DE10316912B3 - Pneumatic spring for a height-adjustable microscope slide column comprises a spring unit arranged in a pressure cylinder, and a working piston loaded by the spring unit in the extension direction of a piston rod - Google Patents

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Abstract

Pneumatic spring comprises a pressure cylinder (1) divided into a first (5) and a second working chamber (6) by a working piston (4) and filled with a pressurized medium, a bypass line connecting the first working chamber to the second working chamber, a shut-off valve (40) blocking the connection between the first and the second working chamber, and a spring unit connected in series to the pneumatic spring and loading the pneumatic spring in the extension direction of the piston rod (35). The spring unit is arranged in the pressure cylinder and the working piston is loaded by the spring unit in the extension direction of the piston rod. The first working chamber is divided by a step piston (7) displaced in the pressure cylinder into a first pressure chamber (8) facing away from the working piston and a second pressure chamber (9) facing the working piston. The first and second pressure chambers are interconnected. The large step (17) of the step piston faces the seco nd pressure chamber and the small step (14) faces the first pressure chamber. The step piston is displaced against a spring force in the direction of the first pressure chamber. A guide piston (11) fixed in the first working chamber has a guide bore (13) through which the small step of the step piston is displaced in a tightly sealed manner.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasfeder, insbesondere für eine höhenverstellbare Objektträgersäule, mit einem Druckzylinder, der durch einen im Druckzylinder verschiebbaren Arbeitskolben in eine erste und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist, die mit einem unter Druck stehenden Druckmedium, insbesondere mit einem Gas gefüllt sind, mit einer Kolbenstange des Arbeitskolbens, die durch die zweite Arbeitskammer hindurchgeführt ist und mit ihrem freien Ende abgedichtet aus dem Druckzylinder herausgeführt ist, mit einer Bypassleitung, durch die die erste Arbeitskammer mit der zweiten Arbeitskammer verbindbar ist und mit einem Absperrventil, durch das die Verbindung der ersten mit der zweiten Arbeitskammer durch eine Bypassleitung absperrbar ist, sowie mit einer Federeinheit, die in Reihe zur Gasfeder geschaltet und durch die die Gasfeder in Ausfahrrichtung der Kolbenstange beaufschlagbar ist.The Invention relates to a gas spring, especially for a height adjustable Slide column, with a printing cylinder, which is displaceable in the printing cylinder Working piston is divided into a first and a second working chamber, with a pressurized pressure medium, especially with filled with a gas are, with a piston rod of the working piston passing through the second Work chamber passed through and is led out of the printing cylinder with its free end sealed, with a bypass line through which the first working chamber with the second working chamber is connectable and with a shut-off valve, through which the connection of the first to the second working chamber can be shut off by a bypass line and with a spring unit, which are connected in series to the gas spring and through which the gas spring can be acted upon in the extension direction of the piston rod.

Bei derartigen Gasfedern ist es bekannt, die in Reihe zur Gasfeder geschaltete Federeinheit als Schraubendruckfeder auszubilden, die die Kolbenstange in deren aus dem Druckzylinder herausragenden Bereich umschließt und an dem Druckzylinder sowie dem freien Kolbenstangenende abgestützt ist. Diese Ausbildung benötigt ein großes Bauvolumen und führt zu einem hohen Gewicht. Bei der Verwendung als höhenverstellbare Objektträgersäule, bei der die Gasfeder noch von einem Standrohr umschlossen ist, muß die zylindrische Innenfläche des Standrohrs glatt bearbeitet sein, um Schabgeräusche der Schraubendruckfeder an der Innenfläche des Standrohres zu vermeiden. Weiterhin ist die Montage der Einzelteile sowie der gesamte Aufbau aufwendig und teuer.at Such gas springs, it is known that the series connected to the gas spring To design the spring unit as a helical compression spring that the piston rod encloses and protrudes from the area protruding from the impression cylinder the pressure cylinder and the free piston rod end is supported. This Training needed a big Construction volume and leads to a high weight. When used as a height-adjustable slide column, at the gas spring is still enclosed by a standpipe, the cylindrical Inner surface of the standpipe be smoothly machined to avoid scraping noises Avoid helical compression spring on the inner surface of the standpipe. Furthermore, the assembly of the individual parts and the entire structure is complex and expensive.

