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通过可充气气垫部件将物体相对于支撑物定位的装置,该装置的操作方法和移动物体的方法

文献发布时间:2023-06-19 13:45:04


通过可充气气垫部件将物体相对于支撑物定位的装置,该装置的操作方法和移动物体的方法

分案申请

本发明是申请号为201780082235.1的发明专利申请的分案申请。原申请的申请日为2017年11月10日,优先权日为2016年11月11日,申请号为201780082235.1,发明名称为“用于通过可充气的气垫部件将物体相对于支撑物定位的装置,这种装置的操作方法以及移动物体的方法”。

技术领域

本发明涉及具有可充气的气垫部件的装置以及操作这种装置的方法,该装置用于将物体例如家具、窗或门相对于支撑面,例如:地板或墙壁定位。该气垫部件由柔性但不易伸缩的气密性片材制成,该片材与充气工具软管连接。可充气的气垫部件成形为袋状物单元,其包括相对的所述片材层,片材层面对面设置并且沿边缘区域接合以形成加强双层边缘。袋单元在放气状态下是扁平的,在充气时达到圆形。本发明还涉及操作该装置的方法以及用这种装置移动物体的方法。

背景技术

在国际专利申请WO95/13448中,公开了一种辅助工具以及该工具的用途,用于通过在可能由楔支撑的位于墙壁相应开口内的框架的任意一侧放置可充气的气垫部件,来调节框架,例如门和窗的位置。如图1a所示,气垫部件6用两层结实的而且柔性的但不易伸缩的片材1形成袋单元,片材1面对面放置并沿边缘区域4,例如通过焊接22接合起来。该气垫部件6包括片材折叠起来的矩形件,使得折叠部24构成矩形的一条边,其余的边缘区域4构成矩形的另外三条边。在折叠部24设置有向外突出的可弯曲连接件10的底垫,用于连接至包括进气阀14的充气气球12。通过手动挤压气球来人工操作气球12以进行泵气。在气球12处设有放气阀16,其具有用于放气的致动按钮18。在边缘区域4的角部分设有孔20。

此类型的一种产品以“窗袋

当气垫部件用于举升重量为50-100公斤的物体/部件时,人工泵气之后通常的高度为4-6厘米。为了将100公斤的物体举升4厘米,在这样的气垫内部必需的压力通常为1到1.3巴之间。在50-100公斤的举升动作时,压力越高,气垫部件会变得更厚,例如达到5-6厘米。然而,当气垫部件用于举升重型材料时,许多使用者不具有足够的手部力量来实现气垫部件的这种状态,因为其需要的压力超过1巴,例如在1巴到1.6巴之间,或甚至达到2巴。在很多种情况下,人工泵气造成的低压的结果是:在许多情况下,举升50公斤或更重的物体时只有不足的2-3厘米高度。

例如,气垫部件设置为要将荷载举升至5毫米的高度,对于100公斤为0.65巴、150公斤为1巴、200公斤为1.4巴、225公斤为1.6巴。数值在20%以内,例如在10%以内。然而5毫米通常太小了以至于不能合适地举升和调整荷载。

对可充气的气垫在充气至1.8巴的压力时进行了测试,这仅对于非常强壮的人来说是手动可行的,而对普通使用者是不可行的。根据在气垫部件上的荷载的重量,对以下气垫部件的高度进行测量:70公斤为5.8厘米、85公斤为5.0厘米、122公斤为4.3厘米、155公斤为3.6厘米、197公斤为2.7厘米、211公斤为2.4厘米、323公斤为2.0厘米。可以看出在1.8巴下在70到211公斤之间大部分是线性关系。

在Dueholm的丹麦专利DK177510B1中,公开了不同类型的可充气的气垫部件,其中公开了一种高度调节机构,其包括具有不同厚度的多个扁平的聚合物泡沫板,其可以用来作为气垫部件的支撑。为了使气垫部件易于在光滑的地板或地毯上滑动,在光滑的一侧设置了Plexiglas(有机玻璃)板,一侧覆盖有Velcro

尽管现有技术的气垫部件有助于举升和调节墙壁开口中的框架或有助于举升物体,这种气垫部件的全部潜能似乎还没有达到最终的极限,并且存在扩展多功能性以便拓宽应用范围的普遍愿望。特别地,需要提供优化气垫部件的方法以适应实际具体应用,无论是用于如上文WO95/13448所提到的防止滑动,或是用于如上所述DK177510B1中所提出的在地板上拖动举升的物体。

发明内容

由此本发明的一个目的在于提供一种在本领域通用的改进。特别地,一个目的在于提供具有可充气的气垫部件的装置,以将元件相对表面例如垂直或水平表面定位,以及用于操作这种装置的方法,其中该装置比现有技术更加通用且更加适合。这些目的以及其他目的通过如下文所述的将元件相对表面定位的方法和装置来实现。

用于本发明的可充气的气垫部件成形为袋单元,其包括相对的气密性片材层,片材层面对面设置并且沿边缘区域接合以形成双层边缘。该片材为柔性但不可伸缩的片材,通常是聚合物材料。气垫部件与充气工具软管连接,在放气状态下是扁平的。它依靠其中的气压获得不断增加的厚度直到一定的最大厚度。充气工具包括软管和气泵,例如手动操作的气球、风箱,例如脚踏操作的或电动的气泵,以及根据实际需要可能还有软管、阀、调节器和歧管。在非充气状态下,充气垫的尺寸通常在10到30厘米之内,例如具有矩形、方形、椭圆或圆形的形状。例如,充气垫为矩形,其具有12-17厘米长的边,特别是15±1厘米的长边。通常,放气状态下的气垫部件具有扁平的片区,其位于外接圆内,该外接圆的直径小于50,甚至小于40厘米,例如直径为35或30厘米。例如,其与如上所述根据WO95/13448的可充气的气垫部件相似。

胶合的或焊接例如超声波焊接的聚合物片材通常具有小于2毫米的厚度,例如在1.4至1.8毫米的区间。气垫的片材为聚合物薄片,通常通过纤维增强,例如通过玻璃、碳或者聚合物纤维。在一些实施例中,该片材类似于油布材料。有益的增强的聚合物纤维例如高密度聚乙烯纤维。其他增强纤维有市售的

可选地,气垫部件为三条边焊接或胶合在一起的折叠片的类型。然而,不一定必须如此。可替代地,气垫部件由两个片制成,例如不同类型的片,其中若是椭圆或圆形形状,则沿边缘接合,若是多边形的形状例如矩形,则沿多条边缘接合。

以下提供了一些改进,可单独使用或结合使用。

电动泵

相对小的气垫部件具有位于直径30厘米的外接圆之内的扁平片区,在一些实施例中,该气垫部件设有手动操作的气球,如上所述,该气球将压力限制为小于1巴并且意味着高度大约为5厘米。为了进一步增加高度,需要应用强力的手动泵。

为了提供改进并且方便使用者操作,气球由小型的电动的电池供电的气泵替代。电动泵通过类似现有技术中气球连接的软管连接与气垫部件相连。这里对泵使用的术语“小”表示尺寸易于手持并作为气垫部件的小附加部件运输。泵的尺寸小于片材尺寸,若为矩形,其沿一条边缘的长度在10-20厘米以内。例如,该泵具有小于10厘米的长度,小于5厘米的宽度。

该电动泵具有提供大于1巴且高达至少1.5巴,例如高达2巴的压力的泵能力。该压力高于人工操作的气球通常用手可达到的压力,并且低于上述尺寸和参数的气垫部件的临界压力。

此压力使得具有长度为12-18厘米的边,特别是15±1厘米的长边的矩形尺寸的充气垫达到非常圆的形状,例如即使承载100kg载荷时,具有大于6厘米的高度,并且可选地达到7厘米。

如已经提到的,气垫部件可具有矩形以外的其他形状,例如圆形或椭圆形。通常片材的尺寸在直径小于50厘米或甚至小于40厘米的外接圆内,例如在直径30厘米的外接圆内。

具有不同摩擦力水平的表面类型

在下文中,具有气垫的装置的表面用于将物体相对该表面定位,调整该表面以便针对具体用途优化该装置。下文中使用了高摩擦和低摩擦的术语。

术语高摩擦表面用于以下表面特性,该列表不具有排他性,这些特性可选地进行组合:

-软质聚合物表面,例如硅胶表面,可选地为光滑表面;

