DE19501301A1 - Längenverstellelement, insbesondere längenverstellbare Gasfeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Längenverstellelement, insbesondere eine län­ genverstellbare Gasfeder.

Aus der EP 0 217 013 B1 (entsprechend US-Patent 4 728 084 und entspre­ chend JP-OS Sho-62-93533) ist ein derartiges Längenverstellelement be­ kannt, dessen Gehäuse aus einem Außenzylinder und einem koaxial in diesem unter Freilassung eines Ringraums angeordneten Innenzylinder be­ steht. Im Innenzylinder ist ein Kolben abgedichtet geführt, an dem eine abgedichtet aus einem Ende des Gehäuses herausgeführte Kolbenstange an­ gebracht ist. Der Ringraum ist mit dem Gehäuseraum verbunden, der zwi­ schen dem Kolben und dem kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Gehäu­ ses ausgebildet ist. Am anderen Ende des Gehäuses ist ein Ventil ange­ ordnet, in dessen Ventilkörper ein Verbindungskanal ausgebildet ist, der den Ringraum mit dem benachbarten Gehäuseraum verbindet. Im Ventilkör­ per ist ein mittels mindestens einer Ringdichtung abgedichtet aus dem Ventilkörper und dem Gehäuse herausgeführter Ventilstift angeordnet, der den Verbindungskanal teilweise durchsetzt und in dem dem Gehäuseraum benachbarten Bereich ebenfalls mittels einer Ringdichtung abgedichtet ist. Der Ventilstift weist eine Einschnürung auf, mittels derer bei einem Ein­ drücken des Ventilstiftes in das Gehäuse die zuletzt erwähnte Ringdich­ tung überbrückt wird. Diese längenverstellbaren Gasfedern werden bevor­ zugt zur Höhenverstellung von Stühlen und zum Verschwenken und Einstel­ len von Rückenlehnen von Stühlen eingesetzt. Sie haben sich hundertmil­ lionenfach in der Praxis bewährt.

Aus der EP 0 353 549 B1 (entsprechend US Ser. No. 07/379 302 und JP-OS Hei-2-80826) ist ein Längenverstellelement bekannt, dessen Gehäuse aus nur einem Zylinder besteht. Im Kolben ist ein Verbindungskanal zur Ver­ bindung der beiden beiderseits des Kolbens befindlichen Gehäuseräume ausgebildet, wobei gleichzeitig im Kolben ein Ventil zum Öffnen oder Schließen dieses Verbindungskanals angeordnet ist. Die Betätigung des Ventils erfolgt durch einen Ventilstift, der durch eine entsprechende Bohrung in der Kolbenstange abgedichtet nach außen herausgeführt ist. Auch hierbei sind den Ventilstift nach außen abdichtende Ringdichtungen vorgesehen. Dieses Längenverstellelement wird in der Praxis sehr oft als hydropneumatisches Längenverstellelement ausgebildet, d. h. die Gehäuse­ räume beiderseits des Kolbens sind nicht direkt mit Druckgas, sondern mit Flüssigkeit gefüllt. Weiterhin ist in dem nicht von der Kolbenstange durchsetzten Gehäuseraum ein mit Druckgas gefüllter Ausgleichsraum vor­ handen. Auch diese Längenverstellelemente haben sich millionenfach in der Praxis bewährt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Längenverstellelement, ins­ besondere eine längenverstellbare Gasfeder so auszubilden, daß ihr Auf­ bau vereinfacht und ihre Funktionssicherheit erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Das Öffnen und Schließen des Ventils erfolgt durch eine elastische Verformung der Membran, d. h. es erfolgt keine reibende Bewegung zwi­ schen Ringdichtungen und Ventilstift. Ein möglicher Verschleiß der Dich­ tungen wird damit ausgeschlossen. Da keine Reibungskräfte zu überwinden sind, wird die zum Öffnen bzw. zum Schließen des Ventils aufzuwendende Kraft reduziert. Die Gefahr eines Druckverlustes ist praktisch ausge­ schlossen. Da wenige Einzelteile vorhanden sind, wird der Fertigungs- und der Montageaufwand reduziert. Die Betätigungswege für den Auslöse­ stift sind außerordentlich gering, da nur ein geringer Spalt geöffnet werden muß. Ein solcher Spalt kann im Bereich von 0,1 mm liegen.

Weitere zahlreiche vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfin­ dung anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 eine längenverstellbare Gasfeder im Längsschnitt,

Fig. 2 ein Ventil für eine Gasfeder nach Fig. 1 im Längsschnitt,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Ventils für eine Gasfeder nach Fig. 1,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform eines Ventils für eine Gasfeder nach Fig. 1,

Fig. 5 einen Teil-Längsschnitt durch eine Gasfeder mit einem Ventil,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform einer län­ genverstellbaren Gasfeder,

Fig. 7 ein Ventil für eine Gasfeder nach Fig. 6,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines Ventils für eine Gasfeder nach Fig. 6 und

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform eines Ventils für eine Gasfeder nach Fig. 6.

