安全弓形架的闭锁装置、乘客收纳部以及具有这种闭锁装置的游乐设施的制作方法

文档序号:28564527发布日期:2022-01-19 17:12阅读:91来源:国知局
安全弓形架的闭锁装置、乘客收纳部以及具有这种闭锁装置的游乐设施的制作方法

1.本发明涉及一种具有权利要求1的特征的安全弓形架的闭锁装置、一种具有权利要求17的特征的乘客收纳部、以及一种具有权利要求18的特征的游乐设施,其中,该闭锁装置具有流体通道,该流体通道具有磁流变流体。


背景技术:

2.从现有技术中已知各种设计的具有闭锁装置的安全弓形架。这样的游乐设施例如是过山车,其中乘客承受强烈的加速度。在乘坐游乐设施时,乘客由安全弓形架保持在其乘客收纳部中,其中,安全弓形架通过锁定系统被锁定。根据din en 13814标准,根据影响乘客的加速度规定了相应的锁定系统。
3.为了从乘客收纳部进行乘降,安全弓形架通常通过调节单元绕旋转轴线枢转。另一方面,安全弓形架在行驶期间借助机械闭锁装置如此锁定,使得即使在调节单元发生故障时,安全弓形架也保持在关闭位置。
4.现有技术的缺点是,已知的机械闭锁装置由于不断使用和承受负载而遭受严重磨损,由此维护费用很高。机械闭锁装置也与附加的重量相关联,由此由于较高的车辆重量而需要消耗更多的能量来加速。
5.具有常规的液压阀的液压闭锁装置或调节单元在高压差下不利地导致阀泄漏,由此减少了闭锁装置或调节单元的闭锁力或调节力,并且增加了维护需求。


技术实现要素:

6.在此提出本发明。
7.因此,本发明的目的是提出一种改进的安全弓形架的闭锁装置,该闭锁装置以符合目的的方式改进了现有技术中已知的闭锁装置,并且一方面是故障安全的,另一方面不易泄漏和磨损。
8.根据本发明,该目的是通过一种具有权利要求1的特征的安全弓形架的闭锁装置、一种根据权利要求17的特征的具有闭锁装置的乘客收纳部、以及一种具有权利要求18的特征的游乐设施来实现的。
9.本发明的另外的有利设计方案在从属权利要求中给出。
10.具有权利要求1的特征的安全弓形架的闭锁装置具有:具有磁流变流体的流体通道,可移动的闭锁构件,以及磁体装置,其中,闭锁构件在移动时迫使流体通过流体通道。闭锁构件相应地与磁流变流体在运动学上有效连接并因此与磁流变流体液压耦合,并且可以将安全弓形架的移动或枢转移动传递到流体通道中的磁流变流体。此外,流体通道具有至少一个通道部段,其中,磁体装置至少如此布置在通道部段的两个相对的侧壁上,使得磁体装置的磁场的磁力线可以横穿通道部段。优选地,磁体装置的磁场的磁力线横向于流动方向横穿通道部段,其中,一方面自然通过磁力线的曲率以及以一种优选改进方案的形式,如
将在后面详细说明的那样,可以将磁力线有针对性地相对于通道部段中的流动方向倾斜或弯曲地取向。磁流变流体在磁体装置的磁场中极化,由此磁流变流体的颗粒在磁体装置的磁场中沿着磁力线,即横向于流动方向取向或极化。由此,通道部段中的磁流变流体的粘度优选地增加到耐压固化,并且流体通道以及因此安全弓形架被闭锁或安全弓形架的移动被强烈地阻尼。
11.在此和在下文中,流体通道被理解为一种尽可能无泄漏地强制引导流体的开放或封闭系统。流体通道可以优选地形成封闭回路,即流体回路,或者具有至少一个第一端部和至少一个第二端部的系统,其中,在至少一个第一端部和至少一个第二端部之间存在至少一个连接部,流体可以通过该连接部从至少一个第一端部流到至少一个第二端部。
12.本发明的一个改进方案规定的是,磁体装置具有第一状态和第二状态,其中,在该第一状态下,磁力线横穿通道部段,并且其中,在该第二状态下,磁力线由通道部段转向或偏转或者在通道部段中被削弱。因此,第二状态对应于通道部段中的磁体装置的磁场被减弱或最小化的状态,由此磁流变流体的粘度保持基本上不变并且磁流变流体可以在流动方向上几乎不受干扰地流过通过磁体装置的通道部段。安全弓形架在第二状态下被释放并且可以移动或枢转。
