DE19516633A1 - Arretiervorrichtung mit selbstverstärkendem Bremssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Arretiervorrichtung zum Feststellen der gewählten Relativlage eines einstellbaren ersten Elements gegenüber einem zweiten Element, beispielsweise eines Sitzmöbel-Sitzes gegenüber einem Sitzmöbel-Fußgestell, mit einem am zweiten Element befestigten Zylinder in welchem ein mit dem ersten Element verbundenes Distanzelement in der Verschieberichtung gegen den Widerstand mindestens einer Rückstellfeder verschiebbar ist oder umgekehrt, wobei die Verschiebebewegung in jeder Verschiebelage blockierbar und mittels eines Betätigungselementes freigebbar ist, und mit einer mindestens ein verstellbares Bremselement aufweisenden mechanischen Bremse, durch die das Betätigungselement gegen den Widerstand wenigstens einer Bremsfeder in eine Freigabestellung bringbar oder freigebbar ist.

Ein Anwendungsgebiet für eine derartige Arretierungsvorrichtung ist das beispielsweise angeführte Sitzmöbel. Dort dient sie z. B. dazu, die Sitzhöhe für den jeweiligen Benutzer dieses Sitzmöbels in eine geeignete Position zu bringen, die bis zur nächsten Verstellung beibehalten wird. Sitzmöbel, also beispielsweise Bürostühle sind, zumindest bei Komfortausführung, eventuell auch noch mit weiteren Arretierungsvorrichtungen dieser Art ausgestattet, beispielsweise einer Verstelleinrichtung für die Lehnenneigung und/oder die Sitzflächenneigung.

Desweiteren verwendet man derartige Arretierungsvorrichtungen auch im Kraftfahrzeugbau, beispielsweise um Heckklappen in der Offenstellung zu halten. Andere Anwendungsgebiete sind Türöffner, Waschmaschinen und dergleichen.

Bislang kennt man solche Arretierungsvorrichtungen in Verbindung mit sog. Gasdruckfedern. Dabei ist der Zylinder mit einem Gas gefüllt, welches über ein von außen betätigbares Ventil von dem Raum vor dem Kolben in den Raum hinter den Kolben strömen kann und umgekehrt. Meist befindet sich auch noch eine kleine Flüssigkeits- beispielsweise Ölmenge in diesen Arretierungsvorrichtungen.

Der Nachteil dieser vorbekannten Arretierungsvorrichtungen liegt insbesondere in der problematischen Recycelbarkeit, was vor allen Dingen mit der Flüssigkeitsfüllung zusammenhängt. Abgesehen davon sind sie vergleichsweise teuer und wegen der Ventileinrichtung nicht ungefährlich. Es ist schon vorgekommen, daß beim Versagen des Ventils eine schlagartige Verstellung in eine der beiden Endlagen erfolgt, die den Benutzer zumindest stark erschreckt, unter Umständen aber auch verletzen kann. Desweiteren sind unvermeidbare Gasverluste eine Ständige Unsicherheit, ob am Lager gehaltene oder eingebaute Elemente noch funktionstüchtig sind. Eine Reparatur ist bei Gasfedern ausgeschlossen.

Aus der DE-OS 33 46 225 ist eine Vorrichtung zum Hubverstellen von Teilen, insbesondere von Bürodrehstühlen bekannt, bei der zwei Hohlzylinder teleskopartig ineinander schiebbar sind. In dem inneren Zylinder ist eine am äußeren Zylinder abgestützte Gewindestange axial verschiebbar gelagert, mit der eine drehbar gelagerte, mit dem inneren Zylinder verbundene Gewindehülse im Eingriff steht. Die beiden Zylinder werden durch eine im Inneren angebrachte Schraubendruckfeder auseinandergedrückt, sobald die oberhalb der Gewindehülse angeordnete, mechanische Bremse gelöst ist.

Die Bremse umfaßt eine konisch ausgebildete Bremstrommel und eine Bremsfeder, die die Bremstrommel in einem entsprechend konisch ausgebildeten Abschnitt des inneren Zylinders kraftschlüssig hält. Die Bremstrommel kann durch ein von außen bedienbares Betätigungselement axial verschoben werden, und somit die Gewindehülse freigeben. Werden nun keine weiteren Axialkräfte in die Vorrichtung eingeleitet, so kann die Schraubendruckfeder die Gewindehülse entlang der Gewindeflanke nach oben drücken und dabei verdrehen, denn das Gewinde ist ein leichtgängiges Trapezgewinde.

Um die Gewindehülse, also die Sitzfläche des Stuhles nach unten zu bewegen muß die Federkraft überwunden werden. Durch aufsetzen auf den Stuhl wird dies üblicherweise erreicht.

Derartige Vorrichtungen werden häufig bei schweren Bürostühlen, Ladeklappen an Autos oder dergleichen eingesetzt, bei denen nur ein begrenztes Raumangebot zur Verfügung steht. Somit stellt sich für den Konstrukteur solcher Vorrichtungen die Schwierigkeit, genügend Platz für eine ausreichend dimensionierte Schraubendruckfeder zu schaffen, die einerseits in der Lage ist, die Last auch wirklich hochzudrücken, wenn die Bremse gelöst ist und die andererseits in dem zur Verfügung stehenden Platz untergebracht werden kann.

Darüberhinaus besteht die Vorrichtung gemäß der DE-OS 33 46 225 aus sehr vielen, ineinander geschachtelten Einzelteilen, die die Herstellung und Montage erschweren und verteuern. Größere Längskräfte können nicht aufgenommen werden, da der Bremskonuswinkel sonst zu flach wird und sich nur schwer oder nicht mehr lösen läßt.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Arretiervorrichtung zu schaffen, die nur wenige Einzelteile aufweist, die einfach zu montieren ist, große Kräfte aufnehmen kann und die genügend Platz zur Aufnahme einer ausreichenden Druckfeder bereitstellt.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, eine Arretiervorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß das Distanzelement als Kolbenstange ausgeführt ist, welche vom Betätigungselement axial nach außen hin durchsetzt ist, und daß die Kolbenstange mit einem Kolben in Wirkverbindung steht, der durch die mechanische Bremse arretierbar ist.

Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Arretiervorrichtung hat den Vorteil, daß durch die Anordnung einer Kolbenstange und eines damit verbundenen Kolbens, auf den die Bremse direkt einwirkt, einige Bauteile entfallen können. Beispielsweise übernimmt die Kolbenstange unter anderem die Funktion als Distanzelement, die in der DE-OS 33 46 225 der innere Zylinder innehat, so daß der innere Zylinder bei der erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung entfällt.

Hierdurch wird nicht nur ein kostenintensives Bauteil eingespart, sondern gleichzeitig der der Schraubendruckfeder zur Verfügung stehende Durchmesser bei gleichbleibenden Außenmaßen vergrößert, so daß eine Schraubendruckfeder mit einer größeren Federkraft eingesetzt werden kann.

Die Anordnung des Betätigungselementes in der Kolbenstange trägt weiter zu kompakten Bauweise der erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung bei.

Durch das direkte einwirken der Bremse auf den Kolben können weitere Bauteile eingespart und der Aufbau der Arretiervorrichtung weiter vereinfacht werden.