Die in Fig. 1 dargestellte längenverstellbare Gasfeder weist ein Gehäuse 1 auf, das im wesentlichen aus zwei konzentrisch ineinander gelagerten Rohren mit unterschiedlichem Durchmesser, nämlich einem Innenzylinder 2 und einem Außenzylinder 3 besteht. Zwischen dem Außenzylinder 3 und dem Innenzylinder 2 ist aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers von Innenzylinder 2 und Außenzylinder 3 ein Ringraum 4 gebildet.

In dem Innenzylinder 2 ist ein etwa ringförmiger Kolben 5 axial ver­ schiebbar angeordnet, der über einen Dichtungsring 6 gasdicht mit seinem Außenumfang gegenüber der Innenwand 7 des Innenzylinders 2 abgedichtet ist. Der Kolben 5 ist an einem Ende einer koaxial zum Gehäuse 1 geführ­ ten Kolbenstange 8 befestigt. Diese Kolbenstange 8 ist aus einem Ende des Gehäuses 1 herausgeführt. An diesem Ende ist das Gehäuse 1 durch eine Abschlußscheibe 9 verschlossen, die an ihrem Außenumfang mittels einer Ringdichtung 10 gegenüber der Innenwand 11 des Außenzylinders 3 gas­ dicht abgedichtet ist. Die Abschlußscheibe 9 ist durch eine Umbördelung 12 des Außenzylinders 3 axial nach außen gehalten. Auf der Innenseite liegt gegen die Abschlußscheibe 9 eine topfförmige Hülse 13 an, die eine Mehrfach-Gruppen-Dichtung 14 aufnimmt, die mit ihren Gruppen dichtend gegen die Kolbenstange 8 anliegt. Dadurch wird ein Gasaustritt entlang der Oberfläche der Kolbenstange 8 nach außen unterbunden.

Gegen die Hülse 13 stützt sich vom Innenraum des Gehäuses 1 her ein an der Innenwand 11 des Außenzylinders 3 anliegendes Zentrierstück 15 ab, das mit Rippen 16 versehen ist, auf denen der Innenzylinder 2 mit seiner Innenwand 7 radial abgestützt, also zentriert ist. Auf diesen Rippen 16 ist der Innenzylinder 2 auch axial fest abgestützt, also axial einseitig festgelegt. Dadurch daß nur Rippen 16 zur Zentrierung und axialen Ab­ stützung des Innenzylinders 2 vorgesehen sind, ist in diesem Bereich der Ringraum 4 mit dem Gehäuseraum 17 im Innenzylinder 2 verbunden, der zwischen dem Kolben 5, dem kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Ge­ häuses 1 und der Innenwand 7 des Innenzylinders 2 begrenzt wird. Zwi­ schen den Rippen 16 sind also Überströmkanäle 18 zwischen dem Gehäuse­ raum 17 und dem Ringraum 4 gebildet.

An dem dem Kolbenstangenaustritt entgegengesetzten Ende des Gehäuses 1 ist ein Ventil 19 angeordnet, mittels dessen der im Innenzylinder 2 zwi­ schen dem Kolben 5 und dem Ventil 19 befindliche Gehäuseraum 20 mit dem Ringraum 4 und damit dem anderen Gehäuseraum 17 verbunden bzw. von diesem getrennt werden kann. Insoweit als die längenverstellbare Gasfeder bis hierher beschrieben worden ist, ist sie beispielsweise aus der EP 0 217 013 B1 (entsprechend US-Patent 4 728 084, entsprechend JP-OS Sho-62-93533) bekannt.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, weist das Ventil 19 einen Ventil­ körper 21 auf, der jeweils in seinem axial mittleren Bereich mit einem Ringbund 22 versehen ist, der an der Innenwand 11 des Außenzylinders 3 anliegt, wodurch der Ventilkörper 21 im Außenzylinder 3 zentriert wird.

Dieser Ringbund 22 ist der Abschnitt größten Durchmessers am gesamten Ventilkörper 21. Wenn in der Beschreibung von "axial" gesprochen wird, dann bezieht sich dies immer auf die Mittel-Längs-Achse 23 der Gasfeder, die gleichzeitig auch Symmetrieachse aller Einzelteile und Baugruppen ist. Zum Gehäuseraum 20 hin schließt sich an den Ringbund 22 ein Zentrier­ bund 24 geringeren Durchmessers an, der an der Innenwand 7 des Innen­ zylinders 2 anliegt, wodurch letzterer relativ zum Außenzylinder 3 zen­ triert wird. Gleichzeitig liegt der Innenzylinder 2 mit seinem zugeordneten Rand gegen die zugewandte Seitenfläche des Ringbundes 22 an, wodurch er axial gehalten wird.

