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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine pneumatisch-hydraulische Vorrichtung und insbesondere eine pneumatisch-hydraulische Vorrichtung mit Verstellfunktion für den Gesamthub.
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Stand der Technik
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Um den Bedürfnissen von Fahrern mit unterschiedlicher Körpergröße gerecht zu werden, muss die Höhe des Fahrradsattels verstellbar gestaltet sein. Die Hebevorrichtungen herkömmlicher Fahrradsättel werden hauptsächlich in mechanische Typen, pneumatisch-hydraulische Typen und Hybridtypen unterteilt. Durch die Anbringung einer Hebevorrichtung zwischen der Fahrradsattelstütze und dem Fahrradsattel und durch die relative lineare Verschiebung zwischen den Hülsenrohren wird die relative Position der Sattelstütze und dem Sattelstützrohr geändert, um die Höhe des Sattels einzustellen und somit den Bedürfnissen von Benutzern unterschiedlicher Körpergröße gerecht zu werden oder die Anforderungen für die Höhenverstellung der Sattelstütze beim Fahren auf unterschiedlichem Terrain zu erfüllen.
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Es ist zu beachten, dass die herkömmliche pneumatisch-hydraulische Hebevorrichtung für Fahrradsättel keine Speicherfunktion hat und nach der Rückstellung jedes Mal neu eingestellt werden muss, was zu einem unbefriedigenden Erlebnis führt. Daher besteht die Notwendigkeit, die herkömmliche pneumatisch-hydraulische Hebevorrichtung weiter zu verbessern.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben erwähnte Problem zu lösen, dass die pneumatisch-hydraulische Vorrichtung für Fahrräder über keine Hebe- und Senk-Speicherfunktion verfügt, und eine hubverstellbare pneumatisch-hydraulische Vorrichtung bereitzustellen, bei der der gesamte Ausfahrhub des mit dem Sattel kombinierten Betätigungsrohrs durch den Öl-Gas-Druckausgleich im Inneren der Vorrichtung und durch die Steuerung, dass Ölkanäle in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand versetzt werden, eingestellt werden kann, wodurch eine pneumatisch-hydraulische Vorrichtung mit Hubspeicherfunktion gebildet ist, um den Fahr- und Aufbewahrungsanforderungen des Fahrrads besser gerecht zu werden.
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Zur Lösung der oben genannten Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung eine hubverstellbare pneumatisch-hydraulische Vorrichtung bereit, umfassend: einen Zylinder, der ein Außenrohr, ein Innenrohr und eine Öldichtung umfasst, wobei die Öldichtung abdichtend am oberen Ende des Außenrohrs und des Innenrohrs befestigt ist und ein Schaftloch durch die Achse der Öldichtung verläuft; ein Betätigungsrohr, das mit der Öldichtung hermetisch verbunden und beweglich in das Schaftloch eingeführt ist, um sich axial relativ zum Innenrohr zu bewegen; eine erste Ventilgruppe, die abdichtend an den unteren Enden des Außenrohrs und des Innenrohrs befestigt ist, wobei die Innenfläche des Außenrohrs, die Außenfläche des Innenrohrs, die Öldichtung und die erste Ventilgruppe gemeinsam eine Öl-Gas-Mischkammer bilden und ein mit der Öl-Gas-Mischkammer und dem inneren Hohlraum des Innenrohrs durchgängig verbundener erster Ölkanal in der ersten Ventilgruppe vorgesehen ist; eine zweite Ventilgruppe, die am unteren Ende des Betätigungsrohrs befestigt und mit der Innenfläche des Innenrohrs hermetisch verbunden ist, wobei die Innenfläche des Innenrohrs, die Außenfläche des Betätigungsrohrs, die Öldichtung und die Oberseite der zweiten Ventilgruppe gemeinsam eine obere Ölkammer bilden, die Innenfläche des Innenrohrs, das untere Ende der zweiten Ventilgruppe und die erste Ventilgruppe gemeinsam eine untere Ölkammer bilden und ein mit der oberen Ölkammer und der unteren Ölkammer durchgängig verbundener zweiter Ölkanal in der zweiten Ventilgruppe vorgesehen ist; wobei dementsprechend die erste Ventilgruppe durch Schließen oder Öffnen des ersten Ölkanals die Öl-Gas-Mischkammer und die untere Ölkammer in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand versetzt und die zweite Ventilgruppe durch Schließen oder Öffnen des zweiten Ölkanals die obere Ölkammer und die untere Ölkammer in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand versetzt.
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Gemäß der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung ist ferner die Unterseite der Öldichtung am oberen Ende des Innenrohrs abgedeckt und liegt die Oberkante des Innenrohrs abdichtend an der Umfangsebene des Schaftlochs an, wobei die erste Ventilgruppe einen Öldichtungsventilsitz und eine erste Kolbenstange umfasst, der Öldichtungsventilsitz abdichtend an den unteren Enden des Außenrohrs und des Innenrohrs befestigt ist, die Innenfläche des Außenrohrs, die Außenfläche des Innenrohrs, die Öldichtung und der Öldichtungsventilsitz gemeinsam die Öl-Gas-Mischkammer bilden, die Achse des Öldichtungsventilsitzes als Schaftrohrabschnitt ausgebildet ist, eine erste Ventilöffnung an der Verbindungsstelle des Schaftrohrabschnitts mit dem Innenrohr vorgesehen ist, die Umfangswand des Schaftrohrabschnitts mit mehreren mit der Öl-Gas-Mischkammer durchgängig verbundenen Lochkanälen versehen ist und die erste Kolbenstange beweglich in den Schaftrohrabschnitt des Öldichtungsventilsitzes eingeführt ist, um die erste Ventilöffnung zu schließen oder zu öffnen und somit den ersten Ölkanal in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand zu versetzen; wobei die zweite Ventilgruppe einen Kolbenventilsitz und eine erste Kolbenstange umfasst, der Kolbenventilsitz am unteren Ende des Betätigungsrohrs befestigt und mit der Innenfläche des Innenrohrs hermetisch verbunden ist, die Innenfläche des Innenrohrs, die Außenfläche des Betätigungsrohrs, die Öldichtung und das obere Ende des Kolbenventilsitzes gemeinsam die obere Ölkammer bilden, die Innenfläche des Innenrohrs, das untere Ende des Kolbenventilsitzes und der Öldichtungsventilsitz gemeinsam die untere Ölkammer bilden, die Achse des Kolbenventilsitzes als Schaftrohrabschnitt ausgebildet ist, eine zweite Ventilöffnung an der Verbindungsstelle des Schaftrohrabschnitts mit dem Innenrohr vorgesehen ist, die Umfangswand des Schaftrohrabschnitts mit mehreren mit der oberen Ölkammer durchgängig verbundenen Lochkanälen versehen ist und die zweite Kolbenstange beweglich in den Schaftrohrabschnitt des Kolbenventilsitzes eingeführt ist, um die zweite Ventilöffnung zu schließen oder zu öffnen und somit den zweiten Ölkanal in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand zu versetzen.