Ferner ist aus der DE 198 27 657 A1 eine Gasfeder bekannt, in deren einem Arbeitsraum eine Schraubendruckfeder angeordnet ist, die an ihrem einen Ende am Kolben befestigt ist und an deren gegenüberliegenden Ende ein Schwimmkolben angebracht ist. Der Schwimmkolben weist eine Dichteinrichtung auf, welche bei Erreichen eines bestimmten Einschubweges der Kolbenstange in den Zylinder, den durch das geöffnete Ventil ermöglichten Durchfluss des Fluids von einem Arbeitsraum in den anderen wieder verhindert. Nachteilig dabei ist, daß die gewünschte Tiefenfederung nur eintritt, wenn die Kolbenstange eine bestimmte Stellung in Einschubrichtung erreicht hat.Furthermore, from the DE 198 27 657 A1 a gas spring is known in which a helical compression spring is arranged in one working space, which is attached at one end to the piston and at the opposite end a floating piston is attached. The floating piston has a sealing device which, when a certain insertion path of the piston rod into the cylinder has been reached, prevents the fluid from flowing through the open valve from one working space into the other. The disadvantage here is that the desired depth suspension only occurs when the piston rod has reached a certain position in the direction of insertion.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine höhenverstellbare Gasfeder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei axialer relativer Belastung der Kolbenstange in Einfahrrichtung in den Druckzylinder die Kolbenstange entgegen der Kraft der Federeinheit mit einem weitgehend gleichmäßigen Einfederungsverhalten um einen Federweg in den Druckzylinder einfährt, störende Geräusche sowie ein großes Bauvolumen vermieden und ein einfacher und kostengünstiger Aufbau erreicht werden.task the invention, it is therefore a height-adjustable gas spring to create the type mentioned, in the case of axial relative Loading of the piston rod in the direction of entry into the pressure cylinder the piston rod against the force of the spring unit with a largely uniform deflection behavior moves into the pressure cylinder by a spring travel, disturbing noises and a large construction volume avoided and a simple and inexpensive construction can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Federeinheit in dem Druckzylinder angeordnet ist und der Arbeitskolben in Ausfahrrichtung der Kolbenstange von der Federeinheit beaufschlagbar ist.This The object of the invention solved, that the Spring unit is arranged in the pressure cylinder and the working piston can be acted upon by the spring unit in the extension direction of the piston rod is.

Durch diese Ausbildung ist die Federeinheit geschützt und trägt nicht außerhalb des Druckzylinders zu einem großen Bauraum auf.By this design protects the spring unit and does not support outside of the pressure cylinder to a big one Installation space.

Ein Aufbau geringen Bauvolumens mit wenigen einfachen Bauteilen wird dadurch erreicht, daß die erste Arbeitskammer durch einen im Druckzylinder verschiebbaren Stufenkolben in einen dem Arbeitskolben abgewandten ersten Druckraum und einen dem Arbeitskolben zugewandten zweiten Druckraum unterteilt ist, die miteinander verbunden sind, daß die große Stufe des Stufenkolbens dem zweiten Druckraum und die kleine Stufe des Stufenkolbens dem ersten Druckraum zugewandt ist, und daß der Stufenkolben entgegen einer Federkraft in Richtung zum ersten Druckraum verschiebbar ist.On Building small volume with a few simple components achieved in that the first working chamber by a displaceable in the pressure cylinder Step piston in a first pressure chamber facing away from the working piston and divides a second pressure chamber facing the working piston is that are connected to each other that the large stage of the stepped piston the second pressure chamber and the small step of the step piston is facing the first pressure chamber, and that the stepped piston opposes a spring force is displaceable in the direction of the first pressure chamber.

Die Ausgangsstellung der unbelasteten Gasfeder wird auf einfache Weise definiert, in dem der Bewegungshub des Stufenkolbens zumindest in Richtung zum zweiten Druckraum durch einen Anschlag begrenzt ist.The The starting position of the unloaded gas spring is simple defined in which the movement stroke of the stepped piston at least in the direction to the second pressure chamber is limited by a stop.

Ohne wesentlichen Bau- und Bauraumaufwand sind der erste und zweite Druckraum in ständiger Verbindung, wenn der erste Druckraum mit dem zweiten Druckraum durch eine axial durchgehende Ausnehmung im Stufenkolben gebildet ist.Without The first and second pressure rooms are essential construction and installation space requirements in constant Connection when the first pressure chamber through to the second pressure chamber an axially continuous recess is formed in the stepped piston.

Sowohl zur Führung des Stufenkolbens als auch zur Trennung der vom Druckmedium der Gasfeder beaufschlagbaren großen Stufe von der kleinen Stufe dient es, wenn in der ersten Arbeitskammer ein Führungskolben fest angeordnet ist, der eine durchgehende Führungsbohrung besitzt, durch die die kleine Stufe des Stufenkolbens dicht verschiebbar hindurchgeführt ist.Either for guidance of the stepped piston and for separating the from the pressure medium Gas spring acted upon large Level from the small level it serves when in the first working chamber a guide piston is fixedly arranged, which has a through guide bore, through which the small step of the stepped piston is passed tightly.

Dieser Führungskolben kann in einfacher und leicht montierbarer Weise mittels Sicken an der Innenwand des Druckzylinders fest angeordnet sein.This guide piston can be attached in a simple and easy manner by means of beads the inner wall of the printing cylinder to be fixed.

Eine einfache Möglichkeit zur Erzeugung der den Stufenkolben beaufschlagbaren Federkraft besteht darin, daß der Stufenkolben von einer Druckfeder, insbesondere einer Schraubendruckfeder in Richtung zum zweiten Druckraum beaufschlagbar ist.A simple way of generating the spring force that can be applied to the stepped piston is that the stepped piston is supported by a pressure which, in particular a helical compression spring, can be acted upon in the direction of the second pressure chamber.

Zwischen der großen Stufe des Stufenkolbens und dem Führungskolben kann ein die kleine Stufe des Stufenkolbens umschließender Ringraum gebildet sein.Between the big The step of the step piston and the guide piston can be a small step of the stepped piston Annulus be formed.

