DE2225342A1

DE2225342A1 - Laengenverstellbare gasfeder

Info

Publication number: DE2225342A1
Application number: DE19722225342
Authority: DE
Inventors: Fritz Bauer
Original assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Current assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Priority date: 1972-05-25
Filing date: 1972-05-25
Publication date: 1973-12-06
Also published as: DE2225342B2; DE2225342C3; FR2192251A1; FR2192251B1

Description

Firma SUSPA-Federungstechnik GmbH, 8503 Altdorf b. Nürnberg

"Längenverstellbare Gasfeder"

Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare Gasfeder, insbesondere zum stufenlosen Höherverstellen von Stuhlsitzen o.dgl., bestehend aus einem eine Gasfüllung.aufweisenden Gehäuse, das durch ein Außenrohr und ein koaxial in diesem unter Bildung eines Ringkanals angeordneten Innenrohr gebildet ist, aus einer gegenüber dem Innenrohr abgedichteten, axial in diesem verschiebbaren Kolben an einer abgedichtet aus dem einen Ende des Gehäuses durch einen Stopfen herausgeführten Kolbenstange und aus einem am anderen Ende des Gehäuses angeordneten Ventil zum gesteuerten Verbinden des Innenraums des Gehäuses mit dem Ringkanal, der im Bereich des Stopfens ebenfalls mit dem Innenraum verbunden ist, wobei in einem Ventilkörper ein Gasdurchströmbohrungen verschließender bzw. freigebender Ventilstößel vorgesehen ist.

Eine derartige aus der DT-OS 1 8l2 282 bekannte längenverstellbare Gasfeder ist besonders gut geeignet, als selbständig tragendes, längenverstellbares, federndes, drehbares Element in einer Stuhlsäule zu dienen (DT-OS 1 931 ol2).

Bei dieser bekannten Gasfeder ist der Ventilkörper zweiteilig ausgebildet, wobei der außenliegende Teil mit dem Außen-

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Gespräche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche WlrScung '.

rohr durch eine umlaufende Schweißnaht verbunden ist. Der dem Ventilkörper gegenüberliegende Stopfen ist mit einer umlaufenden Ringnut versehen, in die das Außenrohr eingesicktvird. Zur Erzeugung einer Sicke ist es erforderlich, daß das wegen des hohen Gasdruckes verhältnismäßig stabile Außenrohr an dieser Stelle durch Abdrehen in seiner Wandstärke verringert wird, so daß hier am Außenumfang ein Absatz auftritt, der die Führungseigenschaften in einem Standrohr bei Verwendung der Gasfeder als Stuhlsäule gemäß der DT-OS 1 931 ol2 beeinträchtigt. Weiterhin ist durch die Art der zweiteiligen Ausbildung von Stopfen und Ventilkörper die Montage verhältnismäßig schwierig, wobei insbesondere die Schweißnaht zwischen dem äußeren Teil des Ventilkörpers und dem Außenrohr fertigungstechnischen Aufwand und Dichtungsprobleme zur Folge hat.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine solche längenverstellbare Gasfeder dahingehend zu verbessern, daß ihre Herstellung und Montage bei gleichzeitiger Erleichterung des Einbaus als Stuhlsäule in einen Stuhl vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Außenrohr als durchlaufend einstückiges, lediglich an seinen Enden um den Stopfen bzw. den Ventilkörper umgebördeltes Rohr von durchgehend etwa konstantem Außendurchmesser und etwa konstantem Innendurchmesser ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, daß als Außenrphr ein handelsübliches Rohr üblicher Wandstärke verwendet werden kann, das keiner zusätzlichen Bearbeitung durch Verringerung der Wandstärke in den Endbereichen des Rohres und/oder durch Einrollen einer Sicke zum Halten des Ventilkörpers bzw. des Stopfens bedarf. Das Außenrohr weist also außen und innen eine völlig glatte, nicht unterbrochene Mantellinie auf. Durch diese Ausbildung ist es weiterhin nicht erforderlich, daß beispielsweise der Ventilkprper an diesem Außen-

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rohr angeschweißt wird, was außer dem Arbeitsmehraufwand auch zu einer Schwächung des Querschnitts und insbesondere einer Gasundichtheit führen kann. Hierdurch wird auch über die volle Länge des Gehäuses ein ungestörter Durchmesser erzielt, was sich besonders vorteilhaft auf die Gebrauchseigenschaften insbesondere als selbsttragende Stuhlsäule auswirkt, wie sie in der DT-OS 1 931 ol2 beschrieben ist.