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Gemäß der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung ist ferner die Unterseite der Öldichtung des Zylinders am oberen Ende des Innenrohrs abgedeckt und liegt die Oberkante des Innenrohrs abdichtend an der Umfangsebene des Schaftlochs an, wobei die erste Ventilgruppe einen Öldichtungsventilsitz und eine erste Kolbenstange umfasst, der Öldichtungsventilsitz abdichtend an den unteren Enden des Außenrohrs und des Innenrohrs befestigt ist, die Innenfläche des Außenrohrs, die Außenfläche des Innenrohrs, die Öldichtung und der Öldichtungsventilsitz gemeinsam die Öl-Gas-Mischkammer bilden, die Achse des Öldichtungsventilsitzes als Schaftrohrabschnitt ausgebildet ist, eine erste Ventilöffnung an der Verbindungsstelle des Schaftrohrabschnitts mit dem Innenrohr vorgesehen ist, die Umfangswand des Schaftrohrabschnitts mit mehreren mit der Öl-Gas-Mischkammer durchgängig verbundenen Lochkanälen versehen ist und die erste Kolbenstange beweglich in den Schaftrohrabschnitt des Öldichtungsventilsitzes eingeführt ist, um die erste Ventilöffnung zu schließen oder zu öffnen und somit den ersten Ölkanal in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand zu versetzen; wobei die zweite Ventilgruppe einen Kolbenventilsitz und eine zweite Kolbenstange umfasst, das Mittelsegment des Kolbenventilsitzes als Kolbenabschnitt ausgebildet ist, zur Bildung eines Schaftverbindungsabschnitts und eines Ventilsitzabschnitts das obere Ende und das untere Ende des Kolbenventilsitzes jeweils verjüngt sind, die Außenfläche des Kolbenabschnitts mit der Innenfläche des Innenrohrs hermetisch verbunden ist, die Innenfläche des Innenrohrs, die Außenfläche des Betätigungsrohrs, die Öldichtung und der Kolbenventilsitz gemeinsam die obere Ölkammer bilden, die Innenfläche des Innenrohrs, der Kolbenventilsitz und der Öldichtungsventilsitz gemeinsam die untere Ölkammer bilden, ein Schaftkanal durch das Innere des Kolbenabschnitts und das Innere des Schaftverbindungsabschnitts verläuft, der Schaftverbindungsabschnitt mit dem unteren Ende des Betätigungsrohrs fest verbunden ist, der Schaftkanal durch das obere Ende des Kolbenventilsitzes verläuft und mit dem Betätigungsrohr durchgängig verbunden ist, die Umfangswand des Schaftkanals des Kolbenventilsitzes mit mehreren mit der oberen Ölkammer durchgängig verbundenen Kanälen versehen ist, zur Bildung eines Aufnahmekanals sich das Innere des Ventilsitzabschnitts vom Schaftkanal aus erweitert, die Umfangswand des Aufnahmekanals des Ventilsitzabschnitts mit mehreren mit der unteren Ölkammer durchgängig verbundenen zweiten Ventilöffnungen versehen ist, eine Feder am Ende des Ventilsitzabschnitts befestigt ist und die zweite Kolbenstange beweglich in den Schaftkanal und den Aufnahmekanal des Kolbenventilsitzes eingeführt ist, um die zweiten Ventilöffnungen zu schließen oder zu öffnen und somit den zweiten Ölkanal in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand zu versetzen.
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Gemäß der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung steht zur Bildung einer vertieften Ringwand ferner der untere Umfang der Öldichtung entlang der axialen Richtung hervor, wobei ein Dichtungsring in die Innenfläche der vertieften Ringwand eingerastet ist, das obere Ende des Innenrohrs in die durch die vertiefte Ringwand definierte Nut eingeführt ist, die Oberkante des Innenrohrs an der Umfangsebene des Schaftlochs anliegt und die Innenfläche der vertieften Ringwand und die Außenfläche des Innenrohrs durch den Dichtungsring hermetisch verbunden sind, sodass der innere Hohlraum des Innenrohrs abgedichtet und am oberen Ende ohne durchgängige Verbindung mit der Außenseite getrennt ist.
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Gemäß der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung ist ferner das Mittelsegment der ersten Kolbenstange zu einem Verjüngungsabschnitt verjüngt, wobei die Innenfläche des Schaftrohrabschnitts des Öldichtungsventilsitzes und der Verjüngungsabschnitt der ersten Kolbenstange gemeinsam einen unteren Ölraum bilden und die erste Ventilöffnung des Öldichtungsventilsitzes, der untere Ölraum und die Lochkanäle gemeinsam einen ersten Ölkanal bilden.
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Gemäß der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung ist ferner das Mittelsegment der zweiten Kolbenstange zu einem Verjüngungsabschnitt verjüngt, wobei die Innenfläche des Schaftrohrabschnitts des Kolbenventilsitzes und der Verjüngungsabschnitt der zweiten Kolbenstange gemeinsam einen oberen Ölraum bilden und die zweite Ventilöffnung des Kolbenventilsitzes, der obere Ölraum und die Lochkanäle gemeinsam einen zweiten Ölkanal bilden.
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Gemäß der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung ist ferner das Mittelsegment der zweiten Kolbenstange zu einem Schaftkörper verjüngt, wobei der Schaftkörper der zweiten Kolbenstange, der Schaftkanal des Kolbenventilsitzes und die Innenfläche des Aufnahmekanals gemeinsam einen oberen Ölraum bilden und die zweite Ventilöffnung des Kolbenventilsitzes, der obere Ölraum und die Kanäle gemeinsam einen zweiten Ölkanal bilden.
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Gemäß der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung ist ferner das untere Ende der zweiten Kolbenstange als Kolbenkopf ausgebildet, wobei der Kolbenventilsitz ferner ein auf den Ventilsitzabschnitt aufgestecktes Aufsteckelement umfasst, das Aufsteckelement ein geschlossenes Ende und ein diesem gegenüberliegendes offenes Ende aufweist, das Innere des Aufsteckelements am geschlossenen Ende einen Aufnahmeraum bildet, die Feder zwischen dem Aufnahmeraum und dem Kolbenkopf der zweiten Kolbenstange angeordnet ist, der Kolbenkopf der zweiten Kolbenstange axial von seiner unteren Endfläche her mit einem Ölkanal versehen ist, das untere Ende des Ölkanals mit dem Aufnahmeraum des Aufsteckelements durchgängig verbunden ist, das obere Ende des Ölkanals radial mit mehreren mit dem oberen Ölraum durchgängig verbundenen Öllöchern versehen ist und der Aufnahmeraum, der Ölkanal und die Öllöcher gemeinsam einen Ausgleichölkanal bilden.
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Gemäß der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung ist ferner in einem Zustand, in dem die zweite Kolbenstange die zweite Ventilöffnung schließt und die erste Kolbenstange die erste Ventilöffnung öffnet, das Betätigungsrohr relativ zum Zylinder axial verschiebbar, um eine stufenlose Hubverstellung zu ermöglichen, und ist in einem Zustand, in dem die zweite Kolbenstange die zweite Ventilöffnung schließt und die erste Kolbenstange die erste Ventilöffnung schließt, das Betätigungsrohr relativ zum Zylinder positioniert.
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Gemäß der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung ist ferner in einem Zustand, in dem die erste Kolbenstange die erste Ventilöffnung öffnet und die zweite Kolbenstange die zweite Ventilöffnung öffnet, das Betätigungsrohr relativ zum Zylinder axial verschiebbar, um den gesamten Ausfahrhub des Betätigungsrohrs einstellen zu können, wobei nach der Einstellung des gesamten Ausfahrhubs des Zylinders die zweite Kolbenstange die zweite Ventilöffnung schließt und das Betätigungsrohr im Zustand ohne äußere Krafteinwirkung relativ zum Zylinder positioniert ist.