13.本发明的另一有利设计方案规定的是,磁体装置至少分段地围绕通道部段。特别优选的是,通道部段具有圆形横截面,从而磁体装置以旋转对称、尤其是完全旋转对称的方式围绕通道部段布置。尤其优选的是,磁体装置可以在圆周上被分为至少两个区域,其中,第一区域可以形成北极,并且第二区域可以形成南极。相应地,磁通量沿着磁力线从北极流向南极,并且在该过程中横穿流体通道的通道部段。
14.本发明的另一有利设计方案规定的是,磁体装置是可机械和/或电气切换或致动的。磁体装置的磁场可以机械地被削弱,例如通过借助磁通引导构件偏转磁通量和/或通过硬磁物体的机械引入而被削弱。也可以设置可切换的电磁体,该电磁铁生成磁体装置的磁场和/或削弱磁体装置的磁场。
15.已证明特别有利的是,磁体装置具有至少一个永磁体和/或至少一个电磁体。优选地,磁体装置可以由多个永磁体、尤其是钕磁体形成,这些永磁体可以简单且成本低廉地布置在流体通道的通道部段的至少两个相对的侧壁上。
16.根据本发明的另一有利设计方案,通道部段具有至少一个节流阀,流体通道的通道部段由于该节流阀而具有局部减小的横截面。特别优选的是,通过节流阀的横截面为在节流阀对面的通道部段的横截面积的至少1/2,更优选1/4,进一步更优选1/8,还更优选1/16,并且甚至更优选不大于1/32。由于节流阀中的流过的横截面的局部减小,磁流变流体的极化粒子会“堵塞”通道部段并且甚至克服高压力而闭锁通道部段。
17.根据本发明的另一设计方案,至少一个节流阀可以具有格栅、滑槽、孔板、蜂窝结构、筛网结构和/或格子结构。尤其优选的是,节流阀具有格栅,通过该格栅一方面使流过的横截面显着减小,另一方面由于偏转而使通道部段在流动方向上的有效长度加长。格栅可以具有任意形状,例如以锯齿形或曲折形伸展。格栅增大了磁流变流体的极化粒子的闭锁作用,并且可以克服大压力有效闭锁流体通道。
18.格栅或滑槽还可以优选地由多个偏转轮廓形成,这些偏转轮廓可以交替地从至少两个相对的侧壁突出到通道部段中。偏转板可以由可磁化或不可磁化的材料制成,其中,偏
转板特别优选地由可磁化材料制成,由此磁力线在至少两个相对的侧壁之间特别有效地取向。
19.穿孔、蜂窝结构、筛网结构或格子结构将通道部段分成多个单独通道,这些通道可以特别良好地由磁流变流体的极化颗粒闭锁。孔板、蜂窝结构、筛网结构或格子结构也可以由可磁化或不可磁化的材料制成,其中,在这种情况下,特别优选的是,上述结构由不可磁化材料制成,优选由轻金属制成。
20.根据本发明的另一设计方案可以规定的是,通道部段具有以扩散器或喷嘴形式的锥形部段。虽然扩散器导致通道部段中的流动延迟,但是喷嘴加速通道部段中的流动。构成为扩散器的通道部段在当前情况下对应于流过的横截面的加宽,并且喷嘴对应于横向于流动方向的流过的横截面的渐缩。磁体装置的磁力线可以在扩散器或喷嘴中尽可能精确地垂直于流动方向取向。在扩散器中的延迟时静压力升高,而在喷嘴中由于加速而使静压力降低。通过扩散器或通过喷嘴可以实施单向阀或止回阀,由此通道部段在存在磁场的情况下在第一流动方向上被闭锁并且在第二流动方向上实现流过。在这里,第一流动方向对应于指向锥形部段的渐缩的方向的流动方向。
21.还已证明有利的是,在流动方向上在通道部段的前方和/或后方布置有以扩散器形式和/或以喷嘴形式的锥形部段。通过喷嘴和/或扩散器可以特别优选地在进入通道部段之前减小流体通道中的横截面,由此流过的横截面小。通道横截面中的由磁场生成的固化部也可以克服大的压力差而闭锁液体通道。
22.还已证明有利的是,闭锁构件包括活塞,其中,该活塞优选地构成为进行线性移动。活塞可以借助活塞杆与安全弓形架耦合或连接。还优选的是,流体通道具有圆柱形压力室,活塞布置在该压力室中。活塞具有第一压力侧和第二压力侧并将缸的压力室分成两个区域,即第一区域和第二区域,其中,依赖于活塞的负载,其中一个区域形成压力侧,另一个区域形成吸入侧。缸的压力室的第一区域和第二区域借助活塞密封件优选无泄漏地被分开。第一区域和第二区域借助流体通道相互连接,从而封入在压力室中的磁流变流体可以在闭锁构件移动时通过流体通道从第一区域即压力侧流入第二区域即吸力侧。