-橡胶表面,例如合成橡胶或天然橡胶;

-波纹的或凸点(knobbed)的聚合物表面,可选地为橡胶表面;

-粗糙的聚合物表面,该表面具有大于0.3毫米的表面粗糙度,可选地为橡胶表面;

-与玻璃的静摩擦系数大于1的表面,例如大于2;

-与玻璃的动摩擦系数高于0.4的表面,例如高于0.6或0.8。

术语低摩擦表面用于以下表面特性,该列表不具有排他性,这些特性可选地进行组合:

-光滑的纤维表面,例如机织或针织或压缩无纺布,可选地由尼龙(聚酰胺)例如弹道尼龙、超高分子量聚乙烯例如

-光滑的聚合物膜表面,除了软质聚合物、橡胶或硅胶外,可选地有聚乙烯、聚丙烯、聚酯或聚酰胺;

-与玻璃的静摩擦系数低于1的表面,例如低于0.8或0.6;

-与玻璃的动摩擦系数小于0.4的表面,例如小于0.2。

要指出的是,玻璃与玻璃的静摩擦系数为1,相应的动摩擦系数为0.4。

通过提供相对侧具有不同的摩擦系数的本装置,例如气垫部件本身,实现了相对现有技术关于多功能性和适应性方面的改进。在这方面,要指出的是,摩擦系数本身取决于放置本装置并且测量摩擦力的支撑物表面,例如玻璃、地砖或地毯。然而,如果对如何确定本装置的摩擦系数产生疑问,以玻璃支撑物作为参考。

相对现有技术的改进在于一种使装置的一侧或两侧具有在外侧的高摩擦力或低摩擦力的方法。在一些实施例中,一侧设有高摩擦表面,一侧设有低摩擦表面。例如,气垫部件自身的片材根据需要设有这种高摩擦或低摩擦表面,或是设置套筒,气垫部件嵌入该套筒中,其中套筒部件具有所需的表面特性。下文给出其示例。

具有不同表面特征的气垫部件

通常气垫部件设有片材,该片材包括类似于油布材料的层压物,该层压物包括夹在聚合物层之间的织物、或者在织物的两面中的一面熔合有单层聚合物薄膜层的织物。可选地,通过将熔融的热塑性聚合物涂覆到增强的织物上,例如通过喷涂或填充,在织物的一侧或两侧上提供薄膜层,而不采用层压物。该聚合物薄膜涂层或层压物获得了气垫部件的片材的气密性。

例如,该织物为高强度织物。示例为由玻璃纤维、碳纤维或聚合物纤维制成的织物。有益的纤维的示例为由超高分子量聚乙烯例如

例如,在气垫部件外侧的聚合物层由高摩擦层制成,以便在将其定位在物体下方并对其充气时获得稳定性。如果外层光滑且摩擦力小,在充气过程中会出现打滑的风险,这可能导致引起事故。另一方面,在一些情境下,低摩擦表面对于沿地板表面滑动负载有物体或未负载物体的气垫部件是有利的而且有需要的。相应地,在一些实施例中,气垫部件包括第一侧上的第一外片层和相对侧上的第二外片层,其中第一外片层具有比第二外片层大的摩擦力。在一些实施例中,为了提高多功能性,气垫部件设有一个高摩擦表面和相对的低摩擦表面,高摩擦表面具有大大高于低摩擦表面的摩擦力。

例如,气垫部件设有第一片材,其中光滑的织物仅在该织物的一侧涂覆有气密性聚合物薄膜层,且该聚合物薄膜层朝内面向气垫部件内部的空气体积,反之光滑的织物面向外部以便在气垫部件的一侧形成低摩擦表面。可选地,第二片材设置为类似的片材,但片材的定向使得聚合物薄膜层位于外侧,而织物层位于气垫部件的内侧。可替代地,第二片材包括位于气垫部件内侧以及外侧的聚合物薄膜层。例如,光滑的织物为紧密机织物、针织物,或压缩无纺布、聚合物织物,例如尼龙或聚乙烯织物,或超高分子量聚乙烯织物。这种低摩擦外层的示例为高强度的织物,如上文所例,该高强度的织物由玻璃纤维、碳纤维或聚合物纤维制成。

当气垫部件在一侧或两侧设有高摩擦表面时,由于气垫部件相对彼此滑动的趋势减小,它们叠放起来更加安全。例如,两个彼此相邻的波纹表面将表现出非常高的摩擦力,尤其是在两个表面的波纹对齐的情况下。同样地,两个凸点(knobbed)表面或其它粗糙表面相对于彼此表现出高摩擦力,尤其是在由橡胶制成的情况下。即使光滑的低摩擦表面在高摩擦表面上也可体验到总体高的摩擦力,例如在高摩擦表面由橡胶或其它软质聚合物制成的情况下,可选地由硅胶制成。

具有不同表面特征的套筒

为了改变气垫部件的表面特征,提供了具有空腔例如单个空腔的套筒,气垫部件可插入其中,通常仅有一个气垫部件,尽管也可设置用于一个以上气垫部件的套筒,特别地,一个以上气垫部件设在套筒的单个空腔中。

套筒具有两个面对面的柔性片材,其沿着边缘区域彼此固定,例如通过焊接、胶合和/或缝合,由此形成双层边缘区域,而留下开口用于将气垫部件插入套筒中,通常是在放气状态下。套筒的尺寸近似等于或仅略微大于放气的气垫部件。例如,套筒比放气的气垫部件的扁平侧大至多2厘米或至多5厘米。

在一些实施例中,套筒设置为柔性但不易于伸缩的片材,例如类似于气垫部件的片材。该材料为耐用型,设置为在举升50公斤或以上的动作中使用时承受应力和张力而不会断裂。可选地,该材料是如上文针对气垫部件所阐述的类型的纤维增强聚合物材料。然而,要指出的是,与气垫部件相比,套筒不需要气密性。在其他的实施例中,套筒为弹性的,以允许尺寸增加,不管气垫部件充气或放气都紧密地贴合气垫部件。

例如,套筒设置为在一侧或两侧上是高摩擦表面,或者在一侧或两侧上是低摩擦表面。可替代地,套筒设置为在一侧上是高摩擦表面,在相对侧上是低摩擦表面。对于气垫部件给出的各种表面的示例在这里同样适用,包括上述凸点的或波纹的高摩擦表面,以及低摩擦表面,例如增强织物朝向外部。

相应地,在一些实施例中,套筒包括第一侧上的第一向外片层和相对侧上的第二向外片层,其中第一外片层具有比第二外片层更高的摩擦力。

气垫部件设有套筒,该套筒具有至少一个可安全叠放的高摩擦表面,因为即使当叠放起来时高摩擦表面与低摩擦表面接触,也会在两个气垫部件之间提供高摩擦力。对于具有一个高摩擦表面和一个低摩擦表面的套筒,最下面的套筒的定向将决定是高摩擦表面还是低摩擦表面朝向下方的支撑物,例如地板。此外,这种类型的套筒可以与其他类型的套筒叠放,例如两侧都具有高摩擦表面的套筒。套筒可以通用于这样的可充气的气垫部件,而不必仅与叠放结合使用,尽管用于叠放是非常有利的。

当使用气垫部件时,为了有改变表面特征的多种选择,套筒可选地设置为一组具有不同表面的套筒。例如,该组包括至少一个在一侧或两侧都具有高摩擦材料例如橡胶的套筒,以及至少一个在一侧或两侧都具有低摩擦材料的套筒。有利地,具有一个低摩擦表面和一个高摩擦表面的套筒是这组套筒的一部分。

具有刚性板的囊袋

鉴于气垫部件和上述的套筒上下两侧均为柔性的,通过提供如下所述的囊袋,从而发现一种不同的有效替代方案。

该囊袋包括两个扁平的刚性板,该刚性板通过沿其周长的弹性带,例如波形带互相连接。该囊袋具有开口,用于在囊袋中的空腔中插入一个或多个气垫部件。当一个或多个气垫部件插入此空腔时,气垫充气将推压该两个刚性板使得它们彼此分离,这增加了两个刚性板之间的距离。这样的系统特别适用于举升或推压分开具有不规则表面的物体。鉴于气垫部件则可能会顺应不规则的表面或甚至被刺破,而无法进行必须的举升动作,该刚性板在相对大的表面上形成有明确距离的坚硬的交界面,就是为什么说在不规则表面的情况下相比柔性气垫这种囊袋改进了调节增加高度的动作。