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Zum besseren Verständnis der weiteren Aufgaben, Vorteile und technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend die bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- 1 zeigt eine schematische Schnittansicht des gesamten Aufbaus eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 zeigt eine schematische Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der sich die erste Ventilgruppe in einem geschlossenen Zustand befindet;
- 3 zeigt eine schematische Schnittansicht gemäß der vorliegenden Erfindung, in der sich die erste Ventilgruppe in einem geöffneten Zustand befindet;
- 4 zeigt eine schematische Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der sich die zweite Ventilgruppe in einem geschlossenen Zustand befindet;
- 5 zeigt eine schematische Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der sich die zweite Ventilgruppe in einem geöffneten Zustand befindet;
- 6 und 7 zeigen schematische Ansichten des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der sich die erste Ventilgruppe in einem geschlossenen Zustand befindet und das Betätigungsrohr zum stufenlosen Heben und Senken eingestellt wird;
- 8 bis 10 zeigen schematische Ansichten des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der vorab der endgültige Gesamthub des Betätigungsrohrs eingestellt und festgelegt wird (8 bis 9) und dann der stufenlose Hebevorgang innerhalb des endgültigen Gesamthubs durchgeführt wird (9 und 10);
- 11 zeigt eine schematische Schnittansicht des gesamten Aufbaus eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 12 zeigt eine schematische Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der sich die zweite Ventilgruppe in einem geöffneten Zustand befindet;
- 13 zeigt eine schematische Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der sich die zweite Ventilgruppe in einem geschlossenen Zustand befindet.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Zum detaillierten Verständnis der technischen Merkmale und vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung und zu ihrer Umsetzung gemäß dem Inhalt der Beschreibung werden nachfolgend ein in den 1 bis 10 gezeigtes erstes Ausführungsbeispiel und ein in den 11 bis 13 gezeigtes zweites Ausführungsbeispiel detailliert beschrieben.
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In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind unter den Richtungsbegriffen wie „oben“ und „oberes Ende“ zu verstehen, dass sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auf der Oberseite der beigefügten Figuren befindet. Unter den Richtungsbegriffen wie „unten“ und „unteres Ende“ sind zu verstehen, dass sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auf der Unterseite der beigefügten Figuren befindet. Diese Richtungsbegriffe dienen nicht dazu, die Richtung einzuschränken, in der die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung tatsächlich verwendet wird.
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In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff „axiale Richtung“ die Richtung, in der die hubverstellbare pneumatisch-hydraulische Vorrichtung teleskopisch verlängert wird, zu verstehen. Unter dem Begriff „radiale Richtung“ ist eine Richtung, die vom Mittelpunkt ausgeht, zu verstehen.
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Es wird auf die 1 bis 5 Bezug genommen. Die hubverstellbare pneumatisch-hydraulische Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst primär einen Zylinder 10, ein darin angeordnetes Betätigungsrohr 20, eine erste Ventilgruppe 100 und eine zweite Ventilgruppe 200, wobei die erste Ventilgruppe 100 einen Öldichtungsventilsitz 30 und eine erste Kolbenstange 50 umfasst und am unteren Ende des Zylinders 10 angeordnet ist und die zweite Ventilgruppe 200 einen Kolbenventilsitz 40 und eine zweite Kolbenstange 60 umfasst und am oberen Ende des Zylinders 10 angeordnet ist.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst der Zylinder 10 ein Außenrohr 11, ein Innenrohr 12 und eine Öldichtung 13, wobei die Öldichtung 13 abdichtend am oberen Ende des Außenrohrs 11 und des Innenrohrs 12 befestigt ist, ein Schaftloch 131 durch die Achse der Öldichtung 13 verläuft, die Unterseite der Öldichtung 13 am oberen Ende des Innenrohrs 12 abgedeckt ist und die Oberkante des Innenrohrs 12 abdichtend an der Umfangsebene des Schaftlochs 131 anliegt.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Öldichtung 13 als mehrstufiger Zylinder ausgebildet, wobei die Oberseite der Öldichtung 13 kreisförmig ausgebildet und mit der Rohröffnung am oberen Ende des Außenrohrs 11 in Eingriff gebracht ist, das Mittelsegment der Öldichtung 13 von oben nach unten verjüngt und mit zwei die Innenfläche des Außenrohrs 11 abdichtenden Dichtungsringen auf der Umfangsfläche versehen ist, zur Bildung einer vertieften Ringwand 132 der untere Umfang der Öldichtung 13 entlang der axialen Richtung hervorsteht und ein Dichtungsring in die Innenfläche der vertieften Ringwand 132 eingerastet ist. Das obere Ende des Innenrohrs 12 ist in die durch die vertiefte Ringwand 132 definierte Nut eingeführt, wobei die Oberkante des Innenrohrs 12 an der Umfangsebene des Schaftlochs 131 anliegt und die Innenfläche der vertieften Ringwand 132 und die Außenfläche des Innenrohrs 12 durch den Dichtungsring hermetisch verbunden sind, sodass der innere Hohlraum des Innenrohrs 12 abgedichtet und am oberen Ende ohne durchgängige Verbindung mit der Außenseite getrennt ist.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen die beiden auf der Umfangsfläche des Mittelsegments der Öldichtung 13 angeordneten Dichtungsringe jeweils einen kreisförmigen Abschnitt auf und weist der in der Vertiefung der vertieften Ringwand 132 angeordnete Dichtungsring einen kreisförmigen Abschnitt auf.
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Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff „hermetische Verbindung“ zu verstehen, dass durch die Anordnung eines Dichtungsrings der Spalt der Oberflächen der Komponenten geschlossen wird oder zwei Komponenten eng miteinander verbunden werden. Wenn bei der Verbindung die auf eine der Komponenten ausgeübte äußere Kraft größer als die Reibungskraft ist, ist die Komponente, auf die die äußere Kraft ausgeübt wird, relativ zur anderen Komponente bewegbar. Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Zwischen der Außenfläche des Betätigungsrohrs 20 und der Lochwand des Schaftlochs 131 der Öldichtung 13 sind zwei Dichtungsringe angeordnet. Wenn das Betätigungsrohr 20 keiner äußeren Kraft ausgesetzt ist, wird das Betätigungsrohr 20 durch die Reibungskraft zwischen seiner Außenfläche und den beiden Dichtungsringen positioniert. Wenn die auf das Betätigungsrohr 20 ausgeübte äußere Kraft größer als die Reibungskraft zwischen der Außenfläche und den beiden Dichtungsringen ist, wird das Betätigungsrohr 20 durch die axiale äußere Kraft gebremst und in den Zylinder 10 eingefahren oder aus dem Zylinder 10 ausgefahren.
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Es wird auf die 1, 4 und 5 Bezug genommen. Hierbei verläuft ein Schaftloch durch die beiden Enden des Betätigungsrohrs 20, wobei ein Verjüngungslochsegment 21 mit einem von unten nach oben abnehmenden Lochdurchmesser im Schaftloch angeordnet ist. Das Schaftloch des Betätigungsrohrs 20 bildet unterhalb des Verjüngungslochsegments ein Einstecklochsegment 22, das zur hermetischen Verbindung auf den Schaftverbindungsabschnitt 42 des Kolbenventilsitzes 40 aufgesteckt ist. Das Schaftloch des Betätigungsrohrs 20 bildet oberhalb des Verjüngungslochsegments ein Kombinationslochsegment 23, das mit einem Bremsschalter (nicht gezeigt) versehen ist, um die zweite Kolbenstange 60 so mitzubewegen, dass sie zum Öffnen der zweiten Ventilöffnungen 47 des Kolbenventilsitzes 40 nach unten gedrückt oder zum Schließen dieser zurückgestellt wird.
