DE19740142C2 - Gasfederanordnung mit geknickter Kennlinie - Google Patents

Description

Beispielsweise Klappen oder Deckel mit großen Abmes­ sungen müssen durch Hilfseinrichtungen unterstützt werden, weil sie sonst wegen ihres Gewichts von Hand nicht mehr gefahrlos zu schwenken wären. Dabei tritt bei Klappen das größte Gewicht auf, wenn die Klappe horizontal steht, wäh­ rend ausgehend von dieser Stellung in beiden Richtungen, das von Hand aufzubringende Gewicht geringer ist.

Mit den bisher bekannten Gasfedern ist die Unterstüt­ zung bei solchen Anwendungen unbefriedigend, weil in einem Teil des Bewegungshubs die unterstützende Kraft durch die Gasfeder zu groß und im anderen Teil zu klein ist.

Ähnliche Problemstellungen treten auch bei anderen Anwendungen auf. Beispielsweise ist es durchaus denkbar, dass auch unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken für die Bewegungsgeschwindigkeit gewünscht sind.

Aus der DE 42 12 079 ist eine Federanordnung mit ge­ knickter Kennlinie bekannt. Diese Federanordnung besteht aus einer Gasfeder in üblicher Bauweise. Das Zylinderrohr der Gasfeder steckt teleskopartig in einem weiteren Rohr und stützt sich am Boden über eine Schraubendruckfeder am verschlossenen Ende des äußeren weiteren Rohrs ab. Damit setzt sich die Gesamtkennlinie aus der Kennlinie einer Gas­ feder und der typischen Kennlinie einer Schraubendruckfeder zusammen, d. h. ein Teil der Kennlinie ist sehr steil, wäh­ rend der andere Kennlinienast verhältnismäßig flach ver­ läuft.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Gasfederanordnung zu schaffen, die eine geknickte Kennlinie mit jeweils verhältnismäßig flachem Verlauf aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Gasfeder­ anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Gasfederanordnung besteht im all­ gemeinsten Sinne aus wenigstens zwei bezüglich der Kraft hintereinanderliegenden Gasfedern, von denen jede ihre ei­ gene Kennlinie hat, die von der Kennlinie der anderen Gas­ feder abweicht. Beispielsweise können sich die beiden Gas­ federn in der Federhärte unterscheiden. Ausgehend vom aus­ gefahrenen Zustand, fährt unter Belastung zunächst die Gas­ feder ein, die die geringere Federhärte hat, und anschlie­ ßend wird die Gasfeder mit der stärkeren Federhärte bewegt.

Die beiden Gasfedern können auch annähernd gleiche Federhärte haben und sich hinsichtlich ihrer Bewegungsdämp­ fung unterscheiden. Dies führt dazu, dass in dem ersten Teil des Gesamthubs der beiden Gasfedern eine schnelle Be­ wegung möglich ist, während daran anschließend nur noch eine langsamere Bewegung durch die Gasfeder freigegeben wird.

Erfindungsgemäß sind die Gasfedern teleskopartig in­ einander untergebracht, in der Weise, dass die Kolbenstange von einer der beiden Gasfedern gleichzeitig das Zylinder­ rohr der anderen Gasfeder ist. Eine solche Gasfederanord­ nung ermöglicht einem maximierten Gesamthub.

Vorteilhafterweise weist jede der Gasfedern ihre eige­ ne Fülleinrichtung auf, damit die unterschiedlichen Drücke erzeugt werden können. Bei der Ausführung mit gemeinsamem Zylinderrohr ist es zur Erzeugung unterschiedlicher Feder­ härten auch möglich, einen durchgehenden Zylinderraum zu verwenden und lediglich den Durchmesser der Kolbenstangen zu variieren, da deren Querschnitt die Ausschubkraft in Verbindung mit dem Innendruck festlegt.

Im Übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen­ stand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine bekannte Gasfederanordnung nach dem Stand der Technik, mit einer gemeinsamen durchgehenden Kolbens­ tange für beide Gasfedern, in einem Längsschnitt,

Fig. 2 den Kolben einer der beiden Gasfedern, in ei­ ner vergrößerten Darstellung,

Fig. 3 eine bekannte Gasfederanordnung mit einem ge­ meinsamen Zylinderrohr, das zur Bildung der Zylinderräume unterteilt ist, in einem Längsschnitt, und

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Gasfederanordnung mit koaxial teleskopisch ineinander angeordneten Gasfedern, in einem Längsschnitt.

