DE19520192A1 - Einstellbare Gasfeder - Google Patents

Description

Aus der Praxis sind Gasfedern bekannt, die werk­ seitig mit einem üblicherweise unter hohem Druck stehen­ den Gas gefüllt werden. Der Gasdruck innerhalb der Gasfe­ der bestimmt deren Härte; d. h. die Axialkraft, die von der Kolbenstange der Gasfeder aufgebracht werden kann.

Bei einer Reihe von Anwendungsfällen, bei denen der Anwender Gasfedern mit gleicher Federkennlinie und glei­ chen äußeren Abmessungen, jedoch unterschiedlicher Fe­ derhärte benötigt, ist es deshalb wünschenswert, den Innendruck der Gasfeder einstellen zu können. Bspw. kann es bei der Verwendung von Gasfedern vorkommen, daß sich erst bei der Montage des durch die Gasfeder abzustützen­ den Bauteiles herausstellt, welche Federhärte benötigt wird. Grundsätzlich ähnlich ist die Problemstellung bei Reparaturen, wenn Gasfedern ausgetauscht werden sollen. Um sich in solchen Fällen nicht mit einem erheblichen Vorrat verschieden harter Gasfedern versehen zu müssen, sind Gasfedern entwickelt worden, die werkseitig mit einem maximalen Arbeitsdruck gefüllt werden, der vom Anwender reduziert werden kann.

Eine derartig justierbare Gasfeder ist aus der DE 34 46 407 A1 bekannt. Die Gasfeder weist ein Zylinderrohr auf, das beidenendes mit Endstücken gasdicht verschlossen ist. Eines der Endstücke weist eine zentrale Öffnung auf, durch die eine Kolbenstange längsverschiebbar und abge­ dichtet geführt ist, die mit einem Ende in den von dem Zylinderrohr umschlossenen Innenraum ragt. Dieses Ende ist mit einem durchbohrten Kolben versehen, der als Führungs- und Anschlagmittel dient. Das andere Endstück weist einen Kanal auf, der von außen in den Innenraum der Gasfeder führt. Der Kanal ist durch eine zylindrische Öffnung geringen Durchmessers gebildet, der in eine zylinderförmige, in dem Endstück vorgesehene Kammer mündet. Seine Mündung ist von einer planen Ringfläche umgeben, die als Ventilsitz dient. In dem Kanal und in der Kammer ist ein Ventilverschlußglied vorgesehen, dessen scheibenförmiger Kopf in der zylinderischen Kammer sitzt.

Von dem Kopf ausgehend, erstreckt sich ein etwa zylindrischer Schaft in den Kanal. An seinem freien Ende ist der Fortsatz mit einem Abschnitt vergrößerten Durch­ messers versehen, der mit dem Kanal einen engen Ringspalt begrenzt. Zwischen dem Kopf und der den Ventilsitz bil­ denden Ringfläche ist eine im Querschnitt rechteckige, scheibenförmige Flachdichtung angeordnet, die eine zen­ trale Öffnung aufweist. Mit dem Schaft des Ventilver­ schlußgliedes begrenzt die Dichtung einen Ringspalt. Der Außendurchmesser der Flachdichtung ist so bemessen, daß zwischen der sich an die Sitzfläche anschließenden Zylin­ derwandung und der Flachdichtung ein Spalt verbleibt. Das Ventilverschlußglied wird durch den in der Gasfeder herrschenden Druck an seinen Ventilsitz angepreßt. Die den Kopf des Ventilverschlußgliedes aufnehmende Kammer ist zu dem Innenraum der Gasfeder hin durch eine einge­ preßte Lochscheibe verschlossen.

