DE19740142A1 - Gasfederanordnung mit geknickter Kennlinie - Google Patents

Description

Beispielsweise Klappen oder Deckel mit großen Ab­ messungen müssen durch Hilfseinrichtungen unterstützt werden, weil sie sonst wegen ihres Gewichts von Hand nicht mehr gefahrlos zu schwenken wären. Dabei tritt bei Klappen das größte Gewicht auf, wenn die Klappe horizontal steht, während ausgehend von dieser Stellung in beiden Richtun­ gen, das von Hand aufzubringende Gewicht geringer ist.

Mit den bisher bekannten Gasfedern ist die Unter­ stützung bei solchen Anwendungen unbefriedigend, weil in einem Teil des Bewegungshubs die unterstützende Kraft durch die Gasfeder zu groß und im anderen Teil zu klein ist.

Ähnliche Problemstellungen treten auch bei anderen Anwendungen auf. Beispielsweise ist es durchaus denkbar, daß auch unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken für die Bewegungsgeschwindigkeit gewünscht sind.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Gasfederanordnung zu schaffen, die eine nichtlineare bzw. geknickte Kennlinie aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Gasfeder­ anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Gasfederanordnung besteht im allgemeinsten Sinne aus wenigstens zwei bezüglich der Kraft hintereinanderliegenden Gasfedern, von denen jede ihre eigene Kennlinie hat, die von der Kennlinie der anderen Gasfeder abweicht. Beispielsweise können sich die beiden Gasfedern in der Federhärte unterscheiden. Ausge­ hend vom ausgefahrenen Zustand, fährt unter Belastung zunächst die Gasfeder ein, die die geringere Federhärte hat, und anschließend wird die Gasfeder mit der stärkeren Federhärte bewegt.

Die beiden Gasfedern können auch annähernd gleiche Federhärte haben und sich hinsichtlich ihrer Bewegungs­ dämpfung unterscheiden. Dies führt dazu, daß in dem ersten Teil des Gesamthubs der beiden Gasfedern eine schnelle Bewegung möglich ist, während daran anschließend nur noch eine langsamere Bewegung durch die Gasfeder freigegeben wird.

Um die wenigstens zwei Gasfedern mechanisch mitein­ ander zu verbinden, stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. So können die beiden Gasfedern an der Kolben­ stange miteinander verbunden sein, wobei zweckmäßigerweise die Kolbenstange für beide Gasfedern miteinander einstüc­ kig ist. Auf diese Weise wird ein maximaler Hub erreicht, der nicht erreichbar wäre, wenn die beiden Kolbenstangen mechanisch miteinander verbunden sind. Durch die Verbin­ dungsstelle würde ein Totraum entstehen.

Anstatt die beiden Gasfedern kolbenstangenseitig miteinander zu koppeln, kann die Verbindung auf der Seite des Zylinderrohres erfolgen, so daß zwei nach beiden Enden der Gasfederanordnung hinausschauende Kolbenstangen vorhanden wären. Auch in diesem Falle besteht die Möglich­ keit, ein durchgehendes Rohr zu verwenden, das in der Mitte zur Erzeugung der beiden Zylinderräume durch ein Einsatzstück in zwei Abschnitte aufgeteilt ist.

Eine dritte Möglichkeit bestünde schließlich darin, die Gasfedern teleskopartig ineinander unterzubringen, in der Weise, daß die Kolbenstange von einer der beiden Gasfedern gleichzeitig das Zylinderrohr der anderen Gasfe­ der ist. Eine solche Gasfederanordnung würde den größten Gesamthub ermöglichen.

Vorteilhafterweise weist jede der Gasfedern ihre eigene Fülleinrichtung auf, damit die unterschiedlichen Drücke erzeugt werden können. Bei der Ausführung mit gemeinsamem Zylinderrohr ist es zur Erzeugung unterschied­ licher Federhärten auch möglich, einen durchgehenden Zylinderraum zu verwenden und lediglich den Durchmesser der Kolbenstangen zu variieren, da deren Querschnitt die Ausschubkraft in Verbindung mit dem Innendruck festlegt.

Im Übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen­ stand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gasfederanordnung mit einer gemeinsamen durchgehenden Kolbenstange für beide Gasfedern, in einem Längsschnitt,

Fig. 2 den Kolben einer der beiden Gasfedern, in einer vergrößerten Darstellung,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Gasfederanordnung mit einem gemeinsamen Zylinderrohr, das zur Bildung der Zylin­ derräume unterteilt ist, in einem Längsschnitt, und

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Gasfederanordnung mit koaxial teleskopisch ineinander angeordneten Gasfedern, in einem Längsschnitt.