Fig. 1 zeigt eine Gasfederanordnung 1 nach dem Stand der Technik, die dazu vorgesehen ist, eine geknickte oder zweistufige Federkennlinie zu verwirklichen. Die Gasfeder­ anordnung 1 weist hierzu zwei mechanisch miteinander gekop­ pelte Gasfedern 2 und 3 auf, die im Wesentlichen denselben Aufbau, jedoch unterschiedliche Kennlinien haben.

Zu der Gasfeder 2 gehört ein beispielsweise aus Stahl bestehendes Zylinderrohr 4, das zusammen mit endseitig ein­ gesetzten Verschluss-Stücken 5 und 6 einen Zylinderraum 7 definiert. Durch das ringförmige Verschluss-Stück 6 ragt eine Kolbenstange 8 in den Zylinderraum 7. Die Kolbenstange 8 ist an ihrem innenliegenden Ende mit einem Kolben 9 ver­ sehen.

Das Verschluss-Stück 5 ist eine zylindrische dicke Scheibe, deren Durchmesser der lichten Weite des Zylinder­ rohres 4 entspricht. Sie ist von einer innenliegenden Stirnseite 11 sowie einer außenliegenden Stirnseite 12 be­ grenzt, aus der einstückig ein Gewindezapfen 13 koaxial hervorsteht. Das Verschluss-Stück 5 ist an der Außen­ umfangsseite mit einer umlaufenden Ringnut 14 versehen, in die eine O-Ringdichtung 15 eingelegt ist. Mittels einer in Umfangsrichtung umlaufenden Sicke 16, die in das Zylinder­ rohr 4 eingeprägt ist und sich in die Ringnut 14 hinein­ wölbt, ist das Verschluss-Stück 5 in dem Zylinderrohr 4 axial gesichert. Dabei wird gleichzeitig die Dichtung 15 zusammengedrückt, um eine Abdichtung herzustellen.

Zum Füllen der Gasfeder ist in dem Verschluss-Stück 5 ein schematisch angedeutetes Füllventil 17 vorhanden. Zu dem Füllventil 17 gehört eine koaxial durch das Verschluss- Stück 5 führende Bohrung 18, die sich aus zwei Abschnitten 19 und 21 zusammensetzt. Der Abschnitt 21 hat einen größe­ ren Durchmesser als der Abschnitt 19 und geht an einer Ke­ gelfläche 22 in den Abschnitt 19 über. Die Kegelfläche 22 bildet einen Ventilsitz, auf dem ein Rundschnur-O-Ring 23 aufliegt. Das Ventilverschlussglied hat eine Gestalt ähn­ lich wie eine Flachkopfsenkschraube und besteht aus einem kegelförmigen Kopf 24 sowie einem zylindrischen Schaft 25, der in dem Abschnitt 19 geführt ist, während der Kopf 24 in dem Abschnitt 21 geführt ist. Die kegelförmige Fläche des kegelförmigen Kopfes 24 wirkt mit dem O-Ring 23 zusammen.

Das Verschluss-Stück 6 ist eine dicke kreisringförmige Scheibe, die von einer äußeren Planfläche 26 und einer in­ nenliegenden Planfläche 27 begrenzt ist. Auch sie enthält in ihrer Außenumfangsfläche eine umlaufende Ringnut 28, in die ein Rundschnur-O-Ring 29 eingelegt ist. Mittels einer in das Zylinderrohr 4 eingeprägten umlaufenden Sicke 31, die sich in die Ringnut 28 vorwölbt, ist das Verschluss- Stück 6 in dem Zylinderrohr 4 gesichert.

Durch das Verschluss-Stück 6 führt eine zylindrische Bohrung 32, durch die mit geringem Spiel die Kolbenstange 8 hindurchgleitet. Zum Abdichten der Kolbenstange 8 ist eine Dichtungspackung 33 vorgesehen mit einem davor angeordneten Haltering 34. Die Dichtungspackung 33 und der Haltering 34 sind mittels einer weiteren in das Zylinderrohr 4 einge­ prägten und in Umfangsrichtung umlaufenden Sicke 35 in axialer Richtung gesichert.

