DE2408052C3

DE2408052C3 - Längenverstellbare Gasfeder

Info

Publication number: DE2408052C3
Application number: DE2408052A
Authority: DE
Inventors: Fritz Bauer; Ludwig Stadelmann
Original assignee: Suspa-Federungstechnik Fritz Bauer & Soehne Ohg 8503 Altdorf
Current assignee: Suspa-Federungstechnik Fritz Bauer & Soehne Ohg 8503 Altdorf
Priority date: 1974-02-20
Filing date: 1974-02-20
Publication date: 1978-04-13
Also published as: GB1505757A; GB1505702A; FR2282575B1; DE2408052B2; DE2408052A1; US3966182A; US3963101A; FR2282575A1

Description

Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare, druckgasgefüllte Gasfeder, insbesondere zum stufenlosen Höhenverstellen von Stuhlsitzen, Tischen od. dgl., mit zwei koaxial ineinander angeordneten Zylindern, mit einem in dem Innenzylinder verschiebbar angeordneten und an dessen Innenwand mit einer Dichtung anliegen- ⁶S den, den Innenraum des Innenzylinders in zwei Gehäuseräume aufteilenden Kolben, der mit einer zu einem Zylinderende hin nach außen abgedichtet herausgeführten Kolbenstange verbunden ist, wobei der kolbenstangenseitige Gehäuseraum ständig über mindestens eine öffnung mit dem Ringraum zwischen den Zylindern verbunden ist, und mit einem am gegenüberliegenden Ende angeordneten, von außen koaxial betätigbaren Ventil zum Verbinden oder Trennen des anderen Gehäuseraumes mit dem Ringraum über mindestens eine Durchströmöffnung.

Eine derartige aus der DT-OS 18 12 282 bekannte längenverstellbare Gasfeder weist an ihrem dem kolbenstangenseitigen Ende entgegengesetzten Ende im Verschlußstopfen des Außenzylinders und Innenzylinders einen Ventilstößel auf, der in die Gasfeder zum Verbinden des Gehäuseraums mit dem Ringraum hineingeschoben werden kann.

Im Innenteil des Verschlußstopfens ist eine Bohrung von etwas größerem Durchmesser als der zylindrische Teil des Auslösestiftes und eine Erweiterung der Bohrung zur Aufnahme einer Dichtung vorgesehen, wobei zwischen diesem inneren Teil des Verschlußstopfens und dessen Außenteä! ein einerseits über eine Bohrung im Innenteil mit dem zylinderförmigen Ringraum verbundener und andererseits über einen bei eingedrücktem Betätigungsstift zwischen dessen Ringnut und der Innenwand der Dichtung gebildeten Durchlaßraum mit dem vom Verschlußsüick begrenzten Gehäuseraum verbinJbarer Umgehungsraum vorgesehen ist. Bei dieser bekannten, längenverstellbaren Gasfeder ist also ein gesondertes Ventil an einem Ende angebracht.

Diese längenverstellbare Gasfeder hat sich in der Praxis außerordentlich bewährt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine längenverstellbare Gasfeder der eingangs beschriebenen Art bezüglich ihres Bau- und Montageaufwandes zu vereinfachen und gleichzeitig ihre Zuverlässigkeit zu steigern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der an seiner ventilseitigen StirresUe abgeschlossene, mit dieser Stirnseite nach außen freiliegende und in seiner Wand die Durchströmöffnung aufweisende Innenzylinder im Bereich der Durchströmöffnung abgedichtet im Außenzylinder geführt und zwischen zwei Stellungen axial verschiebbar ist, in denen die Durchströmöffnung entweder gegenüber dem Ringraum abgedichtet oder mit diesem verbunden ist, und daß der an seinem kolbenstangenseitigen Ende radial praktisch spielfrei geführte Innenzylinder einen ein Herausschieben aus dem Außenzylinder verhindernden Anschlag aufweist. Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß der Innenzylinder gleichzeitig als Ventil und dessen Auslöseeinrichtung dient, ohne daß ein nennenswerter zusätzlicher Aufwand bezüglich der Ausbildung des Innenzylinders erforderlich ist. Praktisch der gesamte, sonst für das Ventil notwendige Aufwand kann somit entfallen. Dadurch, daß der Innenzylinder zwangsläufig einen größeren Durchmesser als der Betätigungsstift eines Ventiles hat, ist auch eine bessere Abdichtung nach außen gewährleistet. Es kommt hinzu, daß ohne Vergrößerung der Baulänge und des Außendurchmessers der Gasfeder der Gasraum vergrößert wird, da ja der Innenzylinder sich mindestens bis zu der dem kolbenstangenseitigen Ende entgegengesetzten Stirnseite der Gasfeder erstreckt, so daß die Federungseigcnschaflen der Feder in auf eine bestimmte Länge eingestellter Lage verbessert werden.