Diese Gasfeder wird werkseitig mit einem unter Maximaldruck stehenden Gas gefüllt, das auf dem Kopf des Ventilverschlußgliedes lastet und somit nicht ausströmen kann. Zum Einstellen eines gewünschten Druckes, der geringer ist als der Maximaldruck, wird ein entsprechen­ des Werkzeug in den Kanal des Endstückes eingeführt und eine Axialkraft auf den Schaft des Ventilverschlußgliedes ausgeübt. Das unter sehr hohem Druck stehende Gas kann dadurch zwischen dem Kopf und der Dichtung oder zwischen der Dichtung und der Sitzfläche durchströmen und gelangt über den Kanal in′s Freie. Dabei werden in dem zwischen der Dichtung und der Sitzfläche bzw. zwischen der Dich­ tung und dem Kopf des Ventilverschlußgliedes entstehenden Spalt extrem hohe Strömungsgeschwindigkeiten erreicht, was zu heftigen Bewegungen der Dichtung führen kann. Wird der Schaft des Ventilverschlußgliedes freigegeben, schließt das Ventilverschlußglied aufgrund des hohen Gasdruckes praktisch augenblicklich, wobei es die Dich­ tung an die Sitzfläche anpreßt. Dabei kann es dazu kom­ men, daß die Dichtung zwischen dem Kopf des Ventilver­ schlußgliedes und der Sitzfläche in einer anderen Lage eingeklemmt wird als der, die sie ursprünglich inne hatte. Dies kann zu Undichtigkeiten führen, was häufig erst dann bemerkt wird, wenn die Gasfeder in ihrer Kraft so weit nachgelassen hat, daß sie die Funktion, für die sie vorgesehen ist, nicht mehr erfüllen kann.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Gasfeder zu schaffen, deren Federhärte einstellbar und langzeitkonstant ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Gasfeder mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 4 sowie durch eine Gasfeder gelöst, die eine Kombination der Merkmale zweier oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.

Die Gasfeder ist mit einem Ventil versehen, über das in dem Druckbehälter gespeichertes, unter Druck stehendes Gas abgelassen werden kann. Das Ventil sitzt in dem Kanal zum Ablassen des Gases und ist durch den Gasdruck auf seine Schließstellung zu belastet. Das Ventilverschluß­ glied liegt an dem Ventilsitz über einen O-Ring an. Der O-Ring wird von der kegelstumpfförmig ausgebildeten Dichtschulter beim Schließen des Ventilgliedes, d. h. beim Überführen in seine jeweiligen Verschlußstellung, weitge­ hend zentriert und findet an dem Ventilsitz eine defi­ nierte Anlage. Dadurch wird ein sauberes Abdichten unter Vermeidung ungewollter Gasverluste ermöglicht. Auch wenn der O-Ring beim Ablassen von Gasportionen aus dem Druck­ behälter heftige Bewegungen und Schwingungen ausführt, bei denen er sowohl axial als auch radial schwingen kann, wird er durch die konische Dichtschulter während der Schließbewegung des Ventilverschlußgliedes augenblicklich in eine definierte Lage überführt.

Ein langzeitdichter Abschluß und eine definierte Lage des O-Ringes beim Schließen des Ventiles werden auch erreicht, wenn der Ventilsitz eine ringförmige Ventil­ sitzfläche aufweist, die in Radialrichtung mit einer an dem Ventilglied vorgesehenen ringförmigen Dichtschulter einen spitzen Winkel einschließt. Dieser spitze Winkel ist vorzugsweise nach außen geöffnet und bewirkt, daß eine auf das Ventilverschlußglied wirkende und dieses gegen den Ventilsitz drückende Axialkraft in eine den O- Ring zentrierende und spannende Radialkraft umgesetzt wird.

Eine besonders gute Dichtigkeit des Ventiles wird erreicht, wenn an der an dem Ventilglied vorgesehenen Dichtschulter wenigstens eine in sich geschlossene, kreuzungsfreie Rille vorgesehen ist, die im wesentlichen konzentrisch zu dem O-Ring angeordnet ist und auf der der O-Ring liegt. Bedarfsweise können mehrere solcher Rillen vorgesehen sein, die sich gegenseitig nicht kreuzen oder schneiden und die jeweils in sich geschlossen sind. Unabhängig von der genauen Zuordnung zu der Lage des O- Ringes erleichtern die Rillen die Abdichtung. Die Rillen können sowohl durch Bearbeitungsspuren wie konzentrische Nuten oder Riefen, die von einem Drehbearbeitungsschritt herrühren, als auch gesondert ausgeformte Verformungen sein. Dabei kommt es jedoch darauf an, daß die Rillen in Umfangsrichtung im wesentlichen ohne Radialkomponente verlaufen. Ungeeignet sind bspw. spiralförmige Rillen.

Die vorgenannten Maßnahmen können sowohl einzeln als auch in ihrer Gesamtheit an einer Gasfeder verwirklicht werden.