Ist die Schraubendruckfeder die kleine Stufe umschließend in dem Ringraum angeordnet und mit ihrem einen Ende an dem Führungskolben abgestützt sowie mit ihrem anderen Ende unter Vorspannung die große Stufe des Stufenkolbens beaufschlagt, so wird eine bauraumsparende Integration der Bauteile der Federeinheit erreicht.is the helical compression spring enclosing the small step in arranged in the annular space and with one end on the guide piston supported as well as with its other end under tension the large step of the stepped piston, a space-saving integration of the Components of the spring unit reached.

Eine andere, ebenfalls bauraumsparende Möglichkeit zur Erzeugung der den Stufenkolben beaufschlagenden Federkraft besteht darin, daß der Ringraum mit einem kompressiblen Medium, insbesondere mit einem unter Überdruck stehenden Gas gefüllt ist.A another, also space-saving way to generate the the stepped piston acting spring force is that the annular space with a compressible medium, in particular with one under excess pressure standing gas filled is.

Es versteht sich, daß auch beide Möglichkeiten von mechanischer Feder und pneumatischer Feder miteinander kombiniert werden können, wobei vorzugsweise beide Federkrafterzeugungen in dem Ringraum angeordnet sind.It understand that too both options mechanical spring and pneumatic spring combined can be preferably both spring force generations arranged in the annular space are.

Zur Abdichtung weist die große Stufe des Stufenkolbens vorzugsweise an ihrer radial umlaufenden zylindrischen Mantelfläche eine Ringnut auf, in der ein Dichtring angeordnet ist, der mit seinem aus der Ringnut herausragenden Bereich dichtend an der Innenwand des Druckzylinders in Anlage ist.to Sealing has the big one Step of the step piston preferably at its radially rotating cylindrical surface an annular groove in which a sealing ring is arranged, with its out the ring groove protruding area sealing against the inner wall of the Printing cylinder is in plant.

In gleicher Weise kann der Führungskolben an seiner radial umlaufenden zylindrischen Mantelfläche eine Ringnut aufweisen, in der ein Dichtring angeordnet ist, der mit seinem aus der Ringnut herausragenden Bereich dichtend an der Innenwand des Druckzylinders in Anlage ist.In the guide piston can be attached in the same way have an annular groove on its radially circumferential cylindrical surface, in which a sealing ring is arranged, with its out of the annular groove outstanding area sealing on the inner wall of the printing cylinder is in plant.

Zu einem einfachen Aufbau mit leichter Montierbarkeit führt es, wenn der Stufenkolben einen die große Stufe bildenden Ringkolben aufweist, der auf der zylindrischen Mantelfläche eines die kleine Stufe bildenden Rohres insbesondere durch eine Dichtung abgedichtet angeordnet ist, wobei die kleine Stufe des Stufenkolbens durch eine Dichtung abgedichtet durch die Führungsbohrung des Führungskolbens hindurchgeführt sein kann.To a simple structure with easy assembly, if the stepped piston is an annular piston forming the large step has that on the cylindrical surface of a small step forming Tube is arranged in particular sealed by a seal, the small step of the step piston being sealed by a seal the pilot hole of the guide piston can.

Das Absperrventil ist vorzugsweise in einer Verschlußwand angeordnet, die den Druckzylinder an dem der Kolbenstange abgewandten Ende verschließt, wobei das Absperrventil durch einen axial bewegbaren oder mit seiner Längsachse verschwenkbaren Ventilstößel öffenbar betätigbar sein kann.The Shut-off valve is preferably arranged in a closure wall that the pressure cylinder on closes the end facing away from the piston rod, the shut-off valve can be opened by an axially movable or pivotable valve tappet with its longitudinal axis actuated can be.

Zu einem ebenfalls einfachen Aufbau führt es, wenn der Druckzylinder von einem Druckrohr umschlossen ist und die Bypassleitung durch den Ringspalt zwischen Druckzylinder und Druckrohr gebildet ist.To it also leads to a simple construction if the printing cylinder is enclosed by a pressure pipe and through the bypass line the annular gap between the pressure cylinder and pressure tube is formed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenembodiments the invention are illustrated in the drawing and are described in more detail below. Show it

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gasfeder im Querschnitt 1 a first embodiment of a gas spring in cross section

2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Gasfeder im Querschnitt 2 a second embodiment of a gas spring in cross section

3 einen vergrößerten Ausschnitt der Gasfeder nach 1 3 an enlarged section of the gas spring after 1

4 einen vergrößerten Ausschnitt der Gasfeder nach 2. 4 an enlarged section of the gas spring after 2 ,

Die in den Figuren dargestellten Gasfedern weisen einen Druckzylinder 1 auf, der an seinem oberen Ende von einer ersten Verschlußwand 2 verschlossen ist.The gas springs shown in the figures have a pressure cylinder 1 on the top of a first closure wall 2 is closed.

Der Innenraum des Druckzylinders 1 ist von einem verschiebbar im Druckzylinder 1 angeordneten Arbeitskolben 4 in eine erste Arbeitskammer 5 und eine zweite Arbeitskammer 6 unterteilt. Die erste Arbeitskammer 5 ist wiederum durch einen im Druckzylinder 1 verschiebbar angeordneten Stufenkolben 7 in einen ersten Druckraum 8 und einen zweiten Druckraum 9 unterteilt. Die Arbeitskammern 4 und 5 und Druckräume 8 und 9 des Druckzylinders 1 sind mit einem unter Überdruck stehenden Gas gefüllt.The interior of the impression cylinder 1 is slidable in the impression cylinder 1 arranged piston 4 in a first working chamber 5 and a second working chamber 6 divided. The first working chamber 5 is in turn by one in the impression cylinder 1 slidably arranged stepped piston 7 in a first pressure room 8th and a second pressure room 9 divided. The working chambers 4 and 5 and pressure rooms 8th and 9 of the impression cylinder 1 are filled with a gas under pressure.