An den Zentrierbund 24 schließt sich wiederum in Richtung auf den Ge­ häuseraum 20 eine Außennut 25 an, deren Grund 26 durch einen hülsen­ förmigen Abschnitt 27 des Ventilkörpers 21 gebildet wird, dessen Außen­ durchmesser wiederum geringer ist als der Außendurchmesser des Zentrier­ bundes 24. Eine dem Ringbund 22 zugewandte Seitenwand 28 der Außennut 25 wird durch die entsprechende Seitenfläche des Zentrierbundes 24 am Übergang von diesem zum Abschnitt 27 gebildet. Die andere, dem Gehäuse­ raum 20 zugewandte Seitenwand 29 wird durch einen Haltering 30 gebil­ det, der auf dem hülsenförmigen Abschnitt 27 festgelegt ist. In der Außennut 25 befindet sich eine Außen-Ringdichtung 31, die dichtend gegen die Innenwand 7 des Innenzylinders 2 anliegt, so daß dort ein Gasdurch­ tritt im Kurzschluß vom Gehäuseraum 20 zum Ringraum 4 und damit dem anderen Gehäuseraum 17 ausgeschlossen ist.

Axial gesehen zur Außenseite des Gehäuses 1 hin schließt sich an den Ringbund 22 eine Außennut 32 an, deren eine, der anderen Außennut 25 zugewandte Seitenwand 33 durch eine entsprechende Seitenfläche des Ring­ bundes 22 gebildet ist. Ihr Boden 34 wird durch einen Ringabschnitt 35 gebildet, der sich an den Ringbund 22 anschließt, und dessen Außen­ durchmesser geringer ist als derjenige des Ringbundes 22. Die zur Außen­ seite des Gehäuses 1 hin gelegene Seitenwand 36 der Außennut 32 wird durch einen Deckel 37 gebildet. Am Ventilkörper 21 ist ein koaxial ver­ laufender Zentrier-Ringsteg 38 ausgebildet, der in eine entsprechende Zentrier-Ringnut 39 am Deckel 37 eingreift, wodurch der Deckel 37 und der Ventilkörper 21 exakt miteinander fluchtend und konzentrisch zur Achse 23 miteinander verbunden werden. In der Außennut 32 ist eine Außen-Ringdichtung 40 angeordnet.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der äußere Rand des Außenzylinders 3 mit einer Umbördelung 41 um die Außenseite des Deckels 37 herumgedrückt, wodurch das gesamte Ventil 19 nach außen gehalten und gleichzeitig axial nach innen gegen den Innenzylinder 2 gepreßt wird.

Der Deckel 37 weist einen inneren Halteabschnitt 42 auf, der innerhalb des Zentrier-Ringsteges 38 angeordnet wird. Hieran schließt sich ein ebenfalls zylindrischer Ventilkörper-Innenraum 43 an, der sich axial etwa über den Bereich des Ringbundes 22 erstreckt. An den zum Gehäuseraum 20 hin offenen Ventilkörper-Innenraum 43 schließt sich ein Wulst 44 an, an dem eine sich kegelstumpfförmig in Richtung zum Deckel 37 hin ver­ jüngende Ventil-Sitzfläche 45 ausgebildet ist. Hieran schließt sich der hülsenförmige Abschnitt 27 an.

Im Deckel 37 und in dessen Halteabschnitt 42 ist eine Führungsbohrung 46 ausgebildet, in der ein Ventilstift 47 in Richtung der Achse 23 verschieb­ bar geführt ist. In den Ventilkörper-Innenraum 43 mündet ein den Ring­ bund 22 radial durchsetzender Überströmkanal 48 ein, der an seiner Außenseite in den Ringraum 4 einmündet. Am Austritt in den Innenraum 43 ist der Überströmkanal 48 mit einer Drosselöffnung 49 versehen.

Die eigentliche Ventilfunktion, d. h. die Öffnungs- und Schließ/Abdicht- Funktion wird durch eine von dem Ventilstift 47 betätigbare, d. h. ver­ formbare Membran 50 bewirkt. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist die Membran 50 einen ringscheibenförmigen Endabschnitt 51 auf, der zwi­ schen dem Halteabschnitt 42 und einem Ringbund 52 des Ventilkörpers 21 mittels eines Dichtungswulstes 51a formschlüssig eingespannt wird. Der Endabschnitt 51 liegt an dem Halteabschnitt 42 an, liegt aber zum Innen­ raum 43 weitgehend frei. An den Endabschnitt 51 der Membran 50 schließt sich ein den Ventilstift 46 im Bereich des Innenraums 43 bis zur Ven­ til-Sitzfläche 45 umgebender schlauchförmiger Abschnitt 53 an. An den schlauchförmigen Abschnitt 53 schließt sich ein ventiltellerartiger Ab­ schnitt 54 an, in den der Ventilstift 47 hineinragt. Dieser ventilteller­ artiger Abschnitt 54 liegt mit einer etwa kegelstumpfförmig sich verjün­ genden Dichtfläche 55 gegen die Ventil-Sitzfläche 45 an. Der ventilteller­ artige Abschnitt 54 ist um das freie Ende des Ventilstiftes 47 herum ge­ schlossen und bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 im Bereich der Dichtfläche 55 mit einem Verstärkungsring 56 versehen, der an seiner Innenseite zumindest angenähert am Ventilstift 47 anliegt und dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Wulstes 44, so daß der im Gehäuseraum 20 herrschende sehr hohe Gasdruck die aus Mem­ bran 50 und Ventilstift 47 bestehende Einheit nicht nach außen aus dem Ventilkörper 21 herausdrücken kann. Die Membran 50 besteht aus einem festen aber elastischen Kunststoff, beispielsweise aus Polyurethan.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich nur geringfügig von dem nach Fig. 2, so daß für identische Teile dieselben Bezugsziffern und für funktionell gleiche aber konstruktiv andere Teile dieselben Be­ zugsziffern mit einem hochgesetzten Strich verwendet werden können und eine erneute Beschreibung nicht notwendig ist. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel ist der Halteabschnitt 42′ vom Deckel 37′ gesondert, so daß der Ventilstift 47′ mit einem Anschlag 57 versehen sein kann, der in einer Erweiterung 58 der Führungsbohrung 46′ angeordnet ist und gegen den Deckel 37′ zur Anlage kommt. Durch diese Ausgestaltung wird sicherge­ stellt, daß der Ventilstift 47′ nicht durch den Gasdruck nach außen ge­ drückt werden kann. Dies ist besonders dann von Interesse, wenn - wie beim Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 - in dem ventiltellerartigen Ab­ schnitt 54′ der Membran 50′ kein Verstärkungsring angeordnet ist.