通常,刚性板的尺寸大约等于气垫部件的尺寸,可能略微大点,例如比气垫部件大多达2厘米或甚至大多达5厘米,以便在气垫部件插入囊袋时覆盖住气垫部件。

刚性板的表面可适应于不同的用途,并且和上文关于气垫部件或套筒的表面所描述的一样,可包括高摩擦表面或低摩擦表面或其组合。

相应地,在一些实施例中,该囊袋包括第一侧上的第一向外片层和相对侧上的第二向外片层,其中该第一外片层具有比第二外片层更高的摩擦力。

具有一个刚性板和柔性片材的囊袋

下文中找到了另一种替代方案。在这个方案中,囊袋设有开口和空腔,用于将单个气垫部件或多个气垫部件通过该开口插入该空腔。通过一个刚性板沿其边缘区域与柔性片材固定形成该囊袋,跨过刚性板的宽度从边缘延伸到边缘使得在刚性板与柔性片材之间形成空腔。囊袋的空腔内设有至少一个气垫部件,以通过对气垫部件充气使刚性板和柔性片受到推压彼此分离,从而增加刚性板与柔性片之间的距离。

柔性片有利地为弹性可伸缩的,以便在空腔内的气垫部件充气时增大空腔的容积。

相应地,在一些实施例中,该囊袋包括在第一侧上的第一向外片层,其在刚性板或柔性侧上;以及在相对侧上的第二向外片层,其中第一外片层具有比第二外片层更高的摩擦力。

其他表面特征

可选地,气垫部件,或套筒或囊袋包括以下中的至少一个:

-织物或

-耐热或阻燃的功能性表面;

-表面上细长、突出的外形,用于机械加强;该细长、突出的外形可能由橡胶、硬质聚合物或金属制成;

-用于附着于磁性或金属表面的磁体或功能性磁性表面;

-用于固定至光滑表面的吸盘;

-合成的干性粘合剂聚合物,以便可移除地附着至表面。

细长、突出的外形还提供了防滑的摩擦波纹表面。特别地,这种细长、突出的外形作为锁定外形,使得在安装或运输期间,举升的元件例如家具、门或窗的边缘不会从表面滑出。

在一些实施例中,细长、突出的外形为与表面一体的部分,例如嵌在聚合物中或作为聚合物的一部分,形成表面。

对于细长、突出的外形,很多形状都是可行的。在一些实施例中,其高度小于宽度的两倍。可替代地,其高度不比宽度大,从而提供相对扁平但有效稳固的外形。例如,细长、突出的外形为直的,尽管弯曲的形状也是适用的,例如为同心圆或椭圆的形状。

例如,一个或多个这种特征设置在

-气垫部件的一侧或两侧;

-套筒的一侧或两侧;

-具有两个相对的刚性板的囊袋的一个或两个刚性板上;

-具有一个刚性板和一个柔性片结合形成空腔的囊袋的刚性板上或柔性片上或两侧。

用于叠放的气垫部件或叠放的套筒的固定机构

为了改进在使用上述类型的气垫部件时的高度调节,找到了一种实用的解决方案,将至少两个气垫部件彼此叠放,将此堆叠物放置在物体下方或两个物体之间,对气垫部件进行充气,由此举升或总体上移动物体。

为了使多个气垫部件在叠放时相对彼此固定,为了防止一个从另一个上滑落,可以使用各种固定机构。

可以将这些固定机构本身应用至气垫部件,或将它们应用至气垫部件插入其中的套筒或囊袋。这种套筒包括两个面对面的套筒片,该套筒片沿着边缘相连接,而留下一个开口用于将气垫部件插入套筒中的空腔,通常在放气状态下插入。套筒的尺寸近似等于且仅仅略大于放气的气垫部件。例如,套筒比放气的气垫部件的扁平侧大至多2厘米或至多5厘米。在一些实施例中,套筒设置为柔性但不易伸缩的片材,例如类似于气垫材料的片材。例如,该材料为耐用型,其设置为在举升50公斤或以上的动作中使用时承受应力和张力。可选地,该材料是如上文针对气垫部件所阐述的类型的纤维增强聚合物材料。对于气垫部件给出的各种表面的示例在这里同样适用,包括上述凸点的或波纹的高摩擦表面,以及低摩擦表面,例如增强织物朝向外部。在其他实施例中,套筒为弹性的,以使得不管气垫部件充气或放气都紧密地贴合气垫部件。

固定机构在上述的囊袋叠放时同样适用。

在一些实施例中,气垫部件或套筒或囊袋的边缘区域包括开口,例如孔或狭槽,穿过该开口可以拉动和固定绑带或线。例如,这种孔或狭槽设置在相对的片材彼此固定到一起的拐角或长边上。在实践中,使用者将叠放多个气垫部件,一个在另一个之上,并拉动系结物,例如绑带或线穿过这些孔,使得气垫部件在充气时相对于它们互相的位置稳定。通常,在完全充气之前系好系结物。

有利地,除了使用系结物,如上文所述,气垫部件或套筒或囊袋在一侧或两侧上设置有高摩擦表面。由此,气垫部件不仅通过系结物稳定在堆叠物中,还通过表面材料来固定防滑。将高摩擦表面设置为气垫的片材的一部分,或者设置为气垫插入其中的套筒或囊袋的一部分。

在其他实施例中,气垫部件或套筒或囊袋之间设置有护圈垫,用于通过将配合的护圈垫压在一起或通过将粘合护圈垫按压至气垫部件或套筒的表面上,来在叠放期间使相邻的片材或刚性板彼此固定。一旦气垫部件叠放好以后,或者,当套筒或囊袋内部具有气垫部件的套筒或囊袋叠放好以后,对叠放起来的气垫部件进行充气。例如,可以一次对一个气垫部件进行充气来完成充气,例如用单独的泵或共用的泵系统,该共用的泵系统具有连接至多个气垫部件的单个泵,并设置为通常通过阀按顺序对气垫部件充气。

护圈垫的一个示例包括魔术贴

作为另一个替代方案,护圈垫固定,例如胶粘至片材或套筒或囊袋,且设有粘性表面,使得在叠放时它们彼此粘接。粘性表面可选地设置为软质聚合物的光滑表面。因此其在叠放时的效果与魔术贴

在叠放时,护圈垫的使用以及穿过孔或狭槽的系结物的使用可以结合起来,以便实现额外的稳定性。

高度调节工具

为了改进使用气垫部件时的高度调节,找到了一种当在如上述丹麦专利DK177510B1所公开的方法中发生偏移时的实用解决方案,其具有技术改进,提供具有上部空洞的支撑块,该上部空洞形成空腔,气垫部件放在其中,使得在对气垫部件充气时容纳和支撑气垫部件的下半部的部分。该空洞防止带有套筒或不带有套筒的气垫部件不小心从块上滑落或滚落。这使得该系统相比最初提到的Dueholm的丹麦专利DK177510B1中的现有技术更加安全。

在一些实施例中,支撑块具有用于放置在支撑平面,例如地板上的下侧和具有空洞的上侧。可选地,支撑块的宽度和长度与气垫部件的片材尺寸类似,例如支撑块的宽度和长度在10-20厘米范围内的矩形。支撑块的高度通常在5到20厘米之间。空洞小于充气的气垫部件的厚度的一半,例如1-3厘米深。

如果需要将支撑块固定在下方的支撑物,例如地板上,与空洞相反侧的下侧可选地设有高摩擦表面,例如软质聚合物或橡胶表面,或粗糙的、凸点的或波纹的表面。可替代地,在其下侧部设置低摩擦表面,以便于在光滑的支撑物或地毯上滑动。低摩擦表面的示例为光滑基底上的织物,特别是如上所述的高强度织物或

支撑块可以与气垫部件的堆叠结合使用,例如包括叠放在支撑块上的套筒或囊袋。

可选地,为了调节高度,设置一个或多个放置在支撑块下方的扩展板。可自由选择扩展板的数量以将总高度调节至合适的水平。有利地,支撑板,可选地还有支撑块,设有高摩擦表面,或者设有配合的凸起与凹陷,使得能够防止多个支撑板之间的互相滑移。

例如,扩展板的最下方在其下侧具有低摩擦表面,以便于在光滑的支撑物或地毯上滑动,与上文关于支撑块所述类似。低摩擦表面的示例为光滑基底上的织物,特别是如上所述的高强度织物或