Die Kolbenstange 8 ist eine glatte durchgehende zylin­ drische Stange, die an ihrem in dem Zylinderraum 7 befind­ lichen Ende einstückig mit einem koaxialen Zapfen 36 verse­ hen ist. Auf diesem zylindrischen Zapfen 36 sitzt der ring­ förmige Kolben 9, der hierzu mit einer Bohrung 37 versehen ist, die am Ende eine Ansenkung 35 aufweist. Die Ansenkung 35 nimmt einen Schließkopf 38 auf, der durch Vernieten des Zapfens 36 entsteht.

Der Aufbau des Kolbens 9 ist nachstehend anhand der Fig. 2 erläutert. Er besteht, wie die Figur erkennen, lässt aus einer dicken, kreiszylindrischen Scheibe 39, de­ ren Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurch­ messer des Zylinderrohrs 4. Auf diese Weise ist sicherge­ stellt, dass das in dem Zylinderrohr 4 enthaltene Gas weit­ gehend ungehindert durch den Ringspalt zwischen dem Kolben 9 und der Innenwand des Zylinderrohrs 4 vorbeiströmen kann.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist die Scheibe 39 auf ihrer der Kolbenstange 8 zugekehrten Seite mit einem rohrförmigen Halsteil 41 versehen. Außerdem enthält die Scheibe 39 in ihrer Außenumfangsfläche eine umlaufende, rechteckige Ringnut 42, in der mit Radial- und Axialspiel ein O-Ring 43 angeordnet ist. Der Durchmesser des O-Rings 43 ist so gewählt, dass er mit Reibschluß an der Innenseite des Zylinderrohrs 4 anliegt, sich aber im Übrigen frei in der Ringnut 42, zwischen deren beiden Nutenwänden 44 und 45 bewegen kann.

Von dem Halsteil 41 her ist eine zu der Achse der Scheibe 39 parallele, durchgenede Stufenbohrung 47 ausge­ führt, die an einer Schulter 48 in eine kalibrierte Bohrung 49 mit wesentlich kleinerem Durchmesser übergeht, die an der Stirnseite 40 austritt. Die kalibrierte Bohrung 49 ver­ bindet die Ringnut 42 mit der Stirnseite 40.

Die andere Gasfeder 3 der Gasfederanordnung 1 hat von den Grundelementen her denselben Aufbau wie die Gasfeder 2, weshalb die dort vorhandenen Strukturelemente mit denselben Bezugszeichen wie bei der Gasfeder 2 versehen sind, jedoch ergänzt um einen Apostroph.

Infolge der weitgehenden Baugleichheit zwischen der Gasfeder 2 und der Gasfeder 3 erübrigt sich somit eine er­ neute Wiederholung der Aufbaubeschreibung.

Wie die Figur schwer erkennen lässt, haben die beiden Gasfedern 2 und 3 eine gemeinsame, durchgehende Kolbens­ tange 8, die jeweils innerhalb der beiden Zylinderrohre 4 und 4' an ihren beiden Enden mit einem entsprechenden Kol­ ben 9, 9' versehen ist. Die beiden Gasfedern 2 und 3 werden über das Füllventil 17 bzw. 17' mit einem unter Druck ste­ henden Gas gefüllt, wobei sich die Drücke in den beiden Gasfedern 2 und 3 unterscheiden. Für die nachfolgende Er­ läuterung des Funktionsprinzips sei angenommen, dass der Druck in der Gasfeder 3 höher ist als der Druck der Gasfe­ der 2.

Im unbelasteten Zustand ist die Kolbenstange 8 sowohl aus der Gasfeder 2 als auch aus der Gasfeder 3 ausgetrie­ ben. Die Ausschubewegung der Kolbenstange 8 wird durch den Kolben 9 in der Gasfeder 2 und im Kolben 9' in der Gasfeder 3 begrenzt, indem diese mit ihrem rohrförmigen Halsteil 41 an der Scheibe 34 bzw. 34' anliegen. Die Kraft mit der die Kolbenstange 8 aus den Gasfedern 2 und 3 ausgetrieben wird, ergibt sich aus dem Druck in dem Zylinderrohr 4 multipli­ ziert mit der Querschnittsfläche der Kolbenstange 8 sowie der Querschnittsfläche der Kolbenstange 8 multipliziert mit dem Gasdruck in dem Zylinderrohr 4'. Da herstellungsgemäß der Druck in der Gasfeder 2 kleiner ist als in der Gasfeder 3 ist die zwischen dem Zylinderrohr 4 und der Kolbenstange 8 wirksame Kraft kleiner als die zwischen der Kolbenstange 8 und dem Zylinderrohr 4' wirksame Kraft.