Eine fertigungstechnisch günstige Variante wird erhalten, wenn die kegelstumpfförmige Dichtfläche einen Kegelwinkel von 90°, die Ventilsitzfläche einen Kegelwin­ kel von 120° und somit der von den Flächen eingeschlossene Winkel 15° beträgt. Das Ventilverschlußglied kann dann als Drehteil hergestellt werden, wobei die von der Drehbear­ beitung herrührenden Bearbeitungsspuren die Dichtwirkung des O-Ringes unterstützen. Der 90°-Konus des Ventilver­ schlußgliedes hat einen Böschungswinkel, der eine aus­ reichende Zentrierung und Anpressung des O-Ringes be­ wirkt, ohne diesen einzuklemmen oder zu quetschen. Von den vorgenannten Maßen kann jedoch abgewichen werden, wobei es ausreichend ist, daß der spitze Winkel zwischen der Ventilsitzfläche und der Dichtschulter zwischen 5° und 30° liegt.

Das Ventilverschlußglied ist vorzugsweise rotations­ symmetrisch ausgebildet und weist einen in einem engen Kanalabschnitt sitzenden Schaft und einen in einem durch­ messervergrößerten Kanalabschnitt sitzenden Kopf auf, wobei das Ventilglied mit einem seitlichen Spiel axial auf den Ventilsitz zu und von diesem wegbewegbar ist. Durch eine axiale Bewegung wird es von seiner Verschluß­ stellung in die Offenstellung und umgekehrt überführt. In der Verschlußstellung wird das Ventilverschlußglied durch den Ventilsitz zentriert.

Das Ventilverschlußglied ist vorzugsweise nicht federbelastet sondern lediglich durch den in dem Druckbe­ hälter herrschenden Gasdruck auf seine Verschlußstellung zu gespannt.

Im Anschluß an den Kopf kann das Ventilverschluß­ glied mit einem Schaftabschnitt versehen sein, dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des übrigen Schaftes. Dadurch wird ein ausreichender Abstand des O- Ringes von dem Schaft erreicht, so daß zwischen dem Schaftabschnitt und dem O-Ring ein ringförmiger Luftspalt verbleibt. Damit wird die Beweglichkeit des O-Ringes sichergestellt, was zur Folge hat, daß der an der Ventil­ sitzfläche anliegende O-Ring die seitliche Lage des Ventilverschlußgliedes in der Verschlußstellung bestimmt. Eine Überbestimmung der Lage des Ventilverschlußgliedes, die zu ungleicher Druckverteilung auf den O-Ring und zu Undichtigkeiten führen könnte, wird somit vermieden.

Um eine freie seitliche Einstellung des Ventilver­ schlußgliedes zu dem Kanal zu erreichen, ist der O-Ring mit dem Ventilverschlußglied unverbunden. Der O-Ring ist darüber hinaus vorzugsweise auch mit dem Ventilsitz unverbunden. Das bedeutet, daß der O-Ring auch nicht in eine Ringnut oder ähnliches eingelegt ist. Der O-Ring ist seitlich, d. h. radial oder parallel zu der jeweiligen Dichtfläche frei, d. h. nicht arretiert. Bei geöffnetem Ventil, d. h. wenn das Ventilverschlußglied von dem Ven­ tilsitz wegbewegt ist, ist die Lage des O-Ringes nicht definiert.

Wenn der O-Ring mit seitlichem Spiel sowohl in dem Kanal als auch auf den Ventilverschlußglied sitzt, wird ein Einklemmen des O-Ringes beim Schließen des Ventiles sicher ausgeschlossen. Ein solches Klemmen könnte zu bleibenden Verformungen des O-Ringes oder zum Festklemmen des Ventilverschlußgliedes führen.

Sowohl die Dichtfläche des Ventilverschlußgliedes als auch die Ventilsitzfläche weisen vorzugsweise gerade Mantellinien auf, d. h. im Längsschnitt sind sie gerade. Dies vermeidet Deformationen des O-Ringes, die ansonsten zu Undichtigkeiten führen können.

Weitere Merkmale sind Gegenstand von Unteransprü­ chen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, es zeigen:

Fig. 1 eine mit einem Ablaßventil versehene Gasfeder in geschnittener und schematisierter Darstel­ lung,

Fig. 2 das Ablaßventil nach Fig. 1 in teilweise ge­ schnittener Darstellung und in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 ein zu dem Ablaßventil nach Fig. 2 gehöriges Ventilverschlußglied, in perspektivischer Dar­ stellung und in einem anderen Maßstab,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Ablaßventiles für eine Gasfeder nach Fig. 1, in teilweise geschnittener Darstellung und

Fig. 5 ein Ablaßventil, dessen Ventilglied einen Kopf mit plan ausgebildeter Dichtfläche aufweist.