通常,扩展板为刚性的,例如实心的。然而,例如通过充气的高度可调节的扩展板也是可行的。

可选地,支撑块包括轮子,例如旋转轮,有利于在支撑面例如地板上的机动性。作为替代,使用滚珠滚子或滚子上的连续履带,履带可选地具有软片。可选地,通过例如远程控制、无线或有线连接的电动马达驱动轮子、滚珠滚子或履带。

共用气泵

在叠放状态下,可选地通过软管连接将气垫部件各自连接到一个气泵,例如手动操作的气球或电动泵。可替代地,通过软管连接将多个气垫部件连接到共用气泵,以便在泵气过程中同时对多个气垫部件进行充气,尽管也可以包括阀系统对气垫部件一个接一个地进行充气。在一些实施例中,充气工具额外包括阀装置,用于对气垫部件进行放气。可替代地,用于放气的阀远离充气工具,例如靠近气垫部件或在将气垫部件与充气工具连接起来的软管上。阀装置的一个示例靠近充气工具。

对于特别的应用,当需要按顺序进行充气和/或放气时,例如按顺序举升或下降的不同组合,通过在充气工具中或充气工具的外部提供相应的调节器来实现。调节器设置为用按键或用旋钮进行手动调节。可替代地,调节器连接至电子控制器,该电子控制器包括程序或可以进行编程,以便以特定顺序对气垫部件或气垫部件组一个接一个或共同进行充气或放气。在一些实施例中,控制器还连接至电动共用气泵,例如压缩机,以便在按顺序充气和放气过程中以及在此顺序的前后不用于充气时,启动和停止该共用气泵。

在简易的版本中,用手动操作的挤压气球或脚踏操作的风箱以及用于充气和放气的人工操作阀来完成充气。在更先进的形式中,该装置包括电动的、液压的或气动驱动的共用气泵,其通过可编程的电子控制器进行控制,该电子控制器功能性地连接至共用气泵以及调节器,用于对软管连接的气垫部件或气垫部件组的充气和放气进行调节。然而,也可以使用人工操作的阀和电驱动的压缩机。因此,所述的实施例的各部分的各种混合也是可行的。该装置在实际使用中的调节具有很大的多功能性和灵活性。

在另一个实施例中,充气工具设置为通过共用气泵在第一充气模式和第二充气模式之间选择性地切换;其中第一模式为同时对第一和第二气垫部件进行充气,第二模式为按顺序对第一和第二气垫部件先后进行充气。该原则相应地可扩展至两个以上的气垫部件。

在一些实施例中,该装置包括调节器,可选地为充气工具的一部分,该调节器具有连接至共用泵的进气口和第一出气口和第二出气口,第一出气口连接至第一气垫部件或第一气垫部件组,第二出气口连接至第二气垫部件或第二气垫部件组。调节器可调节为有选择地每次对第一和第二气垫部件或第一和第二气垫部件组中的一个进行充气。

装置的使用

根据本发明的装置适用于举升和调节各种元件,例如机器、框架、门、窗、墙壁以及家具,例如桌子或厨房元件。气垫部件放置在元件和支撑物之间,可以用于垂直的举升或非垂直的水平调节或者二者皆可。例如,将一个气垫部件放置在元件的各个角的下方或在桌子的每个桌腿下方。在上文中,已经给出了关于举升和下降的示例,然而,示例对于非垂直移动例如侧边移动同样适用。

更普遍地说,提供了在支撑物上移动物体的方法,其中物体依靠重力停留在支撑物上,且与支撑物有接触点。选取装置的一个表面,通常为该装置的下侧,其具有对支撑物的摩擦力,该摩擦力小于物体在支撑物上的接触点的摩擦力。低摩擦表面朝着支撑物,将该装置放置在物体下方,使得通过对气垫部件充气来延伸该装置的高度,这导致将物体举升离开支撑物。一旦举升起之后,例如当表面在支撑物上滑动时,或者在使用轮式支撑时通过在支撑物上滚动该装置,物体沿着支撑物移动。通常,支撑物为地板,然而也可以是其他类型的举升的平台。

方面

在下文中列举了关于上述一个或多个技术特征的结合的相关的方面。

第1方面,一种用于将物体相对于支撑物定位的装置,所述装置包括至少一个可充气的气垫部件(6),所述气垫部件(6)为柔性但不可伸缩的气密性片材(1),所述气垫部件(6)与充气工具(12)软管连接(11);其中所述气垫部件(6)成形为袋状物单元,其包括第一片材(1)和第二片材(1’),所述第一片材(1)和第二片材(1’)面对面设置并且沿边缘区域(4)接合以形成双层边缘;其中所述袋状物单元在放气状态下是扁平的,在充气状态达到圆弧形状。

第2方面,根据第1方面所述的装置,其中放气状态下的所述气垫部件(6)仅在50厘米的外接圆以内的尺寸上扩展,例如为矩形、方形、椭圆形或圆形;其中双薄片的厚度小于2毫米,例如在1.4至1.8毫米的区间,其中所述气垫的片材为纤维增强的聚合物薄片。

第3方面,根据前述任一方面所述的装置,其中所述第一片材(1)包括在所述气垫部件(6)的第一侧(21a)上朝外的第一外片层,所述第二片材(1)包括在所述气垫部件(6)的相对侧(21b)上朝外的第二外片层,其中所述第一外片层具有比第二外片层高的摩擦力。

第4方面,根据第3方面所述的装置,其中所述第一外片层为聚合物薄膜层,所述第二外片层为光滑织物层。

第5方面,根据第3方面所述的装置,其中所述第一外片层为聚合物薄膜层,其具有凸点的或波纹的表面。

第6方面,根据第3-5任一方面所述的装置,其中所述第二片材(1’)包括光滑织物(45),其仅在所述织物(45)的一侧上覆盖气密性的聚合物薄膜(44)层,例如涂覆有气密性的聚合物薄膜(44)层,并且所述聚合物薄膜层(44)朝内面向所述气垫部件(6)内部的空气容积(46),而所述光滑织物(45)层面向外,从而在所述气垫部件的一侧上的第二外片层上生成低摩擦表面。

第7方面,根据第3-6任一方面所述的装置,其中所述第一片材(1)设有面向外的聚合物薄膜层(44),以提供所述气垫部件(6)的高摩擦外侧。

第8方面,根据前述任一方面所述的装置,其中所述气垫部件(8)的边缘区域(4)包括相对的边缘和在相对的边缘上的每一条边缘上的至少一个孔(2),例如细长孔(2’),用于在将所述气垫部件(6)附接至另一个气垫部件(6)时,例如在叠放期间,进行将绑带或线(9)拉动穿过所述孔的步骤。

第9方面,根据前述任一方面所述的装置,其特征在于,在所述气垫部件(6)上设置护圈垫(8),护圈垫(8)包括魔术贴

第10方面,根据前述任一方面所述的装置,还包括具有空腔的套筒(21),所述套筒(21)由第一柔性片材(21a)和第二柔性片材(21b)沿着所述空腔的边缘区域互相连接形成,所述套筒设置为在所述套筒(21)中仅包含单个气垫部件,所述套筒(21)设有开口(27),用于将所述气垫部件(6)插入所述空腔中,所述开口(27)比所述气垫部件(6)的宽度长不超过5厘米,以便易于嵌入但紧密配合;其中所述气垫部件(6)设置在所述套筒(21)内,所述套筒(21)包括与所述气垫部件(6)的片材(1)的外表面结构不同的外表面结构;其中所述套筒(21)是由充分耐用的材料制成,用于在对所述气垫部件(6)充气时在举升动作期间覆盖住所述气垫部件而不会破损。

第11方面,根据第10方面所述的装置,其中所述套筒(21)包括具有不同表面摩擦力的两个相对侧。

第12方面,根据第11方面所述的装置,其中所述第一柔性片材(21a)包括第一外层,其为聚合物薄膜层,以及所述第二外柔性片材(21b)包括第二外层,其为光滑织物层。

第13方面,根据第12方面所述的装置,其中所述第一外层为具有凸点的或波纹的表面的聚合物薄膜层。

第14方面,根据第10-13任一方面所述的装置,其中所述第一柔性片材包括光滑织物(45),其仅在所述织物的一侧上覆盖气密性的聚合物薄膜层(45),例如涂覆有气密性的聚合物薄膜层(45),并且所述聚合物薄膜层(45)朝内面向所述套筒内部的容积,而光滑织物(45)面向外,从而在所述套筒的一侧上生成具有低摩擦表面的第一套筒侧。

