DE2638363A1

DE2638363A1 - Laengenverstellbare gasfeder

Info

Publication number: DE2638363A1
Application number: DE19762638363
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Current assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Priority date: 1976-08-26
Filing date: 1976-08-26
Publication date: 1978-03-02
Also published as: US4093196A; JPS5327776A; JPS5927459B2

Description

Nürnberg, den 25.08.1976 18/Ka

Suspa Federungstechnik Fritz Bauer & Söhne oHG, Industriestraße 12-14, 85o3 Altdorf

"Längenverstellbare Gasfeder"

Die Erfindung betrifft eine stufenlos längenverstellbare Gasfeder, insbesondere zum Höhenverstellen von Stuhlsitzen, Tischplatten o. dgl., mit zwei einander konzentrisch umschließenden, mit Druckgas gefüllten und durch mindestens zwei Überströmkanäle miteinander verbundenen zylindrischen Rohr%n, wovon das Außehrohr das Gehäuse bildet, mit einem in dem Innenrohr koaxial verschiebbar angeordneten und an dessen Innenwand mit einer Dichtung anliegenden Kolben, der mit einer zu einem Gehäuseende hin nach außen gas- ' dicht durch einen Verschlußstopfen herausgeführten Kolbenstange verbunden ist, und mit einem die beiden Rohre am gegenüberliegenden Ende gasdicht abschließenden Verschlußstopfen, in dem ein als Auslösestift eines Ventils dienender Ventilstößel zum Verbinden bzw. Trennen der durch den Kolben ,der Kolbenstange gasdicht getrennten Gehäuseräume im Innenrohr über einen im Bereich des Ventilstößels befindlichen ümgehungskanal, über im Bereich der Verschlußstopfen befindliche Überströmkanäle und über einen zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr befindlichen Ringkanal koaxial verschiebbar angeordnet ist, wobei eine Dichtung vorge-

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sehen ist, die in der eingeschobenen Lage des Ventilstößels durch den Umgehungskanal überbrückt wird.

Bei einer derartigen, aus der DT-AS 18 12 282 bekannten längenverstellbaren Gasfeder weist der Ventilstößel als Umgehungskanal eine etwa in der Mitte des Verschlußstopfens befindliche Ringnut auf, durch die in der eingeschobenen Lage des Ventilstößels eine zum Innenraum des Gehäuses hin angeordnete, im Verschlußstopfen befindliche Dichtung überbrückt wird. Am inneren Ende des Ventilstößels ist eine Platte oder eine Verdickung angebracht, die in der ausgeschobenen Lage des Ventilstößels, in der das Ventil geschlossen ist, als Anschlag gegen den Verschlußstopfen anliegt, wodurch verhindert wird, daß der Ventilstößel völlig aus der Gasfeder herausgeschoben wird. Diese bekannte Gasfeder hat sich in der Praxis außerordentlich bewährt; nachteilig an ihr ist lediglich, daß der Fertigungsaufwand verhältnismäßig groß ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gasfeder der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß der Fertigungsaufwand erheblich gesenkt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschließelement des Ventils durch einen am inneren Ende des Ventilstößels gasdicht angebrachten und an der Innenwand des Innenrohres mittels einer Dichtung gasdicht aber verschiebbar anliegenden Kolben gebildet ist, und daß der umgehungskanal in der Innenwand des Innenrohres im Verschiebeweg des Kolbens des Ventilstößels angeordnet ist.

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Das Wesen der Erfindung liegt also darin, daß das eigentliche Ventil aus dem ventilseitigen Verschlußstopfen in den diesem Verschlußstopfen benachbarten Bereich des Innenrohres verlegt wird. Dies führt dazu, daß beide Verschlußstopfen der Gasfeder, die hinsichtlich des Fertigungsaufwandes mit ihren Dichtungen einen wesentlichen Teil bei der Gasfederfertigung ausmachen, völlig identisch ausgebildet werden können. Diese Ausgestaltung hat weiterhin zur Folge, daß auch die beiden Kolben, nämlich der an der Kolbenstange befestigte Kolben und der an dem Ventilstößel befestigte Kolben völlig identisch ausgebildet werden können, da sie beide gasdicht abgedichtet im Innenrohr geführt werden, und da sie beide auch ansonsten keinerlei Gasdurchlässe aufweisen. Schließlich können auch die Kolbenstange einerseits und der Ventilstößel andererseits abgesehen von ihrer unterschiedlichen Lange völlig identisch aufgebaut sein. Abgesehen von dem nur im Bereich des Ventils im Innenrohr angebrachten Umgehungskanal kann die erfindungsgemäße Gasfeder also völlig symmetrisch aufgebaut sein, d.h. die Zahl der für ihre Fertigung erforderlichen unterschiedlichen Teile halbiert sich praktisch.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gasfeder mit geschlossenem Ventil und

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch den Ventilbereich bei geöffnetem Ventil.