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Es wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Hierbei ist der Öldichtungsventilsitz 30 als mehrstufiger Zylinder und dessen Achse als Schaftrohrabschnitt 31 ausgebildet, wobei zur Bildung eines Abschnitts mit großem Durchmesser 32 und eines Abschnitts mit kleinem Durchmesser 33 das obere Ende des Schaftrohrabschnitts 31 sich nach außen erweitert, die Umfangsfläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 32 durch einen Dichtungsring mit der Innenfläche des Außenrohrs 11 hermetisch verbunden ist, sich der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 33 am Ende des Schaftrohrabschnitts 31 befindet, die Umfangsfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 33 durch einen Dichtungsring mit der Innenfläche des Innenrohrs 12 hermetisch verbunden ist und eine Ventilöffnung 34 an der Verbindungsstelle des Schaftrohrabschnitts 31 mit dem Innenrohr 12 vorgesehen ist. Auf diese Weise können die Innenfläche des Außenrohrs 11, die Außenfläche des Innenrohrs 12, die Öldichtung 13 und der Öldichtungsventilsitz 30 gemeinsam eine Öl-Gas-Mischkammer R1 bilden, wobei die Umfangswand des Schaftrohrabschnitts 31 mit mehreren mit der Öl-Gas-Mischkammer R1 durchgängig verbundenen Lochkanälen 35 versehen ist.
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Es wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Innenfläche des unteren Endes des Außenrohrs 11 mit einer Ringnut 111 versehen, wobei ein C-Ring 36 in die Ringnut 111 eingerastet ist und der Öldichtungsventilsitz 30 durch die Begrenzung des C-Rings 36 an den unteren Enden des Außenrohrs 11 und des Innenrohrs 12 abgedichtet ist.
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Es wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verlaufen die Lochkanäle 35 des Öldichtungsventilsitzes 30 vom Schaftrohrabschnitt 31 aus entlang der radialen Richtung und befinden sich zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 32 und dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 33. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der Lochkanäle 35 des Öldichtungsventilsitzes 30 mehr als zwei betragen, vorzugsweise eine gerade Zahl sein, besonders bevorzugt sechs betragen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Es wird auf die 1, 4 und 5 Bezug genommen. Hierbei ist der Kolbenventilsitz 40 als Hohlschaft und dessen Mittelsegment als Kolbenabschnitt 41 ausgebildet, wobei zur Bildung eines Schaftverbindungsabschnitts 42 und eines Ventilsitzabschnitts 43 das obere Ende und das untere Ende des Kolbenventilsitzes 40 jeweils verjüngt sind. Der Schaftverbindungsabschnitt 42 ist fest mit dem unteren Ende des Betätigungsrohrs 20 verbunden. Die Außenfläche des Kolbenabschnitts 41 ist durch Einrasten mehrerer Dichtungsringe mit der Innenfläche des Innenrohrs 12 hermetisch verbunden. Die Innenfläche des Innenrohrs 12, die Außenfläche des Betätigungsrohrs 20, die Öldichtung 13 und der Kolbenabschnitt 41 des Kolbenventilsitzes 40 bilden gemeinsam eine obere Ölkammer R2. Die Innenfläche des Innenrohrs 12, der Kolbenabschnitt 41 des Kolbenventilsitzes 40 und der Öldichtungsventilsitz 30 bilden gemeinsam eine untere Ölkammer R3.
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Durch das Innere des Kolbenabschnitts 41 und des Schaftverbindungsabschnitts 42 des Kolbenventilsitzes 40 verläuft ein Schaftkanal 44, wobei zur durchgängigen Verbindung mit dem Inneren des Betätigungsrohrs 20 der Schaftkanal 44 durch das Innere des Schaftverbindungsabschnitts 42 verläuft, die Umfangswand des Schaftkanals 44 des Kolbenventilsitzes 40 mit mehreren mit der oberen Ölkammer R2 durchgängig verbundenen Kanälen 46 versehen ist, zur Bildung eines Aufnahmekanals 45 das Innere des Ventilsitzabschnitts 43 vom Schaftkanal 44 aus erweitert ist, zur Bildung eines Erweiterungssegments 451 und eines Kombinationssegments 452 sich der Aufnahmekanal 45 vom Schaftkanal 44 erstreckt und das Erweiterungssegment 451 des Ventilsitzabschnitts 43 mit mehreren mit der unteren Ölkammer R3 durchgängig verbundenen zweiten Ventilöffnungen 47 versehen ist.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Aufsteckelement 48 auf der Außenseite des Ventilsitzabschnitts 43 angeordnet, das die Öffnung des Aufnahmekanals 45 verschließt. Das Aufsteckelement 48 ist als hohlzylindrische Hülse mit gegenüberliegenden geschlossenen und offenen Enden ausgebildet. Im Inneren des Aufsteckelements 48 ist ein Aufnahmeraum 481 am geschlossenen Ende vorgesehen. Das Aufsteckelement 48 erweitert sich vom Aufnahmeraum 481 zum offenen Ende hin, um einen Aufsteckabschnitt 482 zu bilden. Die Innenfläche des Endes des Aufsteckabschnitts 482 ist mit einer Ringrippe 483 versehen. Die Außenfläche des Ventilsitzabschnitts 43 des Kolbenventilsitzes 40 ist mit einer Ringnut 431 versehen. In die Ringnut 431 ist ein Dichtungsring eingerastet. Das Aufsteckelement 48 ist auf das untere Ende des Ventilsitzabschnitts 43 des Kolbenventilsitzes 40 aufgesteckt, wobei der Aufsteckabschnitt 482 auf den Ventilsitzabschnitt 43 aufgesteckt und befestigt ist, das Aufsteckelement 48 über die Ringrippe 483 mit der Ringnut des Ventilsitzabschnitts 43 in Eingriff gebracht ist und der Endumfang des Aufsteckelements 48 über den Dichtungsring mit der Außenfläche des Ventilsitzabschnitts 43 hermetisch verbunden ist. Das Ende des Ventilsitzabschnitts 43 befindet sich an der Verbindungsstelle des Aufnahmeraums 481 mit dem Aufsteckabschnitt 482, wobei die Nut des Aufnahmeraums 481 mit der Endöffnung des Aufnahmekanals 45 des Ventilsitzabschnitts 43 durchgängig verbunden ist. Ein Ende der Feder 49 ist im Aufnahmeraum 481 des Aufsteckelements 48 untergebracht und das andere Ende liegt an der Endfläche des Bodens des Kolbenkopfs 63 der zweiten Kolbenstange 60 an, um eine äußere Kraft für das Anheben und Zurückstellen der zweiten Kolbenstange 60 bereitzustellen.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verlaufen die Kanäle 46 des Kolbenventilsitzes 40 vom Schaftkanal 44 aus entlang der radialen Richtung und befinden sich zwischen dem Kolbenabschnitt 41 und dem Schaftverbindungsabschnitt 42. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der Kanäle 46 des Kolbenventilsitzes 40 mehr als zwei betragen, vorzugsweise eine gerade Zahl sein, besonders bevorzugt sechs betragen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verlaufen die zweiten Ventilöffnungen 47 des Kolbenventilsitzes 40 vom Aufnahmekanal 45 aus und sind am Erweiterungssegment 451 des Aufnahmekanals 45 vorgesehen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der zweiten Ventilöffnungen 47 des Kolbenventilsitzes 40 mehr als zwei betragen, vorzugsweise eine gerade Zahl sein, besonders bevorzugt sechs betragen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erweitert sich das Schaftloch des Betätigungsrohrs 20 vom unteren Ende des Einstecklochsegments 22 aus, um eine Erweiterungsnut 24 zu bilden, wobei ein Ringschulterabschnitt 421 aus der Verbindungsstelle des Schaftverbindungsabschnitts 42 des Kolbenventilsitzes 40 mit dem Kolbenabschnitt 41 herausragt. Der Schaftverbindungsabschnitt 42 des Kolbenventilsitzes 40 ist in das Einstecklochsegment 22 des Betätigungsrohrs 20 eingeführt, wobei das Ende des Schaftverbindungsabschnitts 42 an der Unterkante des Verjüngungslochsegments 21 des Betätigungsrohrs 20 anliegt und dadurch begrenzt wird und zur hermetischen Verbindung ein Dichtungsring zwischen dem Ringschulterabschnitt 421 und der Erweiterungsnut 24 angeordnet ist.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Außenfläche des Kolbenabschnitts 41 des Kolbenventilsitzes 40 mit einer oberen Nut und einer unteren Nut versehen, wobei drei Dichtungsringe mit quadratischem Querschnitt in der oberen Nut angeordnet sind, ein zylindrischer Dichtungsring mit ovalem Querschnitt in der unteren Nut angeordnet ist und der Kolbenabschnitt 41 und die Innenfläche des Innenrohrs 12 durch die oben genannten vier Dichtungsringe miteinander hermetisch verbunden sind.
