DE2341352C2 - Blockierbares Hubaggregat mit Endfederung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein blockierbares Hubaggregat, vorzugsweise für Stühle, bestehend aus emem Zylinder, in welchem ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben gleitet, wobei der Kolben den Innenraum des Zylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt und diese Arbeitsräume eine Druckgasfüllung oder eine Druckgas-Flüssigkeitsfüllung aufweisen und durch eine von außen willkürlich betätigbare Ventileinrichtung verbindbar sind, während die Kolbenstange am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders geführt und abgedichtet ist.

Derartige blockierbare Hubaggregate sind durch die DE-PS 15 54 479 und das DE-GM 68 09 581 bekannt. Bei Ausführungen, deren Füllung hauptsächlich aus einem unter Druck stehendem Gas besteht und die Flüssigkeitsfüllung lediglich zur Schmierung der KoI-benstange dient, wird in blockiertem Zustand eine Federwirkung durch die Kompressibilität der Gasfüllung erzielt. Beim Einbau derartiger Hubaggregate in Stühle ist es nachteilig, daß in völlig eingefahrenem Zustand der Kolbenstange, d. h., in der tiefsten Lage der Sitzfläche, keine Federung mehr vorhanden ist, da relativ zueinander bewegliche Teile zur Anlage kommen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein in seinem Aufbau einfaches Hubaggregat zu schaffen, welches auch am Ende der Einfahrbewegung der Kolbenstange eine Federwirkung aufweist. Dabei soll die Federwirkung dieses Hubaggregates ohne zusätzlich außen angeordnete Federelemenle erzielt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Zylinder am Endbereich der Einfahrbewegung des Kolbens eine Feder angeordnet ist und daß an dem dem Kolben zugewandten Ende der Feder im Zylinder Überbrückungskanäle vorgesehen sind, die die beiden Arbeitsräume längs des Einfederungsweges der Feder miteinander verbinden. Durch diese Überbrückungskanäle werden in der nahezu eingefahrenen Position der Kolbenstange infolge Überbrückung der willkürlich betätigbaren Ventileinrichtung die vom Kolben getrennten Arbeitsräume miteinander verbunden, so daß die im Zylinder angeordnete Feder in diesem Zustand bei axialer Belastung der Gasfeder wirksam wird. Die Auslegung der Feder erfolgt dabei so, daß sich bei einer Belastung von 75 kp der Sitzfläche in diesem Bereich ein Federweg von 15 ... 20mm ergibt Die Ausschubkraft der Gasfeder wirkt hierbei in derselben Richtung wie die Federkraft.

Eine sehr einfache Ausführung dieser Überbrükkungskanäle erhält man — wie die Erfindung zeigt — dadurch, daß diese durch mehrere in der Zylinderinnenwand angeordnete und im wesentlichen in axialer Richtung -^erlaufende Vertiefungen gebildet werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erhält man eine in der Herstellung besonders günstige Ausbildungsform dieser Überbrückungskanäle dadurch, daß diese durch einen Zylinderabschnitt gebildet werden, der einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Zylinder, in dem der Kolben mit wirksamer Blockiereinrichtung arbeitet.

Wie ein Merkmal der Erfindung zeigt, ist die Feder als zylindrische Schraubenfeder ausgebildet und an einem zylinderfesten Teil befestigt. Dadurch wird eine spürbare Änderung der Einfederkraft beim Übergang auf die Überbrückungskanäle vermieden und eine einwandfreie Federung der blockierbaren Gasfeder im Bereich des eingefahrenen Zustandes mit Sicherheit gewährleistet

Im nachfolgenden wird die Erfindung in beispielsweise dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Ansicht einer Gasfeder;

F i g. 2 einen Ausschnitt dieser Gasfeder, wobei Überbrückungskanäle durch einen mit einem größeren Innendurchmesser versehenen Zylinderabschnitt gebildet werden, und

F i g. 3 einen Ausschnitt durch die Gasfeder mit mehreren in axialer Richtung verlaufenden Vertiefungen als Überbrückungskanäle.