Wenn die solchermaßen aufgebaute Gasfederanordnung 1 von außen mit einer Kraft belastet wird, fährt zunächst die Kolbenstange 8 in das Zylinderrohr 4 ein, entsprechend der von außen wirkenden Kraft. Wenn die von außen wirkende Kraft größer ist als die maximal von der Gasfeder 2 auf­ zubringende Kraft, wird die Gasfeder 2 vollständig zusam­ mengeschoben sein, so weit bis der Schließkopf 38 auf der Stirnseite 11 des Verschluss-Stücks 5 auftrifft.

Bei einer weiteren Krafterhöhung, die bestrebt ist die beiden Gasfedern 2 und 3 zusammenzudrücken, wird sich auch der Kolben 9' von der Scheibe 34' lösen und sich in Rich­ tung auf das Verschluss-Stück 5' bewegen. Da der Druck in der Gasfeder 3 größer ist als in der Gasfeder 2, ist die Federkennlinie der Gasfeder 3 steiler, d. h. die Gasfeder 3 zeigt eine größere Federhärte als die Gasfeder 2. Somit lässt sich mit der gezeigten Gasfederanordnung 1 eine Ge­ samtfederkennlinie verwirklichen, die eine Knick- oder Übergangsstelle aufweist, in dem Sinne, dass sie in einem Bereich mit einer geringeren Steilheit oder Federhärte ar­ beitet und in einem anderen Bereich mit einer größeren Steilheit oder Federhärte.

Außerdem zeigt die Anordnung eine Rastfläche, während der trotz erhöhung der von außen wirkeneden Kraft keine Bewegung Zustande kommt.

Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit bei der eingangs erwähnten Anordnung die Unterstützung eines Deckels zu er­ möglichen. Er ist in der horizontalen Lage weitgehend ent­ lastet ist, ohne dass er in der aufrechtstehenden Stellung so stark in die Endlage gedrückt wird, dass seine Betäti­ gung von Hand praktisch nicht mehr möglich ist.

Der O-Ring 43 bildet zusammen mit der Ringnut 42 und der kalibrierten Bohrung 49 eine in einer Richtung wirkende Dämpfungseinrichtung für die Bewegung der Kolbenstange 8.

Während der Einschubbewegung der Kolbenstange 8 in das Zylinderrohr 4 liegt der O-Ring 43 an der Nutenwand 45 an. Der Reibschluß zwischen dem O-Ring 43 und der Innenwand des Zylinderrohres 4 sorgt dafür, dieses Anlegen mit einer durch den Reibschluß definierten Kraft erfolgen zu lassen. In dieser Lage ist der Ringspalt, der sich zwischen der Stirnfläche 40 und der Nutenwand 46 erstreckt und der von der Außenumfangsfläche des Kolbens 9 und der Innenwand ei­ nes Zylinderrohres 4 begrenzt wird, frei ist. Das Gas kann ungehindert durch diesen Ringspalt strömen und ist nicht gezwungen, durch die kalibrierte Bohrung 49 hindurchzuströ­ men. Das Gas gelangt mit geringem Strömungswiderstand in die Ringnut 42 und aus dieser wiederum durch den Abschnitt mit dem großen Durchmesser der Bohrung 47 in den Bereich rechts von dem Kolben 9, bezogen auf Fig. 2. Damit ist eine schnelle Bewegung möglich.

Wenn hingegen die Gasfederanordnung 1 entlastet wird und der in den Gasfedern 2 und 3 wirkende Gasdruck bestrebt ist, die Kolbenstange 8 aus den Zylinderrohren 4 und 4' auszutreiben, legt sich der O-Ring 43 an die Nutenwand 44 an und verschließt nunmehr strömungsmäßig den oben erwähn­ ten Zylinderspalt, der sich von der Stirnfläche 40 bis zu der Nutenwand 44 erstreckt. Das Gas, das nun bezogen auf Fig. 2 von rechts nach links an dem Kolben vorbeiströmen soll, strömt durch die Bohrung 47 in die Ringnut 42 ein. Da der von der Nutenwand 44 ausgehende Ringspalt durch den O- Ring 43 verlegt ist, kann das Gas aus der Ringnut 42 nur noch durch die kalibrierte Bohrung 49 abströmen. Der Durch­ messer ist sehr klein gewählt, weshalb die Ausschubbewegung der Kolbenstange 8 durch die Geschwindigkeit begrenzt wird, mit der das Gas durch die kalibrierte Bohrung 49 hindurch­ strömen kann.