Die Erfindung kann in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet werden, daß der Ventilkörper und der Stopfen mit dem Innenrohr kraftschlüssig verbunden sind. Hierdurch ist eine äußerst einfache Montage möglich, da die aus dem fertig vormontierten Ventil, dem Innenrohr und dem Stopfen, einschließlich Kolbenstange und Kolben bestehende vormontierte Einheit einfach in das 'Außenrohr eingeschoben werden kann, woran sich das Umbördeln anschließt- Zwischen Ventilkörper und Innenrohr wird hierbei gleichzeitig eine gasdichte Verbindung hergestellt.

Hierbei ist es wiederum sehr vorteilhaft, wenn der Ventilkörper einstückig und im wesentlichen zylindrisch mit etwa dem Innendurchmesser des Außenrohres entsprechendem Außendurchmesser ausgebildet ist. Die Vormontage des Stopfens ist bei einem zweiteiligen Stopfen dann besonders einfach, wenn die beiden Teile des Stopfens miteinander fluchtende Eindrehungen aufweisen, in die unter kraftschlüssiger Verbindung dieser beiden Teile eine Lippendichtung einsetzbar ist, so daß diese Teile während der Montage bereits fest zusammenhalten.

Weitere Vorteile und Merkmale, der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung, die eine Gasfeder gemäß der Erfindung im Längsschnitt zeigt, und eine Abwandlung mit konischem Ventilbereich.

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Jede der Erfindung zugrundegelegte Gasfeder weist ein

Gehäuse 11 auf, das im wesentliehen aus zwei konzentrisch ineinander gelagerten Rohren 12, Ij? mit unterschiedlichem Durchmesser besteht. Zwischen dem Außenrohr 12 und dem Innenrohr 13 ist aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers der beiden Rohre ein Ringkanal 14 gebildet. In dem Innenrohr ist ein scheibenförmiger Kolben 15 axial verschiebbar angeordnet, der über einen in einer Ringnut.ΐβ angeordneten Dichtungsring 17 gasdicht mit seinem Außenumfang gegenüber dem Innenrohr 1J5 abgedichtet ist. Der Kolben 15 ist an einem Ende einer koaxial zum Gehäuse 11 geführten Kolbenstange 18 befestigt. Diese Kolbenstange ist aus einem Ende des Gehäuses 11 herausgeführt. An diesem Ende ist das Gehäuse 11 durch einen in das Außenrohr 12 eingeführten Stopfen 19 verschlossen, der an seinem Außenumfang eine Ringnut 2o aufweist, in der eine Ringdichtung 21 angeordnet ist, sodaß ein Gasdurchtritt zwischen dem Außenumfang des Stopfens 19 und der Innenwandung des Außenrohres 12 nicht möglich ist.

Der Stopfen 19 besteht aus zwei axial hintereinander angeordneten Teilen 22, 2J, die beide außer einer durchgehenden axialen 3ohrung zur Durchführung der Kolbenstange l8 in den aneinandergrenzenden Bereichen jeweils miteinander fluchtende, zylindrische Eindrehungen 24, 25 aufweisen, in denen eine Lippendichtung 2β untergebracht wird, durch die die Kolbenstange 18 gas- und flüssigkeitsdicht nach außen geführt ist. ■ Die Lippendichtung 26 sitzt so stramm in den beiden Eindre-. hungen 24, 25, daß auch in diesem Bereich ein Gas- oder Flüssigkeitsaustritt unmöglich ist, und daß insbesondere nach dem Zusammenfügen der beiden Teile 22, 2j5 des Stopfens unter Einsetzung der Lippendichtung 26 diese drei Teile

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v.'älirend der Montage fest zusammenhalten. Der dem Innenraurr. 27 . duo Gehäuses 1 i. zugewandte Teil 23 des Stopfens 19 v/eist einer. Zentrieransatz 27aauf, auf den das Innenrohr 13 fest -aufösprcßt wird. Dieser Teil 23 des Stopfens 19 weist eine den Ringkanal 14 mit den Innenraum 27 verbindende Ausnehmung 28 auf, wobei aufgrund der gasdichten Führung des Kolbens 15 in dem Innenrohr 13 diese Verbindung nur zwischen- dem Teil" des Innenraums 27 besteht, der sich zwischen dem Kolben 15 und dem Stopfen 19 befindet. Der Stopfen 19 und insbesondere dessen außenliegender Teil 22 wird durch eine Umbördelung 29 des Außenrohres 12 axial gegen Bewegungen aus dem Gehäuse 11 heraus gesichert.

