DE1925963A1

DE1925963A1 - Gasfeder

Info

Publication number: DE1925963A1
Application number: DE19691925963
Authority: DE
Inventors: Nicholls Lawrence George
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1968-05-21
Filing date: 1969-05-21
Publication date: 1969-12-04
Also published as: SU366626A3; USRE28329E; SE341297B; US3595552A; NL6907711A; FR2011858A1; GB1277421A

Description

betreffend
Gasfeder.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasfeder mit einem an seinem äusseren Ende durch eine Druckdichtung abgedichteten Zylinder und einem Kolben mit einer Kolbenstange, die sich mit dichtem Gleitsitz durch die Druckdichtung hindurch erstreckt und auf ein Verfahren zum Füllen einer derartigen Feder mit unter Druck stehendem Gas.

Die bisher bekannten Konstruktionen und Verfahren dieser Art können in drei Hauptkategorien unterteilt werden.

Bei der ersten Kategorie ist ein Endstück in der Form eines ausgekehlten Stopfens in den vollen Enddurchmesser des Zylinderrohres eingepasst, und ein Dichtring ist zwischen dem Stopfen und einem nach innen weisenden Flansch am Ende . der Zylinderwand gehalten. Um den Zylinder zu füllen, wird unter Druck stehendes Gas durch einen Ringraum zwischen dem Flansch und einem nach aussen ragenden Abschnitt des Stopfens eingeführt. Das Gas fliesst um die Dichtung und den Umfang des Stopfens herum. Wenn der Zylinder geful.lt ist, wird die Dichtung zwischen der Aussenflache des Stopfens und dem Flansch eingeklemmt, wobei die Klemmwirkung durch den Innendruck im Zylinder, der auf den Stopfen wirkt, erhöht wird. Der nach aussen ragende Abschnitt des Stopfens dient zur Unterstützung bei der Montage. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht

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darin, dass im Betrieb der Stopfen nach innen verschoben werden kann, z. B. aufgrund heftiger Stossbelastung der Gasfeder, wobei dann der Gasdruck abgebaut wird.

Bei der zweiten Kategorie wird der Gaszylinder über einen Kanal in einem Endstück aufgefüllt. Wenn der erwünsch- ■ te Druck erreicht ist, wird dieser Kanal mittels einer Stahlkugel abgeschlossen, die gegen das Ende des Kanals gedrückt wird und in dieser Stellung gehalten wird, indem das Material des Endstücks im Bereich des Sitzes teilweise verformt wird. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass das Material des Endstücks vergleichsweise leicht verformbar sein muss, um einen dichten Abschluss des Kanals zu erreichen, so dass es nicht so steif gewählt werden kann, wie es für ein Endstück einer Gasfeder für hohe Belastungen wünschenswert ist. Ausserdem kann die abdichtende Kugel unter der Wirkung des sie von innen beaufschlagenden Gasdrucks herausgetrieben werden, wenn die Halterung des Stopfens nicht einwandfrei ist.

Bei der dritten Kategorie wird die Abdichtung einer Kolbenstange durch eine Feder gegen die Innenwand einer Kolbenstange nf ühr ung gedrückt. Der Zylinder wird dadurch gefüllt, P dass unter Druck stehendes Gas durch einen Hingspalt zwischen der Kolbenstange und der Innenwand der Kolbenstangenführung · hindurchgedrückt wird. Das unter Druck stehende Gas drückt die Dichtung gegen die Kraft der Dichtungsfeder von der Kolbenstangenführung weg, so dass Gas an der Dichtung vorbei in den Zylinder einströmen kann.

