DE2933590A1 - Gasfeder mit hydraulischer oder hydropneumatischer enddaempfung - Google Patents

Description

STABILUS GMBH, KOBLENZ-NEUENDORF Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Gasfeder mit hydraulischer oder hydropneumatischer Enddämpfung

Die Erfindung betrifft eine Gasfeder mit hydraulischer oder hydropneumatischer Enddämpfung, bestehend aus einem Zylinder, welcher eine unter Druck stehende Gasfüllung und eine geringe Menge Flüssigkeit enthält, während ein mit einer Kolbenstange fest verbundener Kolben den Zylinderinnenraum in zwei Räume unterteilt und diese Räume über Drosselkanäle in Verbindung stehen und die Enddämpfung durch einen Verdrängerkörper und einen Verdrängerzylinder gebildet wird.

Die bekannten Gasfedern besitzen bei nach unten austretender Kolbenstange den Effekt der Enddämpfung, der dadurch entsteht, daß der Kolben kurz vor Hubende in das im Bereich der Kolbenstangenführung und Dichtung zur Schmierung der Kolbenstangendichtung vorhandene öl eintaucht. Insbesondere beim Einbau von Gasfedern als Gewichtsausgleich für Heckklappen, Motorhauben und sonstige um eine waagerecht angeordnete Drehachse schwenkbar ausgebildeten Klappen oder Türen besteht der Wunsch, daß die Gasfeder beim öffnen der Klappe mit dieser nach oben schwingt, um einen ungehinderten Zugang zu dem geöffneten Raum zu gewährleisten. Durch das Mitschwenken der Gasfeder tritt in geschlossener Stellung des schwenkbaren Bauteils die Kolbenstange nach Unten aus dem Zylinder, während sie in geöffneter Stellung nach oben aus dem Zylinder ragt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hei Gasfedern eine hydraulische bzw. hydropneumatische Enddämpfung zu schaffen, die eine einwandfreie Enddämpfung beim öffnen des um eine waagerechte Achse schwenkenden Bauteils gewährleistet. Ebenso ist es Aufgabe, daß diese Dämpfung mit einfachen, leicht herstellbaren Bauteilen

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erzielt wird, die ohne hohe Anforderungen an die Genauigkeit ausgeführt werden können und eine leichte Montage gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Verdrängerkörper ein auf der Kolbenstange mit axialem Spiel angeordneter Verdrängerkolben ist. Die axiale Beweglichkeit ermöglicht es j daß Durchflußkanäle abgedeckt werden können, wodurch eine zusätzliche Dämpfwirkung erzielt wird. Das Bauteil selbst ist einfach in der Herstellung und besitzt keine hohen Anforderungen an die Herstellgenauigkeit, besteht vorteilhafterweise aus Kunststoff und ist daher preiswert in der Herstellung. Die axiale Beweglichkeit gestattet außerdem eine leichte Montage.

Zur Begrenzung der axialen Beweglichkeit des Verdrängerkolbens wird entsprechend weiteren Merkmalen der Erfindung mindestens ein mit der Kolbenstange zusammenwirkender Anschlag vorgesehen bzw. bildet der Verdrängerkolben mit seiner dem Kolben zugekehrten Stirnseite den Anschlag am Kolben oder einem zusammen mit dem Kolben fest eingespannten Bauteil.

Damit bei einfahrendem Verdrängerkolben in den Verdrängerzylinder das in dem eingeschlossenen Raum befindliche Fluid in den Arbeitsraum entweichen kann, sind entsprechend der Erfindung Überströmkanäle am Außenumfang des Verdrängerkolbens angeordnet. Auf einfache Weise werden diese Überströmkanäle durch einen zwischen dem Verdrängerkolben und dem Verdrängerzylinder vorhandenen Ringspalt gebildet. Ebenso ist es vorteilhaft, daß zur Bildung der Überströmkanäle der Verdrängerkolben und/oder der Verdrängerzylinder schwach konisch ausgebildet ist, wodurch bei zunehmender Einfahrtiefe des Verdrängerkolbens in den Verdrängerzylinder ein abnehmender Querschnitt des Ringspaltes gebildet wird.

Anhand der beispielsweise dargestellten Ausführungsform wird die Erfindung nachfolgend hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise näher erläutert.

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Die Figur zeigt im Längsschnitt eine Gasfeder mit der hydraulischen bzw. hydropneumatischen Enddämpfung.

