DE1625465A1

DE1625465A1 - Blockierbare pneumatische oder hydropneumatische Feder

Info

Publication number: DE1625465A1
Application number: DE19671625465
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Doerner; Herbert Freitag
Original assignee: Stabilus Industrie und Handels GmbH
Current assignee: Stabilus Industrie und Handels GmbH
Priority date: 1967-11-30
Filing date: 1967-11-30
Publication date: 1970-05-21
Also published as: GB1217263A; FR1599204A; US3828651A; DE1625465B2; BE724694A

Description

Blockierbare tneumatische oder hydrolDneumatische Feder Die Erfindung bezieht sich auf dine:blockieebare pneumatische oder hydropneumatische Feder. insbesondere. für Möbel-oder ähnliche Einiichtungsgegenstände-, bestehend:aus einem mit Druckmedium gefüllten zylinderförmigen Behälter, in dem.ein gegenüber der Behälterinnenwand abgedichteter Kolben gleitet9 der den Innenraum des Behälters-in zwei Arbeitsräume teilt und mit einer aus dem Behälter austretenden und.gegen diesen abgedichteten Kolbenstange verbunden istg wobei zur-Verbindung der beiden Arbeitsräumeein von außen absperrbarer Dürchlaß angeordnet,.i.stg der--dürch ein axial in einer Bohrunn der-Kolbenstan ä beweglichiä Absperrorgan den'Durchlaß zwischen den beiden Arbei.tsräumen-abs!)errt,-Der Zweck der vorliegenden Erfindung-ist-es--9.durch Veränderung der Federkraft bei blockierbarenpneumatischen oder-hy.dropeeumati.Schen Federn diese dem jeweiligen Anwendungszweckanzupassene um beispielsweise in der.Höhe oder Keigghg verstell--bare Gegenständeg wie Zeichentische, Röntgengerät.ef Stühleg #schet, Kipptore usw.-mit einem sehr geringen Kraftaufwand in did gewünschte Lage zu bringen..
Bekannt ist es, zur Verstellung und Blockierung derartiger Gegenstände Schraubenfedern mit mechanischer Blockierung zu verwenden. Ebenso sind blocklerbare pneumatische oder hydropneumatische-Federn bekannt, deren Federkraft jedoch nicht dem entsprechenden-Gegenstand nachträglich angepaßt werden kann. Bei Verwendung von Schraubenfedern und einer mechanischen Blockiereinrichtung ergibt sich außerdem oft ein sehr hoher hauaufwand durch die erforderlichen Hebelübersetzungen bzw. die Blockiereinrichtung, dieg um die erforderliche Betriebäsicherheit zu gewährleisten, formschlüssig ausgeführt werden muß.
Zur Herstellung des Gleichgewichtes bei höhen- und neigungsver-, stellbaren Gegenständen wurden Gasfedern vorgeschlagen, deren Ausschubkraft durch Änderung des Gasdruckes auf den gewünschten Wert gebracht werden kann'. Derartige Gasfedern dienen.Jedoch lediglich zur Herstellung des Gleichgewichtes und sind daher-auch nicht blockierbar. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es$ eine blo-ckierbare pneumatische oder hydropneumatische Feder zu schäffeni deren Ausschubkraft demlentsprechenden Anwendungszweck mit einfachen.mit---teln angepaßt werden kann, einfach in ihrem Aufbau ist und eine sehr-hohe Betriebssicherheit gewährleistet.