第15方面,根据第14方面所述的装置,其中所述第二柔性片材设有面向外的聚合物薄膜(44)层,用于在与第一套筒侧相对的第二套筒侧上提供高摩擦力。

第16方面,根据第10-15任一方面所述的装置,其中所述套筒(21)的套筒边缘区域包括相对的边缘和在相对的边缘的每一条边缘上的至少一个孔,例如细长孔,用于例如在叠放期间,在将所述套筒附接至另一个套筒时,进行将绑带或线(9)拉动穿过所述孔的步骤。

第17方面,根据第10-15任一方面所述的装置,其特征在于,在所述套筒(21)上设置包括魔术贴

第18方面,根据第10或11方面所述的装置,其中所述表面结构包括以下当中的至少一个:

-织物或魔术贴

-耐热或阻燃的功能性表面;

-在表面上细长、突出的外形,用于机械加强,或用于提供有摩擦力的波纹表面以防止滑移,或者用于这两种情况;

-用于附着于磁性或金属表面的磁体或功能性磁表面;

-用于固定至光滑表面的吸盘;

-合成的干性粘合剂聚合物,以便可移除地附着至表面。

第19方面,根据前述任一方面所述的装置,还包括支撑块(13),其具有形式为空腔的上部空洞(15),所述空腔部分地容纳具有套筒或不具有套筒的所述气垫部件(6),使得在所述气垫部件(6)充气时所述空洞(15)容纳和支撑所述气垫部件(6)的下半部的部分。

第20方面,根据前述任一方面所述的装置,所述装置包括组合的支撑块(13)和刚性板(47a)、以及在所述支撑块(13)和所述刚性板(47a)之间的气垫部件(6),所述刚性板(47)包括垂直延伸的销(54),而且所述支撑块(13)设有容纳导向的销(54)的导向孔(53),以固定所述刚性板(47a)防止从所述支撑块(13)上滑落。

第21方面,根据第20方面所述的装置,其中所述导向的销(54)延伸穿过所述气垫部件(6)边缘区域中的孔(2),以固定所述气垫部件(6)防止从所述支撑块(13)上滑落。

第22方面,根据第19-21任一方面所述的装置,其中所述支撑块(13)包括其下侧的织物表面或魔术贴

第23方面,根据第19-21任一方面所述的装置,其中所述支撑块(13)包括连续履带(41)、滚子(19”)或轮子(19),例如旋转轮,以便于机动。

第24方面,根据第19-23任一方面所述的装置,其中还包括多个支撑板(17),所述支撑块(13)设置在多个叠放状态下的支撑板(17)的上方;其中所述支撑板(17)设有高摩擦表面,例如橡胶表面,或可替代地设有相配合的凸起和凹陷,以防止相对彼此滑动。

第25方面,根据第24方面所述的装置,其中多个叠放起来的支撑板(17)包括最下部的板,其下侧上的摩擦力比上侧更小。

第26方面,根据前述任一方面所述的装置,包括囊袋(5),其具有用于插入所述气垫部件(6)的开口(27);所述囊袋(5)包括两个扁平的刚性板(47a、47b),所述刚性板(47a、47b)面对面,并通过弹性带(31、31’),例如波形带(31’)沿周长互相连接;其中所述气垫部件(6)设置在囊袋(5)中,可选地,所述气垫部件(6)设置在套筒(21)中,以便通过对所述气垫部件(65)充气使得两个刚性板(47a、47b)受到推压而彼此分离,从而增加两个刚性板(47a、47b)之间的距离。

第27方面,根据第26方面所述的装置,其中至少一个板(47a、47b)包括以下当中的至少一个:

-织物或魔术贴

-耐热或阻燃的功能性表面;

-表面上细长、突出的外形,用于机械加强,或用于提供有摩擦力的波纹表面以防止滑移,或者用于这两种情况;

-用于附着于磁性或金属表面的磁体或功能性磁表面;

-用于固定至光滑表面的吸盘;

-合成的干性粘合剂聚合物,以便可移除地附着至表面。

第28方面,根据前述任一方面所述的装置,包括囊袋(5),其具有开口(27)和空腔,用于将所述气垫部件(6)穿过所述开口插入所述空腔中;所述囊袋(5)由一个刚性板(47a)形成,所述刚性板(47a)具有固定有柔性片材(21b)的边缘区域,所述柔性片材在刚性板的整个宽度上从刚性板的一条边延伸至另一条边,以便在刚性板(47a)和柔性片材(21b)之间形成空腔;其中所述气垫部件(6)设置在囊袋(5)的空腔内部,以通过对气垫部件(65)充气使得刚性板(47a)和柔性片(21b)受到推压而彼此分离,从而增加所述刚性板(47a)与柔性片(21b)之间的距离。

第29方面,根据第28方面所述的装置,其中所述板(47a)包括以下当中的至少一个:

-织物或魔术贴

-耐热或阻燃的功能性表面;

-在表面上的细长、突出的外形,用于机械加强,或用于提供有摩擦力的波纹表面以防止滑移,或者用于这两种情况;

-用于附着于磁性或金属表面的磁体或功能性磁表面;

-用于固定至光滑表面的吸盘;

-合成的干性粘合剂聚合物,以便可移除地附着至表面。

第30方面,根据前述任一方面所述的装置,其中通过所述的软管连接(11)将所述气垫部件(6)连接至便携的电池供电的气泵(39),所述气泵(39)具有达到至少1.5巴,例如达到2巴的泵能力,所述泵的尺寸小于片材的尺寸。

第31方面,根据前述任一方面所述的装置,其中所述装置包括多个叠放状态的气垫部件(6),一个在另一个上方。

第32方面,根据前述任一方面所述的装置,其中所述装置包括共用气泵(12、38、40),其软管连接至所述气垫部件(6)以及至少一个另外的气垫部件(6),并且设置为同时对所述气垫部件(6)充气。

第33方面,一种操作根据第1-18任一方面所述的装置的方法,所述方法包括:

-提供多个可充气的气垫部件(6),

-将所述气垫部件(6)一个叠放在另一个上方,可选地设置在套筒(21)中;

-将堆叠物(3)放置在物体下方,

-对所述气垫部件充气,由此举升物体。

第34方面,根据第33方面所述的方法,所述方法还包括在所述气垫部件(6)或所述套筒(21)或者这二者都设有至少一个孔,所述孔位于所述气垫部件(8)或套筒(21)的边缘区域(4)的相对边缘的每一条边缘上,将绑带或线(9)拉动穿过所述孔(2),并用所述带或线(9)将所述气垫部件(6)或套筒(21)彼此附接,当叠放好所述气垫部件(9)时,或者当叠放好所述套筒(21)时,其中所述气垫部件(6)在所述套筒(21)中,随后对堆叠物中的所述气垫部件(6)充气。

第35方面,根据第33方面所述的方法,所述方法还包括设置护圈垫(8),其包括气垫部件(6)或套筒(21)上的魔术贴

第36方面,在支撑物上移动物体的方法,其中物体靠重力停放在支撑物上,具有与支撑物的接触点,所述方法包括,提供根据权利要求1-32中的任一项的装置;选择装置,所述装置的表面对支撑物的摩擦力低于物体在支撑物上的接触点的摩擦力;将表面定向为紧靠支撑物,并将所述装置放置在物体下方;通过对所述气垫部件充气,增大所述装置的高度并将物体从支撑物上举起来;在由所述装置举起的同时沿所述支撑物移动物体。

附图说明

将参照附图对本发明进行更详细的说明,其中

图1示出了在根据本发明的系统中采用的现有技术的气垫部件,其中a)为透视图,b)示出了三种情况,未充气的、正常充气的、高压充气的;

图2示出了具有气垫部件的装置的不同组件;

图3示出了a)用于气垫部件系统的不同组件,以及b)气垫部件的堆叠物;

图4示出了用线或绑带绑在一起的气垫部件的堆叠物,该堆叠物为a)中度充气状态以及b)完全充气的;

图5示出了气垫部件的一个实施例,该气垫部件a)具有沿边缘区域的孔,用于将堆叠物绑在一起,以及b)用线或绑带绑到一起;