Bei dieser Arretierungsvorrichtung findet kein Überströmen eines Mediums vom einen Zylinderraum in den anderen statt, wenn man von der Luftverdrängung durch den bewegbaren Kolben absieht, die aber keine ausnutzbare Wirkung erzeugt. Statt dessen wird die Kolbenbewegung mechanisch gestoppt, wenn die eingestellte Lage erreicht ist. Soll letztere verändert werden, so löst man die Arretierung des Kolbens, verschiebt diesen in die nächste Gebrauchsstellung und arretiert ihn dann wieder. Dies alles erfolgt wie bei den bekannten Arretierungsvorrichtungen durch eine Axialverschiebung des die Kolbenstange in axialer Richtung nach außen hin durchsetzenden Betätigungselements, auf welches in der Regel von Hand eingewirkt wird. Wenn man die Bremse löst, so führt dies automatisch zu einem Entspannen oder stärkeren Spannen der Bremsfeder. Diese gespeicherte Kraft wirkt sich aus, sobald man das Betätigungselement freigibt. Dies führt dann zum Feststellen der Bremse und damit zur Arretierung der eingestellten Lage, beispielsweise des Sitzes gegenüber dem Fußgestell bei einem Stuhl.

Weil bei dieser Arretierungsvorrichtung auf teure Abdichtungen verzichtet werden kann und die Zahl der Einzelteile nicht oder zumindest nicht nennenswert größer ist als bei den bekannten Arretierungsvorrichtungen, lassen sich auch die Herstellungskosten nicht unerheblich senken. Auch die äußeren Abmessungen können gleich sein wie bei den herkömmlichen Arretierungsvorrichtungen. Desweiteren ist eine stufenlose Verstellung ohne weiteres möglich und auch das Aufbringen einer Blockierkraft in der gleichen Größenordnung wie beim bekannten Stand der Technik. Das Auslösen und Feststellen erfolgt in quasi identischer Weise, sofern keine Sonderfunktionen angestrebt sind. Die erfindungsgemäße Arretierungsvorrichtung stellt somit einen vollwertigen Ersatz für Vorrichtungen mit Gasfedern dar und weist die gleichen Abmessungen auf. Höhere Geräuschentwicklungen als beim Stand der Technik sind nicht zu erwarten.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Bremse zwischen den Kolben und den Zylinder geschaltet ist. Über den ganzen Verstellbereich hinweg bildet dabei die Kolbeninnenwandung eine Bremsgegenfläche und man kann deren Oberfläche der angestrebten Bremswirkung entsprechend ausbilden.

Dabei sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß sich am Kolben mindestens ein quer zu dessen Längsachse bewegbares Bremselement befindet, das in seiner wirksamen Stellung an die Zylinderinnenwandung angepreßt ist. Die Anpreßkraft resultiert aus der erwähnten, mindestens einen Bremsfeder. Zieht man, bezogen auf den Zylinderdurchmesser, das Bremselement beispielsweise in radialer Richtung zurück, bis es von der Zylinderinnenwandung abgehoben ist, so läßt sich anschließend der Kolben im Zylinder ohne weiteres verschieben, wozu man die Kraft der Rückstellfeder oder bei einem Stuhl eventuell auch das Gewicht des Benutzers beim Absenken der Sitzfläche heranziehen kann. Entsprechendes gilt für die anderen genannten und nicht genannten Anwendungsfälle.

Eine weitere Ausgestaltung dieser Arretierungsvorrichtung beschreibt Anspruch 4. Mit deren Hilfe läßt sich die Bremse auf einfachste Art und Weise über eine Axialbewegung des Betätigungselements lösen bzw. über eine gegenläufige Verschiebebewegung schließen. Man nutzt hier das Prinzip der schiefen Ebene aus, wobei sich die benötigte Kraft durch entsprechende Wahl der Neigungsebene innerhalb weiter Grenzen festlegen läßt. In engem Zusammenhang damit steht natürlich auch die maximale Verschiebestrecke des Betätigungselements. Hierbei darf nicht übersehen werden, daß vielfach nicht unmittelbar auf das Betätigungselement eingewirkt wird, sondern indirekt über mindestens ein weiteres Element, beispielsweise einen doppelarmigen Hebel.

Wenn das im Durchmesser größere Konusende in sehr vorteilhafter Weise in einen flachen, im Zylinder geführten Teller übergeht oder damit verbunden ist, so kann dieser Teller einen Federteller bilden, in welchem man gegebenenfalls das zugeordnete Federende zentrieren kann. Auf jeden Fall drückt aber das betreffende Federende unmittelbar gegen diesen Zylinder. Der Außendurchmesser des Tellers kann mit dem üblichen Spiel dem Innendurchmesser des Zylinders entsprechen, so daß man auch eine dementsprechend große Feder verwenden kann.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben drehbar, aber axial unverschiebbar an der Kolbenstange gelagert ist, wobei der Kolben beim Verschieben im Zylinder eine gesteuerte Drehbewegung ausführt. Dieser Drehbewegung ist die axiale Bewegung des Kolbens überlagert, und man kann auf diese Weise innerhalb weiter Grenzen die Zuordnung von Drehbewegung und Hub frei wählen. Über diese Einrichtung läßt sich die für eine bestimmte Axialbelastung notwendige Blockierkraft reduzieren.

Eine andere Variante der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 7. Auch hierbei führt der Kolben keine reine Axialbewegung im Zylinder durch, vielmehr wird er im Zylinder verschraubt. Wenn man die Drehkomponente des Kolbens mit Hilfe der Bremse unterbindet, so erreicht man auf diese Weise auch eine Beendigung der Axialbewegung und somit ein Feststellen der Arretierungsvorrichtung. Dies setzt natürlich voraus, daß die Bremsgegenfläche gegenüber dem Betätigungselement drehfest sein muß.

Dies erreicht man in weiterer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 8. Die dort erwähnte Bremsscheibe kann über das Betätigungselement vom Kolben abgehoben oder an diesen angelegt werden. Die notwendige axiale Verschiebbarkeit erreicht man über die undrehbare, verschiebbare Lagerung der Bremsscheibe am Kolbenstangenende. Sobald die Bremsscheibe aufgrund der Bremsfeder oder -federn an den Kolben axial angepaßt ist, kann sich dieser nicht mehr an der Kolbenstange drehen und dadurch auch nicht mehr im Zylinder verschrauben. Somit ist die Feststellung der Arretierungsvorrichtung in der gewählten Einstellage gewährleistet.

Zweckmäßigerweise bildet die Bremsscheibe zugleich einen Federteller für das zugeordnete Ende der Rückstellfeder des Kolbens bzw. der Kolbenstange. Man kann die Feder daran gemäß dem Ausführungsbeispiel ohne weiteres auch zentrieren. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn der Federdurchmesser geringer ist als der Zylinderinnendurchmesser.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch aus, daß sich an der Zylinderinnenwand mindestens eine schraubenlinienförmige Führungsnut für einen bzw. je einen darin eingreifenden radialen Führungszapfen des Kolbens befindet. Der Führungszapfen übernimmt die Funktion eines Gleitsteins. Außerdem muß die Führungsnut zumindest einendig offen sein, um den bzw. die Führungszapfen "einfädeln" zu können. Wenn der oder die Führungszapfen rückziehbar sind, ist diese Maßnahme natürlich nicht erforderlich, jedoch kann sie trotzdem zweckmäßig sein.