Die in der Zeichnung dargestellte längenverstellbare Gasfeder weist ein zylindrisches Gehäuse 1 auf, in dem koaxial ein ebenfalls zylindrisches Innenrohr 2 angeordnet ist, wobei zwischen dem das Gehäuse 1 bildenden Außenrohr und dem Innenrohr 2 ein Ringkanal 3 gebildet ist.

In dem Innenrohr 2 ist eine ebenfalls zylindrische Kolbenstange 4 koaxial angeordnet, die in Richtung der Achse 5 des Gehäuses 1 verschiebbar ist. Ihr eines - äußeres Ende 6 befindet sich außerhalb des zylindrischen Gehäuses

Im Bereich des anderen Endes des zylindrischen Gehäuses 1 ist ebenfalls koaxial zu diesem ein in Form einer zylindrischen Stange ausgebildeter Ventilstößel 4a in Richtung der Achse 5 verschiebbar angeordnet, dessen äußeres Ende sich ebenfalls außerhalb des Gehäuses 1 befindet. Die Kolbenstange 4 und der Ventilstößel 4a sind jeweils im Bereich des zugeordneten Endes des zylindrischen Gehäuses 1 abgedichtet in völlig identischen Verschlußstopfen 8 bzw. 8" geführt. In der nachfolgenden Beschreibung werden daher alle Teile, die dem Ventilstößel 4a zugeordnet sind, mit der gleichen Bezugsziffer wie die der Kolbenstange 4 zugeordneten Teile versehen, wobei ihnen jeweils noch ein hochgesetzter Strich hinzugefügt wird. Jeder Verschlußstopfen 8, 8¹ besteht

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aus einem axial außenliegenden Teil 9, 9¹ und einem axial innenliegenden Teil 1o, 1o'. Der außenliegende Teil 9 bzw. 9' weist eine koaxiale Bohrung auf, deren Durchmesser etwa gleich dem Durchmesser der Kolbenstange 4 bzw. dem identischen Durchmesser des Ventilstößels 4a ist, so daß hierdurch eine Führungshülse 11 bzw. 11' für die Kolbenstange 4 bzw. den Ventilstößel 4a gebildet wird. Im Anschluß an diese Führungshülse 11 bzw. 11* ist eine ringnutartige Ausnehmung 12 bzw. 12' vorgesehen, die zu dem benachbarten,innenliegenden Teil 1o bzw. 1o' hin offen ist. In diese Ausnehmung 12 bzw. 12* ist eine an den Wänden der Ausnehmung 12 bzw. 12' dicht anliegende Dichtung 13 bzw. 13' eingelegt, die mit Dichtlippen 14 bzw. 14¹ an der Kolbenstange 4 bzw. dem Ventilstößel 4a anliegt und so eine gasdichte Abdichtung zwischen dem außenliegenden Teil 9 bzw. 9' des Verschlußstopfens 8 bzw. 8' und der in diesem axial beweglich geführten Kolbenstange 4 bzw. dem Ventilstößel 4a bewirkt. Das sich an das außenliegende Teil 9 bzw. 9¹ anschließende innenliegende Teil 1o bzw. 1ο¹ schließt die Ausnehmung 12 bzw. 12' ab. Es weist ebenfalls eine koaxiale Bohrung 15 bzw. 15' auf, deren Durchmesser aber etwas größer ist als der Durchmesser der Kolbenstange 4 bzw. des Ventilstößels 4a. In ihren aneinanderliegenden Bereichen sind jeweils der außenliegende Teil 9 bzw. 9¹ und der innenliegende Teil 1o, 1o" mit einer halben Ringnut versehen, die sich bei aneinander liegendem äußeren Teil 9, 9* und innenliegendem Teil 1o, 1ο¹ zu einer vollen außen umlaufenden Ringnut 16, 16' ergänzen, in die ein Dichtungsring 17 bzw. 17' eingelegt

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wird, der gegen alle drei Wände der Ringnut 16 und gegen die Innenwand des zylindrischen Gehäuses 1 gasdicht abdichtend anliegt. Aufgrund der Dichtung 13 bzw. 13" und des Dichtungsrings 17 bzw. 17' ist die Gasfeder an beiden Enden ihres Gehäuses 1 absolut gasdicht abgedichtet.