Mit Hilfe der Gasfederanordnung 1 ist es nicht nur möglich eine Gesamtfederkennlinie zu erzeugen, die hin­ sichtlich der Federhärte geknickt ist. Es kann auch eine Gesamtfederkennlinie erzielt werden, die hinsichtlich der Dämpfungseigenschaften einen Knick, bezogen auf den Aus­ schubweg, aufweist. Dies wird bspw. erreicht, wenn die ka­ librierte Bohrung 49 und der Gasfeder 2 eine andere lichte Weite hat als die kalibrierte Bohrung, die in der Gasfeder 3 realisiert ist. Je nach dem wie die Gasdrücke in den Gas­ federn 2 und 3 eingestellt werden, lässt sich steuern, wel­ che der kalibrierten Bohrungen zunächst im Sinne eines Festlegens der Ausschubbewegung wirksam ist. Dabei werden die Drücke vorzugsweise so gewählt, dass die Einschub- bzw. Ausschubbewegungen der Gasfedern 2 und 3 hinsichtlich der Federkraft ohne Rastfläche weitgehende glatt ineinander übergehen, wie es der Fall wäre, wenn eine einzige durch­ gehende Gasfeder verwendet wird.

Da bei Gasdruckfedern die Steilheit der Federkennlinie auch abhängig davon ist, wie stark sich das freie Volumen in der Gasfeder ändert, bezogen auf den Federweg, kann bspw. bei der härteren Gasfeder eine steilere Kennlinie erreicht werden, indem die Volumenänderung größer ist.

Hierzu wird der Durchmesser des Zylinderrohrs verglichen mit der Kolbenstange 8 kleiner gewählt. Je größer der Durchmesser der Kolbenstange ist bezogen auf die lichte Weite des Zylinderrohres, um so steiler steigt die Feder­ kennlinie an, und je kleiner der Durchmesser ist bezogen auf die lichte Weite des Zylinderrohres, um so flacher ver­ läuft die Federkennlinie.

Sämtliche Arten von Federkennlinien lassen sich mit­ einander kombinieren, d. h. die Gasfederanordnung kann eine Gesamtkennlinie zeigen, bei der sich das Dämpfungsverhalten längs dem Ausschubweg verändert, wobei gleichzeitig eine Rastfläche vorgesehen ist, in dem Sinne, dass bspw. dem Zusammenschieben der Gasfeder 2 eine weitere Krafterhöhung zunächst keine Veränderung der Länge der Gasfederanordnung 1 bewirkt, solange bis eine Kraft erreicht ist, die deut­ lich höher liegt als die maximale Ausschubkraft der Gasfe­ der 2. Außerdem kann in jedem der beiden Abschnitte der Federkennlinie, d. h. also entweder bei der Gasfeder 2 oder auch bei der Gasfeder 3 unabhängig von der zu erreichenden Endkraft bzw. maximalen Ausschubkraft die Kennlinie mehr oder weniger steil gewählt werden, indem einfach bei kon­ stantem Querschnitt der Kolbenstange 8 das Zylinderrohr 4 größer oder kleiner im Durchmesser gewählt wird als der Durchmesser des Zylinderrohres 4'.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die beiden Gasfedern 2 über eine einstückige, durchgehende Kol­ benstange 8 miteinander verbunden sind, zeigt Fig. 3 eine Gasfederanordnung 1 nach dem Stand der Technik, bei der ein gemeinsames Zylinderrohr 60 vorgesehen ist. Das Zylinder­ rohr 60 ist beidends durch Verschluss-Stücke 61 und 62 ver­ schlossen, sowie an einer im Bereich der Mitte liegenden Stelle durch ein Verschluss-Stück 63 in zwei Abschnitte unterteilt, derart, dass zwei Zylinderräume 64 und 65 er­ halten werden.