Es ist in der Weiterbildung vorgesehen, daß eine wenigstens zweigängige Führungsnut des Zylinders vorhanden ist mit vorzugsweise rechteckigem oder trapezförmigem Querschnitt. Wenn eine hohe Axialbelastung der Kolbenstange zu erwarten ist, womit man aufgrund einer Hebelübersetzung auch bei einem Stuhl bzw. einer Stuhllehnenarretierung durchaus rechnen muß, so kann man dem durch entsprechende Profilgestaltung der Führungsnut, durch einen entsprechenden Steigungswinkel der Nut und gegebenenfalls durch eine eingängige anstatt mehrgängige Nut ohne weiteres Rechnung tragen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kolbenstange relativ zum Kolben drehbar gelagert und der Kolben weist auf seiner Außenfläche Gewindeflanken auf, die in entsprechende Führungsnuten der Gewindehülse eingreifen und so den Kolben axial halten. Hierdurch kann der Kolben entsprechend der Steigung des Gewindes durch Drehung um seine Längsachse axial verschoben werden.

Dies hat den Vorteil, daß der Kolben in axialer Richtung etwas halt hat und daß durch die Reibung zwischen der Gewindeflanke und der Führungsnut eine erste Bremswirkung erzielt wird. Dabei ist die Steigung des Gewindes vorzugsweise so zu wählen, daß schon bei geringem Druck eine Drehung des Kolbens erfolgt. Für derartige Anwendungen ist ein leichtgängiges Trapezgewinde besonders gut geeignet.

In einer Weiterbildung ist das verstellbare Bremselement als konisch ausgebildeter Bremskonus ausgeführt, der in einem Aufnahmebereich des Kolbens angesiedelt ist, der entsprechend komplementär ausgebildet ist. In diesen Aufnahmebereich wird der Bremskonus, beispielsweise durch Federkraft so hineingedrückt, daß eine kraftschlüssige Verbindung entsteht. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der Bremskonus koaxial an der Kolbenstange gelagert ist.

Die konische Ausgestaltung ermöglicht ein einfaches Einführen des Bremselementes in den Aufnahmebereich ohne verkanten und gewährleistet, daß eine größtmögliche Kontaktfläche für den erwünschten Kraftschluß zur Verfügung steht. Desweiteren ist so eine einfache Konstruktion geschaffen, die mit wenig Bauteilen auskommt, die einfach zu montieren sind und die den Kolben wirkungsvoll arretiert.

In einer ersten Weiterbildung ist der Kolben in seinem Aufnahmebereich und gegebenenfalls darüberhinaus spannzangenartig geschlitzt. Hierdurch kann der Bremskonus stärker mit dem Kolben verkeilt werden und entwickelt so einen noch stärkeren Kraftschluß. Außerdem wird der Kolben auch in der Führungsnut des Zylinders verkeilt.

Das Bremsfederelement setzt sich in dieser Ausführungsform aus mehreren, vorzugsweise fünf, in Reihe angeordneten Tellerfedern zusammen.

Um den Bremskonus axial verschieben zu können ist am Betätigungselement ein Querbolzen vorgesehen, der den Bremskonus entgegen der Kraft der Bremsfedern axial verschiebt und somit den Kraftschluß aufhebt, sobald das Betätigungselement betätigt wird. Dabei kann der Querbolzen fest oder lösbar am Betätigungselement angebracht sein.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform enthält die mechanische Bremse eine das verstellbare Bremselement aufweisende Vorlastbremsvorrichtung und eine Hauptbremsvorrichtung. Durch die Unterteilung der Bremse in zwei Teilbremsen ist es möglich, die einzelnen Teilbremsen kleiner zu dimensionieren, so daß die Arretiervorrichtung insgesamt noch kompakter gebaut werden kann. Der so gewonnene Freiraum kann beispielweise für eine größere und leistungsfähigere Schraubendruckfeder genutzt werden.

In einer ersten Weiterbildung dieser Ausführungsform sind an der Kolbenstange, etwa in Höhe der Mitte des Kolbens, vorzugsweise zwei, drei oder vier radial abstehende, zapfenartige Hauptbremsnocken angebracht. Diese Hauptbremsnocken sind vorzugsweise einstückig mit der Kolbenstange ausgeführt und sind in beiden axialen Richtungen über Hauptbremsfedern, die sich vorzugsweise aus mehreren in Reihe angeordneten Tellerfedern zusammensetzen, am Kolben abgestützt. Dabei ist zwischen den Tellerfedern jeder Hauptbremsfeder ein Axialkugellager angeordnet.

Diese innenliegenden Hauptbremsnocken sind verdrehsicher mit der Kolbenstange verbunden und liegen auf einem Bremsvorsprung auf, sobald die an der Kolbenstange angreifende Kraft größer als die vorgegebene Vorspannkraft der Hauptbremsfeder ist.

In dieser Ausführungsform ist die Vorlastbremsvorrichtung, also der Bremskonus, direkt auf der Rückstellfeder angeordnet, die auch gleichzeitig die Funktion des Bremsfederelementes übernimmt. Durch diese Vorlastbremsvorrichtung wird aber nur ein vergleichsweise kleines Bremsmoment erzeugt, weil die Hauptbremsvorrichtung die Hauptbremsarbeit übernimmt, so daß die Federkraft der Rückstellfeder im wesentlichen als Rückstellkraft genutzt werden kann und nur zum kleineren Teil als Bremskraft genutzt werden braucht.

Im Gegenzug kann die Vorlastbremsvorrichtung klein dimensioniert werden und nimmt nur wenig Platz ein, so daß der verbleibende Platz für die Rückstellfeder genutzt werden kann.

Mit einer kleinen Vorlastbremsvorrichtung wird gleichzeitig auch erreicht, daß die zur Betätigung des Betätigungselementes erforderlichen Kräfte klein sind, so daß eine bedienerfreundliche Arretiervorrichtung geschaffen ist.

In einer zweiten Weiterbildung dieser Ausführungsform sind an der Kolbenstange Mitnehmer angebracht, die durch den Zylinder hindurchreichen und an der außerhalb des Zylinders angeordneten Rückstellfeder anliegen. Dabei sind die Mitnehmer vorzugsweise in einem paßgenauen Schlitz in der Zylinderwand geführt. Die Mitnehmer sind vorteilhafter Weise direkt an den Hauptbremsnocken angebracht.

Dies hat den Vorteil, daß die Rückstellfeder um den Zylinder herum gelegt werden kann und somit deutlich größer dimensioniert werden kann und daß die Kolbenstange über die Hauptbremsnocken und die Mitnehmer verdrehsicher im Kolben gehalten ist.

Diesen beiden Weiterbildungsformen liegt ein Hauptgedanke zugrunde. Im Falle der Hubverstellung wird der drehbar gelagerte Kolben (Rotor) durch Rollreibung, hier vorzugsweise durch Axialkugellager geführt und gelagert, wodurch schon geringes Antriebsdrehmoment infolge Längskraft zur Betätigung ausreicht. Im Falle der Bremsung wird die Rollreibung durch eine nun einsetzende Gleitreibung überlagert, die stetig mit der Längskraft zunimmt bzw. dynamisch dem Kolbenstangenlastfall folgt. Diese dynamisch auf den Lastfall reagierende Bremse ist auch durch rollende bzw. gleitende Kolbenrotorflankenelemente realisierbar.