Fig. 1 zeigt eine Gasfederanordnung 1, die dazu vorgesehen ist, eine geknickte oder zweistufige Federkenn­ linie zu verwirklichen. Die Gasfederanordnung 1 weist hierzu zwei mechanisch miteinander gekoppelte Gasfedern 2 und 3 auf, die im Wesentlichen denselben Aufbau, jedoch unterschiedliche Kennlinien haben.

Zu der Gasfeder 2 gehört ein beispielsweise aus Stahl bestehendes Zylinderrohr 4, das zusammen mit endseitig eingesetzten Verschluß-Stücken 5 und 6 einen Zylinderraum 7 definiert. Durch das ringförmige Verschluß-Stück 6 ragt eine Kolbenstange 8 in den Zylinderraum 7. Die Kolben­ stange 8 ist an ihrem innenliegenden Ende mit einem Kolben 9 versehen.

Das Verschluß-Stück 5 ist eine zylindrische dicke Scheibe, deren Durchmesser der lichten Weite des Zylin­ derrohres 4 entspricht. Sie ist von einer innenliegenden Stirnseite 11 sowie einer außenliegenden Stirnseite 12 begrenzt, aus der einstückig ein Gewindezapfen 13 koaxial hervorsteht. Das Verschluß-Stück 5 ist an der Außenum­ fangsseite mit einer umlaufenden Ringnut 14 versehen, in die eine O-Ringdichtung 15 eingelegt ist. Mittels einer in Umfangsrichtung umlaufenden Sicke 16, die in das Zylin­ derrohr 4 eingeprägt ist und sich in die Ringnut 14 hin­ einwölbt, ist das Verschluß-Stück 5 in dem Zylinderrohr 4 axial gesichert. Dabei wird gleichzeitig die Dichtung 15 zusammengedrückt, um eine Abdichtung herzustellen.

Zum Füllen der Gasfeder ist in dem Verschluß-Stück 5 ein schematisch angedeutetes Füllventil 17 vorhanden. Zu dem Füllventil 17 gehört eine koaxial durch das Ver­ schluß-Stück 5 führende Bohrung 18, die sich aus zwei Abschnitten 19 und 21 zusammensetzt. Der Abschnitt 21 hat einen größeren Durchmesser als der Abschnitt 19 und geht an einer Kegelfläche 22 in den Abschnitt 19 über. Die Kegelfläche 22 bildet einen Ventilsitz, auf dem ein Rund­ schnur-O-Ring 23 aufliegt. Das Ventilverschlußglied hat eine Gestalt ähnlich wie eine Flachkopfsenkschraube und besteht aus einem kegelförmigen Kopf 24 sowie einem zylin­ drischen Schaft 25, der in dem Abschnitt 19 geführt ist, während der Kopf 24 in dem Abschnitt 21 geführt ist. Die kegelförmige Fläche des kegelförmigen Kopfes 24 wirkt mit dem O-Ring 23 zusammen.

Das Verschluß-Stück 6 ist eine dicke kreisringförmi­ ge Scheibe, die von einer äußeren Planfläche 26 und einer innenliegenden Planfläche 27 begrenzt ist. Auch sie ent­ hält in ihrer Außenumfangsfläche eine umlaufende Ringnut 28, in die ein Rundschnur-O-Ring 29 eingelegt ist. Mittels einer in das Zylinderrohr 4 eingeprägten umlaufenden Sicke 31, die sich in die Ringnut 28 vorwölbt, ist das Ver­ schluß-Stück 6 in dem Zylinderrohr 4 gesichert.

Durch das Verschluß-Stück 6 führt eine zylindrische Bohrung 32, durch die mit geringem Spiel die Kolbenstange 8 hindurchgleitet. Zum Abdichten der Kolbenstange 8 ist eine Dichtungspackung 33 vorgesehen mit einem davor an­ geordneten Haltering 34. Die Dichtungspackung 33 und der Haltering 34 sind mittels einer weiteren in das Zylin­ derrohr 4 eingeprägten und in Umfangsrichtung umlaufenden Sicke 35 in axialer Richtung gesichert.

Die Kolbenstange 8 ist eine glatte durchgehende zylindrische Stange, die an ihrem in dem Zylinderraum 7 befindlichen Ende einstückig mit einem koaxialen Zapfen 36 versehen ist. Auf diesem zylindrischen Zapfen 36 sitzt der ringförmige Kolben 9, der hierzu mit einer Bohrung 37 versehen ist, die am Ende eine Ansenkung 35 aufweist. Die Ansenkung 35 nimmt einen Schließkopf 38 auf, der durch Vernieten des Zapfens 36 entsteht.