Wenn der gewünschte Fülldruck erreicht ist, wird der Zylinder von der Dichtung abgeschlossen, die¹ sich unterstützt vom Innendruck und von der Kraft der Dichtungsfeder auf die Innenwand der Kolbenstangenführung aufsetzt. Ein

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Nachteil einer derartigen Anordnung ist die durch das Verwenden einer Dichtungsfeder (und einer dafür erforderlichen zweckmässigen Abstützung) kompliziertere Herstellung. Ausserdem ist ein Verschieben der Dichtung für das Füllen des Zylinders unerwünscht, weil sie sich nach dem Auffüllen unter Umständen nicht mehr richtig aufsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasfeder und ein Verfahren zum Füllen einer Gasfeder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die oben beschriebenen Schwierigkeiten vermieden sind, ohne dass die Konstruktion und Herstellung der Gasfeder aufwendiger als die der bekannten Gasfedern ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass die Kolbenstange einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser aufweist, welcher bei der Montage der Gasfeder auf die Höhe der Durckdichtung bringbar ist, um zusammen mit der Druckdichtung einen Kanal zum Durchlassen von Gas in den Zylinder zu bilden. Der Abschnitt ist dabei vorteilhafterweise von einer Umfangsnut in der Kolbenstange gebildet.

Um ein Ausrichten des Abschnitts der Kolbenstange mit verringertem Durchmesser mit der Dichtung im Betrieb der Gasfeder zu vermeiden, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass ein Endstück mit der Kolbenstange mittels eines Paßstiftes verbunden ist, welcher sich durch das Endstück und den Wutengrund der Ringnut tangierend an der Kolbenstange vorbei' erstreckt.

Gemäss einem Verfahren zum Füllen einer Gasfeder nach der Erfindung mit Gas ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kolbenstange und der Zylinder in eine derartige Lage relativ zueinander gebracht werden,

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dass der Abschnitt mit der Druckdichtung auf einer Höhe ist, um einen Kanal zwischen der Kolbenstange und der Dichtung ohne Verformung der Dichtung zu schaffen, dass unter Druck • stehendes Gas durch den Kanal in den Zylinder eingeführt wird, dass anschliessend die Kolbenstange aus dem Zylinder herausbewegt wird, so dass sich die Dichtung auf den Umfang der Kolbenstange aufsetzt und dagegen abdichtet, und dass schliesslich ein Endstück auf dem den Abschnitt aufweisenden Ende der Kolbenstange befestigt wird, welches sich über diesen* Abschnitt hinaus erstreckt, um ein " Ausrichten des Abschnitts mit der Dichtung im Betrieb der Gasfeder zu verhindern.

Bei einer derartigen Anordnung ist die Dichtung während des Füllens unbeansprucht und arbeitet daher im Betrieb der Gasfeder verlässlich. Der Innendruck der Gasfeder ist nach dem Auffüllen und der Endmontage, leicht prüfbar. Wenn er nicht die richtige Grosse hat, kann die Kolbenstange wieder in den Zylinder hineingedrückt werden, um den Druck abzubauen und den Auffüllvorgang zu wiederholen. Wenn die Gasfeder einwandfrei gefüllt und abgedichtet ist, wird das Endstück mit der Kolbenstange verbunden.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigens

Pig. 1 einen Axialschnitt einer Gasfeder nach der Erfindung,

Pig. 2 einen Axialschnitt durch eine Vorrichtung zum Auffüllen der Gasfeder mit Gas.

Die Gasfeder ist im Ganzen gesehen wie üblich aufgebaut. Sie umfasst einen an einem Ende durch einen Stopfen 2 und an seinem anderen Ende durch eine Kolbenstangenführung 3