Nach der Erfindung'wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in ansich bekannter Weise zur Verstellung der Federkraft ein von außen betätigbares Ventil angeordnet istg welches aus einer Ausnehmung im Absperrorgan besteht und durch Überfahren einer das Absperrorgan umfassende n Dichtung die Verbindung der Arbeitsräume miteinem nach außen führenden Durchflußkanal herstelltg der-sich in der Betätigungsstange oder zwischen der Kolbenstangenbohrung und der Betät-igungsstange befindet. Dadurch wird-es möglich, CP über die Kolbenstangenbohrung Druckmedium aus den Arbeitsräumeri in'die Atmosphäre entweichen zu lassen.oder Druckmedium über dieho hle Kolbenstange in die Arbe itsräume-zu förderng ohne daß eine umständliche` Montage an der blockierbaren Feder vorgenommen wer.# den muß. Diese -einfache M#'derung der- Federkraft ermöglicht es., derartige blockierbare.pneumatisch.e oder hydropneumatische Federn in der Großserie herzustellent wobei die Füllung.dieser Federn ohne Rücksicht auf die:Anwendung vorgenommen werden kann und diese Federner st vor'dem,Einbau oder evtl. sogar nach dem Einbau in dieentsprechenden Einrichtungsgegenstände, be'züglich der-Federkraft angepaßt werden. Damit sind auch die-Voraussetzungen. für eine Großserien-Fabrikation erfüllt# und die erfindungsgemäßen blockierbaren pneumatischen-oder hydropneumatischen Federn werden dementsprechend billig in der Herstellung.
Eine, einfache Verbindung der Arbeitsräume mit der-Kolbenstangenbohrung.erhält man, wie die Erfindung zeigtt dadurch, daß die Ausnehn.ung im Abs perrorgan durch mindestens e ine Nut gebildet wird. Dies'e-Nut, kann dabei als Längs- oder als Quernut im Absperrorgan angeordnet seing wobei-diese zur Herstellung der Verbindung, zwischen den Arbeitsräumen, und der Kolbenstangenbohrung unter der das Absperrorgan umfassenden Dichtung.durch axiale Verschiebung des Absperrorganes zu liegen kommt.
Eineebenfells recht einfache-Konstruktion erhält man gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß die Ausnehmung im Absperrorgan durch Bohrungen gebildet wird, die durch entsprechende Ausbildung der Bätätigungsstange die Verbindung der* Arbeitsräume mit der Kolbenstangenbohrung herstellen.
Wie die Erfindung zeig±q ist- es sehr vorteilhaft, daß das mit den Ausnehmungen versehene Absperrorgan mit einer bekannten, in der Kolbenstangenbohrung angeordneten Betätigungsstange in Verbindung steht. Selbstverständlich kann diese Betätigungsstange auch als Profilstab mit mehreckigem Querschnitt ausgebildet seine Um nach der Einstellung der Federkraft der erfindungsgemäßen blockierbaren.pneumatischen oder hydropneumatischen Fe der im Betrieb mit -Sicherheit eine Verstellung des der Federkraft dienenden Ventils-zu vermeideng weist entsprechend der Erfindung die Betätigungsstange zur Begrenzung der axialen Bewegung einen Anschlag auf@ Dabei- ist dieser Anschlag so ausgebildet, daß während des Betriebes die Nut oder die Bohrungen im Absperrorgan die das Absperrorgan umfassende Dichtung nicht erreichen können und so" .mit auch keine-Verbindung-zwischen den Arbeitsräumen und der Kolbenstangenbohrung herstellen können.-Damit auch die Einfahrbewegung der Betätigungsstange mit Sicherheit einen bestimmten -Weg nicht überschreiten kann, ist zwischen., der Anschlagplatte des Absperrorganes-und der mit dem Kolben verbundenen Anschlagfläche eine Feder an-eordhet.
1- 9 -_Z . Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und vorteilhafte Wirkungen ergeben sich aus der Beschreibung des Aufbaues und.der Wirkungsweise der im;nachfolgenden beispielsweise dargestellten Ausführungeformen der Einrichtung. Es zeigt,-Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgem äße pn eumatische Feder, wobei das AbsperrOrgan miteiner-Nut versehen ist.