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Es wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Hierbei sind die beiden Enden der ersten Kolbenstange 50 jeweils als ein Schaftabschnitt 51 und ein Kolbenkopf 52 ausgebildet, wobei zur Bildung eines Verjüngungsabschnitts 54 der Abschnitt zwischen dem Schaftabschnitt 51 und dem Kolbenkopf 52 verjüngt ist, der Verjüngungsabschnitt 54 einen unteren Übergangsabschnitt 542 und einen oberen Übergangsabschnitt 541, die durch Durchmesseränderungen einstückig mit dem Schaftabschnitt 51 und dem Kolbenkopf 52 verbunden sind, aufweist und ein Halsabschnitt 543 mit festem Durchmesser zwischen dem oberen Übergangsabschnitt 541 und dem unteren Übergangsabschnitt 542 vorgesehen ist. Die erste Kolbenstange 50 ist beweglich in den Schaftrohrabschnitt 31 des Öldichtungsventilsitzes 30 eingeführt, wobei die Innenfläche des Schaftrohrabschnitts 31 und der Verjüngungsabschnitt 54 der ersten Kolbenstange 50 gemeinsam einen unteren Ölraum R4 bilden und die erste Ventilöffnung 34 des Öldichtungsventilsitzes 30, der untere Ölraum R4 und die Lochkanäle 35 gemeinsam einen ersten Ölkanal bilden. Auf diese Weise wird die Endöffnung des Schaftrohrabschnitts 31 des Öldichtungsventilsitzes 30 vergrößert, um die erste Ventilöffnung 34 zu bilden, wobei sich das Ende des Kolbenkopfs 52 der ersten Kolbenstange 50 erweitert, um einen scheibenförmigen Anschlagabschnitt 53 zu bilden. Dadurch, dass der Kolbenkopf 52 und der Anschlagabschnitt 53 beweglich in die Endöffnung des Schaftrohrabschnitts 31 des Öldichtungsventilsitzes 30 und die erste Ventilöffnung 34 eingerastet oder von diesen getrennt sind, kann der erste Ölkanal geschlossen oder geöffnet werden.
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Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Dichtungsring von der ersten Ventilöffnung 34 bis zu den Lochkanälen 35 des Schaftrohrabschnitts 31 des Öldichtungsventilsitzes 30 eingerastet. Es wird auf 2 Bezug genommen. Wenn die erste Kolbenstange 50 den ersten Ölkanal schließt, wird die erste Ventilöffnung 34 durch den Anschlagabschnitt 53 verschlossen, wobei der Kolbenkopf 52 in den Schaftrohrabschnitt 31 des Öldichtungsventilsitzes 30 eingerastet ist und die Außenfläche des Kolbenkopfs 52 und die Innenfläche des Schaftrohrabschnitts 31 durch den Dichtungsring miteinander hermetisch verbunden sind, um den ersten Ölkanal zu sperren. Es wird auf 3 Bezug genommen. Wenn zur Öffnung des ersten Ölkanals die erste Kolbenstange 50 eingefahren ist, ragen der Anschlagabschnitt 53 und ein Teil des Kolbenkopfs 52 in die untere Ölkammer R3 hinein, wobei die Außenfläche des Kolbenkopfs 52 vollständig vom an der Innenfläche des Schaftrohrabschnitts 31 befindlichen Dichtungsring getrennt ist. Der zwischen dem Verjüngungsabschnitt 54 und dem Schaftrohrabschnitt 31 befindliche untere Ölraum R4 wird in einen geöffneten Zustand versetzt, wodurch der erste Ölkanal mit der Öl-Gas-Mischkammer R1 und der unteren Ölkammer R3 durchgängig verbunden ist.
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Es wird auf 3 Bezug genommen. Wenn der untere Ölraum R4 in einen geöffneten Zustand versetzt ist, korrespondieren der obere Übergangsabschnitt 541, der Halsabschnitt 543 und der untere Übergangsabschnitt 542 des Verjüngungsabschnitts 54 der ersten Kolbenstange 50 jeweils mit der ersten Ventilöffnung 34 des Öldichtungsventilsitzes 30, der Öffnung des Schaftrohrabschnitts 31, dem auf der Innenfläche des Schaftrohrabschnitts 31 befindlichen Dichtungsring und der Öffnung der Lochkanäle 35.
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Es wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind zwei Dichtungsringe in die Außenfläche des Schaftabschnitts 51 eingerastet und mit der Innenfläche des unteren Endes des Schaftrohrabschnitts 31 hermetisch verbunden. Die beiden Dichtungsringe weisen jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf.
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Es wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das untere Ende der ersten Kolbenstange 50 ferner axial mit einer Montageausnehmung 55 zur Befestigung eines Mitbewegungselements 56 versehen, wobei das Mitbewegungselement 56 zur Kombination mit einem Bremsschalter (nicht gezeigt) dient, um die erste Kolbenstange 50 so mitzubewegen, dass sie zum Öffnen oder Schließen der ersten Ventilöffnung 34 des Öldichtungsventilsitzes 30 nach unten gedrückt wird.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Hierbei sind die beiden Enden der zweiten Kolbenstange 60 jeweils als ein Kombinationsschaftkopf 62 und ein Kolbenkopf 63 ausgebildet, wobei zur Bildung eines Schaftkörpers 61 der Abschnitt zwischen dem Kombinationsschaftkopf 62 und dem Kolbenkopf 63 verjüngt ist. Die zweite Kolbenstange 60 ist beweglich in den Schaftkanal 44 des Kolbenventilsitzes 40 und den Aufnahmekanal 45 eingeführt, wobei die Außenfläche des Kombinationsschaftkopfs 62 mit einem darin eingerasteten Dichtungsring versehen und mit der Innenfläche des Schaftkanals 44 hermetisch verbunden ist und die Außenfläche des Kolbenkopfs 63 mit zwei darin eingerasteten Dichtungsringen 631 versehen und mit der Innenfläche des Kombinationssegments 452 des Aufnahmekanals 45 hermetisch verbunden ist. Der Schaftkörper 61 der zweiten Kolbenstange 60, der Schaftkanal 44 des Kolbenventilsitzes 40 und die Innenfläche des Aufnahmekanals 45 bilden gemeinsam einen oberen Ölraum R5. Die zweiten Ventilöffnungen 47 des Kolbenventilsitzes 40, der obere Ölraum R5 und der Kanal 46 bilden gemeinsam einen zweiten Ölkanal.