Dadurch, daß der Innenzylinder an seinem kolbenstangenseitigen Ende radial praktisch spielfrei geführt

ist, werden Verkantungen des Innenzylinders und der Kolbenstange und damit die Gefahr eines Undichtwerdens der Gasfeder unterbunden. Der ein Herausschieben des Innenzylinders aus dem Außenzylinder verhindernde Anschlag legt gleichzeitig eine der beiden Stellungen fest, zwischen denen der Innenzylinder im Außenzylinder axial verschiebbar ist.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen es, daß der Innenzyltnder an dem dem kolbenstangenseitigen Ende entgegengesetzten Ende des Außenzylinders in einer einfachen Buchse geführt ist Der ein Herausschieben des Innenzylinders aus dem Außenzylinder verhindernde Anschlag kann vorteilhafterweise als gegen die innere Stirnseite der Buchse anliegender Ringbund ausgebildet sein, wobei ein solcher Ringbund in einfacher Weise durch Ausrolluag des Innenzylinders gebildet sein kann. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Durchströmöffnung im Bereich eines durch eine Einschnürung der Wand des Innenzylinders gebildeten Ringkanals liegt, der beim Hineinschieben des innenzylinders in die Gasfeder eine Dichtung in der Buchse überbrückt.

Die radiale Führung des Innenzylinders kann in vorteilhafter Ausgestaltung dadurch realisiert werden, daß der Innenzylinder auf einem rohrförmigen Ansatz einer den Außenzylinder gasdicht verschließenden und die Kolbenstange abgedichtet aus dem Außenzylinder herausführenden Verschlußbuchse radial geführt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Axial-Längs-Schnitt durch eine Gasfeder gemäß der Erfindung mit als Betätigungsventil dienendem Innenzylinder bei geschlossenem Zustand des Ventilsund

Fig.2 die Gasfeder in einer Darstellung gemäß F i g. 1 mit betätigtem Ventil.

Die Gasfeder weist ein Gehäuse 1 auf, das im wesentlichen aus zwei konzentrisch ineinander angeordneten f.tahlrohren mit unterschiedlichem Durchmesser, nämlich einem Innenzylinder 2 und einem Außenzylinder 3, besteht. In dem Innenzylinder 2 ist ein mit einer Ringdichtung 4 an seinem Außenumfang abgedichtet an der Innenwand des Innenzylinders 2 anliegender Kolben 5 axial verschiebbar geführt, der an einem Hohizapfen 6 einer koaxial zum Gehäuse aus diesem herausgeführten Kolbenstange 7 befestigt ist. Hierzu ist die Kolbenstange in einer Verschlußbuchse 8 radial praktisch spielfrei geführt, die mit Preßsitz in den Außenzylinder 3 eingeseift und mittels einer Ringdichtung 9 an ihrem Außenumfang gegenüber diesem abgedichtei ist. Gegen ein Herausschieben aus dem Außenzylinder 3 ist diese Verschlußbuchse 8 durch eine ihre außenliegende Stirnseite übergreifende Umbördelung 10 des Außenzylinders 3 gesichert.

In einer zylinderförmigen Ausnehmung 11 in der Verschlußbuchse 8 ist eine Lippendichtung 12 angeordnet, deren Dichtungslippen gegen die Kolbenstange 7 anliegen, so daß auch diese abgedichtet aus dem Gehäuse 1 herausgeführt ist. Die Lippendichtung 12 wird mittels einer zwischen Verschlußbuchse 8 und Umbördelung 10 angeordneten Sicherungsscheibe 13 gegen ein axiales Verschieben gegenüber der Verschlußbuchse 8 gesichert. Der Innenzylinder 2 ist mit seinem kolbenstar.genaustrittsseitigen Ende 2' auf s einem rohrförmigen, koaxial zum Innenzylinder 2 liegenden Ansatz 14 er. r Verschlußbuchse 8 radial praktisch spielfrei, aber axial verschiebbar abgestützt.

Der Kolben 5 unterteilt den Innenraum des Innenzylinders 2 in zwei Gehäuseräume, nämlich in einen dem kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Gehäuses 1 zugewandten Gehäuseraum 15 und einen auf der anderen Seite des Kolbens 5 Hegenden Gehäuseraum 16. Der kolbenstangenaustrittsseitige Gehäuseraum 15 ist ständig über eine Bohrung 17 im Ansatz 14 mit dem zwischen Innenzylinder 2 und Außenzylinder 3 gebildeten Ringraum 18 verbunden, wozu der rohrförmige Ansatz 14 zumindest von dieser Bohrung 17 an bis zu seinem freien Ende einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Durchmesser der Kolbenstange 7.