In Fig 1 ist eine Gasfeder 1 dargestellt, die als Druckfeder arbeitet. Die Gasfeder 1 weist ein verhältnis­ mäßig dünnwandiges Zylinderrohr 3 auf, das an seinen beiden Enden mit Endstücken 5, 6, in Fig. 1 an seiner linken Seite mit dem Endstück 5 und an seiner rechten Seite mit dem Endstück 6, verschlossen ist. Das Endstück 5 kann mit Befestigungseinrichtungen wie Laschen, Ösen oder dergleichen versehen sein, die nicht weiter darge­ stellt sind. Das Endstück 5 ist mittels einer in eine Umfangsnut 8 greifenden Sicke 9 an dem Zylinderrohr gehalten, wobei ein in der Umfangsnut 8 liegender O-Ring 11 eine Abdichtung des Zylinderrohres 3 bewirkt.

Das ebenfalls dicht mit dem Zylinderrohr 3 verbunde­ ne Endstück 6 weist eine zentrale Bohrung 13 auf, durch die eine Kolbenstange 15 abgedichtet und gleitend ver­ schiebbar geführt ist. Die Kolbenstange 15 ragt mit einem Ende aus dem Zylinderrohr 3 und dem Endstück 6, während es mit seinem anderen Ende in dem Zylinderrohr 3 sitzt. Die Endstücke 5, 6 und das Zylinderrohr 3 umschließen einen Innenraum 17, der mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist. Der stirnseitig auf die Kolbenstange 15 einwirkende Gasdruck erzeugt eine die Kolbenstange 15 aus dem Zylinderrohr 3 treibende Axialkraft. Um ein Hinaus­ schießen der Kolbenstange 15 aus dem Zylinderrohr 3 in lastfreiem Zustand zu vermeiden, ist sie an ihrem in dem Innenraum 17 liegenden Ende mit einem Kolben 19 versehen, der eine von einer Kolbenseite auf die andere Kolbenseite führende Durchgangsbohrung 20 aufweist und lediglich als Führungs- und Anschlagmittel dient.

Zur Abdichtung der Kolbenstange 15 nach außen sind in der Bohrung 13 zwei Umfangsnuten vorgesehen, in denen O-Ringe 21, 22 angeordnet sind. Das Endstück 6 ist außer­ dem mittels einer an dem Zylinderrohr 3 vorgesehenen Sicke 9′ an dem Zylinderrohr 3 gehalten. Die Sicke 9′ greift in eine in dem Endstück 6 vorgesehene Umfangsnut 8′, in die zur Abdichtung ein O-Ring 11′ eingelegt ist.

Das Endstück 6 weist einen stirnseitig mündenden Kanal 23 auf, über den das in dem Innenraum 17 gespei­ cherte, unter Druck stehende Gas portionsweise oder völlig abgelassen werden kann. In dem den Innenraum 17 mit der Umgebung verbindenden Kanal 23 ist ein Ventil 25 angeordnet, das in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist. Der Kanal 23 weist einen von der Umgebung in Richtung auf den Innenraum 17 zu führenden zylindrischen Kanalabschnitt 27 mit einem relativ geringen Durchmesser von einem oder wenigen Millimetern und einen durchmesservergrößerten Kanalabschnitt 29 auf, der ebenfalls zylindrisch ist und an den Kanalabschnitt 27 anschließt.

Den Übergang von dem Kanalabschnitt 27 zu dem Kanal­ abschnitt 29 bildet eine einen Ventilsitz 31 bildende Schrägschulter, die eine auf einem Kegelmantel liegende, ringförmige Ventilsitzfläche 33 aufweist. Gegen die Längsmittelachse 34 des Kanales 23 ist die Ventilsitz­ fläche 31 mit 60° geneigt, d. h. der Öffnungswinkel des von der Ventilsitzfläche definierten Kegels beträgt 120°.

In dem Kanal 23 sitzt ein Ventilverschlußglied 35, das einen in dem Kanalabschnitt 27 angeordneten Schaft 37 sowie einen Kopf 39 aufweist, der in dem durchmesserver­ größerten Kanalabschnitt 29 des Kanales 23 angeordnet ist. Der Schaft 37 ist in einen sich an den Kopf 39 anschließenden Schaftabschnitt 41 mit deutlich geringerem Durchmesser als der Kanal 23 und einen Schaftabschnitt 42 unterteilt, der mit geringem Spiel in dem Kanalabschnitt 27 des Kanales 23 sitzt.

Sowohl der Kanal 23 als auch das Ventilverschluß­ glied 35 sind jeweils rotationssymmetrisch ausgebildet, so daß die Längsmittelachse 34 bei zentriertem Ventilver­ schlußglied zugleich die Längsmittelachse desselben bildet.