An anderen Ende des Gehäuses 11 ist ein im wesentlichen zylindrischer Ventilkörper 30 in das auch an diesem Ende über das Innenrohr 15 hinausstehende Außenrohr 12 .eingesetzt, wobei eine gasdichte Verbindung zwischen dem Außenumfang dieses Ven-" tilkörpers 3o und dem Innenumfang des Außenrohres 12 durch in Ringnuten Jl des Ventilkörpers 3o angeordnete Dichtringe 32 erzielt wird. Der Ventilkörper Jo weist an seinem dem Innenraura 27 zugewandten Ende einen Zentrieransatz 33 auf, dessen Durchmesser so bemessen 1st, daß das Innenrohr 13 fest auf diesen . Zentrieransatz 33 aufgepreßt werden kann. Eine gasdichte Ver-' bindung zwischen dem Zentrieransatz 33 und dem "aufgepreßten Ende des Innenrohres 13 wird durch eine in einer Ringnut 34 ■ des Zentrierahsatzes angeordnete Ringdichtung 35 erreicht.

In dem Ventilkörper befindet sich eine koaxiale Bohrung, die sich über die ganze Länge des Ventilkörpers 3o erstreckt. In dieser Bohrung. 3o. ist eine Ringnut 37 durch Hinterdrehung gebildet. Von dieser Ringnut 37 erstreckt sich eine schrägliegende Bohrung 38 zu der Ecke, wo der Zentrieransätζ 33 beginnt, sodaß eine Verbindung zwischen der Ringnut 37 und den Ringkanal 14 zwischen dem Außenrohr 12 und dem Innen rohr 13 besteht. Beiderseits der Ringnut 37.sind Ringdichtun

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gen 39 angeordnet zwischen denen sich eine- Dis.tanzhülse 4o befindet.

Die Dichtungen 39 und die Distanzhülse 4o werden gegen axiale Bewegungen nach außen durch eine Führungsbüchse 4.1 aus thermoplastischem Kunststoff gesichert, die gegen ein Herausrutschen aus dem Ventilkörper Jo dadurch gesichert ist, daß der aus Aluminium bestehende Ventilkörper 3o gegen den Außenbund der Führungsbüchse 41 an mehreren Stellen 42 verstemmt ist.

• Auf der dem Innenraum .27 der Gasfeder zugewandten Seite ist in'die Bohrung 36 eine Sicherungsbüchse 4j5 eingesetzt, deren ·.

• Bund ebenfalls durch Verstemmen des zugeordneten Randes des Ventilkörpers 3o gehalten wird. . ''" ■ ' . ■

In der Führungsbüchse 41 wird ein sich durch den ganzen Vent 11-körper j5o hindurch erstreckender Ventilstößel 44 geführt, der . an seinem dem Innenraum 27 des Gehäuses 11 zugewandten Ende einen Anschlagteller 45 aufweist, der in geschlossenem Zustand _h des Ventilstößels gegen die Sicherungsbüchse anliegt. De£ Ventil- *'stößel weist eine ringförmige Eindrehung 46 auf, die sich in •dem in der Zeichnung dargestellten geschlossenen Zustand des Ventilstößels 44 im Bereich der Ringnut 37 bzw. der Distanz- .■■ ·... hülse 4o, also zwischen den beiden Ringdichtungen 39 befindet. , Diese beiden Ringdichtungen 39 liegen dicht'einerseits an der Bohrung 36 und andererseits an dem Ventilstößel 44 an. Das . Endendes Außenrohres 12 ist um den Außenrand des Ventilkörpers 3p umgebördelt, södaß durch diese Umbördelung 47 ^ine axiale Sicherung des Ventilkörpers erfolgt.

'Diese Ausgestaltung der Gasfeder ermöglicht eine außerordent-

• lieh'einfache Montage. Die beiden Teile 22 und 23 des Stopfens 19 werden unter gleichzeitigem Einsetzen der Lippendichtung 26

' in die Eindrehungen 24 und 25 zusammengeschoben, wobei aufgrund

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des festen Sitzes der Lippendichtung 26 in den Einerehungen 24 und' 25 diese drei Teile fest zusammengehalten werden. Anschließend wird die bereits mit dem Kolben I5 versehene Kolbenstange nach Einsetzen des Dichtungsrings 17 in die Ringnut 1& des Kolbens 15 durch den Stopfen 19 hindurchgeschoben. Im Anschluß daran wird das Innenrohr ij3 über den Kolben I5 hinweg . auf den Zentrieransatz 27a des Teiles 25 des Stopfens 19 aufgedrückt oder gepreßt. '