Weitere Ausgestaltungen dieser Arretierungsvorrichtungen sowie hieraus resultierende Wirkungsweisen und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Die Zeichnung zeigt diese Ausführungsbeispiele der Erfindung. Hierbei stellen dar:

Fig. 1 einen abgebrochenen Längsmittelschnitt durch eine erste Ausführungsform;

Fig. 2 einen gleichfalls abgebrochenen Längsmittelschnitt durch die zweite Variante der Erfindung;

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 2;

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem abgebrochenen Längsmittelschnitt;

Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI der Fig. 5;

Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem abgebrochenen Längsmittelschnitt;

Fig. 8 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem abgebrochenen Längsmittelschnitt;

Fig. 9 ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem abgebrochenen Längsmittelschnitt.

Die Arretiervorrichtung dient zum Feststellen einer gewählten veränderbaren Relativlage eines ersten Elements 1 gegenüber einem zweiten Element 2, beispielsweise einer Sitzmöbel-Sitz­ fläche gegenüber einem Sitzmöbel-Fußgestell. In diesem Anwendungsfall wird die Höhenlage der Sitzfläche gegenüber dem Fußboden, auf welchem das Gestell aufsteht, auf die Körpergröße des Benutzers dieses Sitzmöbels eingestellt und nach dem Einstellen arretiert. Andere Anwendungsgebiete sind vorstehend genannt, wobei diese Aufzählung selbstverständlich nicht erschöpfend ist.

Beispielsweise am zweiten Element 2 wird ein Zylinder 3 der Arretiervorrichtung befestigt, z. B. mittels eines Zapfens 4 schwenkbar gelagert. Im Zylinder 3 ist ein Kolben 5 mit einer Kolbenstange 6 im Sinne des Doppelpfeils 7 hin und her verschiebbar. Die Kolbenstange ist also rohrförmig und in ihrem Inneren ist ein stangenartiges Betätigungselement 8 verschiebbar. An seinem inneren Ende trägt es in Fig. 1 einen Betätigungskonus 9, wobei dessen im Durchmesser kleineres Ende mit dem zugeordneten Ende des Betätigungselements 8 verbunden oder auch einstückig hergestellt ist. Das im Durchmesser größere Ende des Betätigungskonus 9 geht in einen flachen gegebenenfalls auch einstückig angeformten Teller 10 über. Sein Durchmesser ist beim Ausführungsbeispiel mit dem üblichen Spiel etwa gleich groß wie der Innendurchmesser des Zylinders 3. An diesem Teller 10 stützt sich das eine Ende einer Rückstellfeder 11 ab. Ihr anderes, in Fig. 1 unteres Ende liegt am Zylinderboden 12 an bzw. ist bei Vorspannung der Feder dort angepreßt. Wenn also die Kolbenstange 6 im Sinne des Pfeils 13 nicht belastet oder die Belastung nur gering ist, so nimmt der Kolben 5 gemäß Fig. 1 eine Endlage ein, in welcher er vor dem anderen Zylinderboden 14 steht, welcher von der Kolbenstange 6 nach außen hin durchsetzt wird.

Die Arretierungsvorrichtung ist erfindungsgemäß mit einer mechanischen Bremse 15 ausgestattet. Diese besitzt wenigstens ein verstellbares Bremselement. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind zwei derartige Bremselemente 16, 17 vorgesehen. Es handelt sich im speziellen Falle jeweils um einen Bremsbacken 18 mit einer kreiszylinderförmig gewölbten Bremsfläche 19, der an seiner Rückseite einen Lagerzapfen 20 trägt. Mit diesem ist er in einer radialen Bohrung 21 des Kolbens 5 in radialer Richtung verschiebbar. Das innere Lagerzapfenende ist gemäß Fig. 1 jeweils ballig. Zwischen die balligen Enden aller Lagerzapfen bzw. Bremsbacken 18 greift das im Durchmesser kleinere Ende das Betätigungskonus 9. Es ist leicht einsehbar, daß man durch Verschieben des Betätigungselements 8 entgegen dem Pfeil 13 die Lagerzapfen 20 nach außen verschieben kann und dadurch die Bremsflächen 19 der Bremsbacken 18 an die Innenwandung 22 des Zylinders 3 angepreßt werden. Dies führt in der angestrebten Weise zu einer Bremswirkung, die so groß ist, daß jede im Sinne des Pfeils 13 auf die Kolbenstange 6 aufgegebene Belastung mit Hilfe dieser mechanischen Bremse 15 aufgefangen werden kann.

Die Belastungskraft entgegen dem Pfeil 13 ist eine Federkraft. Falls keine zusätzlichen Federn vorhanden oder vorgesehen sind, übernimmt die Rückstellfeder 11 zugleich auch die Aufgabe einer Bremsfeder 23. Man kann jedoch, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gezeigt, zwischen das freie Ende der Kolbenstange 6, welches beispielsweise auch mit einem Bolzengewinde 24 versehen sein kann und einen Bund- oder Stützring 25 am Betätigungselement 8 eine oder mehrere separate Bremsfedern 26 einfügen, beispielsweise ein Tellerfederpaket. Die Bremsfedern üben eine ständige, entgegen dem Pfeil 13 wirkende Kraft auf das Betätigungselement 8 aus.

Wenn man in Fig. 1 die mechanische Bremse 15 durch leichtes Einwirken auf das Betätigungselement 8 im Sinne des Pfeils 13 löst, so läßt sich durch eine entsprechende Einwirkung auf die Kolbenstange 6 diese zusammen mit dem Kolben 5 und der mechanischen Bremse 15 nach oben oder nach unten verschieben. Die Verschiebebewegung läuft ruckfrei an und ist mit der Bewegung einer Gasdruckfeder vergleichbar. In nicht dargestellter Weise kann man den Teller 10 im Durchmesser kleiner wählen und auf diesen lediglich die Bremsfeder 23 einwirken lassen. Diese befindet sich dann konzentrisch innerhalb einer Belastungsfeder 11, die am Teller 10 vorbeigeht und sich dann am unteren Ende des Kolbens 5 abstützt. Die Bremsbacken müssen in diesem Falle nach unten hin etwas kleiner sein, damit die Belastungsfeder nur am Kolben 5 und nicht auch an den Bremsbacken angreifen kann.

Denkbar sind auch zwei hintereinander geschaltete Federn, wobei sich die Bremsfeder in einer Dose an der Unterseite einer Bremsscheibe 32 des zweiten Ausführungsbeispiels befindet.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind das erste Element 1 und das zweite Element 2 nicht eingezeichnet. Man erkennt jedoch auch dort die untere Lagerlasche des Zylinders 3 mit der Bohrung 27 zur Aufnahme des Zapfens 4 der Fig. 1.

Während beim ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) die mechanische Bremse 15 zwischen dem Kolben 5 und den Zylinder 3 geschaltet ist, ist bei der zweiten Variante (Fig. 2) eine mechanische Bremse 28 vorgesehen, welche zwischen den Kolben 5 und das Betätigungselement 8 geschaltet ist. Hierzu ist es notwendig, daß der Kolben 5 drehbar an der Kolbenstange 6 gelagert ist und er eine gesteuerte Drehbewegung im Zylinder 3 ausführt. Mit anderen Worten, das Verschieben des Kolbens 5 im Zylinder 3 im Sinne des Doppelpfeils 7 ist nur über eine überlagerte Drehbewegung des Kolbens im Zylinder 3 möglich. Zu diesem Zwecke ist in die Zylinderwandung innen eine Führungsnut 29 eingearbeitet, die durchaus mehrgängig jedoch auch eingängig sein kann. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist eine zweigängige Führungsnut mit rechteckigem Profil vorgesehen. In jede dieser Führungsnuten greift ein radial über den Kolben vorstehender Führungszapfen 30 bzw. 31 ein. Eine axiale Verschiebung der Kolbenstange 6 im Sinne des Pfeils 13 oder in Gegenrichtung bewirkt somit ein Drehen des Kolbens um das untere der Kolbenstange 6, wobei die Führungszapfen 30 und 31 dem zugehörigen Abschnitt der Führungsnut oder -nuten 29 durchlaufen.