Im Anschluß an den Schaftabschnitt 41 weist der Kopf 39 des Ventilverschlußgliedes 35 eine konisch ausgebilde­ te Dichtschulter 42 auf, die einen Konus definiert. Der Konus hat einen Öffnungswinkel von 90° und schließt des­ halb mit der Ventilsitzfläche 33 einen Winkel von 15° ein.

Zwischen der Dichtschulter 42 und der Ventilsitz­ fläche 33 ist ein O-Ring 45 angeordnet, der weder mit dem Ventilverschlußglied 35, noch mit dem Ventilsitz 31 oder übrigen Teilen des Endstückes 6 verbunden ist. Der O-Ring 45 liegt mit radialem Spiel in der von dem Abschnitt 29 des Kanales 23 gebildeten Öffnung. Außerdem sitzt der O- Ring mit Spiel auf dem Ventilverschlußglied 35. In zen­ trierter Lage ist sowohl zwischen dem Schaftabschnitt 41 und dem O-Ring 45 als auch zwischen der Wandung des Kanalabschnittes 29 und dem O-Ring 45 jeweils ein Ring­ spalt vorhanden.

Um das Ventilverschlußglied 35 in dem Kanal 23 unverlierbar zu halten, ist der Kanal 23 bei seiner in den Innenraum 17 führenden Mündung nach dem Einsetzen des Ventilverschlußgliedes 35 verstemmt, so daß die Mündung einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Außendurchmesser des Kopfes 39 des Ventilverschlußgliedes 35. Um zu vermeiden, daß das in seine Offenstellung überführte Ventilverschlußglied 35 mit seinem Kopf 39 die Mündung des Kanales 23 verschließt, ist der Kopf 39 stirnseitig mit einer Quernut 46 versehen, die nach Art eines Schraubendreherschlitzes ausgebildet ist.

Sowohl die Dichtschulter 42 als auch die Ventilsitz­ fläche 33 weisen zueinander konzentrische Riefen auf, die der Verbesserung der Dichtungswirkung des O-Ringes 45 dienen. Insbesondere die Dichtschulter 42 weist, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, Riefen 48 auf, die in sich geschlossene, konzentrisch zu der Längsmittelachse 34 liegende Kreise bilden. Die Riefen 48 sind Bearbeitungs­ spuren einer Drehbearbeitung des Ventilverschlußgliedes 35.

Die Tiefe der Riefen liegt im Bereich von etwa 1/10 mm. Die Anzahl ist nicht genau bestimmt und schwankt. Die Reifen sind im wesentlichen gleichmäßig über die Dichtfläche verteilt, so daß der O-Ring 45 in jeder Stellung auf Reifen 48 trifft.

Die insoweit beschriebene Gasfeder 1 und insbesonde­ re das Einstellen der Federhärte funktioniert wie folgt:

Die in Fig. 1 dargestellte Gasfeder 1 wird bei ihrer Herstellung mit einer Gasfüllung versehen, die einem maximalen Arbeitsdruck entspricht. Die Füllung kann sowohl vor dem endgültigen Verschließen des Zylinderroh­ res 3 mittels der Endstücke 5, 6 als auch durch den Kanal 23 in den Innenraum 17 eingebracht werden. Die Gasfüllung drückt auf den Kopf 39 des Ventilverschlußgliedes 35 und belastet dieses auf seine Verschlußstellung zu. Die Dichtschulter 42 zentriert den O-Ring 45 und preßt diesen gegen die Ventilsitzfläche 33. Das Ventil 25 ist damit dicht und die Gasfüllung bleibt dauerhaft in dem Innen­ raum 17 gespeichert. Die Gasfeder 1 arbeitet deshalb mit Maximaldruck und mit größtmöglicher Federhärte.

Zum Einstellen einer geringeren Federhärte wird ein entsprechender Dorn oder ein anderweitiges spitzes Werk­ zeug in den Kanal 23 derart eingeführt, daß es stirnsei­ tig an dem Schaft 37 anliegt. Ein kurzer Druck oder Schlag auf die Stirnfläche des Schaftes 37 bewegt das Ventilverschlußglied wenigstens kurzzeitig gegen die Kraft des auf dem Kopf 35 lastenden Gases in den Kanal 23 hinein, wobei das Ventilverschlußglied 35 von dem Ventil­ sitz 31 abhebt. Der O-Ring 45 kann dadurch nicht mehr abdichten und ein Teil der in dem Innenraum 17 gespei­ cherten Gasfüllung strömt an dem O-Ring 45 vorbei in den Abschnitt 27 des Kanales 23 und ins Freie. Der enge, von dem Abschnitt 27 des Kanales 23 und dem Abschnitt 42 des Schaftes 37 begrenzte Ringspalt begrenzt die Ausströmge­ schwindigkeit soweit, daß mit einzelnen Auslaßvorgängen lediglich kleinere Gasportionen ausgelassen werden und das Ablassen dosiert erfolgen kann.