Fig. 2 einen Längsschnitt einer Ausführungsforiü" wobei das Ab- sperrorgan Bohrungen aufweist.# Die in Fig. 1 gezeigte pneumatische Feder besteht aus dem zylinderförmigen Behälter 1, in#dem ein-gegenÜber der Behälterinnenwand abgedichteter Kolben 2 'leitet. Dieser Kolben 2 trennt den 9 Innenraum des zylinderförmigen Behälters 1 in den Arbeitsraum-3 unterhalb des Kolbens und den Arbei-tsraum 4 oberhalb des Kolbens, Die Kolbenstange 5- ist -fest mit dem Kolben 2 verbunden und. gegenüber dem zylinderförmigen Behälter 1 abgedichtet, In der Bohrung der Kolbe nstange- 5 ist-die-Betätigungss'tange 6 ängeordnat, welche mit dem.Absperrorgan 7 in- Verbindung steht--und zwischen- - ihr und der Kolbenstangenbohrung den Ringraum 15 freiläßt. .Zwischen der Dichtuncy 9 und dem Dichtrihg 189 die beide das Absperrorgän 7 umfasseng ist-die mit Radialbohrungen -versehene Büchse.17 angeordnet. Das Absperrorgan 7 ist fest mit der Anschlagplatte,12 verbunden.D weist eine-könische Dichtfläche 19 und eine Quernut 8 auf. in-dem mit dem Kolben verbundenen topfförmigen Körper 20 befindet sich in einer Nut ein Anschlagring, welcher die Anschlagfläche 13 für die Anschlagplatte 12 bildet. Die linke Seite in Fig. Z.Zeigt eineAusführungsformt wobei sich -zwischen der-Anschlagfläche 13 und der Anschlagplatte 12 die Feder 14 befindet. In einer Nut der Betätigungsstange 6 sitzt der Sprengring-109 der beim Einfahren der Betätigungsstange 6 in die Kolbenstangenbohrung an der Anschlagflache 11-in der Kolbenstangenbohrung zur Anlage kommt.
Die Wirkungsweise der pneumatischen Feder entsprechend des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispieleswird nachfolgend beschrieben: Mit dem zylinderförmigen Behälter 1 ist beispielsweise der- Fuß eines Tisches oder eines Stuhles verbunden, während die Kolbenstange 5 die Tischplatte oder die Sitzplatte-eines, Stuhl-es träge. In der eingezeichneten Stellung ist-die Kolbenstange 5 in der tiefsten Lage blockiert, da das Absperrorgan 7 den Durchfluß des Druckmediums vom Arbeitsraum 3*in den Arbeitsraum, 4 absperrt. Zum-Höherstellen des mit der Kolbenstange 5 verbundenen Teiles, beispielsweise ein-er Tischplatte oder eines Stuhlsitzesq wird über einen nicht eingezeichneten Hebel#die Betätigungsstange 6 nach unten verschoben, Dabei verschiebt sich in derselben Richtung das Absperrorgan 7. Dabei überfährt die konische Fläche 19 des Absperrorganes 7 den Dichtring 18 und gibt die Verbindung zwischen dem Arbeitäraum 4 und dem Arbeitsraum 3 frei. Unter dem Druck des Füllmedlums wird der Kolben, 2 nach oben gedrückt und das Füllmedium aus dem Arbeitsraum 4 gelangt über mindestens eine Radialbohrung 16 und die Bohrungen in der Büchse 17 sowie den Spalt zwischen dem*Dichtring 18-und der konischen Fläche 19 in den Arbeitsraum 3, Ist die gewünschte Lage erreichtg-so.wird der nicht eingezeichnete und auf die Betätigungsstange 6 wirkenda Hebel losgelasseng*wobei unter dem Druck des Füllmediums oder dem Druck des Füllmediums und der Feder 14 das Absperrorgan in die, eingezeichnete Schließstellung gebracht wird,- und dadurch die pneumatische Feder in der gewünschten Stellung blocki ert ,Wird.