Die Gasfeder besteht aus dem Zylinder 1, der am einen Ende durch den Zylinderboden geschlossen ist, wobei dieser Zylinderboden ein Befestigungsteil trägt. Zur Führung der Kolbenstange 2 ist am anderen Ende des Zylinders 1 eine Kolbenstangenführung 3 und eine Kolbenstangendichtung 4 angeordnet. Diese "Kolbenstangendichtung 4 ist zwischen der Kolbenstangenführung 3 und einem Verdrängerzylinder 5 fest eilgespannt. Mittels einer im Zylinder 1 befindlichen Sicke 6 ist die Lage des Verdrängerzylinders 5 fixiert. Auf der Kolbenstange 2 ist ein Kolben 7 mit einer Kolbenscheibe 9 befestigt. Zur Aufnahme eines Kolbenringes 8 besitzt der Kolben 7 eine entsprechende Aussparung, die von der Kolbenscheibe 9 begrenzt und in axialer Richtung so groß ausgebildet ist, daß der Kolbenring 8 eine begrenzte Axialbewegung in der dadurch gebildeten Nut ausführen kann. Außerdem besitzt die Kolbenscheibe 9 im Bereich ihres inneren Durchmessers Durchlaßkanäle, die in die Kolbenringnut münden. Dieser Kolben trennt den Innenraum des Zylinders 1 in zwei Arbeitsräume. Der eine Arbeitsraum 10 ist zwischen dem Kolben 7 und dem Zylinderboden angeordnet, während sich der Arbeitsraum 11 zwischen Kolben 7 und Kolbenstangendichtung 4 befindet. Diese beiden Arbeitsräume 10 und 11 sind über die im Kolben befindlichen Drosselkanäle miteinander verbunden. Einer dieser Drosselkanäle wird durch die Drosselbohrung 12 gebildet. Die Kolbenstange 2 besitzt ferner einen zylindrischen Kolbenstangenansatz 13, auf welchem ein Verdrängerkolben 14 mit einem entsprechenden Bund geführt ist. Durch den zylindrischen Kolbenstangenansatz 13 wird eine Stirnfläche gebildet, an welcher der Verdrängerkolben 14 mit einer Anschlagfläche 15 zur Anlage kommt. Diese Anschlagfläche 15 wird durch den Bund des Verdrängerkolbens 14 gebildet. Die Kolbenstange 2 bildet außerdem mit ihrem Außendurchmesser eine zylindrische Führung für den Verdrängerkolben 14. Der Außendurchmesser des Verdrängerkolbens 14 ist zumindest im Bereich der unteren Stirnfläche 16 so groß gewählt, daß die in der Kolbenscheibe 9 vorhandenen Durchlaßöffnungen durch die Stirnfläche 16 des Verdrängerkolbens 14 abgedeckt werden können. Im Innen-

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raum des Zylinders 1 befindet sich eine unter Druck stehende Gasfüllung und eine geringe Menge öl, die im wesentlichen zur Schmierung der Kolbenstange 2 und zur Enddämpfung dient.

Bei einer um eine waagerechte Achse schwenkbaren Haube oder Klappe ist die Gasfeder so eingebaut, daß sie in geschlossenem Zustand der Klappe eine Lage einnimmt, wobei das aus dem Zylinder 1 austretende Ende der Kolbenstange 2/"'lerer liegt als das mit dem Zylinderboden versehene Ende des Zylinders 1. Nach Entriegeln des Schlosses übt die Gasfeder eine Kraft aus, die dem Innendruck multipliziert mit der Querschnittsfläche der Kolbenstange entspricht. Diese Werte sind dabei so groß gewählt, daß durch die Gasfeder das Klappengewicht geringfügig überwunden wird und diese Gasfeder ein selbsttätiges öffnen der Haube oder Klappe ermöglicht,

Im geschlossenen oder nahezu geschlossenen Zustand der Haube befindet sich die geringe ölmenge im unteren Bereich des Zylinders 1. Sobald die Gasfeder beim öffnen die waagerechte Lage überschreitet und das aus dem Zylinder 1 ragende Ende der Kolbenstange 2 hohßf zu liegentommt als der Zylinderboden, läuft das öl der Innenwand des Zylinders entlang Und dem Holben entfeeen. Die Dämpfung erfolgt bei diesem Auswärtshub dadurch, daß sich der zwischen dem Kolben 7 und der Kolbenscheibe 9 befindliche Kolbenring 8 infolge der Reibung an der Innenwand des Zylinders 1 gegen die am Kolben 7 befindliche Stirnwand der Nut anlegt. Dadurch wird hier nur die Drosselbohrung 12 als Drosselkanal wirksam, d. h,, es findet eine gedämpfte Ausfahrbewegung statt.