Zeitlich parallel dazu werden in die Bohrung 36 des Ventilkörpers 5o die Distanzhülse 4o, dann von beiden Seiten die Hingdichtungen 39 und entsprechend die Führungsbüchse Al und die Sieherungsbüchse 43 eingeführt und .anschließend Jeweils die Führungs- büchse 41 und die Sicherungsbüchse 43 durch Verstemmen des Ventilkörpers festgeklemmt. Anschließend wird der fertig vormontierte Ventilstößel 44 mit Anschlagteller 45 eingeschoben, der aufgrund der elastischen Anlage der beiden Ringdichtungen .39 ausreichend fest gehalten wird. Anschließend werden die drei Hingdichtungen 32 und 35 ift die zugehörigen Ringnuten 3I bzv/. 3²»¹ des Ventilkörpers 3° eingelegt und der Ventilkörper 30 mit seinem Zentrieransatz 35 in das andere Ende des Innenrohres 13 eingepreßt. Die Umbördelung 29 des Außenrohres 12 ist bereits vorgenommen. Anschließend wird dieser im wesentlichen aus Oberem Ventil 30 bis 46, Innenrohr 13, Stopfen I9 mit Lippendichtung 26 und Kolbenstange l8 mit Kolben 15 und. Dichtungsring 17 bestehende Bausatz in das Außenrohr 12 bis gegen die Umbördelung 29 eingeschoben und anschließend die Umbördelung 47 hergestellt.· Damit ist die Gasfeder fertig montiert. . :

Das Füllen der Gasfeder mit Druckgas geht in der Weise vor sich, daß der Ventilstößel 44 so weit in das Gehäuse 11 hir_r ., eingeschoben v/ird, daß sein äußeres freies Ende unterhalb ■ ■: der an die Führungsbüchse 41 angrenzenden Ringdichtung 39 liegt.,, scjdaß durch die Führungsbüchse?; in dor Distanzhülse 4o

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befindliche Bohrungen 48, die in der Bohrung 36 des'Ventilkörpers 30 befindliche Ringnut 37, die schrägliegende Bohrung 4o·, ■ den Hingkanal 14 zwischen Innenrohr IjJ und Außenrohr 12 und die Ausnehmung 28 im Stopfen 19 das Druckgas in den Innenraum 27, und zwar in aen zwischen dem Kolben 15 und dem Stopfe.n 19 lie-

• genden Innenraum der Gasfeder strömen kann, wobei der Kolben - nebst- Kolbenstange 18 vollständig bis zum Anschlag gegen den Ventilstößel 44 bewegt wird. Anschließend wird der Ventilstößel •ⁱ44 wieder in seine in der Zeichnung dargestellte Ruhelage ge-

• bracht. Das Hineinschieben des Ventilstößels 44 und das " . V/iederhinausziehen zum-Pullen der Gasfeder mit Druckgas kann dadurch erleichtert werden, daß am äußeren Ende des

• Ventilstößels 44 ein Gewindenippel, angebracht wird, auf den eine Einschubstange aufgeschraubt wird. Dieser Gewindenippel

: kann naoh dem Füllen der Gasfeder entfernt werdenjüle Gas-. feder arbeitet folgendermaßen: In .der in der Zeichnung dar gestellten Ruhelage des Ventilstößels 44 ist eine Gasströmung .... durch das Ventil unterbunden, sodaß der Kolben 15 und damit die Kolbenstange l8 sich In einer statischen- Ruhelage befinden, um die allerdings ein Federn aufgrund der Kompressibilität der Gaspolster auf beiden Seiten des Kolbens 15 möglich ist. Zum Längenverstellen der Gasfeder, d.h. zur Veränderung der >'■· relativen Lage von Kolben 15 und Kolbenstange l8 gegenüber dein ,'.-'gehäuse 11 wird der Ventilstößel 44 so weit in den Ventilkörper hineingeschoben, daß die ringförmige Eindrehung 46 im Ventil* . stößel 44 die untere, dem Innenraua 27 der Gasfeder zugewandte Ringdichtung 39 überbrückt, sodaß eine.Gasströmung vom zwischen Kolben 15 und Ventilkörper 30 befindlichen Teil des Innenrauraeö