Zum Tieferstellen wird ebenfalls durch Einfahren der-Betätigungsstange 6 und dementsprechend auch des Absperrorganes 7 ein Ringspalt zwischen'der konischen Fläche 19 und dem Dichtring 18 erzeugt, und damit der Durchfluß für das Füllmedium vom.Arbeitsraum 3 zum Arbeitsraum 4 freigegeben. Gleichzeitig wird von Hand die Tischplatte bzw. die Sitzplatte-des Stuhles niedergedrückt, wobei die Kolbenstan#ge 5 in den zylinderförmigen Behälterl einfährt, und das-Füllmediu-m über den zwischen der konischen Fläche 19 und dem Dichtring-18 bestehenden Ringspalt, durch die Bohrungen in der Büchse 17 un d durch die Radialbohrung i6-,im-Kolben, vom Arbeltsraum 3 in den Arbeitsraum 4 fließt. Bei Erreichen.der gewünschten Höhe wird die pneumatische Feder wieder durch Vez%-schließen des Ringspaltes zwischen dem -Absperrorgan 7.und dem Dichtring 18 blockiert..
Zur. Veränderung der Federkraft der pneumatischen Feder-ist es notwendig die Verbindung zwischen den Arbeitsräumefi 3 und 4 und dem Ringraum 15 herzustellen. Hierzu ist es erforderlich, den Sprengring 10 aus der Hut der Betätigungsstange 6 zu entferneng damit die Hut 8 durch.Einfahren der-,Betätigungsstange 6 in die KolbensItangenbohrung unterAie Dichtung 9 zu liegen kommt. Währe nd des normalen Betriebes verhindertnämlich-der Sprengring 10, der als Sicherheitseinrichtung'zusammen mit der Anschlagflache 1.1 dient, daß diese Nut 8 hicht unte . r die Dichtung_ 9 zu liegen kommt. Der Abstand der Anschlagplatte 12.von der Anschlagfläche 13 ist damit so bemesseng daß das Absperrorgan 7 nur so weit bewegt werden kann, bis sich die Nut 8 unter der Dichtung 9 befindet., Ist dies der Fall, so kann Druckmedium aus den Arbeitsräumen 4 und 3 in den Ringraum 15 fließen, wobei sich der Druck in dem zylinderförmigen Behclilter 1 verringert. Ist die geWünschte Verringerung der Ausschubkraft der Feder erreicht,-so wird durch den Innendruck das Absperrorgan.7 in die Schließstellung zurückgedrückt.
Beim Nachfüllen der pneumatischen Feder braucht die Betätigungsstange 6 nicht entfernt zu werden. Das Füllmedium wird dabei durch den Ringraum 15-geleitet2 wodurch-das Absperrorgan 7 in seine Endstellung, die von der Anschlagplatte 12 und der Anschlagfläche 13 gebildet wird$ gedrückt wird. Hierbei kommt die Mut 8 unter die Dichtung 9 zu liegen, so daß das Füllmedium in die Arbeitsraume 3 und 4 fließen kann. Dabei muß der Abstand der Anschlagfläche 13"von der Anschlagplatte 12 so bemessen sein, daß die Nut fbeim Anschlagen genau unter der Dichtung 9 liegt.'Wird zwischen der Anschlagplatte 12 und der Anschlagfläche 13 die Feder 14 angeordnet, so ist dieser Abstand um die Blocklänge der Feder -14 -zu verlängern.
Die Ausführungsform nab h Figi 2-unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen daring daß das Absperrorgan 7 zum Nachfüllen -#oder Ablassen von Dru-ckmedium eine Querbohrung 20 aufweistg in welche die Längsbohrung 21 mündet-, Ebenso besitzt.die Betätigungsstange 6 einen Kanal 229 welcherin den Ringraum 15 mündet. Die-Wirkungsweise ist bei-diesem Ausführungsbeispiel dieselbe wie die nach Flg. 10 Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beispielsweise dargestellten Ausführungsformen, sondernkann weitgehend:#abgewandelt werden. Beispielsweise ist es ohne weiteräs möglich, anstelle der Nut 8 oder der Querbohrung 20 im Absperrorgan 7-eine schräg zur Achse der Feder verlaufende-Bohrung'anzuordnen. Ebenso i st es möglich% das Absperrorgan in dem-Bereich, in dem es mit der BetItigungsstange- 6 inVerbindung steht, mit einer konischen Fläche zu versehene wodur ch ebenfalls bei entsprechendem Einfahren des Absperrorganas zwischen-der Dichtung 9 und der konischen Fläche ein Ringspalt-entsteht. Weitee beschränkt sich die vorliegende Erfindung-nicht auf pheumatische Federn, sondern kann ebenso gut bei hydropneumatischen Federn Anwendung finden. Durch die vorliegende Erfi ndung wird eine blockierbare pneumatische oder hydropneumatische reder.geschaffen2 die einfach in ihrem Aufbau ist und eine s'ehr.hohe Betriebssicherheit aufweist. Weiter ist die Möglichkeit -gegebene diese Feder hinsichtlich ihrer Kennlinie auf einfache Weise zu ver--Rnder#-n, so daß sie-ohne weiteres dem jeveiligen Verwandungszweck angepaßt werden kann.

