DE2345503A1

DE2345503A1 - Mechanische verriegelung an gasfedern

Info

Publication number: DE2345503A1
Application number: DE19732345503
Authority: DE
Inventors: Castor Fuhrmann; Panayotis Kaptanis
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1973-09-08
Filing date: 1973-09-08
Publication date: 1975-03-20
Also published as: JPS578978B2; GB1476496A; US3938793A; FR2243372A1; FR2243372B1; JPS5054775A; DE2345503C2; IT1020717B

Description

STABILUS GMBH - KOBLENZ

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG Mechanische Verriegelung an Gasfedern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasfeder, bestehend u. a. aus einem mit Druckgas gefüllten Zylinder, einem darin verschiebbaren Kolben, einer aus dem Zylinder herausgeführten Kolbenstange sowie einer Kolbenstangendichtung.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 208 557 ist beispielsweise eine Gasfeder bekannt, welche durch eine außenliegende Verriegelung in verschiedenen Stellungen mechanisch verriegelbar ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine leicht lösbare mechanische Verriegelung für Gasfedern zu erstellen, welche die Nachteile der bekannten Ausführungsformen vermeidet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sowohl an der Kolbenstange als auch an dem Zylinder Mittel zu einer gegenseitigen mechanischen Verriegelung angeordnet sind und das Ein- und Ausschalten durch die Relativbewegung zwischen Kolbenstange und Zylinder erfolgt. Damit ist die Möglichkeit gegeben, ohne zusätzliche Betätxgungsorgane und ohne zusätzliche Handgriffe die Verriegelung der Gasfeder.durchzuführen. Es ist weiterhin die Möglichkeit gegeben, diese Verriegelung im ausgefahrenen bzw. im eingefahrenen Zustand, je nach Anordnung der Verriegelungsmittel, durchzuführen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Mittel zur Verriegelung im Bereich der ausgefahrenen Kolbenstange betätigbar sind. Damit ist beispielsweise bei der Verbindung einer Türe oder einer Klappe mit einer Gasfeder zum Gewichtsausgleich die Möglichkeit gegeben, diesen Gegenstand in der geöffneten Stellung zu arretieren.

B09812/0U7

Im Sinne der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Mittel zur Verriegelung im Zylinder der Gasfeder angeordnet sind. Damit ist allen Teilen, welche zur Verriegelung herangezogen werden, der größtmögliche Schutz vor Verschmutzung und damit vor Verschleiß dadurch gegeben, daß diese Teile innerhalb der Gasfeder angeordnet sind und dadurch· in einem durch eine exakte Abdichtung geschützten Raum untergebracht sind. Weiterhin sind sie dadurch auch den Einflüssen von unsachgemäßer Veränderung durch Bedienungspersonal entzogen.

Es wird gemäß der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, daß die Mittel zur Verriegelung im Bereich zwischen dem Kolben in ausgefahrener Stellung und der Kolbenstangenführung angeordnet sind.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Verriegelung durch Reibschluß erfolgt. Dadurch kann mit geringem technischen Aufwand die Verriegelung den jeweils gegebenen Einbauverhältnissen leicht angepaßt werden.

Der Reibschluß wird durch einen in der Nähe des Kolbens auf der Kolbenstange sich in Richtung auf den Kolben erweiternden Konus gebildet, mit einer an den Konus anschließenden Ringnut, in Verbindung mit einer Nut im Zylinder im Bereich der Kolbenstangenführung und einem lose in dieser Nut angeordneten Sprengring, wobei zum Verriegeln der Sprengring nach dem Aufsteigen auf den Konus in die Ringnut durch Eigenspannung zu liegen kommt. Diese Art der Verriegelung zeichnet sich aus durch eine geringe Anzahl von Einzelteilen, welche sich zudem leicht her-, stellen und für den jeweiligen Einbaufall variieren lassen.

Gemäß der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Ringnut im Zylinder in axialer Richtung eine Erstreckung vom Mehrfachen der Stärke des Sprengringes aufweist. Damit kann in solchen Fällen, in welchen die Verriegelung eine größere Kraft aufnehmen " muß, die Entriegelung mit Hilfe des Schwungmomentes der Tür bzw. der Klappe leicht vorgenommen werden.