Der Stufenkolben 7 besitzt eine axial durchgehende Ausnehmung 10, durch die der erste und zweite Druckraum 8 und 9 miteinander verbunden sind.The stepped piston 7 has an axially continuous recess 10 through which the first and second pressure chamber 8th and 9 are interconnected.

In der ersten Arbeitskammer 5 ist ein Führungskolben 11 mittels Sicken 12 an der Innenwand des Druckzylinders 1 fest angeordnet. Der Führungskolben 11 besitzt eine koaxial durchgehende Führungsbohrung 13, durch die die kleine Stufe 14 des Stufenkolbens 7 verschiebbar hindurchgeführt ist und mit ihrer stirnseitigen Wirkfläche 15 in den ersten Druckraum 8 ragt.In the first working chamber 5 is a guide piston 11 by means of beads 12 on the inside wall of the impression cylinder 1 firmly arranged. The guide piston 11 has a coaxial through guide hole 13 through which the small step 14 of the step piston 7 is slidably guided and with its front active surface 15 in the first pressure room 8th protrudes.

Die stirnseitige Wirkfläche 16 der großen Stufe 17 ist zum zweiten Druckraum 9 gerichtet. Die große Stufe 17 wird durch einen Ringkolben 18 gebildet, der auf der zylindrischen Mantelfläche eines die kleine Stufe 14 bildenden Rohres 19 durch eine Dichtung 20 abgedichtet angeordnet ist.The frontal effective area 16 the big stage 17 is to the second pressure room 9 directed. The big stage 17 is by an annular piston 18 formed the one on the cylindrical surface small level 14 forming tube 19 through a seal 20 is arranged sealed.

Das Rohr 19 ist ebenfalls durch eine Dichtung 21 abgedichtet durch die Führungsbohrung 13 im Führungskolben 11 geführt.The pipe 19 is also through a seal 21 sealed by the guide hole 13 in the guide piston 11 guided.

Der Ringkolben 18 ist axial über einen Abstützring 23 an einem radialen Kragen 12 des Rohres 19 in Anlage, der an dem zum zweiten Druckraum 9 gerichteten Ende des Rohres 19 ausgebildet ist. An der axial entgegengesetzten Seite des Ringkolbens 18 ist ein auf dem Rohr 19 angeordneter zweiter Abstützring 24 in Anlage, der mittels Sprengring 25 fest mit dem Rohr 19 verbunden ist.The ring piston 18 is axially via a support ring 23 on a radial collar 12 of the pipe 19 in plant, which at the to the second pressure room 9 directed end of the tube 19 is trained. On the axially opposite side of the ring piston 18 is one on the tube 19 arranged second support ring 24 in the system, which uses a snap ring 25 firmly with the pipe 19 connected is.

An seinem dem ersten Druckraum 8 zugewandten Ende ist an dem Rohr 19 eine radial umlaufende Ringnut 26 ausgebildet, in der eine ringförmige Anschlagscheibe 27 angeordnet ist, die einen die axiale Bewegung des Stufenkolbens 7 zum zweiten Druckraum 9 begrenzenden, an dem Führungskolben 11 zur Anlage gelangenden Anschlag bildet.At its first pressure room 8th facing end is on the tube 19 a radial circumferential groove 26 trained in an annular stop disc 27 is arranged, the one the axial movement of the stepped piston 7 to the second pressure room 9 limiting, on the guide piston 11 forms a stop.

Zwischen dem Ringkolben 18 der großen Stufe 17 und dem Führungskolben 11 ist zwischen kleiner Stufe 14 und Druckzylinder 1 ein Ringraum 28 gebildet. Dieser Ringraum 28 ist gegenüber dem ersten Druckraum 8 durch die Dichtung 21 und einem in einer an der zylindrischen Mantelfläche des Führungskolbens 11 radial umlaufend ausgebildeten Ringnut 29 angeordneten Dichtring 30 abgedichtet.Between the ring piston 18 the big stage 17 and the guide piston 11 is between small levels 14 and impression cylinder 1 an annulus 28 educated. This annulus 28 is opposite the first pressure room 8th through the seal 21 and one in one on the cylindrical outer surface of the guide piston 11 radial circumferential groove 29 arranged sealing ring 30 sealed.

Gegenüber dem zweiten Druckraum 9 ist der Ringraum 28 durch die Dichtung 20 und einen in einer an der zylindrischen Mantelfläche des Ringkolbens 18 radial umlaufend ausgebildeten Ringnut 31 angeordneten Dichtring 32 abgedichtet.Opposite the second pressure room 9 is the annulus 28 through the seal 20 and one in one on the cylindrical outer surface of the ring piston 18 radial circumferential groove 31 arranged sealing ring 32 sealed.