图6示出了气垫部件的一个实施例,该气垫部件具有a)用于安全叠放的魔术贴

图7示出了气垫部件,其具有a)一侧上的高摩擦表面,以及b)一侧上的低摩擦表面,其中c)为横截面原理示意图;

图8示出了a)在支撑块上的气垫部件,b)具有高度调节支撑板的支撑块,c)具有轮子的支撑块,d)具有圆柱滚子的支撑块的侧视图,e)具有圆柱滚子的支撑块的底面透视图,f)具有滚珠滚子的支撑块的侧视图,g)具有滚珠滚子的支撑块的仰视图,h)支撑块的滚子上具有连续履带,i)支撑块的滚子上具有连续履带,该履带具有软片,j)用于气垫部件的支撑块,该支撑块具有滚子和的扁平的空洞;

图9示出了具有套筒的气垫部件,其中该套筒示为a)具有开孔,b)具有光滑表面,c)具有波纹表面,以及d)具有波纹表面的放大图(非等比例);e)具有织物或

图10示出了在囊袋内的气垫部件,该囊袋具有两个沿周长由弹性带连接起来的刚性板,其中囊袋沿其周长包括a)伸缩的弹性带或b)弹性波形带,c)具有包括织物或魔术贴

图11示出了具有仅一个刚性板和相对的柔性套筒侧的囊袋,其中a)刚性板具有功能性的表面,b)功能性的表面包括织物或魔术贴

图12示出了具有刚性板的支撑块,通过相配合的导向销和孔引导该刚性板,示出了a)收起来的状态,b)插入有气垫的状态,c)具有用于固定套筒的空洞的替代实施例,d)包括轮子的实施例,e)具有空洞的扁平版;

图13示出了具有小型电池驱动泵的气垫部件。

具体实施方式

在下文中,相同或相应的元件带有相同的引用标记,并且以下不再对附图中的不同图片内的各个元件做重复的描述性解释。

图1a示出了现有技术的可充气的气垫部件6,其也用作本文所述的系统的一部分,特别是相比现有技术的气垫部件进行改良时。如图1a所示,气垫部件6为扁平的袋状物单元,其具有两层粗糙而且柔性但不易伸缩的材料,该材料面对面放置,并且例如通过焊接22,可选地为超声波焊接,沿边缘区域4接合。在显示的实施例中,气垫部件6包括片材1折叠起来的矩形件,使得折叠部24构成矩形的一条边,其余的边缘区域4构成矩形的另外三条边。在折叠部24设置有向外突出的可弯曲连接件10的底垫,用于连接至包括进气阀14的充气气球12。通过手动挤压气球来人工操作气球12,这使得进气阀关闭。在气球12处设置有放气阀16,其具有致动器按钮18,用于对气垫部件放气。在边缘区域4的拐角部分设置有孔20。可选地,连接件10可以突出,同时与24处的折叠边形成锐角,使得气球12相对于气垫部件6倾斜。

图1b示出了相应产品的三种充气状态,未充气的、正常充气的以及高压充气的。

图2示出了具有气垫部件6的系统的组件。气垫部件6包括连接件10和快锁联结元件26。设置气球12用于人工泵气,其包括与长软管11相连接的阀16。可根据需要将长软管11缩短。可选地,软管快锁联结元件28设置为通过阀16与长软管11连接。可选地,在软管11和软管快锁联结元件26之间设有止回阀30,其可以连接至软管快锁联结元件26。

图3a中示出了作为系统的一部分的多个气垫部件6,该系统具有各种其他可选的组件,用于连接不同类型的泵,包括人工操作的气球12、具有风箱38的脚踏泵或者电动气泵40。组件用于表示互相之间的连接,然而,组件的选取也可以视作是气垫部件系统所必需的。此外,可以改变气垫部件6的数量,因为三个气垫部件6的数量仅仅是示例。如果多个气垫部件6连接至这些泵12、38、40当中的一个,而不是每个气垫部件6一个泵,歧管32的使用是有利的,歧管32具有单个连接头36连接至泵12、38、40以及多个出口连接头34,一个出口连接头34用于每个相连的气垫部件6。歧管32可以表现为2:1、3:1、4:1、5:1或6:1的歧管或甚至可以将更多的气垫部件连接到单个泵。在附图中,不受连接的气垫部件的数量的限制,示出了3:1和2:1连接的歧管。歧管32设有输出连接头件34,输出连接头件34可设有软管快锁联结元件。歧管还包括用于连接软管11的软管连接头件36,其可连接至气球12,或连接至脚踏泵38或连接至电动气泵40。

使用三通管代替双通道的歧管也是可行的。另一个替代方案包括取代歧管的调节器,其中调节器连接至单个泵,通常为电动泵40,且设置为按顺序,例如一个接一个地对相连接的气垫部件充气。调节器可选地还包括阀系统,以将气垫部件同时排空,或根据预设的放气顺序,例如一个接一个地排空。

如图3a所示,气垫部件6在边缘区域设有孔2,以便在叠放时将多个气垫部件6绑在一起,例如用线、夹钳、或塑料带,例如自锁塑料带。由于孔2设置在拐角而且在边缘上,可以用各种方式将气垫部件绑在一起。如图3a所示,只有三条边上设有孔2,因为如上文所述,气垫部件6通过折叠片材设置为袋状物单元。然而将片材沿全部四条边焊接和粘合起来也是可行的,例如如图7a中所示。可在拐角设置孔,如图7a所示;或仅远离拐角设置孔;或在拐角和远离拐角的边缘上都设置孔,如图3a所示。

图3b示出了具有三个气垫部件6的堆叠物3,例如图3a中所示的类型。为了使气垫部件6在叠放时不会相对彼此滑动,可以采用不同的方法,下文将会进一步详细解释。例如,气垫部件6设置有高摩擦表面7,可选地为橡胶表面,其使得它们易于叠放,降低了滑移的风险。

图4a示出了气垫部件6的堆叠物,通过联结元件9,例如线、夹钳或带状物,例如自锁带,延伸穿过边缘区域或拐角的孔2,将气垫部件6的堆叠物绑在一起,以组装和固定堆叠物。在边缘,或者还设有连接件10的折叠部处,或在此边缘或折叠部的相应的拐角处,将它们绑在一起。也可以在相对边缘或拐角将它们绑在一起。图4a和4b示出了具有不同充气程度的气垫部件6的堆叠物。例如,气垫部件为如图3a所示的类型或如图7所示的类型。可替代地,作为选项,通过延伸穿过孔2的伸缩杆将堆叠物中的气垫部件6连接起来。

图5a示出了另一种气垫部件,除了设有连接件的折叠部以外的边缘区域具有细长孔2’。可以用联结元件穿过在连接件10左右的这些边缘上的孔2’,将这种类型的气垫部件6绑起来。图5b示出了这种气垫部件的堆叠物的端视图,该端视图为从与连接件10开始延伸的边缘或折叠部相对的一侧所示。

图6a示出了在扁平的片材上的魔术贴

图7a示出了具有高摩擦表面的气垫部件。例如,一侧上的聚合物薄膜片表面,可选地为天然橡胶表面或合成橡胶表面。一些类型的橡胶向玻璃和其他光滑表面呈现几乎粘性的表面,由此具有高摩擦力。可选地,聚合物薄膜片表面为粗糙的或有纹理的,例如具有波纹表面。在一些实施例中,该表面包括整个片材上的脊和槽。这种高摩擦表面对于举升光滑的物体是尤其有益的,例如玻璃制品,比如门、窗或镜子。然而,它们也适用于关于举升家具、家用电器、或橱柜,尤其是厨房用具。

图7b示出了具有低摩擦表面的气垫部件。示例为光滑的织物,例如尼龙织物,可选地由弹道尼龙纱制成。这种气垫部件的光滑低摩擦表面在将气垫部件插入紧紧的狭缝中的情况下是有益的,这种情况下气垫部件粘性的或粗糙的表面会阻碍插入或至少对于使用者而言很困难。对于气垫部件在表面上滑动,例如当被举升物体由一个或多个气垫部件支撑的同时在地板上被拖动至另一个地点时,,光滑的低摩擦片材也是有益的。