Auch die Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht in wesentlichen Teilen der Ausführungsform nach Fig. 2, so daß für gleiche Teile dieselben Be­ zugsziffern und für konstruktiv etwas andere, funktionell aber gleiche Teile dieselben Bezugsziffern mit einem hochgesetzten Doppelstrich ver­ wendet werden können, ohne daß es jeweils einer erneuten Beschreibung bedürfte.

Der Ventilstift 47′′ ist in diesem Fall mit einem die Funktion des Ver­ stärkungsrings übernehmenden kegelstumpfförmigen Ventilteller 59 ver­ sehen, der sich kegelstumpfförmig in Richtung zum Deckel 37′′ hin ver­ jüngt. An dessen Ventilteller 59 schließt sich ein Zapfen 60 an. Am äußeren, also außerhalb des Ventilkörpers 21′′ liegenden Ende weist der Ventilstift 47′′ einen verjüngten Abschnitt 61 auf.

Die Membran 50′′ ist zwischen einem Halteabschnitt 42′′ des Deckels 37′′ und einem Ring 62 eingespannt, der gegen den Zentrier-Ringsteg 38 des Ventilkörpers 21′′ anliegt. Die Membran 50′′ ist schlauchartig und umgibt im Ventilkörper-Innenraum 43′′ den Ventilstift 47′′ mit einem schlauch­ förmigen Abschnitt 53′′. Sie umgibt weiterhin mit einem dünnwandigen ventiltellerartigen Abschnitt 54′′ den Ventilteller 59 und schlauchförmig den Zapfen 60 und endet dahinter mit einer Öffnung 63. Diese Ausgestal­ tung eröffnet die zusätzliche Möglichkeit, das Füllen der Gasfeder durch die Membran 50′′ vorzunehmen. Der Ventilstift 47′′ wird hierzu mittels des verjüngten Abschnitts 61 tiefer in die Gasfeder hineingeschoben, als zum Öffnen oder Schließen des Ventils 19′′ notwendig ist. Dann wird Druckgas durch die Führungsbohrung 46′′ und zwischen der Membran 50′′ und dem Ventilstift 47′′ unter entsprechender Aufweitung der Membran 50′′ aus der Öffnung 63 in das Gehäuse der Gasfeder geblasen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind wiederum funktionell gleichar­ tige Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie bisher, jedoch mit einem hochgesetzten Dreifachstrich gekennzeichnet, ohne daß es in jedem Einzel­ fall einer erneuten Beschreibung bedarf.