Der Ringraum 28 ist mit einem unter Überdruck stehenden Gas gefüllt.The annulus 28 is filled with a gas under pressure.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 und 4 ist darüber hinaus eine Schraubendruckfeder 33 die kleine Stufe 14 umschließend angeordnet, die unter Vorspannung mit ihrem einen Ende an dem Führungskolben 11 und mit ihrem anderen Ende an dem Ringkolben 18 abgestützt ist.In the embodiment of the 2 and 4 is also a helical compression spring 33 the small step 14 encirclingly arranged, the one end under prestress on the guide piston 11 and with its other end to the ring piston 18 is supported.

Der Arbeitskolben ist ebenfalls durch einen seine zylindrische Mantelfläche umschließenden Dichtring 34 gegenüber der Innenwand des Druckzylinders 1 abgedichtet.The working piston is also by a sealing ring surrounding its cylindrical outer surface 34 opposite the inner wall of the impression cylinder 1 sealed.

Weiterhin weist der Arbeitskolben 4 einseitig eine Kolbenstange 35 auf, die die zweite Arbeitskammer 6 durchragt und durch eine Dichtung 36 abgedichtet durch eine zweite Verschlußwand 3 nach außen geführt ist.Furthermore, the working piston points 4 a piston rod on one side 35 on which is the second chamber of labor 6 protrudes and through a seal 36 sealed by a second closure wall 3 is led to the outside.

Der Druckzylinder 1 ist derart von einem Druckrohr 37 umschlossen, daß zwischen Druckzylinder 1 und Druckrohr 37 ein Ringspalt 38 gebildet ist. Dabei ist das untere Ende des Druckrohres 37 durch die zweite Verschlußwand 3 verschlossen.The impression cylinder 1 is like a pressure pipe 37 enclosed that between the pressure cylinder 1 and pressure pipe 37 an annular gap 38 is formed. Here is the lower end of the pressure pipe 37 through the second closure wall 3 locked.

Am unteren Ende des Druckzylinders 1 mündet der Ringspalt 38 in die zweite Arbeitskammer 6. Vom oberen Ende des Druckzylinders 1 führt eine Radialbohrung 39 in der ersten Verschlußwand 2 von dem Ringspalt 38 zu einem in der Verschlußwand 2 angeordneten Absperrventil 40, durch das eine Bypassleitung von dem ersten Druckraum 8, die Radialbohrung 39 und den Ringspalt 38 zur zweiten Arbeitskammer 6 herstellbar ist.At the bottom of the impression cylinder 1 the annular gap opens 38 to the second working chamber 6 , From the top of the impression cylinder 1 leads a radial bore 39 in the first closure wall 2 from the annular gap 38 to one in the closure wall 2 arranged shut-off valve 40 , through which a bypass line from the first pressure chamber 8th who have favourited Radial Hole 39 and the annular gap 38 to the second working chamber 6 can be produced.

Das Absperrventil 40 besitzt eine koaxial in einer Bohrung 41 der ersten Verschlußwand 2 verschiebbaren Ventilschieber 42, der aus seiner Schließposition durch einen Betätigungsstößel 43 zum ersten Druckraum 8 hin in seine Öffnungsposition beaufschlagbar ist.The shut-off valve 40 has a coaxial in a hole 41 the first closure wall 2 sliding valve spool 42 from its closed position by an actuating plunger 43 to the first pressure room 8th can be acted upon in its open position.

Der koaxial verschiebbar geführte Betätigungsstößel 43 ragt mit seinem dem Ventilschieber 42 entgegengesetzten Ende nach außen und ist entgegen der auf den Ventilschieber 42 axial wirkenden Druckkraft des Gases im ersten Druckraum 8 in Öffnungsrichtung manuell beaufschlagbar.The actuating plunger, which can be moved coaxially 43 protrudes with its valve spool 42 opposite end to the outside and is opposite to the valve spool 42 axially acting pressure force of the gas in the first pressure chamber 8th Can be loaded manually in the opening direction.

Die Gasfeder kann als Stuhlsäule für einen höhenverstellbaren Stuhl verwendet werden. Dazu kann das aus dem Druckrohr 37 herausragende freie Ende der Kolbenstange 35 mit einem Stuhlfuß und das gegenüberliegende Ende des Druckrohres 37 mit einem Sitz des Stuhles verbunden sein. Weiterhin kann die Gasfeder in einem diese umschließenden Standrohr derart angeordnet sein, daß das freie Ende der Kolbenstange 35 in einem Endbereich des Standrohres befestigt und das Druckrohr 37 am anderen Ende des Standrohres herausragend in diesem verschiebbar geführt ist.The gas spring can be used as a column for a height-adjustable chair. This can be done from the pressure pipe 37 protruding free end of the piston rod 35 with a chair foot and the opposite end of the pressure tube 37 be connected to a seat of the chair. Furthermore, the gas spring can be arranged in a standpipe enclosing this such that the free end of the piston rod 35 fixed in an end region of the standpipe and the pressure pipe 37 at the other end of the standpipe is slidably guided in this.