23.常规的液压阀也可以布置在流体通道中。该阀还可以保护流体通道并机械地闭锁活塞的两个压力侧之间的连接。此外,通道部段可以如此相对于流体通道中的液压阀布置,使得在通道部段中将压力降低到即使在极高压力下也降低液压阀的施压并防止泄漏的程度。
24.还已证明有利的是,流体通道是圆形通道,其中,该圆形通道构成在形成第一侧壁的圆形、优选圆柱形的内轴和形成相对的第二侧壁的圆形、优选空心圆柱形的外轴之间。内轴、外轴和圆形通道可以与纵向轴线同轴地布置。此外,磁体装置可以如此布置,使得磁力线基本上径向伸展并横穿圆形通道。内轴优选地形成闭锁构件并且可围绕纵向轴线相对于外轴旋转。当闭锁构件或安全弓形架移动时,该移动被传递到圆形通道中或通过流体通道的磁流变流体,并迫使磁流变流体进行流动移动。
25.已证明有利的是,在流体通道中布置有至少一个滚动体。滚动体不仅与内轴而且与外轴有效接触,并且当内轴相对于外轴旋转时被迫进行滚动移动。特别优选的是,流体通道构成为具有恒定宽度的圆形通道,由此形成一种滚动轴承。磁力装置的磁场的磁力线使磁流变流体的颗粒极化并且优选地将这些颗粒在圆形通道中径向取向。由于楔形作用,极
化颗粒闭锁滚动体的滚动移动,并且阻止闭锁元件的旋转。在圆形通道中的磁通量或磁力线发生偏转或削弱的情况下,滚动体或构造为内轴的调节构件被释放并且内轴可以相对于外轴旋转。
26.根据本发明的另一设计方案,内轴偏心地支承在外轴内,由此圆形通道在圆周上不具有恒定的通道横截面。内轴形成闭锁构件并以偏心盘泵的方式布置在外轴内,并且在圆周位置处形成窄部位,该窄部位与内轴的旋转一起围绕内轴的纵向轴线移动以排挤磁流变流体。磁流变流体的极化颗粒沿着磁体装置的磁场的磁力线构成链状结构,这些链状结构通过窄部位的楔形作用闭锁内轴和外轴之间的相对位置并因此阻挡安全弓形架。
27.本发明的另一有利设计方案规定的是,流体通道具有输送器件,磁流变流体可以通过该输送器件在流体通道中被施压或者可以流过流体通道。输送器件优选地是泵,该泵设置成设定和维持流体通道中的压力,并且如果需要,设定流体通道中的流过量,以传送可移动的闭锁构件。
28.还已证明有利的是,流体通道具有至少一个压力补偿装置,通过该压力补偿装置保持流体通道中的压力并且可以补偿例如由于体积变化或温度波动引起的压力波动。特别有利的是,压力补偿装置具有与流体通道连接的补偿存储器,磁流变流体和压力介质按比例存储在该补偿存储器中。压力介质可以优选是可压缩气体,尤其是氮气或氮气混合物。由此确保的是,在不同的环境条件下在流体通道中始终保持基本上恒定的压力。
29.压力补偿装置可以更优选地是能量存储器。当安全弓形架关闭时,能量存储器受到由第二区域中的活塞杆引起的压力室的第一区域和第二区域的不同体积限制而被充电。因此,当安全弓形架关闭时,磁流变流体中的压力增加并且该存储的能量可以在磁体装置的第二状态下用于打开安全弓形架。
30.磁流变流体优选地包含可极化颗粒,尤其是羰基铁粉,和悬浮液,尤其是矿物油、合成油、乙二醇或水,其中,上述的磁流变流体的成分列表并非详尽无遗。更确切地说,可以使用所有可极化颗粒和所有悬浮液。上述的组合仅代表例示性且优选的组合。
附图说明
31.以下,参照附图详细描述根据本发明的闭锁装置的两个实施例及其改进方案。在附图中:
32.图1示出了具有安全弓形架的游乐设施的乘客收纳部,其中,安全弓形架可以由根据本发明的闭锁装置闭锁;
33.图2示出了根据图1的安全弓形架的闭锁装置的放大图,该闭锁装置具有:具有磁流变流体的流体通道;构成为活塞的可移动的闭锁构件;以及磁体装置;其中,磁体装置至少围绕流体通道的通道部段布置,并且其中,磁体装置的磁力线如此横穿通道部段,使得通道部段中用于闭锁通道部段的磁流变流体可以横向于流动方向极化;
34.图3示出了根据图1或图2的第一实施例的一个改进方案,其中,设置有压力补偿装置,通过该压力补偿装置可以保持流体通道中的压力恒定;