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verschlossenen Zylinder 1. Die Führung 3 trägt eine Kolbenstangen- bzw. Druckdichtung 4, durch welche die Kolbenstange eines Kolbens 7 gleitet. Am äusseren Ende der Kolbenstange ist ein Endstück 8 mittels eines Paßstiftes 9 befestigt, der in eine Ringnut 11 (Fig. 2) der Kolbenstange eingreift. Die Ringnut 11 ist ein neues Merkmal insofern, als es üblich ist, das Endstück mit dem Ende der Kolbenstange zu verschweissen oder den Paßstift in einem Bereich mit vollem Durchmesser durch .die Kolbenstange zu schlagen. Die Ringnut bildet, einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser, dessen Sinn nachfolgend erläutert wird.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung umfasst Adapter mit einem Gehäuse in Form eines Klotzes B mit einem Hohlraum, in welchem ein abgedichteter Kolben A sich hin- und herbewegen kann. Der Kolben A wird von einer Schraubenfeder C nach aussen (in Fig. 2 nach unten) gedrückt. Das äussere Ende des Kolbens A hat eine Ausnehmung bei H, um das Ende der Kolbenstange 6 aufzunehmen, und weist in diesem Bereich äussere Ahflachungen F auf. Die Ausnehmung H steht mit dem Hohlraum des Klotzes B über einen Auslasskanal G in Verbindung, während die durch die Anflachungen F gebildeten Ausnehmungen über einen Einlasskanal M mit dem Auslass eines Einweg-Ventils L in Verbindung steht, das in dem Kolben A angeordnet ist. Der Klotz B hat eine Ausnehmung D, um das äussere Ende des Zylinders 1 der Gasfeder aufzunehmen. Ein" Anschlussstück N ermöglicht die Zufuhr von Gas hohen Druckes von einer nicht dargestellten Quelle her, die mit einem zweckmässigen Steuerventil versehen ist, welches vorzugsweise eine Einlassoder Speisestellung und eine Auslassstellung hat.

Zum Füllen wird die Gasfeder zunächst zusammengebaut und abgedichtet mit Ausnahme der Endstücke und der Abdichtung der Kolbenstange 6, welche vollständig in den Zylinder hineingedrückt wird, bis der Kolben am Stopfen 2 anschlägt. In

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dieser Lage ist die Ringnut 11 auf gleicher Höhe mit der Kolbenstangenabdichtung 4, so dass ein Kanal zum Durchlassen von unter Druck stehendem Gas in das Innere des Zylinders 1 gebildet ist, ohne dass die Dichtung dazu verschoben oder verformt worden ist. Die Gasfeder wird dann mit ihrem einen Ende in die Ausnehmung D des Klotzes B eingeführt, wobei die Kolbenstange in das mit der Ausnehmung versehene äussere Ende des Kolbens A eingebracht wird und Kolbenstange 6 und Zylinder gegenüber dem Klotz B und dem Kolben A mittels ringförmiger statischer Dichtungen in den Ausnehmungen abgedichtet sind. Das untere Ende des Zylinders wird zweckmässig an einem Unterstützungsklotz abgestützt. Darauf wird die ganze Anordnung zwischen die Ober- und die Unterplatte einer Presse gebracht.

Das Steuerventil wird betätigt, um unter Druck stehendes Gas zu liefern, welches durch den Einlasskanal M vorbei an den Anflachungen F und duch den Spalt zwischen der Dichtung 4 und der Ringnut 11 in die Gasfeder einströmt. Dabei wirkt ein Gasdruck auch auf das Ende der Kolbenstange 6 über den Kanal G. Nach Umschaltung des Steuerventils in seine andere Stellung wird der Hohlraum des Klotzes B (einschliesslich des Kanals G und der Ausnehmung H) auf Athmosphärendruck ψ gebracht, während das unter Druck stehende Gas im Zylinder 1 mittels des Einweg-Ventils L zurückgehalten wird. Der Kolben ist nun nicht mehr im Gleichgewicht und tendiert zu einer Bewegung nach oben, die zugelassen wird, so dass die Kolbenstange mit der Dichtung 4 in Berührung kommt und dagegen abdichtet. In diesem Stadium wird die Presse geöffnet und die gefüllte Gasfeder herausgenommen. Wenn aus irgendeinem Grund die Feder nicht einwandfrei aufgefüllt worden ist, kann " der Druck in ihr durch Hereindrücken der Kolbenstange in den Zylinder abgebaut werden, um das Gas an der Dichtung 4 und der Ringnut 11 vorbei wieder ausströmen zu lassen. Der AuffüllVorgang wird dann aufs Neue durchgeführt. Nach ordnungsgemässer Füllung wird das Endstück 8 an der Kiben- stange befestigt, wodurch eine Bewegung der Kolbenstange nach