An dem dem kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Gehäuses 1 entgegengesetzten Ende ist der Innenzyiinder 2 an seiner Stirnseite mit einer Platte 19 gasdicht abgeschlossen. Er ist an diesem Ende aus dem Gehäuse 1 herausgeführt, wobei er in einer zylinderringförmigen Buchse 20 geführt ist Die Buchse 20 sitzt gleichermaßen wie die Verschlußbuchse 8 mittels Preßsitz in dem Außenzylinder 3 und ist durch eine Ringdichtung 21 gegenüber diesem gasdicht abgedichtet. Sie wird gegen ein Herausrutschen aus dem Gehäuse 1 durch eine ihre außenliegende Stirnseite übergreifende Umbördclung 22 gehalten.

Der Innenzylinder ist mittels eines im Ringraum 18 liegenden, beispielsweise durch Ausrollen hergestellten Ringbundes 23, der einen größeren Durchmesser aufweist als die den Innenzylinder in der Buchse 20 führende koaxiale zylindrische Bohrung 24, gegen ein Herausschieben aus dem Gehäuse 1 gesichert. Der Innenzylinder ragt in der in F i g. 1 dargestellten Ruhelage, wo der Ringbund 23 gegen die innenliegende Stirnseite der Buchse 20 anliegt, aus dem Gehäuse 1 heraus. In entsprechenden Ringnuten 25, 26 der Bohrung 24 der Buchse 20 sind Ringdichtungen 27,28 im Abstand voneinander angebracht, die jede den Innenzylinder 2 gasdicht gegenüber der Buchse 20 abdichten. Am Innenzylinder 2 ist eine als Ringkanal 29 dienende Einschnürung angebracht, die in der in F i g. 1 dargestellten Ruhelage des Innenzylinders 2 zwischen den beiden Ringdichtungen 27 und 28 liegt. Der Abstand dieser beiden Ringdichtungen 27 und 28 voneinander ist also auf jeden Fall größer als die axiale Erstreckung dieses Ringkanals 29. In der Wandung des Innenzylinders 2 ist im Bereich des Ringkanals 29 mindestens eine als Drosselbohrung ausgebildete Durchströmöffnung 30 vorgesehen, die den Ringkanal 29 mit dem Gehäuseraum 16 verbindet.

Die dargestellte und beschriebene Gasfeder ist mit Druckgas, zweckmäßigerweise mit Stickstoff, gefüllt, d. h. die Gehäuseräume 15, 16 und der Ringraum 13 stehen unter Gasdruck. Die Gasfeder arbeitet folgendermaßen:

In der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage des Innenzylinders 2 befindet sich die Durchströmöffnung 30 zwischen den beiden Ringdichtungen 27 und 28, so daß keine Verbindung zwischen dem Gehäuseraum 16 und dem Ringrautr 18 besteht, während die Verbindung zwischen dem kolbenstangenaustrittsseitigen Gehäuseraum 15 und dem Ringraum 18 ständig über die Bohrung 17 gewährleistet ist. Der Kolben 5 urd damit die Kolbenstange 7 stellt sich also in einer, beispielsweise in Fig. 1 dargestellten, Ruhelage ein. Wird nun von außen auf die Kolbenstange 7 eine Kraft ausgeübt, so federt sie gegen die Gasfüllung im Gehäuseraum 16 bzw. gegen die Gasfüllung im Gehäuseraum 15 und im Ringraum 18.

Wird der Innenzylinder 2 durch Ausüben einer

entsprechenden Betäligungskrafl 31 auf die ihn nach außen abschließende Platte 19 so weit in das Gehäuse 1 hineingeschoben, daß der Ringkanal 29 die innenliegende Ringdichtung 28 der Buchse 20 überbrückt — wie in F i g. 2 dargestellt —, so kann Gas aus dem kolbenstangenaustrittsseitigen Gehäuseraum 15, durch die Bohrung 17, über den Ringraurn 18, den Ringkanal 29 und die Durchströmöffnung 30 in den auf der anderen Seile des Kolbens 5 liegenden Gehäuseraum 16 strömen. Da die dem Gasdruck ausgesetzte Fläche des Kolbens 5 auf der dem Gehäuseraum 16 zugewandten Seite um den Querschnitt der Kolbenstange 7 größer ist als seine mit Gasdruck beaufschlagte, dem kolbenstangenaustrittsseitigen Gehäuseraum 15 zugewandte Fläche, wird der Kolben 5 und damit die Kolbenstange 7 bei Fehlen einer eimprechendei.. von außen auf die Kolbenstange 7 aufgebrachten Gegenkraft aus dem Gehäuse 1 herausgeschoben. Wird dagegen auf die Kolbenstange 7 eine Fünschubkraft 32 ausgeübt, die größer ist als das Produkt aus Gadruck und Querschnitt der Kolbenstange 7. so wird letzlere in das Gehäuse 1 hineingeschoben. Wird in der gewünschten Einstellage der Kolbenstange 7 und damit des Kolbens 5 die Betätigungskraft 31 von der Platte 19 des Innenzylinders 2 genommen, so gleitet dieser wieder in seine in F i g. 1 dargestellte Ruhelage, so daß die Verbindung zwischen dem Gehäuseraum 16 und dem Ringraum 18 wieder unterbrochen ist. Der Kolben 5 und damit die Kolbenstange 7 bleiben dann in der neu eingestellten Lage relativ zum Gehäuse 1. Selbstverständlich ist der Innenzylinder 2 nur so weit in das Gehäuse 1 einschiebbar, daß er in der eingeschobenen Stellung die Bohrung 17 nicht verschließt. Da« Verhältnis des Kolbenstangendurchmessers zum Innen durchmesser des Außenzylinders 3 ist zweckmäßiger weise kleiner als 0,5, damit die Gasfeder eine annähcrnc waagerichtc Weg-Krafi-Kennlinic bekommt, d.h. die zur Verstellung der Kolbenstange 7 in völlig ausgefahre ner und völlig eingefahrener Stellung der Kolbenstange erforderlichen Kräfte weichen nur geringfügig vonein