35.图4示出了根据图1或图2的第一实施例的第二改进方案;
36.图5示出了根据图1或图2的第一实施例的第三改进方案;
37.图6示出了根据图1或图2的第一实施例的第四改进方案;
38.图7示出了根据图1或图2的第一实施例的第五改进方案;
39.图8示出了根据图1或图2的第一实施例的第六改进方案;
40.图9示出了根据第二实施例的具有安全弓形架和闭锁装置的游乐设施的乘客收纳部,其中,流体通道作为圆形通道布置在内轴和外轴之间;
41.图10示出了根据图9的闭锁装置的详细图,其中,内轴相对于外轴偏心地布置;
42.图11a示出了根据图9或图10的第二实施例的第一改进方案;
43.图11b示出了根据图11a的详细图;
44.图12a示出了根据图9或图10的第二实施例的第二改进方案;
45.图12b示出了根据图12a的详细图;
46.图13a示出了具有磁体装置的通道部段的一个设计方案的放大且大幅简化的示意图;
47.图13b示出了沿着根据图13a的截面线x-x的通道部段的示意性截面图;
48.图14示出了具有磁体装置的通道部段的第二设计方案的放大且大幅简化的示意图;
49.图15示出了具有磁体装置的通道部段的第三设计方案的放大且大幅简化的示意图,其中,通道部段具有锥形部段并且以止回阀的方式构成;
50.图16示出了具有磁体装置的通道部段的第四设计方案的放大且大幅简化的示意图;以及
51.图17示出了根据图13a的通道部段的放大且大幅简化的示意图,其中,设置有附加的液压阀。
具体实施方式
52.以下,相同或功能相同的构件由相同的附图标记标识。各个实施例的相同特征及其改进方案可以相互组合并且不限于相应实施例。
53.从图1可以看出仅片段示出的游乐设施2的乘客收纳部3,该乘客收纳部3具有座椅收纳部4、座垫5、靠背垫6和安全弓形架8,该安全弓形架8保持成可绕旋转轴线枢转或旋转地布置在座椅收纳部4处。安全弓形架8可以从打开位置(未示出)移动到关闭位置,以便将乘客(未示出)在乘坐游乐设施2期间安全地保持在乘客收纳部3中。安全弓形架8可以手动或通过相应的调节单元从打开位置移动到关闭位置,反之亦然,并且还可以具有锁定系统作为一级安全装置,由此安全弓形架8在乘坐期间被保持在关闭位置。在安全弓形架8的调节单元或一级安全装置失效的情况下,设置有闭锁装置1作为二级安全装置,通过该闭锁装置1将安全弓形架8保持在关闭位置。替代地,闭锁装置1可以形成安全弓形架8的一级安全装置。
54.图2示出了根据图1的安全弓形架8的根据本发明的闭锁装置1的放大图,该闭锁装置1具有:具有通道部段20的流体通道10,磁体装置30,以及可移动的闭锁构件40,其中,闭锁构件40在一端与安全弓形架8耦合并将安全弓形架8的移动传递到位于流体通道(10)中的磁流变流体11。
55.流体通道10填充有磁流变流体11,其中,磁流变流体11包含至少两种组分,即悬浮液和可极化颗粒。悬浮液可以优选地是矿物油、合成油、乙二醇或水,其中,可以使用不与可
极化颗粒和用于闭锁装置1的材料发生化学反应的所有悬浮液。可极化颗粒可以包括羰基铁粉等。磁流变流体还可以包含稳定剂。
56.流体通道10在所示的实施例中是自关闭式流体回路并且包括缸15,在该缸15中布置有构成为活塞42的闭锁构件40。缸15围绕压力室14,并且活塞42将缸15的压力室14分成第一区域16和第二区域17。依赖于压力室14的负载,区域16、17中的一个形成压力侧,并且另一区域16、17形成吸入侧。第一区域16和第二区域17借助流体通道10的管线12相互连通,并且磁流变流体11可以如图13a至图17中所示在第一流动方向a上通过管线12从压力侧流到吸入侧并且在第二流动方向b上再次流回。
57.闭锁构件40以可线性移动的方式被保持在缸15中并且与封入在流体通道10中的磁流变流体11耦合。安全弓形架8的移动通过闭锁构件40或通过活塞42被传递到磁流变流体11,由此该磁流变流体11从活塞42的压力侧通过流体通道10或通过管线12沿流动方向a、b中的一个被排挤到活塞42。