Der Ventilkörper-Innenraum 43′′′ ist zwischen dem Deckel 37′′′ und dem Ventilkörper 21′′′ ausgebildet. Die Verbindung zwischen Ringraum 4 und Innenraum 43′′′ wird durch einen im Ventilkörper 21′′′ ausgeformten Schlitz 48a gebildet. Zwischen dem Deckel 37′′′ und dem Ventilkörper 21′′′ ist eine Membran 50′′′ angeordnet, die im wesentlichen kreisschei­ benförmig ausgebildet ist. Sie weist an ihrem Außenrand einen als Außen-Ringdichtung dienenden Dichtungswulst 51a′′′ auf, der einerseits dichtend an der Innenwand 11 des Außenzylinders 3 und andererseits dichtend zwischen dem Deckel 37′′′ und dem Ventilkörper 21′′′ anliegt. Der ringscheibenförmige Endabschnitt 51′′′ liegt leicht gegen den Deckel 37′′′ an, ist aber zum Innenraum 43′′′ frei. Der Ventilkörper 21′′′ ist im Außenzylinder 3 durch eine Sicke 64 festgelegt. An dem Ventilkörper 21′′′ ist eine Ventil-Sitzfläche 45′′′ ausgebildet, an die sich eine Dros­ selöffnung 49′′′ anschließt. Die Membran 50′′′ weist in ihrer Mitte einen ausgewölbten Abschnitt 65 auf, in den ein sehr dünner, also angenähert nadelartig ausgebildeter Ventilstift 47′′′ eingreift, der diesen ausgewölb­ ten Abschnitt 65 ausfüllt. Der Deckel 37′′′ ist mit einem verhältnismäßig langen Führungsabschnitt 66 versehen, in dem der Ventilstift 47′′′ ge­ führt ist. Während bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 4 der Ventilstift 47, 47′, 47′′ durch den Gasdruck im Gehäuse 1 mitsamt dem zugehörigen Membranabschnitt gegen die Ventil-Sitzfläche 45 gedrückt wird, der Gasdruck also das Schließen des Ventils bewirkt, bewirkt bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 der Gasdruck im Gehäuseraum 20 grund­ sätzlich ein Öffnen des Ventils 19′′′. Durch den Gasdruck wird nämlich der Abschnitt 65 von der Ventil-Sitzfläche 45′′ abgehoben.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 ist die Gasfeder noch von einem zu­ sätzlichen Tragrohr 67 umgeben, an dem ein konischer Befestigungsab­ schnitt 68 zur lösbaren Befestigung in einer entsprechenden Aufnahme an der Unterseite eines Stuhles ausgebildet ist. Den Führungsabschnitt 66 des Deckels 37′′′ umgibt ein Distanzstück 69, das im wesentlichen den Befe­ stigungsabschnitt 68 ausfüllt und an dessen Ende gegen einen nach innen gezogenen Rand 70 des Tragrohres 67 anliegt und sich dort abstützt. Eine derartige Ausgestaltung einer längenverstellbaren Gasfeder ist allgemein bekannt, und zwar insbesondere aus der EP 0 133 524 B1, (entsprechend US-Patent 4 979 718, entsprechend JP-Patent 1 892 340).

An dem Distanzstück 69 ist außerhalb des Befestigungsabschnitts 68 eine Betätigungs-Einrichtung 71 angebracht. Sie weist eine Führungsaufnahme 72 für eine Betätigungsstange 73 auf, mit der ein Betätigungskeil 74 ver­ bunden ist, der mit einer Keilfläche 75 gegen den Ventilstift 47′′′ an­ liegt. Die Betätigungsstange 73 ist in der Führungsaufnahme 72 mittels einer vorgespannten Schrauben-Druckfeder 76 belastet, die die Betäti­ gungsstange 73 mit dem Betätigungskeil 74 in eine Stellung drückt, in der die Keilfläche 75 den Ventilstift 47′′′ in das Gehäuse 1′′′ der Gasfeder hineindrückt. Hierdurch wird der ausgewölbte Abschnitt 65 der Membran 50′′′ abdichtend gegen die Ventil-Sitzfläche 45′′′ gedrückt, das Ventil also geschlossen. Wenn die Betätigungsstange 73 in Richtung des Betäti­ gungspfeils 77 verschoben wird, dann gibt die Keilfläche 75 den Ventil- Stift 47′′′ frei und das Ventil 19′′′ wird in der bereits geschilderten Weise geöffnet. Aus Fig. 5 ist auch erkennbar, daß die Betätigungsstange 73 alternativ so angebracht werden kann, daß sie zum Öffnen des Ventils 19′′′ entweder in Betätigungsrichtung 77 gedrückt oder gezogen werden muß.

Die allgemein bekannte Funktion der in Fig. 1 dargestellten Gasfeder mit Ventilen entsprechend den Fig. 2 bis 5 beruht darin, daß beim Öffnen des Ventils die Gehäuseräume 17 und 20 über den Ringraum 4 miteinander verbunden werden, so daß entweder die Kolbenstange 8 mit dem Kolben 5 in das Gehäuse in Richtung zum Ventil gegen den Gasdruck eingeschoben oder mittels des Gasdrucks aus dem Gehäuse 1 herausgeschoben werden kann. Wenn das Ventil geschlossen ist, stellt sich ein Kräftegleichgewicht am Kolben 5 ein, so daß die Kolbenstange 8 eine stabile Lage zum Ge­ häuse 1 einnimmt, wobei ein Einfedern der Kolbenstange gegen den Gas­ druck in das Gehäuse 1 möglich ist.

Während das Öffnen des Ventils bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 4 unter elastischem Abheben des Endabschnitts 51, 51′′ vom Halteabschnitt 42, 42′, 42′′ und/oder unter Dehnung des schlauchförmigen Abschnitts 53, 53′′ und das Schließen unter entsprechender elastischer Rückstellung dieses Endabschnitts 51, 52 und/oder des schlauchförmigen Abschnitts 53, 53′′ mit Unterstützung des im Gehäuseraum 20 herrschenden Gasdrucks erfolgt, ist dies bei der Ausführungsform nach Fig. 5 genau umgekehrt, wie vorstehend bereits geschildert wurde. Bei den bisher ge­ schilderten Ausführungsformen wird die Membran 50, 50′, 50′′, 50′′′ zum Öffnen des Ventils nur um eine kleine Wegstrecke von der Ventil-Sitzfläche 45, 45′′′ abgehoben, so daß dort ein Spalt von beispielsweise etwa 0,1 mm gebildet wird. Die Verschiebebewegungen für den Ventilstift 47, 47′, 47′′, 47′′′ sind also sehr gering.