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innen "bis zu einer Lage, in welcher die Ringnut 11 mit der Dichtung 4 ausgerichtet ist, verhindert und damit ein unerwünschtes Abbauen des Druckes ausgeschlossen ist.

Pur einige Anwendungsfälle kann in dem Zylinder eine bestimmte Menge einer hydraulischen Flüssigkeit vorgesehen sein, um die Bewegung des Kolbens am Ende seines Hubes progressiv zu dämpfen und dadurch eine Stossbelastung auf die Gasfeder und ihre Aufhängung zu verhindern. Im Betrieb kann die Gasfeder zwischen ihrer dargestellten Lage und einer um 180° umgekehrten Lage während ihres Ausfahrens und ihres Zusammenziehens gedreht werden. In einem solchen Fall strömt die Druckflüssigkeit jeweils zum unteren Ende des Zylinders, um die Bewegung kurz vor den Totpunkten eines oder beider Hübe in Abhängigkeit von der Druckflüssigkeitsmenge abzufangen«

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Claims

PATEHTANSPEt)OHE

Gasfeder mit einem an seinem äusseren Ende durch eine Druckdichtung abgedichteten Zylinder und einem Kolben mit einer Kolbenstange, die sich mit dichtem Gleitsitz durch die Druckdichtung hindurch erstreckt, dadurch g e k e η η ze ichne t, dass die Kolbenstange (6) einen Abschnitt (11) mit verringertem Durchmesser aufweist, welcher bei der Montage der Gasfeder auf die Höhe der Druckdichtung (4) bringbar ist, um zusammen mit der Druckdichtung einen Kanal zum Durchlassen von Gas in den Zylinder (1) zu bilden.
2. Gasfeder nach Anspruch 1,' dadurch ge k e ή η zeichnet , dass der Abschnitt mit verringertem Durchmesser (11) von einer Ringnut (11) am Umfang der Kolbenstange (6) gebildet ist.
3. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass ein Endstück (8) mit der Kolbenstange (6) mittels eines Paßstiftes (9) verbunden ist, welcher sich durch das Endstück (.8) und den Nuten-* grund der Ringnut (11) tangierend an der Kolbenstange vorbei erstreckt.
4. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , dass der Abschnitt (11) mit verringertem Durchmesser in einer derartigen Höhe der Kolbenstange (6) vorgesehen ist, dass er sich auf der Höhe der Dichtung (4) befindet, wenn er Kolben (7) am anderen Ende (2) des Zylinders (1) aufsitzt.

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5· Verfahren zum Pullen einer Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit Gas, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (6) und der Zylinder (1) in eine derartige Lage relativ zueinander gebracht werden, dass der Abschnitt (11) mit der Druckdichtung (4) auf einer Höhe ist, um einen Kanal zwischen der Kolbenstange (6) und der Dichtung ohne Verformung der Dichtung zu schaffen, dass unter Druck stehendes Gas durch den Kanal in den Zylinder eingeführt wird, dass anschliessend die Kolbenstange aus dem Zylinder herausbewegt wird, so dass sich die Dichtung (4) auf den Umfang der Kolbenstange aufsetzt und dagegen abdichtet, und dass schliesslich ein Endstück (8) auf dem den Abschnitt (11) aufweisenden Ende der Kolbenstange befestigt wird, welches sich über diesen Abschnitt hinaus erstreckt, um ein Ausrichten des Abschnitts (11) mit der Dichtung (4) im Betrieb der Gasfeder zu verhindern.

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