Das Verschluss-Stück 61 ist eine kreiszylindrische Scheibe mit einer Durchgangsbohrung 66, durch die eine rohrförmige Kolbenstange 67 hindurchführt. In der Außen­ umfangsfläche ist das Verschluss-Stück 61 wiederum mit ei­ ner umlaufenden Ringnut 68 versehen, in die sich eine Sicke 69 vorwölbt, die in das Zylinderrohr 60 eingeprägt ist. Ein innen an der Ringnut 68 sitzender O-Ring 71 dient der Ab­ dichtung. Das Dichtungspaket, das zum Abdichten der Kol­ benstange 67 gegenüber der Verschluss-Stück 61 erforderlich ist, ist in der Figur nicht weiter dargestellt, da es zum Verständnis der Erfindung nicht von Bedeutung ist.

Die rohrförmige Kolbenstange 67 ist an ihrem innenlie­ genden Ende mit einem Kolben 72 verbunden, der mit einem koaxialen rohrförmigen Halsteil 73, sowie mit einer Durch­ gangsbohrung 74 verbunden ist, die den Innenraum des Hals­ teils 73 mit einer vor der Kolbenstange 73 liegenden Stirn­ seite 75 des Kolbens 72 verbindet.

Die Kolbenstange 67 enthält im Bereich des Halsteils 73 eine umlaufende Ringnut 76, die den nach innen sich vor­ wölbenden Bereich einer Sicke 77 aufnimmt, die in den Hals­ teil 73 eingewalzt ist, um den Kolben 72 mechanisch mit der Kolbenstange 67 zu verbinden.

Der Außendurchmesser des zylindrischen Kolbens 72 ist geringfügig kleiner als die lichte Weite des Zylinderrohres 60, um eine Umströmung des Kolbens 72 zu ermöglichen, wie dies bei Gasdruckfedern üblich ist.

Das aus dem Zylinderrohr 60 herausragende Ende der Kolbenstange 67 ist mit einem becherförmigen Endstück 78 versehen, dessen Kragen oder Rand 79 über der Kolbenstange 67 steckt und dessen Boden 81 mit einem Befestigungsgewin­ dezapfen 82 versehen ist. Durch den Zapfen 82 führt eine Bohrung 83, die bis in den becherförmigen Teil 79 ragt. Die Bohrung 83 geht an einer Planschulter 84 in den Innenraum über, der von dem Kragen 79 begrenzt ist, so dass eine strömungsmäßige Verbindung von der Bohrung 83 zu dem Innen­ raum der Kolbenstange 67 besteht. Das stirnseitige Ende der Kolbenstange 67 befindet sich im Abstand zu der Planschul­ ter 84, um dort ein Ventilverschlussglied 85 unterzubringen ist, das mit einem Führungsansatz 86 versehen ist, der in der Bohrung 83 längsverschieblich ist und mit dieser zu­ sammen einen gasdurchlässigen Ringspalt definiert.

Die Sicherung des becherförmigen Endstücks 78 ge­ schieht in ähnlicher Weise wie die Befestigung des Kolbens 72 nämlich mit Hilfe einer in der Kolbenstange 67 vorhan­ denen Nut 86 und einer in den Kragen 79 eingewalzten um­ laufenden Sicke 87, die sich in die Nut 86 vorwölbt. Im Inneren der Nut 86 befinden sich Dichtmittel, die nicht weiter gezeigt sind, um eine Abdichtung zu gewährleisten.

Das Trenn- oder Abschluss-Stück 63 ist eine kreiszy­ lindrische Scheibe mit einer umlaufenden Ringnut 89, in die wiederum eine umlaufende Sicke 91 eingeprägt ist, um das Trennstück 63 in dem Zylinderrohr 60 axial zu fixieren. Ein in der Ringnut 89 eingelegter O-Ring 92 dient der Abdich­ tung der beiden Gasräume der Gasfedern 2 und 3 voneinander.

Der Aufbau der Gssfeder 3 ist im Übrigen derselbe wie der Aufbau der Gasfeder 2, weshalb auch bei Fig. 3 wiederum die Bau- und Strukturelemente der Gasfeder 3 mit demselben Bezugszeichen belegt sind, wie bei der Gasfeder 2 jedoch ergänzt um einen Apostroph.