Steht das Ventilverschlußglied 35 in seiner Offen­ stellung, die sich bspw. lediglich um einen Axialversatz von wenigen 1/10 mm von der Schließstellung unterscheiden kann, ist die Lage des O-Ringes 45 nicht weiter defi­ niert. Das ausströmende Gas weist eine erhebliche Ge­ schwindigkeit auf und erzeugt insbesondere an engeren Spalten, die der O-Ring 45 mit dem Ventilsitz 31 oder mit dem Verschlußglied 35 begrenzt, Unterdrücke, die den O- Ring 45 zu heftigen Schwingungen anregen können, so daß dessen Lage in jedem Zeitpunkt anders sein kann. Wird der Schaft 37 jedoch freigegeben, drückt das auf den Kopf 39 des Ventilverschlußgliedes 35 lastende Gas das Ventilver­ schlußglied 35 sofort in seine Schließstellung, wobei der von der Dichtschulter 42 gebildete Konus den O-Ring 45 aufnimmt, zentriert und gegen die Sitzfläche 33 drückt. Die seitliche Lage des Ventilverschlußgliedes 35 zu dem Kanal 23 ist dabei durch den an der Ventilsitzfläche 33 anliegenden O-Ring 45 bestimmt. Der auf den O-Ring 45 ausgeübte Druck ist deshalb entlang seines Umfanges im wesentlichen konstant, wodurch sich auch eine gleichmäßi­ ge Deformierung ergibt.

Sowohl die Dichtschulter als auch die Ventilfläche liegen flächig an dem O-Ring an. Das Eindrücken von scharfen Kanten in den O-Ring 45 oder das Hineintreiben desselben in enge Winkel wird vermieden. Dadurch werden Beschädigungen des O-Ringes 45 oder ein Verklemmen des Ventilverschlußgliedes vermieden.

Der vorstehend beschriebene Ablaßvorgang kann so lange wiederholt werden, bis der Innendruck der Gasfeder 1 auf einen unteren Grenzwert abgesunken ist, bei dem die Gasfeder 1 gerade noch mit geringster Federhärte be­ triebsfähig ist. Soll wiederum eine größere Härte einge­ stellt werden, kann durch den Kanal 23 eine neue Gasfül­ lung in den Innenraum 17 eingebracht werden.

Die Dichtwirkung des Ventiles 25 ist unabhängig von der Anzahl der Arbeitsspiele und der Zeit, die das Ventil 25 in seiner Geschlossenstellung verblieben ist, gleich­ bleibend gut. Selbst wenn der O-Ring 45 ganz oder teil­ weise an der Dichtschulter 42 oder der Ventilsitzfläche 33 angeklebt ist, findet das Ventilverschlußglied 35 beim Schließen in seine zentrierte Lage, wobei der O-Ring 45 die Dichtschulter 42 zu der Ventilsitzfläche 33 zen­ triert.

Der O-Ring 45 liegt etwa koaxial zu den an dem Kopf 39 vorhandenen Riefen 48 und dichtet an diesen ab. Die Riefen weisen stumpfwinklige Kanten auf, die die Dicht­ wirkung an dem O-Ring verbessern, ohne diesen zu beschä­ digen.

Eine Ausführungsform, bei der eine Zentrierwirkung auf den O-Ring 45 lediglich von der Dichtschulter 42 des Ventilverschlußgliedes 35 aufgebracht wird, ist in Fig. 4 dargestellt. Die Ventilsitzfläche 33 ist hier als Plan­ fläche ausgebildet, die mit der Dichtschulter 42 einen Winkel von etwa 15° einschließen. Sowohl die Dichtschulter 42 als auch die Ventilsitzfläche 33 sind mit konzentri­ schen Riefen versehen, die die Dichtwirkung des O-Ringes 45 unterstützen.