Diese Drehbewegung kann mit Hilfe der erwähnten Bremsscheibe 32 unterbunden werden, die in axialer Richtung verschiebbar aber undrehbar am unteren Ende (Fig. 2) der Kolbenstange 6 gelagert ist. Dieses untere freie Ende der Kolbenstange 6 ist mit einem Mehrkant 33, beispielsweise einem Vierkant, ausgestattet. Die Bremsscheibe 32 besitzt eine dementsprechende Mehrkantaufnahme 34 und außerdem noch eine Durchgangsbohrung für das untere Ende des Betätigungselements 8. Letzteres kann beispielsweise mit Hilfe zweier beidseits angeordneter Sicherungsringe axial am unteren des Betätigungselements 8 gehalten werden.

Die Bremsscheibe 32 wird beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 mit Hilfe der Rückstellfeder 11, aber auch der zusätzlichen Bremsfedern 26 an die Unterseite des Kolbens 5 angepreßt, der beim Ausführungsbeispiel eine ringförmige Bremsgegenfläche 35 aufweist. Drückt man das Betätigungselement 8 in Pfeilrichtung 13 nieder, so hebt die Bremsscheibe 32 von der Bremsgegenfläche 35 etwas ab und dann läßt sich durch Einwirken auf die Kolbenstange, im Sinne des Pfeils 13 oder in Gegenrichtung, der Kolben 5 im Zylinder 3 verschrauben, wodurch man eine andere Relativlage des ersten Elements 1 gegenüber dem zweiten Element 2 erzielt. Sobald man das Betätigungselement 8 freigibt, wird die mechanische Bremse 28 wieder eingerückt und dadurch das Verdrehen des Kolbens 5 im Zylinder 3 unterbunden.

In der vorstehend geschilderten Weise kann man auch bei dieser Variante im Zylinderraum 36 zwei konzentrische Federn vorsehen, wobei die äußere die Belastungsfeder 11 für den Kolben bildet und die innere die Bremsfeder 23 ist. Die Dimensionierung im Bereich der mechanischen Bremse 28 muß dementsprechend abgeändert werden.

Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß man auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 am Kolben 5 beispielsweise zwei um 180° versetzte Führungszapfen 30 und 31 vorsehen kann, die dann auf Lücke zwischen den beiden ebenfalls um 180° versetzten Bremselementen 16 und 17 angeordnet sind. Auch dort kann man den Zylinder 3 innen mit einer ein- oder mehrgängigen Führungsnut 29 versehen. Dann ist es selbstverständlich notwendig, daß auch bei dieser Variante der Kolben 5 drehbar an der Kolbenstange 6 gelagert ist. Man erreicht dies beispielsweise in der schematisiert angedeuteten Weise, mit Hilfe eines im Querschnitt kreisförmigen Sprengrings 37 oder auf andere bekannte Art.

Wenn man in der vorstehend geschilderten Weise der Hubbewegung des Kolbens im Zylinder 3 eine gesteuerte Drehbewegung überlagert, so führt dies in Abhängigkeit von der Steigung zu einer mehr oder weniger starken Verringerung der notwendigen Bremskraft beim Arretieren des ersten Elements 1 gegenüber dem zweiten Element 2 bzw. umgekehrt. Die auf die Kolbenstange 6 aufgegebene Belastungskraft bzw. eine auf den Zylinder 3 aufgegebene Belastungskraft wird nämlich aufgrund dieser Zwangsführung des Kolbens 5 in eine von der Nutneigung abhängige kleinere Kraft längs der Nut oder Nuten umgesetzt, so daß die Bremskraft der mechanischen Bremse 15, 28 nur noch diese reduzierte Kraft aufnehmen muß. Dadurch kommt man mit einer geringeren Brems- bzw. Belastungsfeder aus.

Aus den Fig. 2 bis 4 ergibt sich, daß man die Kolbenstange 6 beispielsweise aus Vierkantmaterial herstellen kann. Im Bereich des oberen Zylinderbodens 14 des äußeren, mit dem Gewinde 24 versehenen Endes, und auf der anderen Seite im Bereich des Kolbens 5 kann man einen kreiszylindrischen Querschnitt vorsehen. Durch das Abdrehen entsteht automatisch eine Schulter zum Anlegen des oberen Kolbenendes.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Auch hierbei ist zwischen den Kolben 5 und den Zylinder 3 eine mechanische Bremse 38 geschaltet. Sie weist einen Bremskörper 39 auf, der sich zentrisch im Inneren des topfförmigen Kolbens 5 befindet. Er wird durch eine Bremsfeder 40 belastet, d. h. gegen das innere Ende des Betätigungselements 8 gedrückt. Das eine Ende der Bremsfeder stützt sich am Boden 41 des Kolbens 5 ab, während das andere Ende gegen die untere, im Durchmesser größere Seite des konischen Druckkörpers 42 am in Fig. 5 unteren Ende des Bremskörpers 39 gepreßt wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind am Kolben 5 zwei um 180° versetzte Führungszapfen 30 und 31 angebracht, die je in eine Führungsnut 29 der Kolbeninnenwandung eingreifen, wobei es sich in soweit um eine zweigängige Führungsnut handelt. Infolgedessen kann der Kolben nicht einfach in Achsrichtung des Zylinders verschoben werden, vielmehr muß er in Übereinstimmung mit der Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 im Zylinder verschraubt werden. Um 90° zu den beiden Führungszapfen 30 und 31 sind am Kolben 5 noch zwei gegeneinander ebenfalls um 180° versetzte Bremsstifte 43 vorgesehen, die allerdings im Gegensatz zu den Führungszapfen in radialer Richtung verschiebbar am Kolben bzw. der Kolbenwandung gelagert sind. Jeder hat in bevorzugter Weise innen eine Kegelspitze, während sein äußeres Ende vorzugsweise leicht ballig ist. Gemäß Fig. 6 befinden sich alle Bremsstifte und alle Führungszapfen in der gleichen Radialebene. Während aber die Führungszapfen 30, 31 in die Führungsnuten 29 eingreifen, liegen die äußeren Enden der Bremsstifte 43 - wegen des 90°-Versatzes - in Fig. 5 oberhalb der Führungsnuten an der Zylinderinnenwandung 22 an. Aufgrund der Wirkung der Bremsfeder 40 werden die Bremsstifte 43 an die Zylinderinnenwandung angepreßt, und dadurch wird die Drehung des Kolbens 5 im Zylinder 3 verhindert.

Soll diese mechanische Bremse gelöst werden, so muß man mit Hilfe des Betätigungselements 8 durch Niederdrücken in Pfeilrichtung 13 den Bremskörper 39 gegen den Widerstand der Bremsfeder 40 gegen den Kolbenboden 41 hindrücken. Dadurch entfällt dann die radiale nach außen gerichtete Kraft an den Bremsstiften 43, und infolgedessen kann sich jetzt der Kolben 5 im Zylinder 3 drehen bzw. gegenüber dem Zylinder verschraubt werden. Sobald man das Betätigungselement freigibt, wirkt sich die Kraft der Bremsfeder 40 wieder aus, und der Kolben kommt zum Stillstand. Damit ist dann das zweite Element 2 gegenüber dem ersten Element 1 arretiert.