Bei der Gasfederanordnung 1 nach Fig. 3 wird jede der beiden Gasfedern 2 und 3 für sich über das Endstück 78 bzw. 78' gefüllt und auf den erforderlichen Gasdruck gebracht. Die Arbeits- und Funktionsweise der Gasfederanordnung 1 nach Fig. 3 ist im Übrigen dieselbe wie bei der Gasfederanord­ nung 1 nach Fig. 1. Die dort gegebene Erläuterung gilt sinngemäß auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Gasfederanordnung 1, die teleskopisch aufgebaut ist, insofern als die Gasfe­ der 2 in der Gasfeder 3 steckt. Der Aufbau der Gasfeder 2 entspricht identisch dem Aufbau der Gasfeder 2 nach Fig. 3, weshalb insoweit dieselben Bezugszeichen verwendet wer­ den. Allerdings endet das Zylinderrohr 60 nicht bei dem Trennstück 63, sondern an einem Endstück, das gleichzeitig einen weiteren Kolben 95 darstellt. Dieser Kolben 95 ist an dem Ende des Zylinderrohres 60 befestigt, das dem Ende mit dem Verschluss-Stück 61 gegenüber liegt. Außerdem ist das Zylinderrohr 60 gleichzeitig die Kolbenstange der Gasfeder 3.

Die Gasfeder 2 steckt in einem Zylinderrohr 96, das wiederum an beiden Enden durch Verschluss-Stücke 97 und 98 verschlossen ist. Die Befestigung des Verschluss-Stücks 97 erfolgt, wie bereits mehrfach beschrieben, mit Hilfe einer umlaufenden Ringnut 99, einem darin befindlichen O-Ring 101 und einer in die Ringnut eingeprägten, umlaufenden Sicke 102.

Neben einer innenliegenden Stirnseite 103 des Ver­ schluss-Stücks 97 liegt eine Dichtungspackung 104, an die sich eine Distanzhülse 105 anschließt, die mit einer weite­ ren, eingeprägten Sicke 106 gesichert ist. Die Di­ stanzhülse 105 hat die Aufgabe, die Dichtungspackung 104 zusammenzuhalten, während andererseits die Sicke 106 einen Anschlag für den Kolben 95 darstellt.

Der Kolben 95 ist eine dicke, zylindrische Scheibe mit einer Stirnseite 107 sowie einer Stirnseite 108, aus der einstückig ein zylindrischer Zapfen 109 vorsteht. Der zylindrische Zapfen 109 ist in dem Zylinderrohr 60 veran­ kert, in derselben Weise, wie dies im Zusammenhang mit dem Endstück 97 beschrieben ist. Der Zapfen 109 enthält hierzu eine umlaufende Ringnut 111 mit einer darin liegenden O- Ring Dichtung 112. In diese Ringnut 111 wölbt sich eine Sicke 113 vor, die in das Zylinderrohr 60 eingeprägt ist. Hierdurch ist der Kolben 107 mechanisch fest und gasdicht mit den Zylinderrohr 60 verbunden. Der Abstand der Sicke 113 von der Stirnseite 108 ist so gewählt, dass, wenn die Stirnseite 108 der Sicke 106 anstößt, die Sicke 103 sich nach wie vor im Abstand zu der Dichtungspackung 104 befin­ det.

Das Verschluss-Stück 98 ist ebenfalls eine dicke, zylindrische Scheibe 114 mit einer innen liegenden, planen Stirnfläche 115 und einer nach außen zeigenden, planen Stirnfläche 116, die koaxial einstückig einen Gewindezapfen 117 trägt. Durch das Verschluss-Stück 98 führt eine Stufenbohrung 118, bestehend aus einem zylindrischen Ab­ schnitt 119 mit kleinerem Durchmesser, der an einer Kegel­ fläche 121, die als Ventilsitzfläche dient, in einen zylin­ drischen Abschnitt 123 mit größerem Durchmesser übergeht.

Der Abschnitt 122 ist dem Inneren der Gasfeder 3 zu­ gekehrt.

In dieser Stufenbohrung 118 sitzt axial beweglich ein Ventilverschlussglied 123, das eine Kegelfläche 124 sowie einen Führungszapfen 125 aufweist. Der Führungszapfen 125 läuft in dem Abschnitt 119, während zwischen der Kegelflä­ che 124 und in der Ventilsitzfläche ein O-Ring 126 einge­ fügt ist, der die eigentliche Abdichtung übernimmt.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Gasfe­ der 2 über das Endstück 78 und die Gasfeder 3 über das Verschluss-Stück 98 gefüllt. Auf diese Weise können in den beiden Gasfedern 2 und 3 unterschiedliche Gasdrücke erzeugt werden, die vollständig unabhängig voneinander sind.