Eine weitere Ausführungsform des Ventiles 25 ist in Fig. 5 dargestellt. Bei diesem Ventil 25 ist das Ventil­ verschlußglied 35 mit einem Kopf 39 versehen, dessen Dichtschulter 42 als Planfläche ausgebildet ist. Die Ventilsitzfläche 33 ist um 15° gegen die Radiale und damit gegen die Dichtschulter 42 geneigt. Die Zentrierwirkung für den O-Ring 45 geht hier allein von der Ventilsitz­ fläche 33 aus. Ansonsten stimmt das in Fig. 5 dargestell­ te Ventil 25 mit den vorstehend beschriebenen in Funktion und Wirkungsweise überein.

Bei allen Ausführungsformen bewirkt der zwischen der Dichtschulter 42 und der Ventilsitzfläche eingeschlosse­ ne, spitze, sich nach außen öffnende Winkel eine Über­ setzung der erheblichen, auf dem Ventilverschlußglied 35 lastenden Kraft in eine Radialkraft für den O-Ring 45, der dadurch gespannt wird.

Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, ist den in den Fig. 2, 4 und 5 dargestellten Ausführungs­ formen des Ventiles 25 gemeinsam, daß das Ventilver­ schlußglied 35 durch das Dichtmittel, nämlich den O-Ring, in seiner Verschlußstellung seitlich, d. h. radial ausge­ richtet wird, wobei sich der O-Ring dabei selbst zen­ triert. Dies wird erreicht, indem entweder die an dem Ventilverschlußglied vorhandene Dichtschulter oder die Ventilsitzfläche oder beide Flächen konisch ausgebildet werden. Die Riefen 48 verbessern die Abdichtung.

Das vorstehend in Varianten beschriebene Ventil 25 kann bedarfsweise in das Endstück 5, in die Kolbenstange 15 oder das Zylinderrohr 3 eingebaut werden.

Bei einer einstellbaren Gasfeder ist ein Kanal vorgesehen, der einen gasgefüllten Innenraum mit der Umgebung verbindet. In dem Kanal ist ein Ventil angeord­ net, das ein willkürlich betätigbares Ventilverschluß­ glied aufweist. Dieses ist durch die in dem Druckbehälter vorhandene Gasfüllung auf seine Verschlußstellung zu belastet. Das Ventil weist einen Kopf auf, der unter Zwischenlage eines O-Ringes gegen einen Ventilsitz ge­ preßt ist. Der O-Ring ist weder mit dem Kopf, noch mit dem Ventilsitz verbunden. Die an dem Kopf des Ventil­ verschlußgliedes vorhandene Dichtschulter und die an dem Ventilsitz vorgesehene, ringförmige Ventilsitzfläche sind zueinander geneigt. Dies bedeutet, daß wenigstens eine der genannten Flächen konisch ausgebildet ist, d. h. auf einem Kegelmantel liegt. Die Zentrierung des Ventilver­ schlußgliedes und des O-Ringes erfolgt beim Schließen des Ventiles selbsttätig ohne zusätzliche Hilfsmittel.

Claims (20)

1. Gasfeder (1)
mit einem Druckbehälter (3), der mit einer unter Druck stehenden Gasfüllung versehbar ist,
mit einem in den Druckbehälter (3) führenden Kanal (23),
mit einem beweglich gelagerten Ventilverschlußglied (35), das in dem Kanal (23) angeordnet und dem ein in dem Kanal (23) ausgebildeter Ventilsitz (31) zugeordnet ist,
mit einer an dem Ventilverschlußglied (35) vorgese­ henen Dichtschulter (42), die kegelstumpfförmig ausgebil­ det und dem Ventilsitz (31) zugekehrt ist, und
mit einem zwischen der Dichtschulter (42) und dem Ventilsitz (31) angeordneten O-Ring (45).

2. Gasfeder (1)
mit einem Druckbehälter (3), der mit einer unter Druck stehenden Gasfüllung versehbar ist,
mit einem in den Druckbehälter (3) führenden Kanal (23),
mit einem beweglich gelagerten Ventilverschlußglied (35), das in dem Kanal (23) angeordnet und dem eine in dem Kanal (23) als Ringfläche ausgebildete Ventilsitz­ fläche (33) zugeordnet ist,
mit einer an dem Ventilverschlußglied (35) vorgese­ henen ringförmigen Dichtschulter (42), die der Ventil­ sitzfläche (33) zugekehrt ist und die mit der Ventilsitz­ fläche (33) einen spitzen Winkel einschließt, und
mit einem zwischen der Dichtschulter (42) und der Ventilsitzfläche (33) angeordneten O-Ring (45).