Der Kolben 5 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Teilen, nämlich dem im wesentlichen topfförmigen ersten Kolbenteil 44 und dem im wesentlichen ringförmigen zweiten Kolbenteil 45. Beide sind über eine kranzförmige Sägezahnverzahnung 46 miteinander gekoppelt. An Stelle der Sägeverzahnung wäre auch ein Freilauf oder ein anderes, in eine Drehrichtung sperrendes Elementenpaar denkbar.

Drückt man beispielsweise bei geöffneter Bremse die Kolbenstange im Sinne des Pfeils 13 nieder, was man durch starke Belastung der Sitzfläche des Sitzmöbels erreicht, so drückt ein konischer Außenbund 48 am unteren Ende der Kolbenstange 6 gegen die konische Innenfläche eines nach oben vorstehenden Randes 49 des zweiten Kolbenteils 45, welcher den Außenbund 48 anliegend umfaßt, wodurch der Außenbund 48 und das zweite Kolbenteil 45 reibschlüssig miteinander verbunden werden. Die Belastung der Kolbenstange 6 in Pfeilrichtung 13 überträgt sich über die Sägezahnverzahnung 46 auf den ersten Kolbenteil 44 mit den Führungszapfen 30 und 31. Diese laufen entlang den Führungsnuten 29 nach unten, was eine Drehung des gesamten Kolbens 45 zur Folge hat. Weil der Außenbund 48 der Kolbenstange 6, welcher beispielsweise gemäß Fig. 5 auch durch einen angeschweißten Teller gebildet sein kann, keine Drehbewegung ausführt, bewirkt die nach unten gerichtete Schraubbewegung des Kolbens 5 einen Reibungswiderstand am Übergang vom Außenbund 48 zum Rand 49, was eine gebremste Drehbewegung zur Folge hat, wobei selbstverständlich die Rückstellfeder 11, welche dabei zusammengedrückt wird, ebenfalls der Abwärtsbewegung entgegengewirkt.

Gibt man hingegen das erste Element 1, also beispielsweise den Sitz eines Sitzmöbels frei, so daß sich die Kraft der Rückstellfeder auswirken kann, so wird der Kolben 5 wieder nach oben verschraubt. Wegen der Sägezahnverzahnung 46 kann sich dabei aber der erste Kolbenteil 44 relativ zum zweiten Kolbenteil 45 drehen, wobei der zweite Kolbenteil 45 durch den erwähnten Reibschluß am Übergang zum Außenbund 48 drehfest gehalten wird. Es muß also an dieser Stelle der Reibungswiderstand von Außenbund 48 und Rand 49 nicht überwunden werden. Dadurch kommt man mit einer schwächer dimensionierten Rückstellfeder 11 aus.

Die in den Fig. 7 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispiele haben allesamt an den Kolben 5 angeformte Gewindeflanken 51, die die Außenseite der Kolben 5 schraubenförmig umkreisen. Die Gewindeflanken 51 greifen in entsprechen ausgebildete Führungsnuten 52 in einer Gewindehülse 53 im Zylinder 3 ein. In den Führungsnuten 52 ist der Kolben 5 drehbar gelagert, wobei die Gewindeflanken 51 und die Führungsnuten 52 als leichtgängiges Trapezgewinde ausgebildet ist, so daß bereits bei einer geringen, am Kolben 5 angreifenden Axialkraft dieser in Drehung versetzt wird.

Bei diesen Ausführungsformen ist im Kolben 5 ein sich konisch verjüngender Aufnahmebereich 54 zur Aufnahme eines ebenfalls konisch ausgebildeten Bremskonus 55 vorhanden, wobei der Aufnahmebereich 54 und der Bremskonus 55 komplementär zueinander ausgebildet sind. Der Bremskonus 55 ist durch ein Bremsfederelement 56 kraftschlüssig in der Aufnahme 54 gehalten und erzeugt so ein Bremsmoment zur Arretierung des Kolbens 5 im Zylinder 3.

Die in Fig. 7 gezeigte vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung hat eine mechanische Bremse 57, bei der der Aufnahmebereich 54 einen spannzangenartig geschlitzten Kolben 5 aufweist, der den Bremskonus 55 kraftschlüssig aufnimmt und in den Führungsnuten 52 verklemmt. Der Bremskonus 55 ist über ein Bremsfederelement 56 aus fünf in Reihe geschalteten Tellerfedern 58 an der Kolbenstange 6 gelagert.

In dieser Ausführungsform greift die Rückstellfeder 11 am freien Ende der Kolbenstange 6 an und drückt den Bremskonus 55 der mechanischen Bremse 57 in den konischen Aufnahmebereich 54. Hierdurch wird der spannzangenartig geschlitzte Aufnahmebereich 54 auseinandergedrückt und verklemmt in der Führungsnut 52. Gleichzeitig wird der Bremskonus 55 kraftschlüssig in dem Aufnahmebereich 54 gehalten.

Die derart auf den Kolben 5 wirkenden Axialkräfte erzeugen über die Gewindeflanken 51 ein Drehmoment am Kolben 5, welches über die mechanische Bremse 57 abgebremst wird, so daß der Kolben 5 in seiner Position verharrt.

Durch Betätigen des Betätigungselementes 8 wird über einen am Betätigungselement 8 angebrachten Querbolzen 59 eine Axialkraft in den Bremskonus 55 eingeleitet, die diesen axial verschiebt und den Kraftschluß zwischen dem Kolben 5 und dem Bremskonus 55 aufhebt. Nun ist der Kolben 5 ungebremst und die durch die Rückstellfeder 11 eingebrachten Axialkräfte werden über das Trapezgewinde in Drehmomente umgewandelt und versetzen den Kolben 5 in Drehung. Durch diese Drehbewegung schraubt sich der Kolben 5 und somit auch die am Kolben 5 angebrachte Kolbenstange 6 in die Höhe.

Wird nun beispielsweise dadurch, daß sich jemand auf den Stuhl setzt, über die Kolbenstange 6 eine Axialkraft, in die Arretiervorrichtung eingeleitet, die größer als die Federkraft der Rückstellfeder 11 ist, so wird der Kolben 5 in die entgegengesetzte Richtung gedrehte und bewegt sich nach unten.

In dieser Ausführungsform ist die Kolbenstange 6 über ein Kolbenstangenkugellager 60 am Kolben 5 gelagert. Dabei läßt sich der Kolben 5 gegenüber der Kolbenstange 6 verdrehen.

Die in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsformen haben eine mechanische Bremse 61, die aus einer Vorlastbremsvorrichtung 62 und einer Hauptlastbremsvorrichtung 63 zusammengesetzt ist.

Die Vorlastbremsvorrichtung 62 entspricht im wesentlichen der mechanischen Bremse 57 gemäß Fig. 7, ist jedoch deutlich kleiner dimensioniert. Im Unterschied zur mechanischen Bremse 57 gemäß Fig. 7 sind in der Vorlastbremsvorrichtung 62 die Kolben 5 nicht geschlitzt und in der fünften Ausführungsform gemäß Fig. 8 entfällt die Bremsfeder. Hier übernimmt die am Bremskonus 55 angreifende Rückstellfeder 11 diese Funktion mit.