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Wie in 4 gezeigt, wird die zweite Kolbenstange 60 durch die Feder 49 gedrückt, wobei der Kolbenkopf 63 normalerweise an der Verbindungsstelle des Schaftkanals 44 mit dem Aufnahmekanal 45 anliegt, sodass sich der Kolbenkopf 63 am Erweiterungssegment 451 des Aufnahmekanals 45 befindet und die Verbindung der zweiten Ventilöffnungen 47 und des oberen Ölraums R5 durch die beiden Dichtungsringe 631 gesperrt wird. Es wird auf 5 Bezug genommen. Wenn die zweite Kolbenstange 60 durch eine äußere Kraft nach unten verschoben wird und die Feder 49 zusammendrückt, wird der Kolbenkopf 63 in das Kombinationssegment 452 des Aufnahmekanals 45 verschoben und werden die beiden Dichtungsringe 631 nach unten bewegt und von den zweiten Ventilöffnungen 47 verrückt, sodass die zweiten Ventilöffnungen 47 mit dem oberen Ölraum R5 durchgängig verbunden sind.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Kolbenkopf 63 der zweiten Kolbenstange 60 axial von seiner unteren Endfläche aus mit einem Ölkanal 64 versehen, wobei das untere Ende des Ölkanals 64 mit dem Aufnahmeraum 481 des Aufsteckelements 48 durchgängig verbunden und das obere Ende des Ölkanals 64 radial mit mehreren mit dem oberen Ölraum R5 durchgängig verbundenen Öllöchern 65 versehen ist. Der Aufnahmeraum 481, der Ölkanal 64 und die Öllöcher 65 bilden gemeinsam einen Ausgleichölkanal, sodass, wenn die zweite Kolbenstange 60 rückstellbar und axial bewegbar ist, der Druckausgleich zwischen dem Aufnahmeraum 481 und dem oberen Ölraum R5 aufrechterhalten wird.
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Es wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein einen kreisförmigen Querschnitt aufweisender Dichtungsring in die Außenfläche des Kombinationsschaftkopfs 62 der zweiten Kolbenstange 60 eingerastet, wobei die beiden auf der Außenfläche des Kolbenkopfs 63 befindlichen Dichtungsringe 631 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
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Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der untere Abschnitt der Öl-Gas-Mischkammer R1 mit Öl A gefüllt und ist der obere Abschnitt gemäß den Nutzungsanforderungen mit einem einen bestimmten Druckbereich aufweisenden Gas B gefüllt. Die obere Ölkammer R2, die untere Ölkammer R3 und der erste Ölkanal (einschließlich der ersten Ventilöffnung 34, des unteren Ölraums R4 und der Lochkanäle 35), der zweite Ölkanal (einschließlich der zweiten Ventilöffnungen 47, des oberen Ölraums R5 und des Kanals 46) und der Ausgleichölkanal (einschließlich des Aufnahmeraums 481 des Aufsteckelements 48 und des Ölkanals 64 und der Öllöcher 65 der zweiten Kolbenstange 60) sind mit Öl A gefüllt. Auf diese Weise wird im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Innendruck erzeugt, indem der innere abgedichtete Raum und die Kanäle des Zylinders 10 mit Öl A und Gas B gefüllt sind, wobei im Zusammenwirken mit der ersten Kolbenstange 50 und/oder der zweiten Kolbenstange 60 zum Versetzen der Ölkanäle in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand der Innendruck des Zylinders 10 geändert werden kann, um das Betätigungsrohr 20 so zu steuern, dass es relativ zum Zylinder 10 nach unten gedrückt und eingefahren oder nach oben angehoben und zurückgestellt wird.
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Es wird auf die 6 und 7 Bezug genommen. Die stufenlose Hubverstellung der erfindungsgemäßen hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung erfolgt dadurch, dass, nachdem die zweiten Ventilöffnungen 47 durch die zweite Kolbenstange 60 verschlossen wurden (d. h. der zweite Ölkanal ist gesperrt), das Betätigungsrohr 20 durch Steuern der ersten Kolbenstange 50 relativ zum Zylinder 10 angehoben und abgesenkt und positioniert werden kann. Es wird auf die 6 und 7 Bezug genommen. Nachdem die erste Kolbenstange 50 geöffnet und der erste Ölkanal in einen geöffneten Zustand versetzt wurde, wird eine äußere Kraft ausgeübt, um das Betätigungsrohr 20 nach unten zu drücken und in den Zylinder 10 einzufahren. Der Kolbenventilsitz 40 wird im Außenrohr 11 nach unten bewegt, um das in der unteren Ölkammer R3 befindliche Öl A zusammenzudrücken, sodass das Öl A über den ersten Ölkanal von der unteren Ölkammer R3 in die Öl-Gas-Mischkammer R1 hineinfließt. Zu diesem Zeitpunkt wird das in der Öl-Gas-Mischkammer R1 befindliche Gas B komprimiert, um einen Innendruck zu erzeugen, der die äußere Kraft ausgleicht. Solange die äußere Kraft kontinuierlich auf das Betätigungsrohr 20 ausgeübt wird, bleibt das Betätigungsrohr 20 nach unten gedrückt und wird in den Zylinder 10 eingefahren. Wenn die äußere Kraft entfernt wird, bewirkt der durch die Kompression von Gas B erzeugte Innendruck, dass das in der Öl-Gas-Mischkammer R1 befindliche Öl A in die untere Ölkammer R3 zurückfließt, wodurch der Kolbenventilsitz 40 angehoben wird und das Betätigungsrohr 20 so antreibt, dass es angehoben und zurückgestellt wird.
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Wenn im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur Durchführung eines stufenlosen Hebevorgangs die erste Ventilöffnung 34 geöffnet wird und die zweiten Ventilöffnungen 47 geschlossen werden, bildet die obere Ölkammer R2 einen abgedichteten Raum. Daher dehnt sich das Innere der oberen Ölkammer R2 mit der Abwärtsverschiebung des Kolbenventilsitzes 40 aus, um einen Unterdruck zu erzeugen. Der Unterdruck wird mit der Rückstellung des Kolbenventilsitzes 40 abgebaut, wenn die äußere Kraft wegfällt.