58.活塞42可以具有密封件44,该密封件44将活塞42和缸15的壁之间的运转间隙43密封。活塞42借助活塞杆45与乘客收纳部3的安全弓形架8连接,见图1,其中,活塞杆45优选同轴地布置在缸15中并且在自由端部处通过缸15的开口被引导出缸15。缸15的开口也可以借助密封件来密封以防止泄漏。
59.流体通道10还包括压力补偿装置19,通过该压力补偿装置19可以将流体通道10中的压力保持近似恒定。
60.压力补偿装置19可以具有存储器,在该存储器中存储有压力介质和磁流变流体11。压力介质对磁流变流体11加压并且为此目的可以是可压缩介质,尤其是气体,甚至更优选为氮气或氮气混合物。缸15中从压力侧到吸入侧的不同体积以及由于环境条件尤其是温度的波动引起的不同体积可以由压力补偿装置19补偿。压力补偿装置19还可以用作能量存储器,该能量存储器以弹簧储能器的方式存储以压力形式的能量并且在需要时再次释放能量。
61.在当前情况下,可以在安全弓形架8关闭时将磁流变流体11从第二区域17排挤到压力室14的第一区域16中。由于活塞42的活塞杆45位于第一区域16中,封入在流体通道11中的体积减小并且压力增加。磁流变流体11被排挤到压力补偿装置19中并且压力介质例如可压缩气体被偏置。该偏置可以用于打开安全弓形架8,由此乘客在乘坐游乐设施2之后只须施加不大的力来摆动打开安全弓形架8。
62.通道部段20在图2所示的实施例中布置在压力室14的第一区域16和第二区域17之间的管线12中并且可以如图13a至图17中示例性所示设计。在这里,重要的是,磁体装置30如此布置在通道部段20的至少两个相对的侧壁21、22上,使得磁体装置30的磁场的磁力线31可以横穿通道部段20。为了更好地理解,在图13b中以箭头线的形式理想化地示出了磁力线31。
63.磁体装置具有第一状态和第二状态。在磁体装置30的第一状态下,磁体装置30的磁场的磁力线31横穿通道部段20并且使磁流变流体11的颗粒极化,以使这些颗粒在通道部段20中近似横向于流动方向a、b取向。
64.磁流变流体11的极化颗粒由于磁阻力或也称为麦克斯韦力而形成沿着磁力线31伸展的链状固化部。固化部导致粘度增加,直至形成刚性或耐压固化部,由此通道部段20在
第一状态下被闭锁并且可移动的闭锁构件40或活塞42被固定在其位置处。通道部段20的闭锁可以是耐压的并且可以抵抗大于10巴、25巴、50巴、100巴、200巴或更多的压力。
65.在磁体装置30的第二状态下,磁场的磁通量如此偏转,使得该磁通量不横穿或仅以削弱的方式横穿通道部段20。这可以例如通过借助软磁导体绕通道部段20偏转来进行。替代地,磁体装置30的磁场可以通过第二磁体单元32来削弱,见图13b。这可以通过这样来发生,即,磁体装置30和第二磁体单元32的磁场至少在通道部段20的区域中相互抵消或削弱。在该第二状态下,磁流变流体11可以不受阻碍地流过通道部段20,并且可以打开安全弓形架8。乘客可以在该状态下就座于乘客收纳部或者在乘坐游乐设施2之后下车。
66.磁体装置30可以优选地具有至少一个永磁体35,其中,特别优选地使用钕磁体。还优选的是,磁体装置30完全围绕通道部段20。磁体装置30可以在通道部段20的圆形对称横截面的情况下构成为具有径向磁化的环形磁体。由于永磁体装置30,闭锁装置1可以类似于“常闭”阀来构成,由此确保的是,在未致动的第一状态下,通道部段20被闭锁,并且安全弓形架8不能被释放。
67.为了致动磁体装置30,可以设置第二磁体单元32。第二磁体单元32可以与磁体装置30相邻地布置并且具有至少一个永磁体35和/或电磁体36。
68.根据一个未示出的设计方案,第二磁体单元32的至少一个永磁体可以依赖于其位置削弱或抵消磁体装置30的磁场。为了致动磁体装置30或者将磁体装置30从第一状态切换到第二状态,永磁体相对于磁体装置30的极性可以改变,反之亦然。