Während bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 5 das Ventil 19 bis 19′′′ kopfseitig, d. h. an einem Ende des Gehäuses 1, 1′′′ ange­ ordnet ist, ist bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 6 bis 11 das Ventil im Kolben untergebracht.

Fig. 6 zeigt den an sich aus der EP 0 353 549 B1 (entsprechend US 5er. No. 07/379 302, entsprechend JP-OS Hei-2-80826) bekannten Aufbau einer solchen längenverstellbaren Gasfeder, die im dargestellten Ausführungs­ beispiel als starr blockierbare Gasfeder ausgebildet ist. Sie weist ein zylindrisches, beispielsweise aus einem Stahlrohr bestehendes Gehäuse 81 mit einer Mittel- Längs-Achse 82 auf. An einem Ende ist das Gehäuse 81 mittels eines Verschlußstopfens 83 verschlossen, an dem als Befestigungs­ einrichtung 84 ein sogenanntes Auge angebracht ist. Der Verschlußstopfen 83 weist an seinem Umfang eine Nut 85 auf, in der eine O-ringförmige Dichtung 86 angeordnet ist, die gegen die Innenwand 87 des Gehäuses 81 dichtend anliegt. Der Verschlußstopfen 83 ist dadurch in Richtung der Achse 82 relativ zum Gehäuse 81 festgelegt, daß dieses eine gegen die Dichtung 86 und in die Nut 85 eingedrückte Sicke 88 aufweist. Außerdem ist das zugeordnete Ende des Gehäuses 81 mit einer den Verschlußstopfen 83 außen umgreifenden Umbördelung 89 versehen.

Am anderen Ende ist das Gehäuse 81 mit einer konzentrisch zur Achse 82 angeordneten Führungsbüchse 90 versehen, die an ihrer Außenseite eben­ falls von einer Umbördelung 91 des Gehäuses 81 übergriffen wird. In der Führungsbüchse 90 ist eine konzentrisch zur Achse 82 angeordnete, aus dem Gehäuse 81 herausgefügte Kolbenstange 92 in ihrer Längsrichtung verschiebbar geführt. Gegen die Führungsbüchse 90 stützt sich eine ring­ förmige Dichtung 93 ab, die einerseits dichtend gegen die Innenwand 87 des Gehäuses 81 und andererseits gegen die Kolbenstange 92 anliegt. Die Dichtung 93 wiederum wird durch einen Haltering 94 zum Inneren des Ge­ häuses 81 hin gehalten, der mittels einer in das Gehäuse 81 gedruckten Sicke 95 axial festgelegt wird.

Durch die geschilderten Maßnahmen ist das Gehäuse 81 an seinen beiden Enden gas- und flüssigkeitsdicht verschlossene im Gehäuse 81 ist ein in Richtung der Achse 82 verschiebbarer Trennkolben 96 angeordnet, der mit­ tels einer O-ringförmigen Dichtung 97 dicht an der Innenwand 87 des Ge­ häuses 81 anliegt. Zwischen dem Tremikolben 96 und dem Verschlußstopfen 83 ist ein mit Druckgas gefüllter Gasraum 98 gebildet, der gegenüber dem als Flüssigkeitsraum 99 dienenden Gehäuseraum zwischen dem Trennkolben 96 und der Dichtung 93 gas- und flüssigkeitsdicht abgedichtet ist. An dem Trennkolben 96 sind im Flüssigkeitsraum 99 Abstandshalter 100 ange­ bracht.

An dem im Flüssigkeitsraum 99 inneren Ende der Kolbenstange 92 ist ein Kolben 101 mit einem integrierten Ventil 102 angebracht. Die Betätigung des Ventils 102 von außen erfolgt mittels eines in Form einer dünnen Stange ausgebildeten Ventilstifts 103, der in einer konzentrisch zur Achse 82 verlaufenden Bohrung 104 in der Kolbenstange 92 angeordnet ist. Am äußeren Ende der Kolbenstange 92 ist eine Dichtung 105 angeordnet, die den Eintritt von Schmutz in die Bohrung 104 und damit in den Bereich des Ventils 102 verhindert. An diesem äußeren Ende ist die Kolbenstange 92 weiterhin mit einem Außengewinde 106 versehen, an dem eine nicht dargestellte Befestigungseinrichtung angebracht werden kann.

Der Kolben 101 ist auf seiner Außenseite mit einer Nut 107 versehen, in der eine O-ringförmige Dichtung 108 angeordnet ist, die dichtend gegen die Innenwand 87 des Gehäuses 81 anliegt. Sie teilt den Flüssigkeitsraum 99 in zwei Teil-Flüssigkeitsräume 99a und 99b, von denen der Teil-Flüs­ sigkeitsraum 99a sich zwischen der Dichtung 108 und dem Trennkolben 96 und der Teil-Flüssigkeitsraum 99b sich zwischen der Dichtung 108 und der Dichtung 93 erstreckt.

