺栓延伸穿过相应板和中间可膨胀部件中的四个较小的布置在外周处的开口。已
经参考图3和4描述了这些开口。通过拧紧图8中可见的螺母50而实现了对第一板和第二板
18、20的压缩,从而导致可膨胀部件16径向延伸。在其它方面中,该接合头部以类似于参考
图5-7描述的接合头部相同的方式操作。优选通过合适的工具操作螺母。
图10是根据图8的上部导轨保持器和导轨的示意性截面前视图。图11是根据图8的
上部导轨保持器和导轨的一部分的示意性截面侧视图。这两幅图在该实施例的背景中考虑
了导轨保持器相对于实际导轨的位置。如图10和11中可见的,存在与导轨端部相对于导轨
保持器的位置有关的轴向公差。
现在参考图12-15。与根据图1-11的实施例、特别是根据图8-11的实施例类似的部
件/功能不再提及。在本文中,如至少在图12和13(分别是下部导轨保持器2C的示意性底视
立体图和前视立体图)中所示的,接合头部14C在结构和功能上类似于参考图8-11所讨论的
接合头部14A。
图14是根据图12的下部导轨保持器2C和下部导轨4B的示意性截面前视图,而图15
是根据图12的下部导轨保持器2C和下部导轨4B的示意性截面侧视图。两幅图在该实施例的
背景中考虑了导轨保持器相对于实际导轨的位置。此外,根据图14和15尤为显而易见的是,
下部导轨保持器的支撑体10C包括两个径向延伸的平行部件9、11。下部导轨保持器的支柱
12C连接至支撑体10C的下部部件9以及支撑体10C的上部部件11,以便在导轨保持器中获得
足够的刚性。下部导轨4B的下端部抵接在支撑体10C的上部部件11上。此外,支撑体10C的上
部部件11设置有凹部53,所述凹部允许可以拧紧/旋送螺母50的操作工具接近。
作为替代,在所有公开的导轨保持器中,第二板可以刚性地连接至支柱,于是第一
板相对于第二板能够轴向地移动,以激活/停用径向可膨胀部件。
本发明的可行修改方案
本发明并不局限于上述和图中所示的实施例,所述实施例主要是处于说明和例证
的目的。本专利申请旨在涵盖本文所述的优选实施例的所有调整和变型方案,因而本发明
由随附权利要求的措辞限定,并且因而该设备可以在随附权利要求的范围内按照任何类型
的方式修改。
还应当指出的是,关于/涉及术语(例如,之上、之下、上部、下部等)的所有信息均
应当理解/解释为使设备根据附图定向、使附图定向成能够正确地理解参考图。因而,这种
术语仅仅指代了所示实施例中的相互关系,如果本发明的设备设置有另一结构/设计,该相
互关系可以发生改变。
还应当指出的是,即便如此,仍未明确陈述的是,特定实施例的特征可以与另一实
施例的特征组合,如果组合可行,则应当认为组合是很显然的。