Der Aufbau des Kolbens 9 ist nachstehend anhand der Fig. 2 erläutert. Er besteht, wie die Figur erkennen, läßt aus einer dicken, kreiszylindrischen Scheibe 39, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Innen­ durchmesser des Zylinderrohrs 4. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das in dem Zylinderrohr 4 enthaltene Gas weitgehend ungehindert durch den Ringspalt zwischen dem Kolben 9 und der Innenwand des Zylinderrohrs 4 vor­ beiströmen kann.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist die Scheibe 39 auf ihrer der Kolbenstange 8 zugekehrten Seite mit einem rohrförmigen Halsteil 41 versehen. Außerdem enthält die Scheibe 39 in ihrer Außenumfangsfläche eine umlaufende, rechteckige Ringnut 42, in der mit Radial- und Axialspiel ein O-Ring 43 angeordnet ist. Der Durchmesser des O-Rings 43 ist so gewählt, daß er mit Reibschluß an der Innensei­ te des Zylinderrohrs 4 anliegt, sich aber im Übrigen frei in der Ringnut 42, zwischen deren beiden Nutenwänden 44 und 45 bewegen kann.

Von dem Halsteil 41 her ist eine zu der Achse der Scheibe 39 parallele, durchgehende Stufenbohrung 47 ausge­ führt, die an einer Schulter 48 in eine kalibrierte Boh­ rung 49 mit wesentlich kleinerem Durchmesser übergeht, die an der Stirnseite 40 austritt. Die kalibrierte Bohrung 49 verbindet die Ringnut 42 mit der Stirnseite 40.

Die andere Gasfeder 3 der Gasfederanordnung 1 hat von den Grundelementen her denselben Aufbau wie die Gasfeder 2, weshalb die dort vorhandenen Strukturelemente mit denselben Bezugszeichen wie bei der Gasfeder 2 versehen sind, jedoch ergänzt um einen Apostroph.

Infolge der weitgehenden Baugleichheit zwischen der Gasfeder 2 und der Gasfeder 3 erübrigt sich somit eine erneute Wiederholung der Aufbaubeschreibung.

Wie die Figur schwer erkennen läßt, haben die beiden Gasfedern 2 und 3 eine gemeinsame, durchgehende Kolben­ stange 8, die jeweils innerhalb der beiden Zylinderrohre 4 und 4' an ihren beiden Enden mit einem entsprechenden Kolben 9, 9' versehen ist. Die beiden Gasfedern 2 und 3 werden über das Füllventil 17 bzw. 17' mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt, wobei sich die Drücke in den beiden Gasfedern 2 und 3 unterscheiden. Für die nachfol­ gende Erläuterung des Funktionsprinzips sei angenommen, daß der Druck in der Gasfeder 3 höher ist als der Druck der Gasfeder 2.

Im unbelasteten Zustand ist die Kolbenstange 8 sowohl aus der Gasfeder 2 als auch aus der Gasfeder 3 ausgetrie­ ben. Die Ausschubewegung der Kolbenstange 8 wird durch den Kolben 9 in der Gasfeder 2 und im Kolben 9' in der Gasfe­ der 3 begrenzt, indem diese mit ihrem rohrförmigen Hals­ teil 41 an der Scheibe 34 bzw. 34' anliegen. Die Kraft mit der die Kolbenstange 8 aus den Gasfedern 2 und 3 ausge­ trieben wird, ergibt sich aus dem Druck in dem Zylinder­ rohr 4 multipliziert mit der Querschnittsfläche der Kol­ benstange 8 sowie der Querschnittsfläche der Kolbenstange 8 multipliziert mit dem Gasdruck in dem Zylinderrohr 4'. Da herstellungsgemäß der Druck in der Gasfeder 2 kleiner ist als in der Gasfeder 3 ist die zwischen dem Zylinder­ rohr 4 und der Kolbenstange 8 wirksame Kraft kleiner als die zwischen der Kolbenstange 8 und dem Zylinderrohr 4' wirksame Kraft.

Wenn die solchermaßen aufgebaute Gasfederanordnung 1 von außen mit einer Kraft belastet wird, fährt zunächst die Kolbenstange 8 in das Zylinderrohr 4 ein, entsprechend der von außen wirkenden Kraft. Wenn die von außen wirkende Kraft größer ist als die maximal von der Gasfeder 2 auf­ zubringende Kraft, wird die Gasfeder 2 vollständig zu­ sammengeschoben sein, so weit bis der Schließkopf 38 auf der Stirnseite 11 des Verschluß-Stücks 5 auftrifft.