Claims

Patentansprüche 1. Blockierbare pneumatische oder hydropneumatische Federg insbesondere für Möbel oder ähnl. Einrichtungsgegenstände, be' stehend aus einem-mit Druckmedium gefüllten zylinderförmigen Behälter, in dem ein gegenüber der Behälterifinenwand abgedichteter Kolbens gleitet , der den Innenraum des Behälters, in zwei Arbeitsräume teilt und mit einer aus dem Behälter austretenden und gegen diesen abgedichteten Kolbenstange verbunden ist, #wobei zur Verbindung der beiden Arbeitsräume ein von außen absperrbarer Durchlaß angeordnet istg der durch ein axial in einer Bohrung der Kolbenstange bewegliches Absperrorgan den Durchlaß zwischen den beiden Arbeitsräumen dz-sperrt, d a d u r c h g e k e. n n z e i c h rh e t daß -ß*.n an sich bekannter Weise zur Verstellung der Federkraft ein von außen betätigbares Ventil angeordnet istt welches aus einer-Ausnehmung im Absperrorgan (7) besteht und. durch Überfahren einer das Absperrorgan (7) umfassenden Dichtung (9)-die Verbindung der Arbeitsräume (3-'4) mit-einem nach außen führenden Durchflußkanal (15) herstellt, der sich in der Betätigungsstange (6) oder zwischen der Kolbenstangenbohrung und der Betätigungsstange (6) befinde't. ,2. Bläckierbare pne umatische oder hydropneumatische Feder nach Anspruch 1, d, a d u. r ch g e k e n n z e i c h n e t daß die Ausnehmung im Absperrorgan -(7) durch mindestens eine Nut (8) gebildet wird, 3. Blockierbare pneumatische oder hydropneumatische Feder nach Anspruch 1, d a d u r c-h g e k e n n z e i c h n e t daß die Ausnehmung-im Absperrorgan (7) durch Bohrungen (20; 21) gebildet wird, die-durch entsprechende Ausbildung der Betätigungsstange-(6) die Verbindung der.Arbeitsräume (3; 4) mit der Xolbenstangenbohrung herstellen. 4. Blockier-Dare pneumatische oder hydropneumatische. Feder nach den Ansprüchen 1 32 d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t daß das mit den Ausnehmungenversehene Absperrorgan (7) mit einer bekannteng in der Kolbenstan enbohrung an-9-e geordneten Betätigungsstange (6) in Verbindung steht. 5. Blockierbarepneumatische oder hydropneumatisehe Feder nach den Ansprüchen 1 - 49 d c#i d u r c h g e k e n n z e hn e t 9 daß zur V-3rmeidung einer ungewollten Betätigung des der Verstellunc, der Federkraft dienenden Ventils die Betätigungsstange (6) in an sich bekannter Weise zur Begrenzung der-axialen Bewegung einen Anschlag aufweist:..-6. Blockierbare pneumatis-che oder hydropneumatische Feder nach den Ansprüchen 1 59 d u r c h g e k'e n n z e i c hn e t daß zwischen der Anschlagplatte (12) des Absperrorganes (7) und der mit dem Kolben (2) verbundenen Anschlagfläehe (13) eine Feder (14) angeordnet-ist.