509812/0U7

Ein Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Nut in einer Hülse angeordnet ist, welche im Zylinder geführt und in axialer Richtung durch die Kolbenstangenführung und eine Sicke in der Zylinderwandung fixiert ist. Damit läßt sich die Nut für den Sprengring unabhängig von der Herstellungsart des Zylinders herstellen und bearbeiten.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Verriegelung durch Pormschluß. Damit wird der Vorteil erzielt, daß die Verriegelung und die Entriegelung ohne zusätzlichen Kraftaufwand erfolgen.

In vorteilhafter Weise ist die Verriegelung durch Pormschluß so aufgebaut, daß auf der Kolbenstange eine Nockentrommel mit Nocken und Abweisflanken verdrehbar, aber axial fixiert angeordnet ist und am Zylinder in Richtung der ausfahrenden Kolbenstange zuerst eine Nockenhülse mit Abweisflanken und Rasten und dann eine Nockenkrone, ebenfalls mit Abweisflanken, fest angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung wird eine besonders betriebssichere und ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand durchzuführende Punktion erreicht, wobei tteim Ausfahren der Kolbenstange die Abweisflanken der Nocken an den den Nocken zugekehrten Abweisflanken der Nockenhülse unter gleichzeitigem Verdrehen der Nockentrommel auf der Kolbenstange entlanggleiten, an den Abweisflanken der Nockenkrone ebenfalls entlanggleiten und durch die hierbei erfolgte Drehung beim Einfahren der Kolbenstange die Nocken in den Rasten der Nockenhülse arretiert sind.

Auf ähnliche, sehr einfache Weise wird die Entriegelung durchgeführt, indem beim erneuten Ausfahren der Kolbenstange durch Entlanggleiten der Abweisflanken der Nocken an den Abweisflanken der Nockenkrone eine weitere Verdrehung der Nockentrommel erzieibar ist. Dieser Vorgang ist somit bei jedem Ausfahrvorgang der Kolbenstange gleich wiederholbar.

- 4 5098 12/0U7

' Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Nocken· auf der Nockentrommel radial nach außen vorstehen und die Abweisflanken sowie die Rasten von Nockenhülse und Nockenkrone radial nach innen vorstehen.

Es ist weiterhin für die Herstellung der Einzelteile der Verriegelung vorteilhaft, daß Nockenhülse und Nockenkrone im Zylinder geführt und in axialer Richtung hintereinander liegend durch die Kolbenstangenführung und eine Sicke in der Zylinderwandung fixiert sind.

Unter bestimmten Voraussetzungen ist es vorteilhaft, die Nockentrommel fest an der Kolbenstange anzuordnen und Nockenhülse mit Nockenkrone zusammen verdrehbar im Zylinder zu lagern. Bei dieser Ausführung wäre es beispielsweise möglich, die Kolbenstange und die Nockentrommel einteilig herzustellen.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, die Nocken radial nach innen weisend am Zylinder anzuordnen und die Abweisflanken und Rasten von Nockenkrone und Nockenhülse radial nach außen weisend an der Kolbenstange anzuordnen. Damit wäre die Herstellung der nach innen weisenden Erhebungen der Verriegelung durch die einfachere Form der Nocken vereinfacht worden, während die radial nach außen weisenden Abweisflanken und Rasten herstellungstechnisch keine so großen Probleme aufgeben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig, 1 den Längsschnitt durch eine Gasfeder mit Reibschlußverriegelung;

Fig. 2 den Längsschnitt durch eine Gasfeder mit Formschlußverriegelung;

Fig. 3 die Abwicklung der Verriegelungselemente gemäß Fig. 2.

- 5 509812/0U7

Pig. 1 zeigt den Längsschnitt durch eine Gasfeder, bestehend aus dein Zylinder 6 und einem an dem Zylinder angeordneten Befestigungsauge 21. An dem entgegengesetzten Ende des Zylinders befindet sich die Kolbenstangenführung 10 mit einer Abdichtung gegenüber der Druckgasfüllung. Die Kolbenstange 7 weist ebenfalls ein Befestigungsauge 20 auf. Am zylinderseitigen Ende der Kolbenstange 7 ist ein Kolben 8 angeordnet. Auf der Kolbenstange, anschließend an den Kolben 8, ist eine Aufziehbuchse 1 fest angeordnet, welche eine Ringnut 3 aufweist und, daran anschließend, in Richtung auf das Befestigungsauge 20, einen Konus 2. Dieser Konus 2 verjüngt sich in Richtung auf d^.s Befestigungsauge 20 bis zu dem in der Kolbenstangenführung 10 vorgegebenen Durchmesser der Kolbenstange 7. Im Zylinder 6 ist anschließend an die Kolbenstangenführung 10 eine Hülse 9 angeordnet, welche an ihrem Innendurchmesser eine Nut 4 aufweist. In dieser Nut 4 ist ein Sprengring 5 lose angeordnet. Die Hülse 9 ist durch eine Sicke 19 im Zylinder 6 und durch die Kolbenstangenführung 10 axial gesichert.