图7c示出了两个片材1、1’,其沿着边缘区域4接合以便密封住片材之间的内部容积46,并形成如图7a或7b中的类型的气垫部件。第一片材1为增强织物45和两层聚合物薄膜44的层压物,该增强织物45例如尼龙或聚乙烯,该两层聚合物薄膜44将增强织物45夹在中间并且提供气密性。第二片材1’为光滑的增强织物45和仅在织物一侧上的单层聚合物薄膜的层压物。在图7c中示出的例子中,片材1的上层包括朝外的聚合物薄膜44。另一层片材1’定向为光滑织物45朝外,聚合物薄膜44朝内。这样的气垫部件的一个外侧具有光滑织物45,而一个外侧具有朝外的聚合物薄膜44。鉴于光滑织物45摩擦力低,聚合物薄膜44可由高摩擦材料制成,例如橡胶。由此使用者可以选择最合适的一侧朝上和朝下,例如聚合物薄膜44朝上以及光滑的低摩擦增强织物45朝下,以便保证举升的物体不会相对气垫部件滑动且气垫部件能够很容易在地板上滑动。在这个示例中,图7a和图7c示出了图7c的气垫部件的两侧。可替代地,上层也可以设置为两层层压物,其只有一层聚合物薄膜,并在上部片材的外侧上。聚合物薄膜可以设置表面纹理,例如凸点或波纹等。片材的这些原理也适用于套筒。

本文所使用的术语低摩擦和高摩擦是片材表面对光滑的硬质表面,例如玻璃或瓷砖的摩擦力。高摩擦描述了高于低摩擦的摩擦力。例如,如果将气垫部件放置在玻璃板上,用低摩擦表面对着玻璃表面,而且气垫部件上没有其他的重量,例如当在气垫部件的一侧给它一个短促的推力时,该气垫部件在玻璃板上很容易滑动。即使是在轻柔的人工推动下,气垫也能在推动之后滑动一段时间和一段距离,例如距离施加推力的地点50厘米以上。与之相比,如果气垫部件设置有高摩擦表面并且放置在这样的玻璃板上,侧向的推动不会使气垫在玻璃板上相应地滑动。通常,在停止推动之后,气垫部件将立即停下并静止。

对于气垫部件,对于其表面关于光滑或是粗糙、低摩擦或是高摩擦,存在多种可能性。例如,可以两侧都是光滑的;两侧都是粗糙的、凸点的或波纹的;或一侧是光滑的而一侧是粗糙的、凸点的或波纹的,从而提供相应的低摩擦表面或高摩擦表面。

例如,当在举升物体以及在表面上拖动它们时,将气垫部件做成一侧是粗糙的或凸点的或波纹的而一侧是光滑的是很有益的。高摩擦表面对着物体有助于稳当地举升物体,例如家具、玻璃制品、家用电器或橱柜,降低了物体从气垫部件上滑落的风险。低摩擦表面使得气垫部件易于在支撑面上例如地板上滑动,同时支撑被推动或拖动的物体。光滑的片材使得不仅能在光滑的支撑面上,例如瓷砖地板或木地板上滑动,还能在地毯上滑动。

图8a示出了举升气垫部件6的另一个原理,以便调节举升水平。在这个实施例中,在气垫部件6下方设置支撑块13。支撑块13设有空洞15,当气垫部件6充气或部分充气时容置在该空洞15中。空洞15提供了气垫部件6的稳定就位,并且防止气垫部件6从支撑块13上侧滑,特别是在充气和承受被举升的物体的压力时。朝向空洞15的高摩擦表面还减小了滑出空洞15的风险。另一方面,朝向待举升的物体的高摩擦表面确保了气垫部件6不会从物体上意外滑离。例如,气垫部件6包括具有凸点或波纹表面的外片层,该层朝上,以便在举升时与物体相邻接。

可选地,如图8b所示,为了调节高度,与支撑块13一起设置了多个扩展板17,扩展板17的数量是自由选择的,以便将总高度调节至合适的水平。有利地,支撑板17,可选地还有支撑块13,设有高摩擦表面或具有相配合的凸起和凹陷,使得能够防止多个支撑板17之间的互相滑移。当使用这样的气垫部件6和支撑块13的组合来举升物体,例如举升厨房用具、衣柜或其他类型的家具时,若支撑块13设有摩擦力非常低的下侧或者具有轮子19,如图8c所示,很容易进行定位或移动。可替代地,最下部的支撑板17设置有轮子。

通常,扩展板17会是刚性的,例如实心的。然而,弹性的橡胶板或甚至高度可调节的扩展板,例如通过充气的扩展板,也是可行的。

搬运者在较短或较长的距离内搬运重型家具时,通常使用带轮子的滑车。具有轮子19的支撑块13使得搬运者能将物体举升至更高的点,有助于快速地、容易地进行举升并随后移动物体,同时降低举升的人受伤的风险。

作为轮子的替代方案,存在改良支撑块13的多种选项。例如,其包括轴线平行的多个圆柱滚子19’,如图8d的侧视图和图8c的底部透视图所示。另一个示例是如图8f的侧视图和图8g的仰视图所示的滚珠滚子,其中对应的滚珠轴承43设有实心滚珠19”,使得滚珠19”的小半部分伸出轴承以在地面支撑上滚动,同时滚珠19”的其余部分保持在轴承43内。由于轴承43包住滚珠19”的大半部分,将滚珠19”固定在轴承43内但使其自由地旋转。图8h示出了滚子上的两个连续履带41中的一个,借助履带,支撑块13可以像坦克一样在地面上移动,对地面光滑程度的依赖较低。可选地,如图8i所示,滚子19”’上的连续履带41设有软片42,例如橡胶片。图8j公开了用于气垫部件6的支撑块,其具有滚子19和扁平的空洞15。

在一个先进的实施例中,滚子或连续履带是电力驱动的,例如由有线或无线远程控制电机55驱动。

下文中找到了不同的解决方案,以代替关于图7所解释的在气垫部件6上设置高摩擦和低摩擦表面。

图9a示出了气垫部件6和套筒21,套筒21具有用于将气垫部件6插入套筒21内的空腔的开口27。可选地,套筒21具有用于容置连接件10的开孔23。例如,这样的套筒21设有表面材料,其背向气垫部件6的表面材料,这使得能够适应这种气垫部件6的所需表面特性。

例如,将多个套筒21设置为具有互相不同的表面以及不同的表面摩擦力的组合,以便在使用单个类型的气垫部件6时,选择对于给定目的最有益的套筒21。这具有附加销售的优势和对现有气垫部件6的多功能性的改进,特别是对于那些使用者,其已经购买了气垫部件6,并且需要扩展该气垫部件6的多功能性而无需更换气垫部件6本身。特别地,要指出的是,套筒21的生产成本和销售价格通常低于气垫部件,因为不需要泵12和阀装置16。

图9b示出了这种套筒21的实施例,其包括第一柔性片21a,该第一柔性片21a形成具有光滑外表面29a的第一套筒侧,例如具有低摩擦、易滑动的表面材料。图9c示出了这种套筒21的实施例,其包括第二柔性片21b,该第二柔性片21b形成具有高摩擦防滑移材料的第二套筒侧,例如柔性材料的波纹外表面29b,可选地为天然或合成橡胶材料。图9d更详细地示出了波纹表面29b。

至于气垫部件6,关于套筒21的表面光滑或粗糙、低摩擦或高摩擦存在多种可能性。例如,可以两侧都是光滑的;两侧都是粗糙的、或凸点的、或波纹的;或者一侧是光滑的而一侧是粗糙的、或凸点的、或波纹的,以便提供相应的低摩擦或高摩擦表面。如同关于气垫部件本身的不同表面的说明,插入狭缝、举升物体以及拖动和滑动的示例和论述在此情况下同样适用。

例如,使用气垫部件6或套筒21,该气垫部件6或套筒21两侧都有凸点或波纹表面,例如整个元件上的连续凹槽,有益于在其上方举升、放置以及平衡薄的元件,例如玻璃制品、玻璃窗格,而不会有这些薄的元件从气垫部件上滑落或此气垫部件在支撑表面上无意中移动并且造成伤害的风险。

还应当提到的是,当例如如图3b中所示的叠放多个气垫部件时,光滑面和粗糙或凸点或波纹高摩擦表面的组合是有益的。这并不是只有在气垫部件6本身设置有低摩擦和高摩擦表面时是有效的,使用套筒21时也是有效的。在这种情况下,联结元件9或者魔术贴