3. Gasfeder (1)
mit einem Druckbehälter (3), der mit einer unter Druck stehenden Gasfüllung versehbar ist,
mit einem in den Druckbehälter (3) führenden Kanal (23),
mit einem beweglich gelagerten Ventilverschlußglied (35), das in dem Kanal (23) angeordnet und dem ein in dem Kanal (23) ausgebildeter Ventilsitz (31) zugeordnet ist,
mit einer an dem Ventilverschlußglied (35) vorgese­ henen Dichtschulter (42), die eine ringförmige, dem Ventilsitz (31) zugekehrte Dichtfläche aufweist, die mit wenigstens einer in sich geschlossenen kreuzungsfreien Rille (48) versehen ist, und
mit einem zwischen der Dichtschulter (42) und dem Ventilsitz (31) angeordneten O-Ring (45).

4. Gasfeder (1)
mit einem Druckbehälter (3), der mit einer unter Druck stehenden Gasfüllung versehbar ist,
mit einem in den Druckbehälter (3) führenden Kanal (23),
mit einem beweglich gelagerten Ventilverschlußglied (35), das in dem Kanal (23) angeordnet und dem ein in dem Kanal (23) ausgebildeter Ventilsitz (31) zugeordnet ist,
mit einer an dem Ventilverschlußglied (35) vorgese­ henen Dichtschulter (42), die eine ringförmige, dem Ventilsitz (31) zugekehrte Dichtfläche aufweist, die mit wenigstens zwei jeweils kreuzungsfreien, in sich ge­ schlossenen und einander nicht kreuzenden Rillen (48) versehen ist, und
mit einem zwischen der Dichtschulter (42) und dem Ventilsitz (31) angeordneten O-Ring (45).

5. Gasfeder (1) mit den Merkmalen von zwei oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.

6. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfförmige Dichtfläche (42) einen Kegel­ winkel von 80° bis 95° aufweist.

7. Gasfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzfläche (33) die Mantelfläche eines Kegelstumpfes ist, der einen Kegelwinkel von 110° bis 130° aufweist.

8. Gasfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied (35) im wesentlichen rota­ tionssymmetrisch zu einer Längsachse (34) ausgebildet ist und daß sich der zwischen der Ventilsitzfläche (33) und der Dichtschulter (42) eingeschlossene spitze Winkel bezogen auf die Längsachse (34) radial nach außen öffnet.

9. Gasfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Ventilsitzfläche (33) und der Dicht­ schulter (42) eingeschlossene spitze Winkel zwischen 5° und 30° liegt.

10. Gasfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der zwischen der Ventilsitzfläche (33) und der Dichtschulter eingeschlossene spitze Winkel 15° beträgt.

11. Gasfeder nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied (35) einen Schaft (37), der in einem engen Kanalabschnitt (27) sitzt, und einen Kopf (39) aufweist, der in einem durch­ messervergrößerten Kanalabschnitt (29) angeordnet ist, und daß das Ventilverschlußglied (35) mit Spiel axial auf den Ventilsitz (31) zu und von diesem weg bewegbar ist.

12. Gasfeder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schaft (37) im Anschluß an den Kopf (39) einen Abschnitt (41) mit einem Durchmesser aufweist, der geringer als der Durchmesser des übrigen Schaftes (37) ist.

13. Gasfeder nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (45) mit dem Ventilver­ schlußglied (35) nicht verbunden ist.

14. Gasfeder nach Anspruch 1, 2, 3′ oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (45) mit dem Ventilsitz (31) nicht verbunden ist.

15. Gasfeder nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (45) mit seitlichem Spiel in dem Kanalabschnitt (29) sitzt.

16. Gasfeder nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (45) mit seitlichem Spiel auf dem Ventilverschlußglied (35) sitzt.

17. Gasfeder nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied (35) durch das in der Gasfeder (1) vorhandene, unter Druck stehende Gas auf seihe Verschlußstellung zu belastet ist.

18. Gasfeder nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied (35) will­ kürlich von seiner Verschlußstellung in seine Offenstel­ lung überführbar ist.

19. Gasfeder nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (31) an seiner ring­ förmigen Ventilsitzfläche (33) wenigstens eine in sich geschlossene, um den Kanal (23) herumführende Rille aufweist.

20. Gasfeder nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (31) an seiner ring­ förmigen Ventilsitzfläche (33) konzentrisch zueinander sowie konzentrisch zu dem Kanal (23) angeordnete Rillen aufweist.