Durch Wahl der Gasdrücke in den Gasfedern 2 und 3 kann, wie vorher beschrieben, die Kraft gewählt werden, die erforderlich ist, um die Kolbenstange 67 in das Zylinder­ rohr 60 einzuschieben, bzw. die Kraft gewählt werden, mit der das Zylinderrohr 60, das die Kolbenstange der Gasfeder 3 darstellt, in das Zylinderrohr 96 eingeschoben wird. Mit Hilfe der Durchmesserdiffernez zwischen der Kolbenstange 70 und dem Innenduchmesser des Zylinderrohres 60 bzw. dem Au­ ßendurchmesser des Zylinderrohres 60 und der lichten Weite des Zylinderrohres 96, kann die Steilheit der Federkenn­ linie eingestellt werden.

Bei einer Gasfederanordnung sind zwei Gasfedern mecha­ nisch miteinander verbunden, die beide unterschiedliche Kennlinien haben, wodurch es möglich ist, eine Gesamtkenn­ linie zu erzeugen, die in zwei Abschnitte aufgeteilt ist, wobei sich die beiden Abschnitte, hinsichtlich der Dämpfung und/oder der Steilheit und/oder der Anfangs- und/oder der Endkraft voneinander unterscheiden. Bei dieser Gasfeder­ anordnung können die beiden Gasfedern über die Kolbenstange mechanisch miteinander verbunden sein oder über das Zylin­ derrohr oder aber die beiden Gasfedern stecken teleskopisch ineinander, in dem Sinne, dass das Zylinderrohr der innen­ liegenden Gasfeder gleichzeitig die Kolbenstange der außen­ liegenden Gasfeder darstellt.

Claims (11)

1. Gasfederanordnung (1) mit nichtlinearer Kennlinie,
mit einer ersten Gasfeder (2), die eine erste Kenn­ linie aufweist und einen Bewegungshub auszuführen vermag, und
mit wenigstens einer zweiten Gasfeder (3), die eine zweite Kennlinie aufweist und einen Bewegungshub auszufüh­ ren vermag, wobei die beiden Gasfedern (2, 3) derart mecha­ nisch miteinander gekoppelt sind, dass ihre Bewegungshübe zueinander parallel und einander ergänzend sind,
wobei die erste Gasfeder (2) ein den zugehörigen ers­ ten Zylinderraum bildendes Zylinderrohr (96) aufweist, das beidends verschlossen ist, in den von einem Ende her abge­ dichtet eine erste Kolbenstange (60) hineinragt und das mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist,
die erste Kolbenstange (60) rohrförmig ist und ein Zylinderrohr darstellt, das einen zweiten Zylinderraum (64) der zweiten Gasfeder (3) bildet, das beidends verschlossen ist, in das von einem Ende her abgedichtet eine zweite Kol­ benstange (67) hineinragt und das mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist, und
die zweite Kolbenstange (67) zu derselben Seite der Anordnung (1) ausfährt, wie das den zweiten Zylinderraum bildende Zylinderrohr (60) aus dem ersten Zylinderrohr (96).

2. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die beiden Zylinderräume (64, 65) in Längs­ richtung miteinander fluchten.

3. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die beiden Zylinderräume (64, 65) strömungs­ mäßig miteinander verbunden sind.

4. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die eine Federkennlinie sich von der anderen hinsichtlich der Federhärte unterscheidet.

5. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die eine Federkennlinie sich von der anderen hinsichtlich der Dämpfung unterscheidet.

6. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die eine Federkennlinie sich von der anderen hinsichtlich der Anfangskraft unterscheidet, bei der eine Einschubbewegung der Kolbenstange (8, 67, 67',60) beginnt.

7. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Druck in der einen Gasfeder (2) gegen­ über dem Druck in dem anderen Gasfeder (3) unterschiedlich ist.

8. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass wenigstens eine der Gasfedern (2, 3) eine Dämpfungseinrichtung (42, 43, 49) enthält.

9. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass wenigstens eine Gasfeder (2, 3) eine Kolben­ stange (8) aufweist, die mit einem Kolben (9) verbunden ist, und dass die Dämpfungseinrichtung (42, 42, 49) in dem Kolben (9) untergebracht ist.

10. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass jede Gasfeder (2, 3) eine eigene Fülleinrich­ tung (17, 17',78, 123) aufweist.

11. Gasfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Fülleinrichtung (17, 17',78, 123) ein Rückschlagventil (24, 24', 85, 124) umfasst.