Gegen Ende der Ausfahrbewegung taucht der Verdrängerkolben IiI in den Verdrängerzylinder 5 ein und verdrängt dann das darin angesammelte öl in den Arbeitsraum 11. Hierbei wird eine axiale Kraft auf den Verdrängerkolben 14 ausgeübt, die bewirkt, daß dieser mit der Stirnfläche 16 an der Kolbenscheibe 9 zur Anlage kommt und dadurch die inneren Durchlaßkanäle der Kolbenscheibe 9 verschließt.

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Außer der Dämpfwirkung, die sich durch das Einfahren des Verdrängerkolbens lh in den Verdrängerzylinder 5 infolge des zwischen diesen beiden Bauteilen bestehenden Ringspaltes ergibt, wird auf einfache Weise eine weitere Drosselwirkung dadurch erzielt, daß zwischen dem Außendurchmesser der Kolbenscheibe 9 und der Innenfläche des Zylinders 1 ein enger Spalt oder ein definierter Drosselkanal vorhanden ist, wobei die Flüssigkeit bzw. die im Arbeitsraum 11 verdrängte Gas- und Flüssigkeitsmenge nur über diesen von der Kolbenscheibe 9 gebildeten Kanal in die Kolbenringnut fließen kann und von dort über die Drosselbohrung 12 in den Arbeitsraum 10 gelangt und dadurch eine wirksame Enddämpfung geschaffen wird.

Soll die Klappe oder Haube geschlossen werden, so wird diese entgegen der Federkraft der Gasfeder nach unten gedruckt, wobei sich der Verdrängerkolben I^ mit der Anschlagfläche 15 gegen den auf der Kolbenstange 2 gegen die von Kolbenstange 2 und Kolbenstangenansatz 13 gebildete Fläche legt und somit den zentralen Durchlaß der Kolbenscheibe 9 freigibt. Gleichzeitig legt sich bei der Einwärtsbewegung des Kolbens 7 der Kolbenring 8 an die Stirnfläche der Kolbenscheibe 9 und es wird ein zusätzlicher Querschnitt zwischen dem Kolben 7 und der Innenwand des Zylinders 1 freigegeben. Dieser Querschnitt ist dabei so gewählt, daß die Einwärtsbewegung des Kolbens 7 und damit auch die der Kolbenstange 2 in den Zylinder ohne nennenswerte Dämpfwirkung erfolgt.

Die Ausbildung der Überströmkanäle am Verdrängerkolben 14 bzw. im Verdrängerzylinder 5 kann auf bekannte Weise erfolgen, indem anstelle des Ringspaltes oder des konischen Spaltes eine oder mehrere Längsnuten in dem einen und/oder in dem anderen Bauteil vorgesehen wird. Ebenso ist es entsprechend der gewünschten Wirkung der Enddämpfung ohne weiteres möglich, daß die Kolbenscheibe 9 mit entsprechenden Durchlaßkanälen am Außenumfang versehen wird.

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE

1. Gasfeder mit hydraulischer oder hydropneumatiseher Enddämpfung, bestehend aus einem Zylinder, welcher eine unter Druck stehende Gasfüllung und eine geringe Menge Flüssigkeit enthält j während ein mit einer Kolbenstange fest verbundener Kolben den Zylinderinnenraum in zwei Räume unterteilt und diese Räume über Drosselkanäle in Verbindung stehen und die Enddämpfung durch einen Verdrängerkörper und einen Verdrängerzylinder gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper ein auf der Kolbenstange (2) mit axialem Spiel angeordneter Verdrängerkörper (14) ist.

2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben (14) mindestens einen mit der Kolbenstange (2) zusammenwirkenden Anschlag (15) aufweist.

3. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben (14) mit seiner dem Kolben (7) zugekehrten Stirnseite (16) den Anschlag am Kolben (7) oder einem zusammen mit dem Kolben (7) fest eingespannten Bauteil (Kolbenscheibe 9) bildet.

4. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben (14) aus einem hülsenförmigen Bauteil besteht und die Überströmkanäle am Außenumfang angeordnet sind.

5. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Üherströmkanäle durch einen zwischen dem Verdrängerkolben (14) und dem Verdrängerzylinder (5) vorhandenen Ringspalt gebildet werden.

6. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Überströmkanal der Verdrängerkolben (14)

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und/oder der Verdrängerzylinder (5) schwach konisch ausgebildet ist, ,wodurch bei zunehmender Einfahrtiefe des Verdrängerkolbens (14) in den Verdrängerzylinder (5) ein abnehmender
Querschnitt des Ringspaltes gebildet wird.

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