Die Ansicht des blockierbaren Hubaggregates nach F i g. 1 zeigt ein Behälterrohr 1, welches zur Aufnahme eines Befestigungskonus 7 eine Verlängerung in axialer Richtung aufweist. Der Befestigungskonus 7 dient zur Verbindung mit einem am Stuhlsitz angebrachten entsprechenden Gegenkonus. Zwischen dem unteren Ende des Befestigungskonus 7 und einem Ventilstößel 6, der in dem in dieser Figur nicht sichtbaren Abschlußkörper 16 unterhalb einer Sicke im Behälterrohr 1 angeordnet ist, befinden sich in diesem Behälterrohr 1 Aussparungen zur Aufnahme der Halterung für den Betätigungshebel 3, dessen Drehachse 4 außerhalb des Hubaggregates angeordnet ist. Eine unten aus dem Behälterrohr 1 austretende Kolbenstange 2 ist in diesem abgedichtet und geführt. Die Verbindung mit dem nicht eingezeichneten Fußgestell des Stuhles erfolgt am unteren Ende der Kolbenstange 2, wobei ein Axiallager 5 ein leichtes Drehen des Stuhlsitzes gegenüber dem

Fußgestell gestattet.

Der in F i g. 2 gezeigte Längsschnitt stellt einen Ausschnitt des unterhalb des Betätigungshebels 3 gelegenen Teiles der Kubeinrichtung dar. Durch die im Behälterrohr 1 befindliche Sicke wird der Abschlußkörper 16, welcher an seinem unteren Ende zur Zentrierung eines Zylinderrohres 8 dient, in axialet Richtung fixiert. Außerdem ist in diesem Abschlußkörper 16 eine von außen betätigbare Ventileinrichtung angeordnet, die beim Eindrücken des Ventilstößels 6 die Verbindung zwischen einem oberen Arbeitsraum 11 und einem unteren Arbeitsraum 12 herstellt. Beim Niederdrücken des Ventilstößels 6 wird ein Ringraum zwischen dem mit einem kleineren Durchmesser versehenen Abschnitt des Ventilstößels 6 und einer Ventildichtung freigegeben, wodurch über einen im Abschlußkörper 16 befindlichen Durchflußkanal 15 sowie einen zwischen dem Behälterrohr 1 und dem Zylinder 8 befindlichen Ringraum 13 sowie eine im Zylinder S befindliche Radialbohrung 14 die Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 11 und dem Arbeitsraum 12 geschaffen wird. Der mit der Kolbenstange 2 verbundene Kolben 9 ist in dieser Figur im Bereich von Überströmkanälen 18 eingezeichnet. Diese Überströmkanäle 18 werden durch einen gegenüber dem übrigen Zylinder 8 mit einem größeren Innendurchmesser versehenen Zylinderabschnitt 19 gebildet. In dieser Kolbenstellung ist die Abdichtung des Kolbens mittels der Kolbendichtung 10 aufgehoben und über den freien Querschnitt zwischen der Kolbendichtung 10 und der Innenfläche des Zylinderabschnittes 19 kann Gas vom Arbeitsraum 11 in den Arbeitsraum 12 und umgekehrt strömen. Die Blockierung durch das ^:.m Abschlußkörper 16 befindliche Ventil wird somit überbrückt und die Federwirkung wird durch eine am Kolben anliegende, als Schraubenfeder ausgebildete Feder 17 und die infolge der Druckgasfüllung auf die Kolbenstange 2 wirkende Ausfuhrkraft erzeugt. Bei der Auslegung der Feder 17 ist diese auf die Kolbenstange 2 wirkende Ausfah^rkraft der Gasfeder zu berücksichtigen, damit bei einer Belastung des Stuhlsitzes mit ungefähr 75 kp die Einfederung von etwa 15 bis 20 mm erhalten wird. Bei unbelastetem Sitz wird infolge der von der Schraubenfeder 17 und der Druckgasfüllung herrührenden Federkraft der Kolben 9 so lange nach unten geschoben, bis die Dichtung 10 am unteren Ende des Zylinderabschnittes 19 an der Innenfläche des Zylinders 8 zur Anlage kommt.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet sich von der nach Fig.2 im wesentlichen dadurch, daß.die Überbrückungskanäle 18 durch mehrere in axialer >o Richtung verlaufende Vertiefungen 20 gebildet werden. Die Lage des Kolbens 8 ist dabei in der blockierbaren Stellung eingezeichnet, wobei die Kolbenstangendichtung 10 an der Innenwand des Zylinders 8 dichtend anliegt. Ebenso ist in dieser Figur gezeigt, daß die zylindrische Schraubenfeder 17 in der blockierbaren Stellung des Hubaggregates nicht am Kolben zur Anlage kommt.