Der Kolben 101 ist hülsenförmig ausgebildet. Er weist eine zur Achse 82 zylindrische Aufnahme 109 für die Kolbenstange 92 auf. In dieser Auf­ nahme 109 ist die Kolbenstange 92 radial spielfrei gehalten. Die Aufnahme 109 weist eine kanalartige Öffnung 110 auf, die in den Teil-Flüssigkeits­ raum 99a mündet und als zur Achse 82 konzentrische Bohrung ausgebildet ist. Zwischen der Aufnahme 109 und der Öffnung 110 ist ein Ringboden 111 der Aufnahme 109 ausgebildet.

Die Kolbenstange 92 ist an ihrem im Kolben 101 befindlichen Ende mit einer zur Achse 82 koaxialen zylindrischen Bohrung 112 versehen; die in diesem Bereich verbliebene Wand 113 bildet eine Aufnahme für einen Hal­ teabschnitt 114, der einen einstückig mit dem Ventilstift 103 ausgebildeten Ringbund 115 aufnimmt, so daß ein Ausschieben des Ventilstiftes 103 aus der Kolbenstange 92 unterbunden wird.

In dem als Ventilgehäuse bzw. Ventilkörper dienenden Kolben 101 ist zwi­ schen der Öffnung 110 und der Kolbenstange 92 ein Ventilkörper-Innen­ raum 116 ausgebildet, in den von außen ein Überströmkanal 117 einmün­ det, der mit dem Flüssigkeitsraum 99a verbunden ist. Zwischen dem Ven­ tilkörper- Innenraum 116 und der Öffnung 110 ist ein Wulst 118 ausgebil­ det, an dem eine sich kegelstumpfförmig zur Kolbenstange 92 verjüngende Ventil-Sitzfläche 119 ausgebildet ist. Es ist wiederum eine Membran 120 vorgesehen, die in der Ausgestaltung nach Fig. 7 der Membran 50′ nach Fig. 3 identisch oder zumindest sehr ähnlich ist. Sie weist einen ring­ scheibenförmigen Endabschnitt 121 auf, der mit einer Dichtungswulst 121a formschlüssig zwischen dem Halteabschnitt 114, der Wand 113 und dem Ringbund 111 eingespannt ist. Der Endabschnitt 121 liegt zum Innenraum 116 frei. Ein schlauchartiger Abschnitt 122 umgibt den Ventilstift 103. Der schlauchartige Abschnitt 122 geht im Endbereich der Membran in einen ventiltellerartigen Abschnitt 123 über, der um das Ende des Ventilstiftes 103 herum geschlossen ist und der mit einer Dichtfläche 124 gegen die Ventil-Sitzfläche 119 anlegbar ist.

Der Kolben 101 ist an seinem der Öffnung 110 entgegengesetzten Ende auf der Kolbenstange 92 hinter der Wand 113 festgelegt. Hier weist die Kol­ benstange 92 eine Ringnut 125 mit Teilkreisquerschnitt auf, in die ein Sicherungsring 126 mit Kreisquerschnitt eingelegt ist. Der Kolben 101 ist auf seiner der Öffnung 110 entgegengesetzten offenen Seite in unverformtem Zustand mit einer koaxial zur Achse 82 verlaufenden Bohrung 127 ver­ sehen. Nach dem Zusammensetzen der Kolbenstange 92, der Membran 120 und des Halteabschnitts 114 und nach dem Aufstecken des Kolbens 101 auf diese Einheit wird der Kolben 101 im Bereich dieser Bohrung 127 zur Kol­ benstange 92 hin verformt. Er liegt dann axial gegen den Sicherungsring 126 und auch an seinem äußeren Endbereich mit einem verjüngten Ab­ schnitt 128 gegen die Kolbenstange 92 an. Zum Öffnen des Ventils 102 wird der Ventilstift 103 in die Kolbenstange 92 hinein verschoben, wo­ durch unter elastischer Längung des schlauchartigen Abschnittes 122 der ventiltellerartige Abschnitt 123 von der Ventil-Sitzfläche 119 abgehoben wird. Dann kann die Kolbenstange 92 gegen den Druck im Gasraum 93 in das Gehäuse 81 hinein verschoben werden oder kann bei entsprechender Entlastung aus dem Gehäuse 81 herausfahren.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 werden wiederum die gleichen Teile mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 7 oder funktionell gleiche, konstruktiv aber andere Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, die jeweils mit einem hochgesetzten Strich gekennzeichnet sind. Einer geson­ derten Beschreibung bedarf es insoweit nicht. Die Membran 120′ weist hierbei - ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 - an­ schließend an den schlauchartigen Abschnitt 122′ einen ausgewölbten Ab­ schnitt 129 auf, der gegen eine Ventil-Sitzfläche 119′ im Kolben 101′ andrückbar ist, und zwar mittels einer Betätigungseinrichtung, wie sie oben zu Fig. 5 beschrieben ist. Auch hierbei wird also das Ventil 102′ durch den im Gehäuse 81 herrschenden Druck geöffnet und muß gegen die­ sen Druck geschlossen gehalten werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 werden wiederum gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 7 und funktionell gleiche aber konstruktiv unterschiedliche Teile mit den gleichen Bezugsziffern mit einem hochgesetzten Doppelstrich markiert, ohne daß es im Einzelfall einer neuerlichen Beschreibung bedürfte.