Bei einer weiteren Krafterhöhung, die bestrebt ist die beiden Gasfedern 2 und 3 zusammenzudrücken, wird sich auch der Kolben 9' von der Scheibe 34' lösen und sich in Richtung auf das Verschluß-Stück 5, bewegen. Da der Druck in der Gasfeder 3 größer ist als in der Gasfeder 2, ist die Federkennlinie der Gasfeder 3 steiler, d. h. die Gasfe­ der 3 zeigt eine größere Federhärte als die Gasfeder 2. Somit läßt sich mit der gezeigten Gasfederanordnung 1 eine Gesamtfederkennlinie verwirklichen, die eine Knick- oder Übergangsstelle aufweist, in dem Sinne, daß sie in einem Bereich mit einer geringeren Steilheit oder Feder­ härte arbeitet und in einem anderen Bereich mit einer größeren Steilheit oder Federhärte.

Außerdem zeigt die Anordnung eine Rastfläche, während der trotz Erhöhung der von außen wirkenden Kraft keine Bewegung Zustande kommt.

Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit bei der ein­ gangs erwähnten Anordnung die Unterstützung eines Deckels zu ermöglichen. Er ist in der horizontalen Lage weitgehend entlastet ist, ohne daß er in der aufrechtstehenden Stellung so stark in die Endlage gedrückt wird, daß seine Betätigung von Hand praktisch nicht mehr möglich ist.

Der O-Ring 43 bildet zusammen mit der Ringnut 42 und der kalibrierten Bohrung 49 eine in einer Richtung wirken­ de Dämpfungseinrichtung für die Bewegung der Kolben­ stange 8.

Während der Einschubbewegung der Kolbenstange 8 in das Zylinderrohr 4 liegt der O-Ring 43 an der Nutenwand 45 an. Der Reibschluß zwischen dem O-Ring 43 und der Innen­ wand des Zylinderrohres 4 sorgt dafür, dieses Anlegen mit einer durch den Reibschluß definierten Kraft erfolgen zu lassen. In dieser Lage ist der Ringspalt, der sich zwi­ schen der Stirnfläche 40 und der Nutenwand 46 erstreckt und der von der Außenumfangsfläche des Kolbens 9 und der Innenwand eines Zylinderrohres 4 begrenzt wird, frei ist. Das Gas kann ungehindert durch diesen Ringspalt strömen und ist nicht gezwungen, durch die kalibrierte Bohrung 49 hindurchzuströmen. Das Gas gelangt mit geringem Strömungs­ widerstand in die Ringnut 42 und aus dieser wiederum durch den Abschnitt mit dem großen Durchmesser der Bohrung 47 in den Bereich rechts von dem Kolben 9, bezogen auf Fig. 2. Damit ist eine schnelle Bewegung möglich.

Wenn hingegen die Gasfederanordnung l entlastet wird und der in den Gasfedern 2 und 3 wirkende Gasdruck be­ strebt ist, die Kolbenstange 8 aus den Zylinderrohren 4 und 4' auszutreiben, legt sich der O-Ring 43 an die Nuten­ wand 44 an und verschließt nunmehr strömungsmäßig den oben erwähnten Zylinderspalt, der sich von der Stirnfläche 40 bis zu der Nutenwand 44 erstreckt. Das Gas, das nun bezo­ gen auf Fig. 2 von rechts nach links an dem Kolben vor­ beiströmen soll, strömt durch die Bohrung 47 in die Ring­ nut 42 ein. Da der von der Nutenwand 44 ausgehende Rings­ palt durch den O-Ring 43 verlegt ist, kann das Gas aus der Ringnut 42 nur noch durch die kalibrierte Bohrung 49 abströmen. Der Durchmesser ist sehr klein gewählt, weshalb die Ausschubbewegung der Kolbenstange 8 durch die Ge­ schwindigkeit begrenzt wird, mit der das Gas durch die kalibrierte Bohrung 49 hindurchströmen kann.

Mit Hilfe der neuen Gasfederanordnung 1 ist es nicht nur möglich eine Gesamtfederkennlinie zu erzeugen, die hinsichtlich der Federhärte geknickt ist. Es kann auch eine Gesamtfederkennlinie erzielt werden, die hinsichtlich der Dämpfungseigenschaften einen Knick, bezogen auf den Ausschubweg, aufweist. Dies wird bspw. erreicht, wenn die kalibrierte Bohrung 49 und der Gasfeder 2 eine andere lichte Weite hat als die kalibrierte Bohrung, die in der Gasfeder 3 realisiert ist. Je nach dem wie die Gasdrücke in den Gasfedern 2 und 3 eingestellt werden, läßt sich steuern, welche der kalibrierten Bohrungen zunächst im Sinne eines Festlegens der Ausschubbewegung wirksam ist. Dabei werden die Drücke vorzugsweise so gewählt, daß die Einschub- bzw. Ausschubbewegungen der Gasfedern 2 und 3 hinsichtlich der Federkraft ohne Rastfläche weitgehende glatt ineinander übergehen, wie es der Fall wäre, wenn eine einzige durchgehende Gasfeder verwendet wird.