• 27 durch den Ringspalt 49 zwischen der Sicherungsbüchse 43 * ..und dem Ventilstößel 44, die ringförmige Eindrehung 4β im Ventilstößel 44, die Drosselbohrungen 48 in der Distanzhülse 4o, die Ringnut 37 in der Bohrung 36 des Ventilkörpers 30, die

• ßchrägliegende .Bohrung '38 im Ventilkörper 3o, den Ringkanal

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zwischen Innenrohr 13 und Außenrohr 12 und die Ausnehmung 28 im Teil 23 des Stopfens 19 in den zwischen Kolben 15 und Stopfen 19 befindlichen Teildes Innenraums 27 erfolgen kann. Die Gasströmung ist selbstverständlich gleichermaßen in umgekehrter Richtung möglich. Wird nach öffnen des Ventils, d.h. nach Einschieben des Ventilstößels .44, die Gasfeder nicht belasstet, so wird aufgrund des herrschenden Gasdruckes die Kolbenstange 18 nach außen geschoben, während im Falle einer Belastung Kolben 15 und Kolbenstange 18 in die Gasfeder hineingeschoben werden. Durch Ausbildung der Bohrungen 48 in der Distanzhülse 4o als Drosselbohrungen und durch Wahl eines kleinen Ringspaltes 49 zwischen der Sicherungsbüchee 43 und dem Ventilstößel 44 wird die Gasströmung derartig gedrosselt, daß bei öffnen des Ventils in entlastetem Zustand der Gasfeder die Kolbenstange 18 nur langsam aus dem Gehäuse 11 hinausgeschoben wird. Dadurch, daß das Verhältnis der Querschnitte des Innenraums 27 und der Kolbenstange 18 verhältnismäßig groß gewählt wird, kann eine sehr flache Weg-Kraft-Kennlinie der Gasfeder erreicht werden.

Der Ventilkörper 3o kann auch, wie in Fig. 2 angedeutet, sich nach außen verjüngend ausgebildet sein, so daß auf dem entsprechenden, durch Anrollen gebildeten konischen Abschnitt des Gehäuses 11 ein Klemmkonus entsprechend dem DT-Gbm 7 0I9 zur Befestigung an einer Tischplatte oder einem Stuhlsitz angebracht werden kann. Eine solche Konusverbindung weist bekanntlich den Vorteil auf, daß sie durch einfaches Ineinanderstecken des konischen Abschnitts 50 und des Klemmkonus herstellbar ist.

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Claims

1.) Längenverstellbare Gasfeder, insbesondere zum stufenlosen Höherverstellen von Stuhlsitzen o.dgl., bestehend aus einem eine Gasfüllung aufweisenden Gehäuse, das durch ein Außenrohr und ein koaxial in diesem unter Bildung eines Ringkanals angeordneten Innenrohr gebildet ist, aus einem gegenüber dem Innenrohr abgedichteten, axial'in diesem verschiebbaren Kolben an einer abgedichtet aus dem einen Ende des Gehäuses durch einen Stopfen herausgeführten Kolbenstange und aus einem am anderen Ende des Gehäuses angeordneten Ventil zum gesteuerten Verbinden des Innenraums des Gehäuses mit dem Ringkanal, der im Bereich des Stopfens ebenfalls mit dem Innenraum verbunden ist, wobei in einem Ventilkörper ein Gasdurchströmbohrungen verschließender, bzw. freigebender Ventilstößel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (12) als durchlaufend einstückiges, lediglich an seinen Enden um den Stopfen (19) bzw. den Ventilkörper (3o) umgebördeltes Rohr von durchgehend etwa konstantem Auöendurchmesser und etwa konstantem Innendurchmesser ausgebildet ist.

2.) Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (Jo) und der Stopfen (19) mit dem Innenrohr (13) kraftschlüssig verbunden sind.

3.) Gasfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (30) einstückig und im wesentlichen zylindrisch mit etwa dem Innendurchmesser des Außenrohres (12) entsprechenden Außendurchmesser ausgebildet ist.

4.) Gasfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (30) einstückig und sich nach außen verjüngend ausgebildet ist, daß sein größter Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Außenrohres (12) entspricht und daß das Außenrohr (12) entsprechend der Verjüngung des Ventilkörpers an diesen angerollt ist.

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5·) Gasfeder mit einem zweiteiligen Stopfen nach einem der Ansprüche 1 bis #, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (22, 23) des Stopfens (19) miteinander fluchtende Eindrehungen (24, 25) aufweisen, in die unter kraftschlüssiger Verbindung dieser beiden Teile eine Lippendichtung (26) einsetzbar ist.

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