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Es wird auf die 8, 9 und 10 Bezug genommen. Im Folgenden wird die Einstellung des gesamten Ausfahrhubs der erfindungsgemäßen hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung beschrieben: Es wird auf 8 Bezug genommen. In einem Zustand, in dem die erste Kolbenstange 50 die erste Ventilöffnung 34 öffnet und die zweite Kolbenstange 60 die zweiten Ventilöffnungen 47 öffnet (d. h. der erste Ölkanal und der zweite Ölkanal werden gleichzeitig in einen geöffneten Zustand versetzt), kann das Betätigungsrohr 20 in eine gewünschte Position relativ zum Zylinder 10 angehoben werden, wobei zu diesem Zeitpunkt das Öl A durch den in einen geöffneten Zustand versetzten zweiten Ölkanal in die vergrößerte obere Ölkammer R2 hineinfließt, um einen Druckausgleich zu erreichen (es entsteht kein Unterdruck). Es wird auf 9 Bezug genommen. Anschließend wird das Betätigungsrohr 20 durch Steuern der zweiten Kolbenstange 60 zum Schließen der zweiten Ventilöffnungen 47 (d. h. der zweite Ölkanal wird gesperrt) in einer gewünschten Position positioniert, wenn keine äußere Kraft ausgeübt wird, um den Zweck der Einstellung des gesamten Ausfahrhubs des Betätigungsrohrs 20 zu erreichen. Es wird auf die 9 und 10 Bezug genommen. Durch Steuern der ersten Kolbenstange 50 kann beim Betätigungsrohr 20 bei Einwirkung einer äußeren Kraft relativ zum Zylinder 10 innerhalb der gesamten eingestellten Hublänge eine stufenlose Hubverstellung durchgeführt werden, anschließend kann das Betätigungsrohr positioniert werden. Wenn die äußere Kraft entfernt wird, kann das in der oberen Ölkammer R2 befindliche Öl A nicht herausgedrückt werden. Daher wird der ausfahrbare Längenabschnitt des Betätigungsrohrs 20 angehoben und auf die maximale Länge des eingestellten Gesamthubs zurückgestellt, sodass das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung eine hubverstellbare pneumatisch-hydraulische Vorrichtung mit einer Höhenspeicherfunktion bildet.
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In der vorliegenden Erfindung kann bei der oberen Ölkammer R2 je nach Öffnung/Schließung der zweiten Ventilöffnungen 47 wahlweise die Bildung eines abgedichteten Raums oder eine durchgängige Verbindung mit dem zweiten Ölkanal bewirkt werden, sodass, wenn die erfindungsgemäße hubverstellbare pneumatisch-hydraulische Vorrichtung für ein Fahrrad verwendet wird, sie entsprechend den Höhengewohnheiten des Benutzers verschiedene Einstellmodi (stufenlose Hubverstellung und Einstellung des gesamten Ausfahrhubs) bieten kann, um einen Fahrradsattel mit Speicherfunktion zu erreichen.
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Es wird auf die 11 bis 13 Bezug genommen. Die hubverstellbare pneumatisch-hydraulische Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung weist im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel auf. Der Unterschied zwischen dem zweiten Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel liegt hauptsächlich im Aufbau der zweiten Ventilgruppe 200. Insbesondere umfasst die erfindungsgemäße hubverstellbare pneumatisch-hydraulische Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels ebenfalls den Zylinder 10 und das Betätigungsrohr 20, wobei die erste Ventilgruppe 100 aus dem Öldichtungsventilsitz 30 und der ersten Kolbenstange 50 besteht und die zweite Ventilgruppe 200 einen Kolbenventilsitz 70 und eine zweite Kolbenstange 80 umfasst.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Kolbenventilsitz 70 als mehrstufiger Zylinder und dessen Achse als Schaftrohrabschnitt 71 ausgebildet, wobei zur Bildung eines Abschnitts mit kleinem Durchmesser 72 und eines Abschnitts mit großem Durchmesser 73 das obere Ende des Schaftrohrabschnitts 71 sich nach außen erweitert, die Umfangsfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 72 durch einen Dichtungsring mit der Innenfläche des Einstecklochsegments 22 des Betätigungsrohrs 20 hermetisch verbunden ist, sich der Abschnitt mit großem Durchmesser 73 am Ende des Schaftrohrabschnitts 71 befindet, die Umfangsfläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 73 durch einen Dichtungsring mit der Innenfläche des Innenrohrs 12 hermetisch verbunden ist, eine zweite Ventilöffnung 74 an der Verbindungsstelle des Schaftrohrabschnitts 71 mit dem Innenrohr 12 vorgesehen ist, die Innenfläche des Innenrohrs 12, die Außenfläche des Betätigungsrohrs 20, die Öldichtung 13 und das obere Ende des Kolbenventilsitzes 70 gemeinsam die obere Ölkammer R2 bilden und die Innenfläche des Innenrohrs 12, das untere Ende des Kolbenventilsitzes 70 und der Öldichtungsventilsitz 30 gemeinsam die untere Ölkammer R3 bilden. Auf diese Weise sind mehrere Lochkanäle 75 auf der Umfangswand des Schaftrohrabschnitts 71 des Kolbenventilsitzes 70 vorgesehen und mit der oberen Ölkammer R2 durchgängig verbunden, wobei die zweite Kolbenstange 80 beweglich in den Schaftrohrabschnitt 71 des Kolbenventilsitzes 70 eingeführt ist, um die zweite Ventilöffnung 74 zu schließen oder zu öffnen und den zweiten Ölkanal in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand zu versetzen.
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Es wird auf die 12 und 13 Bezug genommen. Im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Lochkanäle 75 des Kolbenventilsitzes 70 radial vom Schaftrohrabschnitt 71 zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 72 und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 73 ausgebildet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der Lochkanäle 75 des Kolbenventilsitzes 70 mehr als zwei betragen, vorzugsweise eine gerade Zahl sein, besonders bevorzugt sechs betragen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die beiden Enden der zweiten Kolbenstange 80 jeweils als ein Schaftabschnitt 81 und ein Kolbenkopf 82 ausgebildet, wobei zur Bildung eines Verjüngungsabschnitts 84 der Abschnitt zwischen dem Schaftabschnitt 81 und dem Kolbenkopf 82 verjüngt ist, der Verjüngungsabschnitt 84 einen unteren Übergangsabschnitt und einen oberen Übergangsabschnitt, die durch Durchmesseränderungen einstückig mit dem Schaftabschnitt 81 und dem Kolbenkopf 82 verbunden sind, aufweist und ein Halsabschnitt mit festem Durchmesser zwischen dem oberen Übergangsabschnitt und dem unteren Übergangsabschnitt vorgesehen ist. Die zweite Kolbenstange 80 ist beweglich in den Schaftrohrabschnitt 71 des Kolbenventilsitzes 70 eingeführt, wobei die Innenfläche des Schaftrohrabschnitts 71 und der Verjüngungsabschnitt 84 der zweiten Kolbenstange 80 gemeinsam einen oberen Ölraum R5 bilden und die zweite Ventilöffnung 74 des Kolbenventilsitzes 70, der obere Ölraum R5 und die Lochkanäle 75 gemeinsam einen zweiten Ölkanal des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung bilden. Auf diese Weise wird die Endöffnung des Schaftrohrabschnitts 71 des Kolbenventilsitzes 70 vergrößert, um die zweite Ventilöffnung 74 zu bilden, wobei das Ende des Kolbenkopfs 82 der zweiten Kolbenstange 80 sich erweitert, um einen scheibenförmigen Anschlagabschnitt 83 zu bilden. Dadurch, dass der Kolbenkopf 82 und der Anschlagabschnitt 83 beweglich in die Endöffnung des Schaftrohrabschnitts 71 des Kolbenventilsitzes 70 und die zweite Ventilöffnung 74 eingerastet oder von diesen getrennt sind, kann der zweite Ölkanal geschlossen oder geöffnet werden.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Dichtungsring von der zweiten Ventilöffnung 74 bis zu den Lochkanälen 75 des Schaftrohrabschnitts 71 des Kolbenventilsitzes 70 eingerastet. Es wird auf 12 Bezug genommen. Wenn die zweite Kolbenstange 80 den zweiten Ölkanal schließt, wird die zweite Ventilöffnung 74 durch den Anschlagabschnitt 83 verschlossen, wobei der Kolbenkopf 82 in den Schaftrohrabschnitt 71 des Kolbenventilsitzes 70 eingerastet wird und die Außenfläche des Kolbenkopfs 82 und die Innenfläche des Schaftrohrabschnitts 71 durch den Dichtungsring miteinander hermetisch verbunden sind, um den zweiten Ölkanal zu sperren. Es wird auf 13 Bezug genommen. Wenn zur Öffnung des zweiten Ölkanals die zweite Kolbenstange 80 eingefahren ist, ragen der Anschlagabschnitt 83 und ein Teil des Kolbenkopfs 82 in die untere Ölkammer R3 hinein, wobei die Außenfläche des Kolbenkopfs 82 vollständig vom an der Innenfläche des Schaftrohrabschnitts 71 befindlichen Dichtungsring getrennt ist. Der zwischen dem Verjüngungsabschnitt 84 und dem Schaftrohrabschnitt 71 befindliche obere Ölraum R5 wird in einen geöffneten Zustand versetzt, wodurch der zweite Ölkanal mit der oberen Ölkammer R2 und der unteren Ölkammer R3 durchgängig verbunden ist.