Da bei Gasdruckfedern die Steilheit der Federkenn­ linie auch abhängig davon ist, wie stark sich das freie Volumen in der Gasfeder ändert, bezogen auf den Federweg, kann bspw. bei der härteren Gasfeder eine steilere Kenn­ linie erreicht werden, indem die Volumenänderung größer ist. Hierzu wird der Durchmesser des Zylinderrohrs ver­ glichen mit der Kolbenstange 8 kleiner gewählt. Je größer der Durchmesser der Kolbenstange ist bezogen auf die lichte Weite des Zylinderrohres, um so steiler steigt die Federkennlinie an, und je kleiner der Durchmesser ist bezogen auf die lichte Weite des Zylinderrohres, um so flacher verläuft die Federkennlinie.

Sämtliche Arten von Federkennlinien lassen sich miteinander kombinieren, d. h. die Gasfederanordnung kann eine Gesamtkennlinie zeigen, bei der sich das Dämpfungs­ verhalten längs dem Ausschubweg verändert, wobei gleich­ zeitig eine Rastfläche vorgesehen ist, in dem Sinne, daß bspw. dem Zusammenschieben der Gasfeder 2 eine weitere Krafterhöhung zunächst keine Veränderung der Länge der Gasfederanordnung 1 bewirkt, solange bis eine Kraft er­ reicht ist, die deutlich höher liegt als die maximale Ausschubkraft der Gasfeder 2. Außerdem kann in jedem der beiden Abschnitte der Federkennlinie, d. h. also entweder bei der Gasfeder 2 oder auch bei der Gasfeder 3 unabhängig von der zu erreichenden Endkraft bzw. maximalen Ausschub­ kraft die Kennlinie mehr oder weniger steil gewählt wer­ den, indem einfach bei konstantem Querschnitt der Kol­ benstange 8 das Zylinderrohr 4 größer oder kleiner im Durchmesser gewählt wird als der Durchmesser des Zylin­ derrohres 4'.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die beiden Gasfedern 2 über eine einstückige, durchgehende Kolbenstange 8 miteinander verbunden sind, zeigt Fig. 3 eine Gasfederanordnung 1, bei der ein gemeinsames Zylin­ derrohr 60 vorgesehen ist. Das Zylinderrohr 60 ist beid­ ends durch Verschluß-Stücke 61 und 62 verschlossen, sowie an einer im Bereich der Mitte liegenden Stelle durch ein Verschluß-Stück 63 in zwei Abschnitte unterteilt, derart, daß zwei Zylinderräume 64 und 65 erhalten werden.

Das Verschluß-Stück 61 ist eine kreiszylindrische Scheibe mit einer Durchgangsbohrung 66, durch die eine rohrförmige Kolbenstange 67 hindurchführt. In der Außen­ umfangsfläche ist das Verschluß-Stück 61 wiederum mit einer umlaufenden Ringnut 68 versehen, in die sich eine Sicke 69 vorwölbt, die in das Zylinderrohr 60 eingeprägt ist. Ein innen an der Ringnut 68 sitzender O-Ring 71 dient der Abdichtung. Das Dichtungspaket, das zum Abdichten der Kolbenstange 67 gegenüber der Verschluß-Stück 61 erfor­ derlich ist, ist in der Figur nicht weiter dargestellt, da es zum Verständnis der Erfindung nicht von Bedeutung ist.

Die rohrförmige Kolbenstange 67 ist an ihrem innen­ liegenden Ende mit einem Kolben 72 verbunden, der mit einem koaxialen rohrförmigen Halsteil 73, sowie mit einer Durchgangsbohrung 74 verbunden ist, die den Innenraum des Halsteils 73 mit einer vor der Kolbenstange 73 liegenden Stirnseite 75 des Kolbens 72 verbindet.

Die Kolbenstange 67 enthält im Bereich des Halsteils 73 eine umlaufende Ringnut 76, die den nach innen sich vorwölbenden Bereich einer Sicke 77 aufnimmt, die in den Halsteil 73 eingewalzt ist, um den Kolben 72 mechanisch mit der Kolbenstange 67 zu verbinden.

Der Außendurchmesser des zylindrischen Kolbens 72 ist geringfügig kleiner als die lichte Weite des Zylinderroh­ res 60, um eine Umströmung des Kolbens 72 zu ermöglichen, wie dies bei Gasdruckfedern üblich ist.