Die Hauptlastbremsvorrichtung 63 umfaßt zwei quer zur Kolbenstangenlängsrichtung an der Kolbenstange 6 angebrachte Hauptbremsnocken 64, zwei Hauptbremsfedern 65 und 66, die die Kolbenstange 6 am Kolben 5 abstützen, sowie einen Bremsvorsprung 67, auf den die Hauptbremsnocken 64 auflegbar sind.

Die in Fig. 8 gezeigte fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung hat eine Hauptlastbremsvorrichtung 63, bei der die Hauptbremsnocken 64 etwa in der Mitte des Kolbens 5 angesiedelt sind. An den Hauptbremsnocken 64 schließen sich beidseitig die Hauptbremsfedern 65 und 66 an. Die Hauptbremsfeder 65 und 66 sind aus jeweils fünf in Reihe angeordneten Tellerfedern 58 gebildet, wobei zwischen den Tellerfedern 58 ein Axialkugellager 68 integriert ist.

Die Hauptbremsnocken 64 reichen bis nahe an den Kolben 5 heran und gelangen auf einem als Hauptbremshülse 69 ausgebildeten Bremsvorsprung 67 zur Anlage, falls die auf die Kolbenstange 6 axial einwirkende Kraft die Tellerfedern 58 der Hauptbremsfeder 65 genügend zusammendrückt.

Bei der in Fig. 9 gezeigten sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung hat sind die Hauptbremsnocken 64 außerhalb des Kolben 5 angeordnet und kommen an einem freien Ende des Kolbens 5 ausgebildeten Bremsvorsprung 67 in Anschlag, falls die auf die Kolbenstange 6 axial einwirkende Kraft die Tellerfedern 58 der Hauptbremsfeder 65 genügend zusammendrückt. Hierdurch sind Hauptbremshülsen, wie sie in der Ausführungsform gemäß Fig. 8 verwendet werden obsolet.

Darüberhinaus sind in dieser Ausführungsform an die Hauptbremsnocken 64 sich radial erstreckende Mitnehmer 70 angebracht, die durch einen entsprechenden Schlitz im Zylinder 3 hindurchreichen und an einer außerhalb des Zylinders 3 angeordneten Rückstellfeder 11 anliegen.

Die mechanischen Bremsen 61 der fünften und sechsten Ausführungsform arbeiten wie folgt:
Nachdem in die Kolbenstange 6 eine Last eingeleitet wird, beispielsweise weil sich eine Person auf den Stuhl setzt, wird die so erzeugte Kraft über die Tellerfedern 58 der Hauptbremsfeder 65 größtenteils an den Kolben 5 weitergegeben. Diese am Kolben 5 in axialer Richtung angreifende Kraft wird über das Gewinde unter Reibungsverlusten in ein Drehmoment umgewandelt. Gleichzeitig werden die Tellerfedern 58 zusammengedrückt.

Dieses am Kolben 5 angreifende Drehmoment ist noch vergleichsweise klein, da schon eine geringe Last ausreicht, die Tellerfedern 58 zusammenzudrücken und kann vom Bremskonus 55 gehalten werden.

Sobald die Tellerfedern 58 um einen bestimmten, vorgegebenen Federweg zusammengedrückt sind, liegen die Hauptbremsnocken 64 auf dem Bremsvorsprung 67 auf. Dieser Bremsvorsprung 67 ist in der fünften Ausführungsform gemäß Fig. 8 als einzelne, einlegbare Hauptbremshülse 69 ausgeführt. Die nun entstehende Reibung zwischen den Bremsnocken 67 und der Hauptbremshülse 69 erhöht das am Kolben 5 anliegende Bremsmoment und arretiert den Kolben 5 zuverlässig.

Dieses Bremssystem arbeitet selbstverstärkend, da mit zunehmender Last auch die Reibung zwischen Hauptbremsnocke 64 und Hauptbremshülse 69 zunimmt und folglich auch das Bremsmoment.

Ist eine Höhenverstellung der Vorrichtung erwünscht, so ist das Betätigungselement 8 in gewohnter Weise zu bedienen, so daß der Bremskonus 55 den Kolben 5 freigibt. Nun reicht eine vergleichsweise geringe Last bzw. Kraft aus, um den Kolben 5 zu verdrehen, da das in der Hauptbremsfeder 65 angeordnete Axialkugellager 68 die Reibung zwischen der Kolbenstange 6 und dem Kolben 5 gering hält.

Erfindungswesentlich ist, daß die Rollreibung in ein Gleitreibung überführt werden kann, wodurch sich der Reibungswiderstand erhöht. Erfindungswesentlich ist auch jede Kombination von Merkmalen unabhängig davon, ob die Merkmale in den Ansprüchen, der Beschreibung oder in der Zeichnung offenbart sind.

Claims (37)

1. Arretiervorrichtung zum Feststellen der gewählten Relativlage eines einstellbaren ersten Elements (1) gegenüber einem zweiten Element (2), beispielsweise eines Sitzmöbel-Sitzes gegenüber einem Sitzmöbel-Fußgestell, mit einem am zweiten Element (2) befestigten Zylinder (3) in welchem ein mit dem ersten Element (1) verbundenes Distanzelement in der Verschieberichtung (13) gegen den Widerstand mindestens einer Rückstellfeder (11) verschiebbar ist oder umgekehrt, wobei die Verschiebebewegung (7) in jeder Verschiebelage blockierbar und mittels eines Betätigungselementes (8) freigebbar ist, und mit einer mindestens ein verstellbares Bremselement (16, 17, 32, 43) aufweisenden mechanischen Bremse (15, 28, 38, 57, 61), durch die das Betätigungselement (8) gegen den Widerstand wenigstens einer Bremsfeder (23, 26, 40, 56, 65, 66) in eine Freigabestellung bringbar oder freigebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement als Kolbenstange (6) ausgeführt ist, welche vom Betätigungselement (8) axial nach außen hin durchsetzt ist, und daß die Kolbenstange (6) mit einem Kolben (5) in Wirkverbindung steht, der durch die mechanische Bremse (15, 28, 38, 57, 61) arretierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Bremse (15, 38) zwischen den Kolben (5) und den Zylinder (3) geschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Kolben (5) mindestens ein quer zu dessen Längsachse bewegbares Bremselement (16, 17) befindet, das in seiner wirksamen Stellung an die Zylinderinnenwandung (22) angepreßt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bremselement (16, 17) aus einem Bremsbacken (18) mit kreiszylinderförmig gewölbter Bremsfläche (19) und einem an dessen Rückseite befindlichen Lagerzapfen (20) besteht, der in einer radialen Kolbenbohrung (21) verschiebbar gelagert ist und an dessen innerem Ende ein Betätigungskonus (9) anliegt oder anlegbar ist, welcher sich am inneren Ende des Betätigungselements (8) befindet, wobei das im Durchmesser kleinere Konusende mit dem Betätigungselement (5) verbunden ist, und daß die Rückstellfeder (11) für den Kolben (5) bzw. die Kolbenstange (6) bevorzugterweise zugleich die Bremsfeder (23) bildet und einenends am Zylinderboden (12) und anderenends am Betätigungskonus (9) anliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das im Durchmesser größere Konusende in einen flachen, im Zylinder (3) geführten Teller (10) übergeht oder damit verbunden ist.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) drehbar, aber axial unverschiebbar an der Kolbenstange (6) gelagert ist, wobei der Kolben (5) beim Verschieben im Zylinder (3) eine gesteuerte Drehbewegung ausführt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Bremse (28) zwischen den Kolben (5) und das Betätigungselement (8) geschaltet und der Kolben (5) im Zylinder (3) verschraubbar ist, wobei die mechanische Bremse (28) eine in Achsrichtung der Kolbenstange (6) wirkende Reibungsbremse ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich am inneren Ende des Betätigungselements (8) eine verschiebbar aber undrehbar am kolbenseitigen Kolbenstangenende (33) geführte Bremsscheibe (32) befindet, und das zugeordnete Ende des Kolbens (5) die Bremsgegenfläche (35) bildet oder aufweist, wobei der Kolben (5) drehbar aber unverschiebbar an der Kolbenstange (6) gelagert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (32) zugleich einen Federteller für das zugeordnete Ende der Rückstellfeder (11) des Kolbens (5) bzw. der Kolbenstange (6) bildet.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Zylinderinnenwand (22) mindestens eine schraubenlinienförmige Führungsnut (29) für einen bzw. je einen darin eingreifenden, radialen Führungszapfen (30, 31) des Kolbens (5) befindet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine wenigstens zweigängige Führungsnut (29) des Zylinders (3) mit vorzugsweise rechteckigem oder trapezförmigem Querschnitt.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das äußere Ende oder einen äußeren Bereich des Betätigungselements (8) und das äußere Ende der Kolbenstange (6) die mindestens eine Bremsfeder (26), vorzugsweise ein Tellerfederpaket, geschaltet ist.