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Die Bedienung der hubverstellbaren pneumatisch-hydraulischen Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist gleich wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Zur Ausführung einer stufenlosen Hubverstellung wird die erste Kolbenstange 50 dahingehend gesteuert, dass der erste Ölkanal geöffnet wird, und die zweite Kolbenstange 80 dahingehend gesteuert, dass der zweite Ölkanal geschlossen wird, sodass das in die untere Ölkammer R3 gefüllte Öl A durch den ersten Ölkanal in die Öl-Gas-Mischkammer R1 hinein oder aus dieser herausfließt, wenn das Betätigungsrohr 20 ein- oder ausgefahren wird, um eine Hubverstellung des Betätigungsrohrs 20 zu realisieren. Nachdem das Betätigungsrohr 20 auf die erforderliche Höhe eingestellt wurde, kann der Fluss des Öls A dadurch gesperrt werden, dass die erste Kolbenstange 50 dahingehend gesteuert wird, dass der erste Ölkanal verschlossen wird, und kann das Betätigungsrohr 20 in der eingestellten Höhe positioniert werden, um den Zweck der Positionierung des Betätigungsrohrs 20 nach einer stufenlosen Hubverstellung zu erreichen.
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Bei der Einstellung des gesamten Ausfahrhubs des Betätigungsrohrs 20 können der erste Ölkanal durch Steuern der ersten Kolbenstange 50 und der zweite Ölkanal durch Steuern der zweiten Kolbenstange 80 geöffnet werden, wodurch sich das in der unteren Ölkammer R3 befindliche Öl A mit dem Ein- und Ausfahren des Betätigungsrohrs 20 so mitbewegt, dass es gleichzeitig über den ersten Ölkanal in die Öl-Gas-Mischkammer R1 hinein oder aus dieser herausfließt und über den zweiten Ölkanal in die obere Ölkammer R2 hinein oder aus dieser herausfließt, wobei, nachdem das Betätigungsrohr 20 auf den erforderlichen gesamten Ausfahrhub eingestellt wurde, die zweite Kolbenstange 80 dahingehend gesteuert wird, dass der zweite Ölkanal verschlossen wird, um den Fluss des Öls A in den zweiten Ölkanal zu sperren und somit den gesamten Ausfahrhub des Betätigungsrohrs 20 festzulegen.
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Die vorstehende Beschreibung stellt nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die vorliegende Erfindung beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden können, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine hubverstellbare pneumatisch-hydraulische Vorrichtung, umfassend einen Zylinder 10, ein darin angeordnetes Betätigungsrohr 20, einen Öldichtungsventilsitz 30, einen Kolbenventilsitz 40, 70, mehrere Ölkammern und mehrere Ölkanäle, wobei die zwei letzteren aus mehreren Kolben bestehen. Auf diese Weise werden die Ölkanäle durch Schließen oder Öffnen durch den Kolben in einen gesperrten oder einen geöffneten Zustand versetzt, wodurch ein Innendruck in den mit dem Öl (A)/Gas (B) gefüllten Ölkanälen entsteht, um das Betätigungsrohr 20 so zu steuern, dass es relativ zum Zylinder 10 nach unten gedrückt und eingefahren oder nach oben angehoben und zurückgestellt wird, sodass der gesamte Ausfahrhub des Betätigungsrohrs 20 verstellbar ist und dabei eine pneumatisch-hydraulische Vorrichtung mit Hubspeicherfunktion gebildet ist, um den Fahr- und Aufbewahrungsanforderungen des Fahrrads besser gerecht zu werden.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Betätigungsrohr
- 21
- Verjüngungslochsegment
- 22
- Einstecklochsegment
- 23
- Kombinationslochsegment
- 24
- Erweiterungsnut
- 10
- Zylinder
- 11
- Außenrohr
- 111
- Ringnut
- 12
- Innenrohr
- 13
- Öldichtung
- 131
- Schaftloch
- 20
- Betätigungsrohr
- 21
- Verjüngungslochsegment
- 22
- Einstecklochsegment
- 23
- Kombinationslochsegment
- 24
- Erweiterungsnut
- 30
- Öldichtungsventilsitz
- 31
- Schaftrohrabschnitt
- 32
- Abschnitt mit großem Durchmesser
- 33
- Abschnitt mit kleinem Durchmesser
- 34
- erste Ventilöffnung
- 35
- Lochkanal
- 36
- C-Ring
- 40
- Kolbenventilsitz
- 41
- Kolbenabschnitt
- 42
- Schaftverbindungsabschnitt
- 421
- Ringschulterabschnitt
- 43
- Ventilsitzabschnitt
- 431
- Ringnut
- 44
- Schaftkanal
- 45
- Aufnahmekanal
- 451
- Erweiterungssegment
- 452
- Kombinationssegment
- 46
- Kanal
- 47
- zweite Ventilöffnung
- 48
- Aufsteckelement
- 481
- Aufnahmeraum
- 482
- Aufsteckabschnitt
- 483
- Ringrippe
- 49
- Feder
- 50
- erste Kolbenstange
- 51
- Schaftabschnitt
- 52
- Kolbenkopf
- 53
- Anschlagabschnitt
- 54
- Verjüngungsabschnitt
- 541
- oberer Übergangsabschnitt
- 542
- unterer Übergangsabschnitt
- 543
- Halsabschnitt
- 55
- Montageausnehmung
- 56
- Mitbewegungselement
- 60
- zweite Kolbenstange
- 61
- Schaftkörper
- 62
- Kombinationsschaftkopf
- 63
- Kolbenkopf
- 631
- Dichtungsring
- 64
- Ölkanal
- 65
- Ölloch
- 70
- Kolbenventilsitz
- 71
- Schaftrohrabschnitt
- 72
- Abschnitt mit kleinem Durchmesser
- 73
- Abschnitt mit großem Durchmesser
- 74
- zweite Ventilöffnung
- 75
- Lochkanal
- 80
- zweite Kolbenstange
- 81
- Schaftabschnitt
- 82
- Kolbenkopf
- 83
- Anschlagabschnitt
- 84
- Verjüngungsabschnitt
- A
- Öl
- B
- Gas
- R1
- Öl-Gas-Mischkammer
- R2
- obere Ölkammer
- R3
- untere Ölkammer
- R4
- unterer Ölraum
- R5
- oberer Ölraum