69.第二磁体单元32的至少一个电磁体36可以根据图13b在通电时生成磁场,该磁场抵消或削弱通道部段20中的磁体装置30的磁场。通道部段20中的磁场可以被抵消或削弱到磁流变流体11可以自由地流过通道部段20的程度。
70.闭锁装置1的一个改进方案在图3中示出。与图2所示的实施方案不同,压力补偿装置19未布置在缸15的压力室14的第一区域16和第二区域17之间的管线12处,而是集成到缸15的压力室14中。
71.压力补偿装置19包括补偿活塞,该补偿活塞也可移动地布置在缸15中,优选地布置在第一区域16中,并且将缸15的压力室14分成另外的第三区域。补偿活塞可以具有密封件,通过该密封件将补偿活塞和缸15之间的运转间隙密封。因此,在缸15的第三区域中的自由端部处构成存储器,在该存储器中可以封入压力介质。
72.根据图4的改进方案与前述实施方案的不同之处在于,不设置压力补偿装置19并且活塞42在第一压力侧46和第二压力侧47上具有活塞杆45,该活塞杆45可以通过第一区域16和第二区域17通过缸15的相应自由端部通过开口被引导出缸15。
73.图5示出了具有特别紧凑结构的闭锁装置1的一个改进方案,其中,流体通道10被集成到缸15或闭锁构件40中。
74.通道部段20被集成到活塞42中或活塞42和缸15之间的运转间隙中。此外,磁体装置30如此布置在活塞42的面向缸15的外护套面上,使得磁体装置30的磁场的磁力线横穿运转间隙43,并且使磁流变流体11的颗粒横向于由运转间隙43形成的通道部段20极化。在磁体装置30的第一状态下,运转间隙中的磁流变流体11的粘度如此增加,使得磁流变流体11在运转间隙中固化并闭锁该运转间隙。构成为活塞42的闭锁构件40由此固定,并且乘客收纳部3的安全弓形架8被锁定。
75.类似于根据图5的实施例,在图6中,流体通道10也集成到缸15中。活塞42和缸15之间的运转间隙43可以借助密封件被密封。通道部段20布置在活塞42内并且将缸15的第一区域16和第二区域17连接。为此,在活塞42中,在活塞42的面向缸15的外护套面和活塞杆45之间布置有至少一个、优选多个管线12,其中,通道部段20以活塞42内的通孔的方式布置或构成在相应的管线12中。
76.在通道部段20的至少两个相对的侧壁21、22上布置有磁体装置30,该磁体装置30如此构成,使得磁体装置30的磁通量的磁力线31优选地横向于流动方向横穿通道部段20。
77.在图7中可以看出本闭锁装置1的另一改进方案。闭锁装置1包括缸15,该缸15具有布置在缸15中的活塞42,该活塞42与截至目前讨论的实施例不同,不具有活塞杆45,而具有齿部48,该齿部48构成在活塞42的外护套面上的第一压力侧46和第二压力侧47之间。
78.活塞42的运转间隙43分别在第一压力侧46和第二压力侧47的区域中优选地借助密封件被密封,并且缸15或缸壳体具有凹部,齿轮49通过缸壳体并通过该凹部伸入缸15中并接合到齿部48中。齿轮49可旋转移动地被支承,并且在齿轮49和齿部48之间的有效连接将齿轮49的旋转移动转换成活塞42的线性移动。
79.活塞42将缸15分成两个区域16、17,这两个区域16、17分配给第一压力侧46和第二压力侧47,其中,两个区域16、17借助管线12连接,并且在管线12中布置有具有磁体装置30的通道部段20。
80.齿轮49可以与安全弓形架8的旋转轴耦合,由此安全弓形架8的旋转移动被传递到活塞42。当磁体装置30的磁通量的磁力线31横穿通道部段20时,通道部段20被闭锁并且磁流变流体11不能从缸15的第一区域16流入到第二区域17中,反之亦然,由此活塞42的位置或安全弓形架8的位置被闭锁,并且安全弓形架8被保持在其位置处。
81.图8示出了根据图6和图7的实施例的组合,其中,根据图6,具有通道部段20的管线12如此被加工到活塞42中,使得管线12将活塞42的第一压力侧46与第二压力侧47连接。因此,流体通道10完全被集成到缸15中,由此闭锁装置1被设计成特别紧凑和坚固。