图9e到9k示出了套筒的不同示例。图9e示出了具有功能性表面29c的套筒,其包括位于套筒的至少一侧21c上的织物或魔术贴

可替代地,特别是为了在玻璃上的高摩擦力,至少一个表面设有合成的干性粘合剂聚合物51,如图9k所示。这种粘合剂是从自然界中模仿壁虎的足所获知的,因为壁虎可以沿着垂直的墙壁上以及倒立在天花板上爬行。在US7762362以及德国专利申请DE201510101290中公开了干性粘合剂的示例。US2008/169003、US2014272272以及US8882996中普遍地描述和讨论了微观结构的干性粘合剂,涉及静电学和范德华力。在US2014272272中,根据壁虎足解释了干性粘合剂通常使用不对称的微观结构的毛发,其在优选的方向上有载荷时产生了大的接触面积。当载荷换向时,粘合剂从表面上脱离,几乎不需要力。相应地,这种功能性表面在平整地紧靠支撑物时结实地固定至支撑物,防止滑动,但通过从一个角或一条边开始然后一直拖拽套筒21的其余部分,将套筒从表面上提起,可以容易地从支撑物上移走。

为了改进在使用气垫部件或气垫部件的堆叠物时的高度调节或宽度调节,找到了一种实用的方案,如图10a所示,提供囊袋5,其具有两个用弹性带31沿周长连接起来的两个扁平的刚性板47a、47b。弹性带31可以是如图10a所示的光滑且有弹性的,或者可替代地,如图10b所示的弹性之字带31’,像风箱一样。当一个或多个气垫部件6插入这种囊袋5内的空腔时,气垫部件6或者多个气垫部件6的充气将推压两个刚性板47a、47b使它们分离开,这增加了两个刚性板47a、47b之间的距离。两个刚性47a、47b板分离引起扩张如箭头33所示。这种系统对于举升以及一般分离不规则表面的物体尤其有益。鉴于气垫部件6可能会顺应不规则的表面,或甚至被刺破,无法执行必要的举升或推动动作,刚性板47a、47b在相对大的表面上产生了有明确距离的坚硬的交界面,这是为什么说在不规则表面的情况下囊袋5与柔性气垫部件6相比改进了调节增加高度的动作。

与关于图9的说明类似,囊袋5的至少一个刚性板47a、47b的表面可以设有不同的功能性表面29c并且具有特定的特性特征,例如

-织物或魔术贴

-斜线或纵向方向的细长、突出的外形48,参见图10d和图10e;

-磁铁49或功能性磁性表面49’,参见图10f;

-吸盘50,参见图10g;

-合成的干性粘合剂聚合物51’,参见图10h;

-凹陷或孔53,以稳当地叠放至另一个囊袋5或间隔板,该间隔板具有适应于凹陷或孔53的相配合的销;参见图10i;囊袋可选地包括轮子19。

为了改进在使用气垫部件或气垫部件6的堆叠物时的高度调节或宽度调节,找到了另一种实用的方案,如图11a所示,提供囊袋5,其由一个刚性板47a和固定有柔性片材21b的边缘区域形成。柔性片材21b在刚性板47a的整个宽度上从一条边延伸至另一条边,以在刚性板47a和柔性片材21b之间形成空腔,用于插入气垫部件6。气垫部件6设置在囊袋5的空腔内部,以通过对气垫部件65充气使得刚性板47a和柔性片21b被推压而彼此分离,从而增大刚性板47a与柔性片21b之间的距离。

此外,这种系统对于举升以及一般分离不规则表面的物体尤其有益。鉴于气垫部件6可能会顺应不规则的表面,或甚至被刺破,无法执行必要的举升或推动动作,刚性板47a在相对大的表面上产生了有明确距离的坚硬的交界面,这是为什么说在不规则表面的情况下,囊袋5与柔性气垫部件6相比改进了调节增加高度的动作。

与关于图9的说明类似,刚性板47a或柔性片21b的表面可以设有不同的功能性表面29c,参见图11a,例如具有合成的干性粘合剂聚合物51,如上文所述。其他可能的特定特性的表面特征有-织物或魔术贴

-斜线或纵向方向的细长、突出的外形48,参见图11c和图11d;

-磁铁49或功能性磁性表面49’,参见图11e;

-吸盘50,参见图11f;

-凹陷或孔53,用于稳当地叠放至另一个囊袋5或间隔板,该间隔板具有适应于凹陷或孔53的相配合的销;参见图11g;囊袋可选地包括轮子19。

图12a和图12b示出了支撑块13和刚性板47a,该刚性板47a通过相配合的导向销53和导向孔54进行导向。可选地,导向销为可伸缩的。图12a示出了收起状态的支撑块,图12b示出了气垫部件插入在支撑块13与刚性板47a之间的状态。可选地使用销53来防止气垫部件从支撑块13滑出。例如,销53延伸穿过气垫部件中的孔2,例如图3a和图7中示出的孔20。这是一个实施例,其中气垫部件通过利用在气垫部件的边缘区域或拐角的孔2来固定防滑。

可替代地,或者除了延伸穿过气垫部件的孔2的销53之外,可以在支撑块13中设置空洞15。图12c示出了一实施例,其中支撑块13包括空洞15,用于固定气垫部件6防止从支撑块13上滑落。在图12d中,示出的支撑块具有轮子19,类似于图8c中的实施例。图12d示出了另一种扁平的支撑块14,其包括轮子19。可替代地,使用滚珠滚子或连续的履带,类似于在附图图8d到图8i所示出的那些。支撑块13具有扁平的浅空洞,用于支撑和固定气垫部件6。此外,在这种情况下,可选地使用销来穿过气垫部件中的孔2。

图13示出了另一种气泵39,其通过软管11连接至气垫部件6。气泵39设置有充气按钮和放气按钮,由加号和减号示出。泵39为小型的而且是电池供电的。该泵可以提供达2巴的压力,可选地为3巴,这远远高出了通常人用如上文所示的简易气球12压入气垫部件6可以达到的力量,其通常的压力在0.8巴到1.2巴之间,强壮的使用者也只能达到1.6巴。此外,如果需要多种充气放气顺序,这简化了使用者的操作,特别是对于窗户安装工或家具搬运工而言。而且,这种泵39易于精准的调节/平衡。可以看到,泵39的尺寸小于气垫部件的宽度,气垫部件的宽度通常为10-20厘米并且在30厘米的外接圆之内。

标号列表

1 气垫部件6的第一片材

1’ 第二片材

2 边缘区域4的孔

2’ 细长孔

3 气垫部件的堆叠物

4 气垫部件6的边缘区域

5 囊袋

6 可充气的气垫部件

7 摩擦橡胶表面

8 魔术贴

9 穿过边缘区域的孔的联结元件

10 连接件

11 长软管

12 气球

13 支撑块

14 气球12的进气阀

15 支撑块13的空洞

16 放气阀

17 高度扩展板

18 用于放气的致动器按钮

19 支撑块13的轮子

19’ 支撑块13的圆柱滚子

19” 支撑块13的滚珠滚子

19”’ 连续履带的滚子

20 角孔

21 套筒

21a 第一柔性片材

21b 第二柔性片材

21c 具有功能性表面29c的套筒侧

22 焊接

23 套筒21的开孔

24 气垫的折叠部

26 气垫部件的快锁联结元件

27 套筒插入开口

28 气球联结元件

29a 套筒21的第一柔性片材21a的光滑表面

29b 套筒21的第二柔性片材21b的波纹表面

29c 功能性表面

30 止回阀

31 柔性带

31’ 柔性波形带

32 歧管

33 表示带31的扩张的箭头

34 歧管32的输出连接头件

36 连接软管的连接头件

38 脚踏泵

39 手持气泵

40 气泵

41 滚子19”’上的连续履带

42 履带41上的软片

43 用于滚珠滚子19’的滚珠轴承

44 片材1的气密层

45 片材1的光滑增强织物

46 气垫部件的内部容积

47a 囊袋5或支撑块13的上刚性板

47b 囊袋5的下刚性板

48 表面上细长、突出的外形

49 磁铁

49’ 磁性表面

50 吸盘

51’ 干性粘合剂聚合物

52 凹陷

53 销54的导向孔

54 与导向孔53相配合的销

55电 动马达

相关技术
  • 用于通过可充气的气垫部件将物体相对于支撑物定位的装置,这种装置的操作方法以及移动物体的方法
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技术分类

06120113796350