Das aus dem Zylinderrohr 60 herausragende Ende der Kolbenstange 67 ist mit einem becherförmigen Endstück 78 versehen, dessen Kragen oder Rand 79 über der Kolbenstange 67 steckt und dessen Boden 81 mit einem Befestigungsgewin­ dezapfen 82 versehen ist. Durch den Zapfen 82 führt eine Bohrung 83, die bis in den becherförmigen Teil 79 ragt. Die Bohrung 83 geht an einer Planschulter 84 in den Innen­ raum über, der von dem Kragen 79 begrenzt ist, so daß eine strömungsmäßige Verbindung von der Bohrung 83 zu dem Innenraum der Kolbenstange 67 besteht. Das stirnseitige Ende der Kolbenstange 67 befindet sich im Abstand zu der Planschulter 84, um dort ein Ventilverschlußglied 85 unterzubringen ist, das mit einem Führungsansatz 86 ver­ sehen ist, der in der Bohrung 83 längsverschieblich ist und mit dieser zusammen einen gasdurchlässigen Ringspalt definiert.

Die Sicherung des becherförmigen Endstücks 78 ge­ schieht in ähnlicher Weise wie die Befestigung des Kolbens 72 nämlich mit Hilfe einer in der Kolbenstange 67 vorhan­ denen Nut 86 und einer in den Kragen 79 eingewalzten umlaufenden Sicke 87, die sich in die Nut 86 vorwölbt. Im Inneren der Nut 86 befinden sich Dichtmittel, die nicht weiter gezeigt sind, um eine Abdichtung zu gewährleisten.

Das Trenn- oder Abschluß-Stück 63 ist eine kreiszy­ lindrische Scheibe mit einer umlaufenden Ringnut 89, in die wiederum eine umlaufende Sicke 91 eingeprägt ist, um das Trennstück 63 in dem Zylinderrohr 60 axial zu fixie­ ren. Ein in der Ringnut 89 eingelegter O-Ring 92 dient der Abdichtung der beiden Gasräume der Gasfedern 2 und 3 voneinander.

Der Aufbau der Gasfeder 3 ist im Übrigen derselbe wie der Aufbau der Gasfeder 2, weshalb auch bei Fig. 3 wieder­ um die Bau- und Strukturelemente der Gasfeder 3 mit dem­ selben Bezugszeichen belegt sind, wie bei der Gasfeder 2 jedoch ergänzt um einen Apostroph.

Bei der Gasfederanordnung 1 nach Fig. 3 wird jede der beiden Gasfedern 2 und 3 für sich über das Endstück 78 bzw. 78' gefüllt und auf den erforderlichen Gasdruck ge­ bracht. Die Arbeits-und Funktionsweise der Gasfederanord­ nung 1 nach Fig. 3 ist im Übrigen dieselbe wie bei der Gasfederanordnung 1 nach Fig. 1. Die dort gegebene Erläu­ terung gilt sinngemäß auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3.

Eine weitere, zeichnerisch nicht dargestellte, Ab­ wandlung der neuen Gasfederanordnung kann darin bestehen, bei der Ausführungsform nach Fig. 3 das Trennstück 63 wegzulassen und einen durchgehenden Gasraum zu erhalten. Die unterschiedlichen Kennlinien werden durch Kolbenstan­ gen 67 und 67' erreicht, die sich im Durchmesser vonein­ ander unterscheiden. Es kann auf diese Weise eine der beiden Kolbenstangen massiv ausgebildet werden und auf das zusätzliche Füllventil in einem der Endstücke 78 verzich­ tet werden.

Der Vorteil einer solcher Anordnung besteht darin, bei einem allmählichen Gasverlust die unterschiedlichen Steilheiten immer zu erhalten, da sie sich aus der Geome­ trie, d. h. dem unterschiedlichen Durchmesser der Kolben­ stangen zwangsläufig ergeben.

Fig. 4 zeigt schließlich eine Gasfederanordnung 1, die teleskopisch aufgebaut ist, insofern als die Gasfeder 2 in der Gasfeder 3 steckt. Der Aufbau der Gasfeder 2 ent­ spricht identisch dem Aufbau der Gasfeder 2 nach Fig. 3, weshalb insoweit dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Allerdings endet das Zylinderrohr 60 nicht bei dem Trenn­ stück 63, sondern an einem Endstück, das gleichzeitig einen weiteren Kolben 95 darstellt. Dieser Kolben 95 ist an dem Ende des Zylinderrohres 60 befestigt, das dem Ende mit dem Verschluß-Stück 61 gegenüber liegt. Außerdem ist das Zylinderrohr 60 gleichzeitig die Kolbenstange der Gasfeder 3.