82.在图9中示出了具有根据第二实施例的闭锁装置1的乘客收纳部3。乘客收纳部3具有座椅收纳部4,该座椅收纳部4具有座垫5和靠背垫6以及安全弓形架8,该安全弓形架8布置在座垫5前方并且设置成将乘客在乘坐游乐设施2期间安全地保持在乘客收纳部3中。安全弓形架8以可在旋转轴中旋转或枢转的方式布置在保持器7上。
83.根据图9的闭锁装置1的详细视图在图10中示出,其中,流体通道10构成为圆形通道50。圆形通道50在内轴51和外轴52之间构成通道部段20,其中,通道部段20的相对的侧壁21由内轴51和外轴52形成。外轴52可以由空心轴或保持器7中的圆柱形凹槽形成。
84.内轴51形成闭锁构件40并且相对于外轴52偏心地布置,由此圆形通道50在围绕纵向轴线l的圆周上具有可变宽度。流体通道10的通道部段20由于内轴51的偏心支承而具有窄部位55,该窄部位55在内轴51旋转时也发生位移。
85.圆形通道50填充有磁流变流体11,并且磁体装置30围绕流体通道10如此布置,使得磁体装置30的磁场的磁力线31横穿通道部段20或圆形通道50。磁流变流体11中的颗粒在存在磁力线的情况下沿着磁力线形成链状固化部,这些链状固化部优选地基本上径向伸展。在磁体装置的磁场中,固化部在窄部位55的区域中以楔形方式阻止内轴51的旋转,由此内轴51和外轴52之间的旋转被阻止。内轴51可以直接或间接地与安全弓形架8耦合。
86.根据图9和图10的闭锁装置1的实施例的一个改进方案在图11a和图11b中示出。内轴51和外轴52在纵向轴线l上彼此同轴布置。圆形通道50在围绕内轴51或外轴52的纵向轴线l的圆周上具有恒定宽度。
87.在圆形通道50中布置有多个滚动体54,该多个滚动体54以滚动轴承的方式不仅与内轴51有效接触,而且与外轴52有效接触,并且在内轴51相对于外轴52旋转时执行滚动移动。
88.圆形通道50填充有磁流变流体11,并且磁体装置30围绕流体通道10如此布置,使得磁体装置30的磁场的磁力线31横穿通道部段20或圆形通道50。磁流变流体11中的颗粒在存在磁力线的情况下沿着磁力线形成固化部。如图11b所示,固化部闭锁滚动体54,由此内轴51的旋转被阻止。内轴51可以直接或间接地与安全弓形架8耦合。
89.图12a示出了闭锁装置1的第二实施例的第三改进方案,其中,内轴51和外轴52类似于图11a和图11b中所示的实施例以彼此同轴取向和支承的方式被保持,并且流体通道10作为圆形通道50构成在内轴51和外轴52之间。在内轴51的外护套面53上布置有多个节流阀23,该多个节流阀23从内轴51的外护套面53朝外轴52的方向突出。相应的节流阀23构成为滑槽26,其中,相应的滑槽26由第一侧翼26a和第二侧翼26b形成。第一侧翼26a从外护套面53近似切向地伸展并且第二侧翼26b近似径向地伸展。第一侧翼26a和第二侧翼26b在形成窄部位55并因此代表流体通道10的最窄横截面的点处相遇。
90.沿着磁体装置30的磁场的磁力线31极化的磁流变流体11的颗粒当内轴51在根据图10b的第一方向上旋转时通过第二侧翼像楔子一样被压入最窄的横截面中并阻止在第一方向a上的进一步旋转。另一方面,即使在流体通道10中存在磁场,在根据图12b的第二方向b上的旋转也不会被完全阻止,而只是被阻尼。一旦磁体装置30的磁场被偏转、削弱或破坏,内轴51就可以不仅在第一方向a'上而且在第二方向b'上不受阻碍地旋转。因此,闭锁装置1在第一状态下形成自由运转。自由运转可以用于例如阻止安全弓形架8在第一方向a'上的枢转,其中,第一方向a'将引起安全弓形架8的打开,而第二方向b'将引起安全弓形架8的关闭。因此,乘客可以在乘坐游乐设施2期间虽然不能打开安全弓形架8,但可以调整安全弓形架8,以使其将乘客更牢固地保持在乘客收纳部3中。
91.从图13a至图17可以看出通道部段20的不同设计方案的详细图。为了更好地理解,详细图部分地设置有电路符号e,该电路符号e再现了通道部段20的功能。
