DE2513302C2

DE2513302C2 - Blockierbare pneumatische oder hydropneumatische Feder

Info

Publication number: DE2513302C2
Application number: DE2513302A
Authority: DE
Inventors: Panoyotis 5450 Neuwied Kaptanis
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1975-03-26
Filing date: 1975-03-26
Publication date: 1985-05-30
Also published as: DE2513302A1; GB1528820A; FR2305645B1; JPS599776B2; FR2305645A1; IT1057790B; US4066279A; JPS51120373A

Description

tung für pneumatische oder hydropneumatische Federn geschaffen wird, welche mindestens eine Blockierstellung für einen vorherbestimmbaren Ausfahrweg der Kolbenstange ermöglicht und dadurch die um eine waagerechte Achse schwingende Klappe in verschiedenen Offnungsstellungen hält

Eine Erleichterung in der Handhabung für die Bedienungsperson ergibt sich gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß parallelgeschaltet zur hubahängig wirkenden Verschließeinrichtung ein mit einer Rückschlagventileinrichtung versehener Durchlaßquerschnitt angeordnet ist Dabei gibt die Rückschlagventileinrichtung nur beim Schließen der Klappe den Durchlaßquerschnitt frei, wodurch gewährleistet wird, daß beim Schließen der Klappe keine hohen Schließkräfte durch die einfache hubabhängig wirkende Blockiereinrichtung auftreten. Zweckmäßigerweise wird eine einfache Rückschlagventileinrichtung dadurch geschaffen, daß der parallelgeschaltete Durchlaßquerschnitt aus im Kolben angeordneten und in die Kolbenringnut mündenden Bohrungen besteht, während der Kolbenring axial beweglich in dieser Kolbenringnut angeordnet ist und bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange den Durchlaßquerschnitt absperrt

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Gasfeder mit hubabhängig wirkender Blockiereinrichtung im Längsschnitt, wobei die Überströmkanäle durch Nuten in der Zylinderwand gebildet werden;

Fig.2 den Längsschnitt einer Gasfeder mit einer hubabhängig wirkenden Verschließeinrichtung, die durch einen im Zylinder befestigten Stößel gebildet wird;

Fig.3 einen Ausschnitt einer Gasfeder im Längsschnitt, wobei die Rückschlagventileinrichtung durch einen axial in der Kolbenringnut beweglichen Kolbenring gebildet wird.

Die in den Figuren dargestellten Gasfedern können beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingebaut sein und dienen zum Gewichtsausgleich und zum Halten der Klappe in der geöffneten Stellung. Hierzu ist die Gasfeder mit dem einen Befestigungsauge 1 oder 2 an der Klappe schwenkbar befestigt, während — ebenfalls schwenkbar — das andere Befestigungsauge 2 oder 1 an dem feststehenden Seitenteil angeordnet ist. Zum leichten Beladen des Kofferraumes mit großen Gegenständen wird oftmals die volle öffnung der Heckklappe erwünscht. Andererseits kann es auch wünschenswert sein, wenn auf dem Fahrzeugdach lange Gegenstände wie Skier o. ä. transportiert werden, daß die Heckklappe nicht voll geöffnet wird, um deren Anstoßen an den Skispitzen zu vermeiden. In solchen Fällen müssen die dem Gewichtsausgleich der Heckklappe dienenden Gasfedsrn in der Lage sein, die Heckklappe in verschiedenen Öffnungsstellungen zu halten. Ähnliche Forderungen bestehen für Möbel mit hoch angeordneten und um eine waagerechte Drehachse schwenkenden Türen. Das Festhalten dieser Türen in verschiedenen Öffnungswinkeln kann eine wesentliche Erleichterung sein, wenn, beispielsweise bei geringem öffnungswinkel, diese Türen — ohne eine Leiter zu benützen — wieder geschlossen werden können. Dagegen ist der größere öffnungswinkel dann erforderlich, wenn entsprechend voluminöse Gegenstände in diesen Möbeln unterzubringen sind.

Die F i g. 1 zeigt eine Gasfeder, wobei der Zylinder 6 einseitig durch den Deckel 3, welcher das Befestigungsauge 1 trägt, verschlossen ist Auf der anderen Stirnseite des Zylinders 6 ist die Führung und Dichtung 9 für die Kolbenstange 4 vorgesehen. An ihrem aus dem Zylinder 6 ragenden Ende trägt die Kolbenstange 4 das Befestigungsauge 2 und ist im Zylinder fest mit dem Kolben 5 verbunden, der den mit Druckgas gefüllten Innenraum in die Arbeitsräume 10 und !1 trennt. Der Kolben 5 bildet mit der Abdeckscheibe 13 zur Aufnahme des Kolbenringes 12 eine Kolbenringnut, in welrher sich der Kolbenring 12 axial bewegen kann. In der Innenwand des Zylinders 6 sind in axialer Richtung sich erstreckende Nuten 7 vorhanden, die durch nutfreie Abschnitte 8 unterbrochen werden.
Bei der Funktion der Gasfeder nach F i g. 1 wird davon ausgegangen, daß sich die Gasfeder in eingefahrenem Zustand befindet, d. h., die Klappe oder die Türe geschlossen ist Wird nun beispielsweise die Heckklappe des Automobils geöffnet so fährt die mit dem Kolben 5 verbundene Kolbenstange 4 aus, wobei Gas durch die Nut 7 vom Raum 10 in den Raum 11 strömt Da der FülJdruck der Gasfeder so gewählt ist, daß durch diese das Klappengewicht überwunden wird, fährt der Kolben 5 so lange aus, bis der nutfreie Abschnitt 8 erreicht wird. In diesem Abschnitt 8 ist ein Überströmen von Gas aus dem Raum 10 in den Raum 11 unterbrochen, so daß hier eine Blockierung des Kolbens im Zylinder erfolgt. Die Ausschubgeschwindigkeit des Kolbens 5 ist von der Zahl der Nuten 7 und dem Nutenquerschnitt abhängig.