13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Kolben (5) zwei jeweils um 180° versetzte Bremsbacken (18) und Führungszapfen (30, 31) befinden, wobei die Führungszapfen auf Lücke zu den Bremsbacken angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Kolbeninnern ein gegen die Kolbenstange hin durch eine Bremsfeder (40) federbelasteter Bremskörper (39) mit einem sich gegen die Kolbenstange (6) hin verjüngenden konischen Druckkörper (42) befindet, an dem mindestens ein radial im Kolben (5) verschiebbar gelagerter Bremsstift (43) anliegt, dessen äußeres Ende durch die Bremsfeder (40) an die Zylinderinnenwand (42) angepreßt ist, wobei der Bremskörper (39) mittels des Betätigungselements (8) gegen den Widerstand der Bremsfeder (40) verschiebbar ist, und daß der Kolben (5) im Zylinder (3) verschraubbar geführt sowie durch eine Belastungsfeder (11) gegen die Kolbenstange (6) hin federbelastet sowie relativ zur Kolbenstange (6) um die zentrische Längsachse drehbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Zylinderinnenwand (22) mindestens eine schraublinienförmige Führungsnut (29) für eine bzw. je einen darin eingreifenden radialen Führungszapfen (30, 31) des Kolbens (5) befindet, wobei sich die Führungszapfen (30, 31) und die Bremsstifte (43) etwa in der gleichen Kolbenebene befinden, und wobei insbesondere desweiteren zwischen zwei benachbarten Bremsstiften (43) Einführungszapfen (30, 31), vorzugsweise mittig, angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) zweiteilig ausgebildet ist, wobei sein einen Kolbenboden (41) für die Bremsfederabstützung aufweisender erster Kolbenteil (44) mit dem der Kolbenstange zugeordneten zweiten Kolbenteil (45) über eine axiale kranzförmige Sägezahnverzahnung (46) gekuppelt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich am inneren Ende der Kolbenstange (6) ein Außenbund (48) oder dergleichen befindet, der vom zugeordneten Rand (49) des zweiten Kolbenteils (45) mit Reibschluß umfaßt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (6) relativ zum Kolben (5) drehbar in diesem gelagert ist.

19. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) auf seiner Außenfläche mit Gewindeflanken (51) versehen ist, die in entsprechende Führungsnuten (52) einer Gewindehülse (53) eingreifen, wobei die Steigung der Gewindeflanken (51) so gewählt ist, daß bei gelöster Bremse (57) schon bei geringem Druck eine Drehung des Kolbens (5) erfolgt.

20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Bremselement als konisch ausgebildeter Bremskonus (55) ausgeführt ist, der in einen komplementär konisch ausgebildeten Aufnahmebereich (54) des Kolbens (5) bringbar ist und mit diesem kraftschlüssig verbindbar ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskonus (55) über ein Bremsfederelement (56) an der Kolbenstange (6) gelagert ist und mit dem Kolben (5) kraftschlüssig verbindbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Bremsfederelement (56) aus mehreren in Reihe angeordneten Tellerfedern (58) oder einem plasto­ elastisches Element zusammensetzt.

23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) zumindest in seinem Aufnahmebereich (54) spannzangenartig geschlitzt ist.

24. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (8) über einen quer zur Längsachse angeordneten Querbolzen (59) auf den Bremskonus (55) einwirkt und diesen gegen die Wirkung der Bremsfeder (56) axial verschiebt, sobald das Betätigungselement (8) aktiviert ist, um den Kolben (5) freizugeben.

25. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Bremse (61) eine das verstellbare Bremselement aufweisende Vorlastbremsvorrichtung (62) und/oder eine Hauptlastbremsvorrichtung (63) enthält.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlastbremsvorrichtung (63) an der Kolbenstange (6) angebrachte Hauptbremsnocken (64) aufweist, die über mindestens eine Hauptbremsfeder (65, 66) in axialer Richtung am Kolben (5) abgestützt sind, wobei der Hauptbremsnocken (64) auf einem Bremsvorsprung (67) des Kolbens (5) anliegt, sobald die an der Kolbenstange (6) angreifende Kraft größer als die vorgegebene Vorspannkraft der Hauptbremsfeder (65, 66) ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hauptbremsnocken (64) und dem Kolben (5) ein Axialwälzlager (68) angeordnet ist.

28. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hauptbremsfeder (65, 66) aus mehreren in Reihe angeordneten Tellerfedern (58) oder einem plasto-elastisches Element zusammensetzt.

29. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsvorsprung (67) als im Kolben (5) angeordnete Hauptbremshülse (69) ausgeführt ist.

30. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (11) direkt am Bremskonus (55) anliegt und gleichzeitig als Bremsfederelement (56) dient.

31. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbremsnocken (64) von zwei Hauptbremsfedern (65, 66) und zwei Hauptbremshülsen (69) umgeben sind, so daß die Hauptbremsnocken (64) in jeder axialen Verschieberichtung am Kolben (5) abgestützt sind.

32. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange (6) mindestens ein Mitnehmer (70) angebracht ist, der durch den Zylinder (3) hindurchgreift und an denen eine außen am Zylinder (3) angebrachte Rückstellfeder (11) anliegt.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (70) in einem paßgenauen Schlitz am Zylinder (3) geführt ist.

34. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (70) an der Kolbenstange, vorzugsweise am Hauptbremsnocken (64) angebracht ist.

35. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß über ein Bremsfederelement (56) an der Kolbenstange (6) ein Bremskonus (55) gelagert ist, der mit dem Kolben (5) kraftschlüssig verbindbar ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Bremsfederelement (56) aus mehreren in Reihe angeordneten Tellerfedern (58) oder einem plasto­ elastisches Element zusammensetzt.

37. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (6) relativ zum Zylinder (3) verdrehsicher gelagert ist.