In den in den Figuren dargestellten unbelasteten Stellungen der Gasfeder ist das Absperrventil 40 geschlossen und der Stufenkolben 7 in seiner maximalen Entfernung vom Führungskolben 11.The shut-off valve is in the unloaded positions of the gas spring shown in the figures 40 closed and the stepped piston 7 at its maximum distance from the guide piston 11 ,

Wird nun die Kolbenstange 35 relativ zum Druckzylinder 1 axial in Einfahrrichtung belastet, kommt es durch den Arbeitskolben 4 zu einer Druckerhöhung in der ersten Arbeitskammer 5. Da die von dem Druck in der ersten Arbeitskammer 5 beaufschlagbare Wirkfläche 16 der großen Stufe 17 größer ist, als die von diesem Druck beaufschlagbare Wirkfläche 15 der kleinen Stufe 14, wird der Stufenkolben 7 nun unter Kompression des Gases im Ringraum 28 und ggf. der Schraubendruckfeder 33 (2 und 4) die Länge des Ringraums 28 verringernd zum Führungskolben 11 hin verschoben, bis ein Kraftausgleich am Stufenkolben 7 eintritt.Now the piston rod 35 relative to the impression cylinder 1 axially loaded in the direction of entry, it comes from the working piston 4 to a pressure increase in the first working chamber 5 , Because of the pressure in the first working chamber 5 actable area 16 the big stage 17 is larger than the effective area that can be acted upon by this pressure 15 the small level 14 , the stepped piston 7 now with compression of the gas in the annulus 28 and possibly the helical compression spring 33 ( 2 and 4 ) the length of the annulus 28 reducing to the guide piston 11 postponed until a strength right on the stepped piston 7 entry.

Dadurch kommt es im eingeschobenen Zustand der Gasfeder zu einem weitgehend gleichmäßigen Einfederungsverhalten des Endes des Hubes.Thereby largely occurs when the gas spring is inserted uniform deflection behavior the end of the stroke.

Bei Verwendung als Stuhlhöhenverstellung empfindet der Benutzer des Stuhles ein weiches und nicht hart anschlagendes Erreichen der endgültigen Sitzposition beim Aufsetzen auf den Stuhl.at Use as a chair height adjustment the user of the chair a soft and not hard-hitting Reaching the final sitting position when sitting on the chair.

Die Position des Arbeitskolbens 4 bestimmt die voreingestellte Einfahrposition, die eine bestimmte voreingestellte Sitzhöhe sein kann.The position of the working piston 4 determines the preset retract position, which can be a certain preset seat height.

Soll diese Voreinstellung verändert werden, wird manuell das Absperrventil 40 durch Betätigung des Betätigungsstößels 43 geöffnet. Nun wirkt die der ersten Arbeitskammer 5 zugewandte Wirkfläche des Arbeitskolbens 4 der entgegengesetzten, um die Querschnittsfläche der Kolbenstange 35 geringeren Wirkfläche druckbeaufschlagt entgegen. Erfolgt dabei keine relative axiale Beaufschlagung der Kolbenstange 35, so wird dadurch der Arbeitskolben 4 und die Kolbenstange 35 solange in Ausfahrrichtung bewegt, bis das Absperrventil 40 geschlossen wird. In dieser neuen Position verbleibt nun der Arbeitskolben 4 und definiert die neue voreingestellte Einfahrposition.If this presetting is to be changed, the shut-off valve is activated manually 40 by actuating the actuating plunger 43 open. Now that of the first working chamber takes effect 5 facing working surface of the working piston 4 the opposite to the cross-sectional area of the piston rod 35 less effective area pressurized. If there is no relative axial loading of the piston rod 35 , this will make the working piston 4 and the piston rod 35 moved in the direction of extension until the shut-off valve 40 is closed. The working piston remains in this new position 4 and defines the new preset entry position.

Erfolgt bei geöffnetem Absperrventil 40 eine relative Axialbewegung der Kolbenstange 35, so erfolgt eine Bewegung des Arbeitskolbens 4 und der Kolbenstange 35 so lange in Einfahrrichtung, bis das Absperrventil 40 wieder geschlossen wird und der Arbeitskolben 4 nun die neue voreingestellte Einfahrposition definiert.Takes place with the shut-off valve open 40 a relative axial movement of the piston rod 35 , the working piston moves 4 and the piston rod 35 until the shut-off valve 40 is closed again and the working piston 4 now defines the new preset entry position.

11
Druckzylinderpressure cylinder
22
Verschlußwandclosure wall
33
Verschlußwandclosure wall
44
Arbeitskolbenworking piston
55
erste Arbeitskammerfirst working chamber
66
zweite Arbeitskammersecond working chamber
77
Stufenkolbenstepped piston
88th
erster Druckraumfirst pressure chamber
99
zweiter Druckraumsecond pressure chamber
1010
Ausnehmungrecess
1111
Führungskolbenguide piston
1212
Sickenbeading
1313
Führungsbohrungguide bore
1414
kleine Stufesmall step
1515
Wirkfläche kleine StufeEffective area small step
1616
Wirkfläche große StufeEffective area large level
1717
große Stufegreat stage
1818
Ringkolbenannular piston
1919
Rohrpipe
2020
Dichtungpoetry
2121
Dichtungpoetry
2222
Kragencollar
2323
Abstützringsupport ring
2424
zweiter Abstützringsecond support ring
2525
Sprengringsnap ring
2626
Ringnutring groove
2727
Anschlagscheibestop disc
2828
Ringraumannulus
2929
Ringnutring groove
3030
Dichtringseal
3131
Ringnutring groove
3232
Dichtringseal
3333
SchraubendruckfederHelical compression spring
3434
Dichtringseal
3535
Kolbenstangepiston rod
3636
Dichtungpoetry
3737
Druckrohrpressure pipe
3838
Ringspaltannular gap
3939
Radialbohrungradial bore
4040
Absperrventilshut-off valve
4141
Bohrungdrilling
4242
Ventilschiebervalve slide
4343
Betätigungsstößelactuating ram