ίο ander ab.

Die Kolbenstange 7 ist an ihrem freien F.ndc mit einem Zapfen 33 verschen, der einen etwas kleinerer Durchmesser als die Kolbenstange 7 aufweist, und dci im Bereich seines freien I-ndes wiederum eine Ringnu 34 aufweist. Hiermit ist eine Befestigung der Kolben stange an einem Gegenstand, beispielsweise an eineir Stützgestell, möglich, wie dies in der DT-AS 19 31 01; beschrieben ist.

Selbstverständlich wird der Gasdruck so hoch gewählt, daß die zum Anheben eines abgestützter Gegenstandes (Tischplatte, Stuhlsitz od. dgl.) erforderli ehe Ausschubkraft, die durch das Produkt aus Gasdrud multipliziert mit der freien Kolbenringfläche gebilde wird, bei jeder Stellung des Kolbens im Gehaust erreicht wird.

Der Vfrsehlußstopfen 8 und die Buchse 20 können falls es sich als notwendig erweist, noch durch ihn innenliegenden Stirnflächen übergreifende Einbörde lungen in dem Außenzylinder 3 gegen ein Verschiebet in das Gehäuse 1 hinein gesichert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Längenverstellbar^ druckgasgefüllte Gasfeder, insbesondere zum stufenlosen Höhenverstellen von Stuhlsitzen, Tischen od_Tdg|„ mit zwei koaxial ineinander angeordneten Zylindern, mit einem in dem Innenzylinder verschiebbar angeordneten und an dessen Innenwand mit einer Dichtung anliegenden, den Innenraum des Innenzylinders in zwei to Gehäuseräume aufteilenden Kolben, der mit einer zu einem Zylinderende hin nach außen abgedichtet herausgeführten Kolbenstange verbunden ist, wobei der kolbenstangenseitige Gehäuseraum ständig über mindestens eine öffnung mit dem Ringraum zwischen den Zylindern verbunden ist, und mit einem am gegenüberliegenden Ende angeordneten, von außen koaxial betätigbaren Ventil zum Verbinden oder Trennen des anderen Gehäuseraums mit dem Ringrsirin über mindestens eine Durchströmöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der an seiner ventilseitigen Stirnseite abgeschlossene, mit dieser Stirnseite nach außen freiliegende und in seiner Wandung die Durchströmöffnung (30) aufweisende Innenzylinder (2) im Bereich der Durchströmöffnung (30) abgedichtet im Außenzylinder (3) geführt und zwischen zwei Stellungen axial verschiebbar ist, in denen die Durchströmöffnung (30) entweder gegenüber dem Ringraum (18) abgedichtet oder mit diesem verbunden ist, und daß der an seinem kolbenstangenseitigen Ende radial praktisch spielfrei geführte Innenzylinder (2) einen ein Herausschieben aus dem Außenzylinder (3) verhindernden Anschlag aufweist.

2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (2) an dem dem kolbenstangenseitigen Ende entgegengesetzten Ende des Außenzylinders (3) in einer Buchse (20) geführt ist.

3. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (2) als Anschlag einen gegen die innere Stirnseite der Buchse (20) anliegenden Ringbund (23) aufweist.

4. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnung (30) im Bereich eines durch eine Einschnürung der Wand des Innenzylinders (2) gebildeten Ringkanals (29) liegt.

5. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (2) auf einem rohrförmigen Ansatz (14) einer den Außenzylinder (3) gasdicht verschließenden und die Kolbenstange (7) abgedichtet aus dem Außenzylinder herausführenden Verschlußbuchse (8) radial geführt ist.

6. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (20) mit dem Außenzylinder (3) einstückig ausgebildet ist.