Da die Wirkungsweise von blockierbaren Hubaggregaten hinreichend bekannt ist, wird bei der nachfolgenden Beschreibung auf diese nur kurz eingegangen. Lediglich die Wirkungsweise des blockierbaren Hubaggregates in der tiefsten Position der Stuhlsitzfläche wird eingehend beschrieben.

Bei gewünschter Höhenverstellung des Stuhlsitzes wird über den Betätigungshebel 3 der Ventilstößel 6 nach unten gedrückt, wobei ein Ringraum zwischen dem mit kleinerem Durchmesser ausgeführten Abschnitt dieses Ventilstößels 6 und der Ventildichtung als Durchflußquerschnitt gebildet wird. Ist eine Höherstellen der Sitzfläche erwünscht, so erfolgt dies durch den Innendruck der Gasfeder, welche eine Ausfahrkraft erzeugt, die dem Druck mal der Kolbenstangenquer schnittsfläche entspricht. Dabei wird der Kolben 9 nach unten geschoben und das Druckmedium aus dem Arbeitsraum 12 kann über die Radialbohrung 14, den Ringraum 13, den Durchflußkanal 15 und über die Ventileinrichtung in den Arbeitsraum 11 strömen. Ist die gewünschte Höhe des Stuhlsitzes erreicht, so wird lediglich durch Loslassen des Betätigungshebels 3 der Ventilstößel 6 in die in den F i g. 2 und 3 eingezeichnete Lage zurückgedrückt, wodurch die Verbindung von Arbeitsraum 12 zum Arbeitsraum 11 unterbrochen ist. Die Einfederung beim Belasten der Sitzfläche wird lediglich durch die Kompressibilität der Gasfüllung erreicht und bei Entlastung der Sitzfläche kehrt der Kolben 9 in die eingestellte Lage zurück.

Ist das Tieferstellen der Sitzfläche erwünscht, so erfolgt dies ebenfalls durch Öffnen des Ventils über den Betätigungshebel 3 und den Ventilstößel 6. Durch die Belastung der Sitzfläche wird dann entgegen der Ausschubkraft die Kolbenstange 2 mit dem Kolben 9 nach oben bewegt, wobei aus dem Arbeitsraum 11 über die Ventileinrichtung und die Kanäle 15, 13 und 14 Druckmedium in den Arbeitsraum 12 fließt. Ist die gewünschte Lage der Sitzfläche erreicht, so wird durch Loslassen des Betätigungshebels 3 das über den Stößel 6 betätigbare Ventil geschlossen. Solange die Kolbenstangendichtung 10 nicht die Überbrückungskanäle 18 im Zylinder 8 erreicht, ist die Blockierung über das mit dem Ventilstößel 6 verbundene Ventil wirksam.