92.在图13a和图13b中示出了具有通道部段20和磁体装置30的流体通道10的管线12的片段。磁体装置30围绕通道部段20布置在至少两个相对的侧壁21、22上,由此磁体装置30的磁场的磁力线31横穿通道部段20。
93.磁体装置30可以如图13b所示包括具有气隙38的软磁性磁路37,齐总,通道部段20布置在气隙38中。磁体装置30还可以具有至少一个永磁体35,通过该永磁体35将磁通量引入到磁路37中,其磁力线31在气隙38中横穿通道部段20。此外,可以在磁路37上布置可通电线圈,该可通电线圈形成第二磁体单元32。
94.在通道部段20的前方和后方布置有锥形部段25,该锥形部段25形成横截面缩小部或横截面加宽部,由此通道部段20与其余管线12相比具有减小的流动横截面,该流动横截面优选小于1/2,更优选小于1/4,进一步更优选小于1/8或甚至进一步更优选小于1/16。
95.根据图12的通道部段20的设计方案具有节流阀23,该节流阀23由格栅形成。通过
格栅引导磁流变流体11通过渐缩的横截面。通过多次偏转使通道部段20的有效长度加长,由此进一步提高了在通道部段20中的磁体装置30的第一状态下的闭锁作用。
96.从图15可以看出通道部段20的另一个设计方案,其中,通道部段20沿着第一流动方向a具有通过锥形部段25的横截面渐缩部。锥形部段25使流动通道在第一流动方向a上渐缩并且使流动通道在第二流动方向b上加宽。通道部段20的这种设计方案形成一种单向阀。通道部段20在第一流动方向a上闭锁,而第二流动方向b以阻尼方式被释放。该效应是由于以下情况,即在第二流动方向a的磁场中极化颗粒或由颗粒形成的固化物通过通道部段20的喷嘴的楔形效应被堵塞或闭锁。
97.磁体装置30可以是锥形径向磁化永磁体,其中,磁力线以略微弯曲的方式横穿通道部段20,由此增强了自由运转的特性。
98.在图16中示出了根据图15的通道部段20的一个改进方案,其中,锥形部段25和/或磁体装置30可在第一流动方向a或第二流动方向b上移动。由于锥形部段25和磁体装置30之间的可变相对位置,可以设定通道部段20的特性或如此形成的单向阀的特性。
99.还可以在锥形部段25的内部(流过)区域中在磁流变流体11中布置可移动的锥形部段(未示出),该可移动的锥形部段依赖于磁流变流体11的流动方向机械地使锥形部段25渐缩或从锥形部段25中被压出,由此降低了闭锁作用。通过通道部段20内的可移动的锥形部段可以改善单向阀或止回阀的特性。
100.此外,通道部段20可以具有常规的液压阀70。通过将通道部段20与常规的液压阀70进行组合,会通过降低通过通道部段20作用在液压阀70上的压力引起阀泄漏。因此,通道部段20形成用于液压阀70的泄漏保护。
101.附图标记说明:
102.1闭锁装置
103.2游乐设施
104.3乘客收纳部
105.4座椅收纳部
106.5座垫
107.6靠背垫
108.7保持器
109.8安全弓形架
110.10流体通道
111.11流体
112.12管线
113.14压力室
114.15缸
115.16第一区域
116.17第二区域
117.18输送介质
118.19压力补偿装置
119.20通道部段
120.21侧壁
121.22侧壁
122.23节流阀
123.25锥形部段
124.26滑槽
125.30磁体装置
126.31磁力线
127.32第二磁体单元
128.35永磁体
129.36电磁体
130.37磁路
131.38气隙
132.40闭锁构件
133.42活塞
134.43气隙
135.44密封件
136.45活塞杆
137.46第一压力侧
138.47第二压力侧
139.48齿部
140.49齿轮
141.50圆形通道
142.51内轴
143.52外轴
144.53护套表面
145.54滚动体
146.55窄部位
147.70液压阀
148.a第一流动方向
149.b第二流动方向
150.d旋转轴线
151.l纵向轴线
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