Die Gasfeder 2 steckt in einem Zylinderrohr 96, das wiederum an beiden Enden durch Verschluß-Stücke 97 und 98 verschlossen ist. Die Befestigung des Verschluß-Stücks 97 erfolgt, wie bereits mehrfach beschrieben, mit Hilfe einer umlaufenden Ringnut 99, einem darin befindlichen O-Ring 101 und einer in die Ringnut eingeprägten, umlaufenden Sicke 102.

Neben einer innenliegenden Stirnseite 103 des Ver­ schluß-Stücks 97 liegt eine Dichtungspackung 104, an die sich eine Distanzhülse 105 anschließt, die mit einer weiteren, eingeprägten Sicke 106 gesichert ist. Die Distanzhülse 105 hat die Aufgabe, die Dichtungspackung 104 zusammenzuhalten, während andererseits die Sicke 106 einen Anschlag für den Kolben 95 darstellt.

Der Kolben 95 ist eine dicke, zylindrische Scheibe mit einer Stirnseite 107 sowie einer Stirnseite 108, aus der einstückig ein zylindrischer Zapfen 109 vorsteht. Der zylindrische Zapfen 109 ist in dem Zylinderrohr 60 ver­ ankert, in derselben Weise, wie dies im Zusammenhang mit dem Endstück 97 beschrieben ist. Der Zapfen 109 enthält hierzu eine umlaufende Ringnut 111 mit einer darin liegen­ den O-Ring Dichtung 112. In diese Ringnut 111 wölbt sich eine Sicke 113 vor, die in das Zylinderrohr 60 eingeprägt ist. Hierdurch ist der Kolben 107 mechanisch fest und gasdicht mit den Zylinderrohr 60 verbunden. Der Abstand der Sicke 113 von der Stirnseite 108 ist so gewählt, daß, wenn die Stirnseite 108 der Sicke 106 anstößt, die Sicke 103 sich nach wie vor im Abstand zu der Dichtungspackung 104 befindet.

Das Verschluß-Stück 98 ist ebenfalls eine dicke, zylindrische Scheibe 114 mit einer innen liegenden, planen Stirnfläche 115 und einer nach außen zeigenden, planen Stirnfläche 116, die koaxial einstückig einen Gewindezap­ fen 117 trägt. Durch das Verschluß-Stück 98 führt eine Stufenbohrung 118, bestehend aus einem zylindrischen Abschnitt 119 mit kleinerem Durchmesser, der an einer Kegelfläche 121, die als Ventilsitzfläche dient, in einen zylindrischen Abschnitt 123 mit größerem Durchmesser übergeht. Der Abschnitt 122 ist dem Inneren der Gasfeder 3 zugekehrt.

In dieser Stufenbohrung 118 sitzt axial beweglich ein Ventilverschlußglied 123, das eine Kegelfläche 124 sowie einen Führungszapfen 125 aufweist. Der Führungszapfen 125 läuft in dem Abschnitt 119, während zwischen der Kegel­ fläche 124 und in der Ventilsitzfläche ein O-Ring 126 eingefügt ist, der die eigentliche Abdichtung übernimmt.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Gasfe­ der 2 über das Endstück 78 und die Gasfeder 3 über das Verschluß-Stück 98 gefüllt. Auf diese Weise können in den beiden Gasfedern 2 und 3 unterschiedliche Gasdrücke er­ zeugt werden, die vollständig unabhängig voneinander sind.

Durch Wahl der Gasdrücke in den Gasfedern 2 und 3 kann, wie vorher beschrieben, die Kraft gewählt werden, die erforderlich ist, um die Kolbenstange 67 in das Zylin­ derrohr 60 einzuschieben, bzw. die Kraft gewählt werden, mit der das Zylinderrohr 60, das die Kolbenstange der Gasfeder 3 darstellt, in das Zylinderrohr 96 eingeschoben wird. Mit Hilfe der Durchmesserdifferenz zwischen der Kolbenstange 70 und dem Innendurchmesser des Zylinderrohres 60 bzw. dem Außendurchmesser des Zylinderrohres 60 und der lichten Weite des Zylinderrohres 96, kann die Steilheit der Federkennlinie eingestellt werden.