Die Wirkungsweise der Gasfeder gemäß Fig. 1 ist folgende:

Die dargestellte Gasfeder wird beispielsweise zur Gewichtsentlastung einer Tür oder Klappe herangezogen. Dabei ist sie so angeordnet, daß im geschlossenen Zustand der Tür oder Klappe die Kolbenstange 7 mit dem Kolben 8 im Zylinder 6 eingefahren ist, d. h.j die Gasfeder die kleinste Längenausdehnung aufweist. Zum öffnen der Tür oder Klappe muß eine bestimmte Kraft aufgebracht werden, welche durch die Unterstützung der Gasfeder sehr gering gehalten werden kann. Im nahezu ausgefahrenen Zustand der Gasfeder beginnt die mit der Kolbenstange 7 fest verbundene Aufziehbuchse 1 über ihren Konus 2 den Sprengring 5 anzuheben, und zwar über den gesamten Bereich der Längenerstreckung der Nut H in der Hülse 9. Sobald der Sprengring 5 an der kolbenstangenführungsseitigen Kante der Nut 4 zur Anlage kommt, wird er beim weiteren Ausfahren der Gasfeder über den Konus 2 geschoben, bis er durch seine eigene radiale Vorspannung .in die Ringnut 3 einschnappt.

- 6 509812/0U7

Durch entsprechende Ausbildung der Schräge der Ringnut 3 kann die Haltekraft dieser Verriegelung variiert werden. Zum Entriegeln muß naturgemäß eine größere Kraft' aufgebracht werden als zum normalen Einfahren der Gasfeder. Um die Entriegelung ohne größeren Kraftaufwand durchführen zu können, ist die Nut 4 in der Hülse 9 in axialer Richtung größer ausgeführt als der Drahtquerschnitt des Sprengringes 5· Auf diese Weise ist es möglich, den Sprengring 5 mit Schwung aus der Ringnut 3 herauszustoßen und die Entriegelung durchzuführen. Sowohl das Ausfahren der Gasfeder mit Verriegeln als auch das Einfahren mit Entriegeln kann dadurch mit einer Hand ohne jeglichen weiteren Handgriff durchgeführt werden.

Fig. 2 zeigt eine Gasfeder mit einer formschlüssigen Verriegelung. Die Gasfeder besteht aus dem Zylinder 6 mit dem Befestigungsauge 21. An dem dem Befestigungsauge entgegengesetzten Ende des Zylinders 6 ist die Kolbenstangenführung 10 angeordnet. An dieser Stelle durchdringt die Kolbenstange 7 die Kolbenstangenführung 10 und endet in einem Befestigungsauge 20. Am entgegengesetzten Ende der Kolbenstange 7 weist diese den Kolben 8 auf. In der Nähe des Kolbens 8 ist auf der Kolbenstange 7 eine Nockentrommel 11 angeordnet, welche an ihrem äußeren Umfang Nocken 12 am Umfang verteilt aufweist. Die Nocken 12 sind gegenüber der Nockentrommel 11 radial nach außen erhaben. Die Nokkentrommel 11 ist auf der Kolbenstange 7 verdrehbar angeordnet, aber axial festgelegt. Anschließend an die Kolbenstangenführung 10 befinden sich im Zylinder 6 und durch diesen geführt eine Nockenkrone 17 sowie eine Nockenhülse 14, welche durch eine Sicke 19 im Zylinder 6 verspannt sind. Sowohl die Nockenhülse 14 als auch die Nockenkrone 17 weisen Kurvenbahnen in Form von Nocken auf, welche radial nach innen vorstehen. Eine Abwicklung sämtlicher Kurvenbahnen ist in Fig. 3 wiedergegeben. Danach weisen die Nocken 12 der Nockentrommel 11 Abweisflanken 13 auf. Die Nockenhülse 14 weist Abweisflanken 15 und Rasten 16 auf und die Nockenkrone 17 weist ebenfalls Abweisflanken 18 auf.