Das innenliegende Teil 1o bzw. 1ο¹ weist einen zum Inneren des zylindrischen Gehäuses 1 hin vorspringenden zylindrischen Zapfen 18, 18' und eine sich radial erstreckende Anschlagfläche 19 auf. Der Außendurchmesser des zylindrischen Zapfens 18 bzw. 18' ist etwa gleich dem Innendurchmesser des Innenrohres 2, so daß letzteres nach Einschieben der Zapfen 18 bzw. 18' in das Innenrohr 2 auf dem jeweiligen innenliegenden Teil 1o bzw. 1o' des Verschlußstopfens 8 bzw. 8¹ radial gehalten und durch Anliegen an der Anschlagfläche 19 bzw. 19' axial zum Gehäuse 1 festgelegt ist. In der Anschlagfläche 19 bzw. 19' sind sich radial erstreckende Vertiefungen 2o bzw. 2o', die sich in axialen Vertiefungen 21 bzw. 21 * in der äußeren Oberfläche der Zapfen 18 bzw. 18' fortsetzen, vorgesehen, wodurch überströmkanäle 2o, 21 bzw. 2o', 21' zwischen dem Raum innerhalb des Innenrohres 2 und dem Ringkanal 3 gebildet werden, die ständig offen sind.

Am inneren Ende der Kolbenstange 4 bzw. des Ventilstößels 4a ist ein Kolben 22 bzw. 22· befestigt, der etwa zylinderringförmig ausgebildet ist. Der Kolben 22 bzw. 22" weist in seiner zylindrischen Außenfläche 23, 23' eine umlaufende Ringnut 24 bzw. 24' auf, in der ein Dichtungsring 25 bzw. 25' angeordnet

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ist, der eine gasdichte Abdichtung zwischen der Innenwand des Innenrohres 2 und dem Kolben 22 bewirkt.

Der Kolben 22 bzw. 22' weist eine kegelstumpfförmige Bohrung 26 bzw. 26' auf, der ein kegelstumpfförmiger Zapfen 27 bzw. 27' am inneren Ende der Kolbenstange 4 bzw. des Ventilstößels 4a entspricht. In das innere Ende der Kolbenstange 4 bzw. des Ventilstößels 4a ist koaxial eine kurze Bohrung 28 bzw. 28' gebohrt, so daß die Kolbenstange 4 bzw. der Ventilstößel 4a hier nur noch verhältnismäßig dünnwandig ist. Nach Aufstecken des Kolbens 22 bzw. 22* mit seiner kegelstumpfförmigen Bohrung 26 bzw. 26" auf den kegelstumpfförmigen Zapfen 27 bzw. 27' wird dann der Rand 29 bzw. 29' umgebördelt und gegen die zum Innenraum des Innenrohrs 2 hin liegende Fläche des Kolbens 22 bzw. 22' gepreßt, wodurch eine völlig gasdichte Kegelsitzverbindung zwischen dem Kolben 22 bzw. 22' und der Kolbenstange 4 bzw. dem Ventilstößel 4a gebildet wird.

Im axialen Verschiebeweg des Ventilstößels 4a, der im wesentlichen durch die Länge a seines aus dem Gehäuse 1 herausragenden äußeren Ende 7 bestimmt wird, ist in der Innenwand des Innenrohres 2 ein Umgehungskanal 3o angebracht, dessen Länge in Richtung der Achse 5 der Gasfeder nur wenig größer ist als die axiale Dicke des zugeordneten Kolbens 22'. Dieser Umgehungskanal 3o kann - wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel - durch eine sich axial erstreckende Sicke oder eine an dieser Stelle eingestochene Nut gebildet sein. Dieser Umgehungskanal 3o ist außer

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der unterschiedlichen Länge von Kolbenstange 4 und Ventilstößel 4a und der unterschiedlichen Ausgestaltung der äußeren Enden 6 bzw. 7 von Kolbenstange 4 und Ventilstößel 4a der einzige nichtsymmetrische Teil der gesamten Gasfeder .