Bei einer Gasfederanordnung sind zwei Gasfedern mechanisch miteinander verbunden, die beide unterschiedli­ che Kennlinien haben, wodurch es möglich ist, eine Gesamt­ kennlinie zu erzeugen, die in zwei Abschnitte aufgeteilt ist, wobei sich die beiden Abschnitte, hinsichtlich der Dämpfung und/oder der Steilheit und/oder der Anfangs- und/oder der Endkraft voneinander unterscheiden. Bei dieser Gasfederanordnung können die beiden Gasfedern über die Kolbenstange mechanisch miteinander verbunden sein oder über das Zylinderrohr oder aber die beiden Gasfedern stecken teleskopisch ineinander, in dem Sinne, daß das Zylinderrohr der innenliegenden Gasfeder gleichzeitig die Kolbenstange der außenliegenden Gasfeder darstellt.

Claims (18)

1. Gasfederanordnung (1) mit nichtlinearer Kennlinie,
mit einer ersten Gasfeder (2), die eine erste Kenn­ linie aufweist und einen Bewegungshub auszuführen vermag, und
mit wenigstens einer zweiten Gasfeder (3), die eine zweite Kennlinie aufweist und einen Bewegungshub auszufüh­ ren vermag, wobei die beiden Gasfedern (2, 3) derart mecha­ nisch miteinander gekoppelt sind, daß ihre Bewegungshübe zueinander parallel und einander ergänzend sind.

2. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Gasfeder (2) einen ersten Zylin­ derraum (7, 64) aufweist, der beidends verschlossen ist, in den von einem Ende her abgedichtet eine erste Kolbenstange (8, 67) hineinragt und der mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist, und daß die zweite Gasfeder (3) einen zwei­ ten Zylinderraum (7', 65) aufweist, der beidends ver­ schlossen ist, in den von einem Ende her abgedichtet eine zweite Kolbenstange (8, 67') hineinragt und der mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist.

3. Gasfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Kolbenstangen (8, 60, 67, 67') in Längsrichtung miteinander fluchten.

4. Gasfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Kolbenstangen (8) miteinander einstückig sind.

5. Gasfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Kolbenstangen (8) miteinander verbunden sind.

6. Gasfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Zylinderräume (64, 65) in Längs­ richtung miteinander fluchtend miteinander verbunden sind.

7. Gasfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Zylinderräume (64, 65) strömungs­ mäßig miteinander verbunden sind.

8. Gasfederanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Kolbenstangen (60, 67, 67') unter­ schiedliche Durchmesser haben.

9. Gasfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Zylinderraum (7, 64, 65) von einem Rohr (4, 4', 60, 96) gebildet ist, das an beiden Enden ein Ver­ schluß-Stück (5, 6, 5', 6', 61, 61', 97, 114) enthält, und daß eines der beiden Verschluß-Stücke (6, 6', 61, 61', 97) eine Durchgangsbohrung (32, 32', 66, 66') enthält, durch die die zugehörige Kolbenstange (8, 67, 67', 60) abgedichtet hin­ durchgeführt ist.

10. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die eine Federkennlinie sich von der ande­ ren hinsichtlich der Federhärte unterscheidet.

11. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die eine Federkennlinie sich von der ande­ ren hinsichtlich der Dämpfung unterscheidet.

12. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die eine Federkennlinie sich von der ande­ ren hinsichtlich der Anfangskraft unterscheidet, bei der eine Einschubbewegung der Kolbenstange (8, 67, 67', 60) beginnt.

13. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Druck in der einen Gasfeder (2) gegen­ über dem Druck in dem anderen Gasfeder (3) unterschiedlich ist.

14. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine der Gasfedern (2, 3) eine Dämpfungseinrichtung (42, 43, 49) enthält.

15. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine Gasfeder (2, 3) eine Kolben­ stange (8) aufweist, die mit einem Kolben (9) verbunden ist, und daß die Dämpfungseinrichtung (42, 42, 49) in dem Kolben (9) untergebracht ist.

16. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Gasfeder (2, 3) eine eigene Füllein­ richtung (17, 17', 78, 123) aufweist.

17. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fülleinrichtung (17, 17', 78, 123) ein Rückschlagventil (24, 24', 85, 124) umfaßt.

18. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß die erste Gasfeder (3) ein den zugehörigen ersten Zylinderraum bildendes Zylinderrohr (96) aufweist, das beidends verschlossen ist, in den von einem Ende her abgedichtet eine erste Kolbenstange (60) hineinragt und das mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist,
daß die erste Kolbenstange (60) rohrförmig ist und ein Zylinderrohr darstellt, das den zweiten Zylinderraum (64) bildet, das beidends verschlossen ist, in das von einem Ende her abgedichtet eine zweite Kolbenstange (67) hineinragt und das mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist, und
daß die zweite Kolbenstange (67) zu derselben Seite der Anordnung (1) ausfährt, wie das den zweiten Zylinder­ raum bildende Zylinderrohr (60) aus dem ersten Zylinder­ rohr (96).