— 7 —

509812/0U7

Die Wirkungsweise der Gasfeder gemäß Pig. 2 in Verbindung mit den Kurvenbahnen gemäß Pig. 3 ist folgende:

•Die Anordnung der Gasfeder gemäß Fig. 2 erfolgt prinzipiell wie bei Fig. 1 zum Gewichtsausgleich an Klappen oder Türen. Auch hierbei ist die Anordnung so getroffen bzw. die Ausschubkraft der Gasfeder so bemessen, daß die zu betätigenden Klappen bzw. Türen durch eine zusätzliche Kraft des Bedienenden bewegt werden müssen. Auch hierbei ist bei geschlossener Tür bzw. Klappe die Gasfeder eingefahren und die Teile der Verriegelung voneinander getrennt. Beim Ausfahren der Gasfeder bewegt sich die Nockentrommel 11 zusammen mit der Kolbenstange 7 in Richtung auf die Kolbenstangenführung 10 zu. Im Verlauf dieser Bewegung nähern sich die Abweisflanken 13 der Nocken 12 der Nockentrommel 11 den Abweisflanken 15 der Nockenhülse 14. Da beide Abweisflanken auf dem gleichen Durchmesser angeordnet sind, stehen sie sich somit gegenseitig im Weg. Durch die entsprechende Neigung der Abweisflanken 13 und 15 sowie durch die Verdrehbarkeit der Nockentrommel 11 auf der Kolbenstange 7 gleiten die Abweisflanken aneinander vorbei und die Nocken 12 der Nockentrommel 11 bewegen sich zwischen den Abweisflanken 15 der Nockenhülse 14 in Richtung auf die Kolbenstangenführung 10 zu. Durch die Öffnung zwischen den einzelnen Abweisflanken 15 in der Nockenhülse 14 in Umfangsrichtung ist den Abweisflanken 13 der Nockentrommel eine solche Richtung vorgegeben, daß bei weiterer Auswärtsbewegung der Kolbenstange 7 die Abweisflanken 13 mit den Abweisflanken 18 der Nockenkrone 17 in Berührung kommen. Diese Abweisflanken 18 der Nockenkrone 17 sind so angeordnet, daß die Nokkentrommel 11 eine weitere Drehbewegung in der gleichen Richtung wie vorher durchführen muß. Beim anschließenden Einfahren der Kolbenstange 7> d'· h.₃ beim Absenken der Tür oder Klappe, passen nun die Nocken 12 der Nockentrommel 11 nicht mehr durch die freien Öffnungen zwischen den Abweisflanken 15 in der Nockenhülse 14. Sie werden durch die Rasten 16 in der Nockenhülse 14 eingefangen, wodurch die formschlüssige Verrastung sichergestellt ist. In diesem Zustand ist die Verriegelung durchgeführt.

50981 2/0U7

Zum Entriegeln wird die Kolbenstange 7 wiederum ausgefahren, wodurch die Abweisflanken 13 der Nockentrommel 11 an eine der entsprechenden Abweisflanken 18 der Nockenkrone 17 eine weitere Drehung erfährt, welche beim anschließenden Einfahren der Kolbenstange 7 die Nockentrommel 11 mit den Nocken 12 ,und den Abweisflanken 13 an den Abweisflanken 15 der Nockenhülse 14 vorbeigleiten läßt und somit den Durchtritt der Nockentrommel 11 durch die Nockenhülse 14 ermöglicht. Damit ist die Verriegelung aufgehoben.

Wie im Fall der Fig. 1 ist auch hier die Verriegelung ohne zusätzliche Handbewegung sowohl ein- als auch auszuschalten, nur durch Anheben oder Absenken des zu betätigenden Gegenstandes.

Es ist hierbei durchaus denkbar, daß beispielsweise die Nockentrommel 11 fest auf der Kolbenstange 7 angeordnet ist und dafür die Nockenhülse 14 und Nockenkrone 17 drehbar gelagert sind. Ebenso können die zur Verrastung notwendigen Kurvenbahnen beispielsweise zwischen dem verdrehbaren Teil und dem nicht.verdrehbaren Teil ausgetauscht werden.

Ebenso ist es möglich, die Verriegelung nach außerhalb zu verlegen und beispielsweise im eingefahrenen Zustand der Gasfeder zu betätigen. Da gerade bei einer Gasfeder eine sehr flache Federkennlinie leicht zu erzielen ist, ist die Anordnung dieser Gasfeder bei geschlossener Tür oder Klappe sowohl im eingefahrenen als auch im ausgefahrenen Zustand möglich.