Hierbei ist die Membran 120′′ ähnlich ausgebildet wie bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 7; die Einspannung des Dichtungswulstes 121a′′ ist allerdings anders ausgebildet. Der Dichtungswulst 121a′′ ist hierbei mittels eines zusätzlichen Rings 130 zwischen der Wand 113, dem Halteab­ schnitt 114′ und dem Ringboden 111′′ eingespannt.

Auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 6 bis 9 wird beim Öffnen bzw. Schließen des Ventils die Membran verformt, in der der ringschei­ benförmige Endabschnitt 121 bewegt wird.

Claims (9)

1. Längenverstellelement, insbesondere längenverstellbare Gasfeder, mit folgenden Merkmalen:

• - Ein im wesentlichen zylindrisches, zumindest teilweise mit einem Druck­ medium gefülltes Gehäuse (1, 1′′′, 81) mit einer Mittel-Längs-Achse (23, 82);
• - ein einen Innenraum des Gehäuses (1, 1′′′, 81) in zwei Gehäuseräume (17, 20, 99a, 99b) unterteilender, abgedichtet an einer benachbarten Innenwand (7, 87) geführter Kolben (5, 101);
• - eine am Kolben (5, 101) befestigte, gemeinsam mit dem Kolben (5, 101) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (23, 82) verschiebbare, abgedichtet aus einem Ende des Gehäuses (1, 1′′′, 81) herausgeführte Kolbenstange (8, 92);
• - ein Ventil (19, 19′′, 19′′′, 102) mit einem Ventilkörper (21, 21′′, 21′′′) und mit einem im Ventilkörper (21, 21′′, 21′′′) verschiebbar ge­ führten und abgedichtet aus dem Gehäuse (1, 1′′′, 81) herausgeführten Ventilstift (47, 47′, 47′′, 47′′′, 103) zum wahlweisen Öffnen bzw. Schließen eines die zwei Gehäuseräume (17, 20, 99a, 99b) miteinander verbindenden Verbindungskanals durch Verschieben des Ventilstiftes (47, 47′, 47′′, 47′′′, 103) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, wobei das Ventil (19, 19′′, 19′′′, 102) eine Membran (50, 50′, 50′′,. 50′′′, 120, 120′) aufweist, die den Ventilstift (47, 47′, 47′′, 47′′′, 103) nach außen abdichtet, die in einer Position des Ventilstiftes (47, 47′, 47′′, 47′′′, 103) unter Verschließen des Verbindungskanals abgedichtet gegen eine Ventil-Sitz­ fläche (45, 45′′′, 119, 119′′) anliegt und die in der anderen Position des Ventilstiftes (47, 47′, 47′′, 47′′′, 103) unter Öffnen des Verbindungskanals von der Ventil-Sitzfläche (45, 45′′′, 119, 119′) abgehoben ist.

2. Längenverstellelement nach Anspruch 1, wobei die Membran (50, 50′, 50′′, 50′′′, 120, 120′) im Ventilkörper (21, 21′′, 21′′′) derart angeord­ net ist, daß sie den Verbindungskanal zum Ventilstift (47, 47′, 47′′, 47′′′, 103) abdichtet.

3. Längenverstellelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Membran (50, 50,, 50′′, 50′′′, 120, 120′) den Ventilstift (47, 47′, 47′′, 47′′′, 103) in einem gegen die Ventil-Sitzfläche (45, 45′′′, 119, 119′) anlegbaren Ab­ schnitt (54, 54′, 54′′, 65, 123) zumindest teilweise umgibt.

4. Längenverstellelement nach Anspruch 3, wobei der gegen die Ventil- Sitzfläche (45, 45′′′, 119) anlegbare Abschnitt (54, 54′, 54′′, 65, 123) ventiltellerartig ausgebildet ist.

5. Längenverstellelement nach Anspruch 3, wobei der gegen die Ventil- Sitzfläche (45, 119′) anlegbare Abschnitt als ausgewölbter Abschnitt (65, 129) ausgebildet ist.

6. Längenverstellelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Membran (50, 50′, 50′′, 120) gegen den Druck des Druckmediums von der Ventil-Sitzfläche (45, 119) abhebbar ist.

7. Längenverstellelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Membran (50′′′, 120′) gegen den Druck des Druckmediums gegen die Ven­ til-Sitzfläche (45′′′, 119′) andrückbar ist.

8. Längenverstellelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Membran (50, 50′, 50′′, 50′′′, 120, 120′) einen zum Verbindungskanal hin bewegbaren ringscheibenförmigen Endabschnitt (51, 51′′′, 121) aufweist.

9. Längenverstellelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Ventil (19′′′) mit einer Betätigungs-Einrichtung (71) für den Ventilstift (47′′′) versehen ist.