Wird jedoch die tiefste Stellung der Sitzfläche eingestellt, so bleibt durch Niederdrücken des Ventilstößels 6 die willkürlich betätigbare Ventileinrichtung zur Verbindung der Arbeitsräume 11 und 12 so lange offen, bis durch den einfahrenden Kolben 9 die Schraubenfeder 17 an der Stirnfläche dieses Kolbens 9 zur Anlage kommt und die Kolbendichtung 10 die Überbrückungskanäle 18 erreicht. Beim weiteren Einfahren des Kolbens 9 bilden sich nun zwischen der Kolbendichtung 10 und den Überbrückungskanälen 18 Durchflußöffnungen zwischen den Arbeitsräumen 11 und 12, die bei geschlossener Ventileinrichtung wirksam sind. Die Stellung des Kolbens 9 in der tiefsten Position der Sitzfläche ist in F i g. 2 dargestellt. Die Überbrückungskanäle 18 werden dabei durch den Zylinderabschnitt 19 gebildet, welcher einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Innendurchmesser des übrigen Zylinders 8. Die Federkraft wird in dieser Kolbenstellung durch die Schraubenfeder 17 und die Ausschubkraft der Druckgasfüllung erzeugt. Damit in jeder Knibenstellung die Federkraft gleich ist, wird die Schraubenfeder 17 entsprechend ausgelegt. Die durch den Innendruck der Gasfüllung erzeugte Ausschubkraft der Gasfeder ist dabei zu berücksichtigen, so daß, wie in den übrigen Bereichen, so auch in der Endlage, eine Einfederung von ungefähr 15 bis 20 mm bei einer Belastung von 75 kp erfolgt.

Selbstverständlich ist ein elastischer Anschlag bei einer Gasfeder nur mit einer Schraubenfeder möglich, jedoch ist ohne Anordnung der Überbrückungskanäle 18 eine sehr harte Federung in diesem Endbereich vorhanden, da sich die Federkraft der Schraubenfeder 17 zu der Federkraft der blockierten Gasfeder addiert.

Beispielsweise ist es ohne weiteres möglich, die Überbrückuneskanäle 18 in anderer Form zu verwirkli-

chen. Wesentlich ist dabei, daß im unteren Bereich der Sitzfläche die Verbindung des Arbeitsraumes 11 mit dem Arbeitsraum 12 hergestellt wird. So können die Kanäle auch schräg zur Zylinderachse verlaufen oder schraubenförmig ausgebildet sein. Ebenso ist es denkbar, eine Ventileinrichtung am Kolben zu schaffen, die ab einem bestimmten Einfahrweg den Durchfluß von einem Arbeitsraum zum anderen Arbeitsraum öffnet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Blockierbares Hubaggregat, vorzugsweise für Stühle, bestehend aus einem Zylinder, in welchem ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben gleitet wobei der Kolben den Innenraum des Zylinders in zwei Arbeitsräume unterteilt und diese Arbeitsräume eine Druckgasfüllung oder eine Druckgas-Flüssigkeitsfüllung aufweisen und durch eine von außen willkürlich betätigbare Ventileinrichtung verbindbar sind, während die Kolbenstange am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders geführt und abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (8) am Endbereich der Einfahrbewegung des Kolbens (9) eine Feder (17) angeordnet ist und daß an dem dem Kolben (9) zugewandten Ende der Feder (17) im Zylinder (8) Überbrückup.gskanäle (18) vorgesehen sind, die die bekJen Arbeitsräume (11, 12) längs des Einfederungsweges der Feder (17) miteinander verbinden.

2. Blockierbares Hubaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungskanäle (18) durch mehrere in der Wand des Zylinders (8) angeordnete und im wesentlichen in axialer Richtung verlaufende Vertiefungen (20) gebildet werden.

3. Blockierbares Hubaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungskanäle (18) durch einen mit einem größeren Innendurchmesser versehenen Zylinderabschnitt (19) gebildet werden.

4. Blockierbares Hubaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) als zylindrische Schraubenfeder ausgebildet und an einem zylinderfestsn Teil befestigt ist.