5. 9- 1973

TIPP-2 Ho/Mü

509812/0U7

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Gasfeder, bestehend u. a. aus einem mit Druckgas gefüllten Zylinder, einem darin verschiebbaren Kolben, einer aus dem Zylinder herausgeführten Kolbenstange sowie einer Kolbenstangenführung mit Abdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl an der Kolbenstange (7) als an dem Zylinder (6) Mittel (1, 4, 5; llj 14, 17) zu einer gegenseitigen mechanischen Verriegelung angeordnet sind und das Ein- und Ausschalten durch die Relativbewegung zwischen Kolbenstange und Zylinder erfolgt .

2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (1, 4, 5; 11, 14, 17) zur Verriegelung im Bereich der ausgefahrenen Kolbenstange (7) betätigbar sind.

3. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (1, 4, 5; 11, 14, 17) zur Verriegelung im Zylinder (6) der Gasfeder angeordnet sind.

4. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3 j dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (1, 4, 5; 11, 14, 17) zur Verriegelung im Bereich zwischen dem Kolben (8) in ausgefahrener Stellung und der Kolbenstangenführung (10) angeordnet sind.

5. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung durch Reibschluß erfolgt.

6. Gasfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (7) in der Nähe des Kolbens (8) einen sieh in Richtung auf den Kolben erweiternden Konus (2) mit einer daran anschließenden Ringnut (3) und der Zylinder (6) im Bereich der Kolbenstangenführung (10) einen mit einer Nut (4) lose angeordneten Sprengring (5) aufweisen und in Arretierstellung der Sprengring nach Aufsteigen auf den Konus in der Ringnut radial nach innen verspannt ist.

7. Gasfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (4) im Zylinder (6) in axialer Richtung eine Erstrek-

509812/0U7

kung vom Mehrfachen der Stärke des Sprengringes (5) aufweist .

8. Gasfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (4) in einer Hülse (9) angeordnet ist, welche im Zylinder (6) geführt und in axialer Richtung durch die Kolbenstangenführung (10) und eine Sicke (19) in der Zylinderwandung fixiert ist.

9. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung durch Formschluß erfolgt.

10. Gasfeder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kolbenstange (7) eine Nockentrommel (11) mit Nocken (12) und Abweisflanken (13) verdrehbar, aber axial fixiert angeordnet ist und am Zylinder (6) in Richtung der ausfahrenden Kolbenstange (7) zuerst eine Nockenhülse (14) mit Abweisflanken (15) und Rasten (16) und dann eine Nockenkrone (17)» ebenfalls mit Abweisflanken (18), fest angeordnet sind.

11. Gasfeder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausfahren der Kolbenstange (7) die Abweisflanken (13) der Nocken (12) an den den Nocken zugekehrten Abweisflanken (15) der Nockenhülse (14) unter gleichzeitigem Verdrehen der Nokkentrommel (11) auf der Kolbenstange (7) entlanggleiten, an den Abweisflanken (18) der Nockenkrone (17) ebenfalls entlanggleiten und durch die hierbei erfolgte Drehung beim Einfahren der Kolbenstange (7) die Nocken (12) in den Rasten (16) der Nockenhülse (14) arretiert sind.

12. Gasfeder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim erneuten Ausfahren der Kolbenstange (7) durch Entlanggleiten der Abweisflanken (13) der Nocken (12) an den Abweisflanken (18) der Nockenkrone (17) eine weitere Verdrehung der Nocken-

.trommel (11) erzielbar und somit die Arretierung lösbar ist.

509812/0U7

23Λ5503

13· Gasfeder nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (12) auf der Nockentrommel (11) radial nach außen vorstehen und die Abweisflanken (15* 18) sowie die Rasten (16) der Nockenhülse (14) und Nockenkrone (17) radial nach innen vorstehen.

14. Gasfeder nach Anspruch 13 ₃ dadurch gekennzeichnet_s daß Nockenhülse (14) und Nockenkrone (17) im Zylinder (6) geführt und in axialer Richtung hintereinander liegend durch die Kolbenstangenführung (10) und eine Sicke (19) in der Zylinderwandung fixiert sind.

5- 9- 1973
TIPP-2 Ho/Mü

50 981 2 /OU 7