Die Herstellung und die Montage der Gasfeder ist äußerst einfach, da die Verschlußstopfen 8, 8', die Kolben 22, 22' und die Art ihrer Verbindung mit der Kolbenstange 4 bzw. dem Ventilstößel 4a völlig identisch sind. Auch die Kolbenstange 4 und der Ventilstößel 4a werden aus Stangen gleichen Durchmessers hergestellt. Nach der Anbringung der Kolben 22 bzw. 22' an der Kolbenstange 4 bzw. dem Ventilstößel 4a werden die innenliegenden Teile 1o bzw. 1o^r der Verschlußstopfen 8 bzw. 8¹ auf die Kolbenstange 4 bzw. den Ventilstößel 4a aufgeschoben. Dann wird jeweils eine Dichtung 13 bzw. 13· in einen außenliegenden Teil 9 bzw. 9' des jeweiligen Verschlußstopfens 8 bzw. 8* eingeschoben und ein Dichtungsring 17 bzw. 17' in den im innen!legenden Teil 1o bzw. 1o' befindlichen Teil der Ringnut 16 bzw. 16' eingelegt. Dann wird das außenliegende Teil 9 bzw. 9' vom äußeren Ende 6 bzw. 7 her auf die Kolbenstange 4 bzw. den Ventilstößel 4a geschoben. Anschließend werden die Kolben 22 bzw. 22' mit den auf der Kolbenstange 4 bzw. dem Ventilstößel 4a befindlichen, fertigmontierten Verschlußstopfen 8 bzw. 8¹ in die beiden Enden des Innenrohres 2 eingeschoben, bis die Zapfen 18 bzw. 18' in das Innenrohr 2 eingreifen. Diese komplette Einheit wird dann in ein das zylindrische Gehäuse 1 bildendes Außenrohr eingeschoben. Anschließend werden die

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beiden Ränder 31 , 31^f des Außenrohres nach innen umgebördelt, wobei sie sich gegen einen entsprechenden Anschlag 32, 32' des außenliegenden Teiles 9 bzw. 9' legen. Hierdurch wird auch die gesamte aus Innenrohr 2, den beiden innenliegenden" Teilen 1o, 1o' und den beiden außenliegenden Teilen 9, 9¹ gebildete Einheit axial zusammengepreßt, so daß diese Teile axial exakt festliegen. Im Anschluß daran erfolgt in bekannter Weise eine Füllung der Gasfeder zuerst mit einigen Kubikzentimetern Schmieröl und dann mit Druckgas, bei dem es sich regelmäßig um Stickstoff handelt.

Die grundsätzlich aus der DT-AS 18 12 282 bekannte Wirkungsweise dieser Gasfeder ist wie folgt: Wenn sich der an dem Ventilstößel 4a befestigte Kolben 22' in der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage befindet, in der er gegen das zugeordnete innere Teil 1o' des Verschlußstopfens 8¹ anliegt, dann kann kein Gas aus dem zwischen den beiden Kolben 22 und 22' befindlichen Gehäuseraum 33 im Innenrohr 2 durch die Überströmkanäle 2o', 21', den Ringkanal 3 und die Überströmkanäle 2o, 21 in den Gehäuseraum 33a zwischen dem Kolben 22 und dem Verschlußstopfen 8 strömen. Hierbei stellt sich der Kolben 22 und damit auch die Kolbenstange 4 in einer Ruhelage ein, bei der die Summe der angreifenden Gaskräfte und der von außen an der Kolbenstange 4 angreifenden Kräfte gleich Null ist. Wenn sich diese von außen an der Kolbenstange 4 angreifenden Kräfte ändern, kann die Kolbenstange 4 gegenüber dem Gehäuse 1 noch federn, und zwar wie eine verhältnismäßig steife Feder.