Claims (19)

Gasfeder mit einem Druckzylinder, der durch einen im Druckzylinder verschiebbaren Arbeitskolben in eine erste und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist, die mit einem unter Überdruck stehenden Druckmedium gefüllt sind, mit einer Kolbenstange des Arbeitskolbens, die durch die zweite Arbeitskammer hindurchgeführt ist und mit ihrem freien Ende abgedichtet aus dem Druckzylinder herausgeführt ist, mit einer Bypassleitung, durch die die erste Arbeitskammer mit der zweiten Arbeitskammer verbindbar ist und mit einem Absperrventil, durch das die Verbindung der ersten mit der zweiten Arbeitskammer durch die Bypassleitung absperrbar ist, sowie mit einer Federeinheit, die in Reihe zur Gasfeder geschaltet und durch die die Gasfeder in Ausfahrrichtung der Kolbenstange beaufschlagbar ist dadurch gekennzeichnet, daß die Federreinheit in dem Druckzylinder (1) angeordnet ist und der Arbeitskolben (4) in Ausfahrrichtung der Kolbenstange (35) von der Federeinheit beaufschlagbar ist, daß die erste Arbeitskammer (5) durch einen im Druckzylinder (1) verschiebbaren Stufenkolben (7) in einen dem Arbeitskolben (4) abgewandten ersten Druckraum (8) und einen dem Arbeitskolben (4) zugewandten zweiten Druckraum (9) unterteilt ist, die miteinander verbunden sind, daß die große Stufe (17) des Stufenkolbens (7) dem zweiten Druckraum (9) und die kleine Stufe (14) des Stufenkolbens (7) dem ersten Druckraum (8) zugewandt ist, daß der Stufenkolben (7) entgegen einer Federkraft in Richtung zum ersten Druckraum (8) verschiebbar ist und daß in der ersten Arbeitskammer (5) ein Führungskolben (11) fest angeordnet ist, der eine durchgehende Führungsbohrung (13) besitzt, durch die die kleine Stufe (14) des Stufenkolbens (7) dicht verschiebbar hindurchgeführt ist.Gas spring with a pressure cylinder, which is divided into a first and a second working chamber by a working piston displaceable in the pressure cylinder, which are filled with a pressurized medium, with a piston rod of the working piston which is passed through the second working chamber and with its free end is sealed out of the pressure cylinder, with a bypass line through which the first working chamber can be connected to the second working chamber and with a shut-off valve, through which the connection of the first to the second working chamber can be shut off through the bypass line, and with a spring unit, which in Series connected to the gas spring and by which the gas spring can be acted upon in the extension direction of the piston rod, characterized in that the spring cleanliness in the pressure cylinder ( 1 ) is arranged and the working piston ( 4 ) in the direction of extension of the piston rod ( 35 ) can be acted upon by the spring unit that the first working chamber ( 5 ) by one in the impression cylinder ( 1 ) sliding step piston ( 7 ) into the working piston ( 4 ) facing away from the first pressure chamber ( 8th ) and one to the working piston ( 4 ) facing second pressure chamber ( 9 ) that are connected to each other so that the large level ( 17 ) of the stepped piston ( 7 ) the second pressure chamber ( 9 ) and the small step ( 14 ) of the stepped piston ( 7 ) the first pressure room ( 8th ) is facing that the stepped piston ( 7 ) against a spring force in the direction of the first pressure chamber ( 8th ) is movable and that in the first working chamber ( 5 ) a guide piston ( 11 ) is fixed, which has a continuous guide bore ( 13 ) through which the small step ( 14 ) of the stepped piston ( 7 ) is guided so that it can be moved. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungshub des Stufenkolbens (7) zumindest in Richtung zum zweiten Druckraum (9) durch einen Anschlag (27) begrenzt ist.Gas spring according to claim 1, characterized in that the movement stroke of the stepped piston ( 7 ) at least towards the second pressure chamber ( 9 ) by a stop ( 27 ) is limited. Gasfeder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Druckraum (8) mit dem zweiten Druckraum (9) durch eine axial durchgehende Ausnehmung (10) im Stufenkolben (7) gebildet ist.Gas spring according to claims 1 and 2, characterized in that the first pressure chamber ( 8th ) with the second pressure chamber ( 9 ) through an axially continuous recess ( 10 ) in the stepped piston ( 7 ) is formed. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskolben (11) mittels Sicken (12) an der Innenwand des Druckzylinders (1) fest angeordnet ist.Gas spring according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide piston ( 11 ) with beads ( 12 ) on the inside wall of the impression cylinder ( 1 ) is firmly arranged. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (7) von einer Druckfeder (33) in Richtung zum zweiten Druckraum (9) beaufschlagbar ist.Gas spring according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stepped piston ( 7 ) from a compression spring ( 33 ) towards the second pressure chamber ( 9 ) can be acted upon. Gasfeder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder eine Schraubendruckfeder umfaßt.Gas spring according to claim 4, characterized in that the Compression spring comprises a helical compression spring. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der großen Stufe (17) des Stufenkolbens (7) und dem Führungskolben (11) ein die kleine Stufe (14) des Stufenkolbens (7) umschließender Ringraum (28) gebildet ist.Gas spring according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the large step ( 17 ) of the stepped piston ( 7 ) and the guide piston ( 11 ) the small step ( 14 ) of the stepped piston ( 7 ) surrounding annulus ( 28 ) is formed. Gasfeder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfeder (33) die kleine Stufe (14) umschließend in dem Ringraum (28) angeordnet und mit ihrem einen Ende an dem Führungskolben (11) abgestützt ist sowie mit ihrem anderen Ende unter Vorspannung die große Stufe (17) des Stufenkolbens (7) beaufschlagt.Gas spring according to one of claims 5 to 7, characterized in that the helical compression spring ( 33 ) the small step ( 14 ) enclosing in the annulus ( 28 ) arranged and with one end on the guide piston ( 11 ) is supported and with its other end under tension the large step ( 17 ) of the stepped piston ( 7 ) acted upon. Gasfeder nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (28) mit einem kompressiblen Medium gefüllt ist.Gas spring according to one of claims 6 and 7, characterized in that the annular space ( 28 ) is filled with a compressible medium. Gasfeder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das kompressible Medium ein unter Überdruck stehendes Gas umfasst.Gas spring according to claim 9, characterized in that this compressible medium under excess pressure standing gas includes. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die große Stufe (17) des Stufenkolbens (7) an ihrer radial umlaufenden zylindrischen Mantelfläche eine Ringnut (31) aufweist, in der ein Dichtring (32) angeordnet ist, der mit seinem aus der Ringnut (31) herausragenden Bereich dichtend an der Innenwand des Druckzylinders (1) in Anlage ist.Gas spring according to one of claims 1 to 10, characterized in that the large step ( 17 ) of the stepped piston ( 7 ) an annular groove on its radially circumferential cylindrical surface ( 31 ) in which a sealing ring ( 32 ) is arranged, which with its from the annular groove ( 31 ) outstanding area sealing on the inner wall of the printing cylinder ( 1 ) is in the system. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskolben (11) an seiner radial umlaufenden zylindrischen Mantelfläche eine Ringnut (29) aufweist, in der ein Dichtring (30) angeordnet ist, der mit seinem aus der Ringnut (29) herausragenden Bereich dichtend an der Innenwand des Druckzylinders (1) in Anlage ist.Gas spring according to one of claims 1 to 11, characterized in that the guide piston ( 11 ) an annular groove on its radially circumferential cylindrical surface ( 29 ) in which a sealing ring ( 30 ) is arranged, which with its from the annular groove ( 29 ) outstanding area sealing on the inner wall of the printing cylinder ( 1 ) is in the system. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (7) einen die große Stufe (17) bildenden Ringkolben (18) aufweist, der auf der zylindrischen Mantelfläche eines die kleine Stufe (14) bildenden Rohres (19) durch eine Dichtung (20) abgedichtet angeordnet ist.Gas spring according to one of claims 1 to 12, characterized in that the stepped piston ( 7 ) the big step ( 17 ) forming ring piston ( 18 ) which has a small step on the cylindrical surface ( 14 ) forming tube ( 19 ) through a seal ( 20 ) is arranged sealed. Gasfeder nach 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Stufe (14) des Stufenkolbens (7) durch eine Dichtung (21) abgedichtet durch die Führungsbohrung (13) des Führungskolbens (7) hindurchgeführt ist.Gas spring according to 1 to 13, characterized in that the small step ( 14 ) of the stepped piston ( 7 ) through a seal ( 21 ) sealed by the guide hole ( 13 ) of the guide piston ( 7 ) is passed through. Gasfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (40) in einer Verschlußwand (2) angeordnet ist, die den Druckzylinder (1) an dem der Kolbenstange (35) abgewandten Ende verschließt.Gas spring according to one of the preceding claims, characterized in that the shut-off valve ( 40 ) in a closure wall ( 2 ) is arranged, which the printing cylinder ( 1 ) on which the piston rod ( 35 ) closes the opposite end. Gasfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (40) durch einen axial bewegbaren oder mit seiner Längsachse verschwenkbaren Ventilstößel (42) öffenbar betätigbar ist.Gas spring according to one of the preceding claims, characterized in that the shut-off valve ( 40 ) by means of a valve tappet which can be moved axially or pivoted with its longitudinal axis ( 42 ) can be opened. Gasfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (1) von einem Druckrohr (37) umschlossen ist und die Bypassleitung durch den Ringspalt (38) zwischen Druckzylinder (1) und Druckrohr (37) gebildet ist.Gas spring according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure cylinder ( 1 ) from a pressure pipe ( 37 ) is enclosed and the bypass line through the annular gap ( 38 ) between impression cylinder ( 1 ) and pressure pipe ( 37 ) is formed. Gasfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder für eine höhenverstellbare Objektträgersäule eingesetzt wird.Gas spring according to one of the preceding claims, characterized characterized that the Gas spring for an adjustable height Slide column inserted becomes. Gasfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Arbeitskammer mit einem Gas gefüllt sindGas spring according to one of the preceding claims, characterized characterized that the first and second working chambers are filled with a gas
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