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Wenn - wie in Fig. 2 dargestellt - der Ventilstößel 4a in das Gehäuse 1 eingeschoben wird, kommt der Kolben 22' mit dem Dichtungsring 25' in den Bereich des Umgehungskanals 3o, der diesen Dichtungsring 25* überbrückt, wodurch eine Verbindung zwischen dem Gehäuseraum 33 und dem Ringkanal 3 über die Überströmkanäle 2o, 21' hergestellt wird. Bei Ausübung einer entsprechenden Kraft auf die Kolbenstange 4 wird dann Gas aus dem Gehäuseraum 33 durch den Umgehungskanal 3o, die Überströmkanäle 2o'_f 21', den Ringkanal 3 und die Überströmkanäle 2o, 21 in den Gehäuseraum 33a geschoben. Wenn die auf die Kolbenstange 4 ausgeübte, ins Gehäuseinnere gerichtete Kraft kleiner ist als dem Produkt aus dem Querschnitt der Kolbenstange 4 und dem im Gehäuse herrschenden Gasdruck, dann wird die Kolbenstange 4 mit Kolben 22 aus dem Gehäuse 1 ausgeschoben, wobei Gas aus dem Gehäuseraum 33a, durch die Überströmkanäle 2o, 21, den Ringkanal 3, die Überströmkanäle 2o', 21 ' und den Umgehungskanal 3o in den Gehäuseraum 33 strömt.

Beim Loslassen des Ventilstößels 4a geht dieser wieder in seine in Fig. 1 dargestellte Ruhelage zurück, in die er durch den Gasdruck geschoben wird, wonach sich dann wieder die oben geschilderte statische Ruhelage des Kolbens 22 mit Kolbenstange 4 einstellt.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet einer derartigen längenverstellbaren Gasfeder ist die Verwendung als längenverstellbare Stuhlsäule, wie es in dem deutschen Patent 19 31 o12 dargestellt und beschrieben ist. Um einen der-

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artigen, dort im einzelnen beschriebenen Einbau als Stuhlsäule zu ermöglichen, kann das äußere Ende 6 der Kolbenstange 4 auch - wie in Fig. 1 dargestellt - als gegenüber der Kolbenstange 4 verjüngter Zapfen ausgebildet sein.

Da das innenliegende Teil 1o bzw. 1o" nicht zur Führung bzw. Abstützung der Kolbenstange 4 bzw. des Ventilstößels 4a dient, kann dieses aus Metall, beispielsweise aus Zinkdruckguß , hergestellt sein, während das außenliegende Teil 9 bzw. 9' zweckmäßigerweise aus einem geeigneten hartelastischen Kunststoff besteht, da es ja die Führungshülse bzw. 11' aufweist.

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Claims

Ansprüche

1 ./ι Stufenlos längenverstellbare Gasfeder, insbesondere zum Höhenverstellen von Stuhlsitzen, Tischplatten o. dgl., mit zwei einander konzentrisch umschließenden, mit Druckgas gefüllten und durch mindestens zwei Überströmkanäle miteinander verbundenen zylindrischen Rohren, wovon das Außenrohr das Gehäuse bildet, mit einem in dem Innenrohr koaxial verschiebbar angeordneten und an dessen Innenwand mit einer Dichtung anliegenden Kolben,der mit einer zu einem Gehäuseende hin nach außen gasdicht durch einen Verschlußstopfen herausgeführten Kolbenstange verbunden ist, und mit einem die beiden Rohre am gegenüberliegenden Ende gasdicht abschließenden Verschlußstopfen, in dem ein als Auslöse— stift eines Ventils dienender Ventilstößel zum Verbinden bzw. Trennen der durch den Kolben der Kolbenstange gasdicht getrennten Gehäuseräume im Innenrohr über einen im Bereich des Ventilstößels befindlichen Umgehungskanal, über im Bereich der Verschlußstopfen befindliche Überströmkanäle und über einen zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr befindlichen Ringkanal koaxial verschiebbar angeordnet ist, wobei eine Dichtung vorgesehen ist, die in der eingeschobenen Lage des Ventilstößels durch den Umgehungskanal überbrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschließelement des Ventils in dem Innenrohr (2) als gasdicht am Ventilstößel (4a) angebrachter Kolben (22') gasdicht geführt verschiebbar angeordnet ist und den in dem Innenrohr vertieft angebrachten Umgehungskanal (3o) öffnet bzw. schließt.

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2.) Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umgehungskanal (3o) durch eine Einsickung in der Innenwand des Innenrohres (2) gebildet ist.
3.) Gasfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verschlußstopfen (8, 8¹) identisch ausgebildet sind,
4.) Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 b is 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kolben (22, 22') identisch ausgebildet sind.
5.) Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (4) und der Ventilstößel (4a) gleichen Durchmesser aufweisen.
6.) Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung zwischen jeweils dem Kolben (22 bzw. 22') und der Kolbenstange (4) bzw. dem Ventilstößel (4a) identisch ist.

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