Durch den vorbeschriebenen Vorgang wird die Klappe bei kleinem Öffnungswinkel blockiert und gehalten. Soll jedoch die Heckklappe weiter geöffnet werden, so ist eine zusätzliche Kraft über die Klappe auf die Gasfeder in Ausfahrrichtung auszuüben, wodurch — bedingt durch die Kompressibilität der Gasfüllung — der Kolben 5 über den nutfreien Abschnitt 8 bewegt wird und wieder die Nuten 7 wirksam werden, so daß aus dem Raum 10 in den Raum 11 das Gas fließen kann. Dabei fährt die Gasfeder selbsttätig aus, bis die Nuten 7 zu Ende sind. Das Ende dieser Nuten 7 kann dabei so gewählt werden, daß der Kolben 5 kurz vor Erreichen der Dichtung und Führung 9 der Kolbenstange nochmals blockiert wird, wodurch ein pneumatischer Anschlag entsteht.

Beim Schließen der Klappe muß von der Bedienungsperson eine die Gasfederkraft überwindende Kraft aufgebracht werden, wobei der Kolben 5 und die Kolbenstange 4 sich in Richtung des Zylinderbodens 3 bewegen. Gleichzeitig verschiebt sich der Kolbenring 12 axial in der Kolbenringnut und kommt an der Abdeckscheibe

13 zur Anlage, wodurch ein Durchströmquerschnitt durch den Kolben freigegeben wird. Somit wird bei der Einfahrbewegung eine wesentlich geringere Dämpfung erzielt als bei der Ausfahrbewegung. Die Anzahl und I age der Blockierintervalle kann durch entsprechende Wahl der nutfreien Abschnitte 8 leicht den vorhandenen Forderungen angepaßt werden.

Eine weitere Ausführungsform einer hubabhängig wirkenden Blockiereinrichtung zeigt die F i g. 2. An dem den Zylinder 6 verschließenden Bodenstück 3, welches das Befestigungsauge 1 aufweist, ist ein Stößel 14 befestigt. In der gezeigten Ausführung besitzt der Stößel 14 einen Abschnitt größeren Durchmessers 15, jedoch können auch mehrere Abschnitte 15 auf dem Stößel 14 vorgesehen werden. Fest mit dem Kolben 5 ist die Kolbenstange 4 verbunden, die zur Aufnahme des Stößels

14 eine Zentralbohrung 16 besitzt. Auch der Kolben 5 ist mit einer zentralen Bohrung versehen, in welche ein

oder mehrere Kanäle 17 münden. Außerdem führen Durchlaßöffnungen 18, die durch einen elastischen Ring 19 verschließbar sind, in die zentrale Bohrung des Kolbens 5. Ein weiterer Dichtring 20 befindet sich im Kolben 5, wobei der Innendurchmesser des Dichtringes 20 so gewählt ist, daß dieser nur eine Dichtwirkung mit dem Abschnitt größeren Durchmessers 15 des Stößels 14 erzielt.

Bei der nachfolgenden Funktionsbeschreibung wird davon ausgegangen, daß sich der Kolben in seiner eingefahrenen Stellung befindet. Beim Öffnen der Klappe fährt — bedingt durch den Druck der Gasfüllung — der Kolben 5 und damit auch die Kolbenstange 4 aus, wobei Gas aus dem Arbeitsraum 10 über die Kanäle 17 und die zentrale Bohrung im Kolben 5 in den Arbeitsraum 11 sirömi. Dieser Vorgang dauert so lange, bis der Dichlring 20 am Außendurchmesser des Abschnittes größeren Durchmessers 15 zur Anlage kommt. Nun ist die Verbindung vom Arbeitsraum 10 zum Arbeitsraum 11 geschlossen und die Gasfeder wird dadurch in dieser Stellung blockiert. Soll ein weiteres öffnen der Klappe vorgenommen werden, so muß auch hier — wie bei der bereits in F i g. 1 beschriebenen Ausführungsform — eine Ausziehkraft auf die Kolbenstange 4 ausgeübt werden, wodurch der Dichtring 20 den Abschnitt größeren Durchmessers 15 überfährt und wiederum die Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 10 und dem Arbeitsraum 11 hergestellt wird. Beim Schließen der Klappe, d. h., beim Einfahren der Kolbenstange, werden zusätzlich zu den Kanälen 17 die Durchlaßöffnungen 18 wirksam, indem der elastische Ring 19 abhebt und somit einen Durchfluß in den Arbeitsraum 10 freigibt. Erreicht der Dichiring 20 den Abschnitt größeren Durchmessers 15, so ist durch einen zusätzlichen Kraftaufwand der Kolben über diese Blockierstellung zu drücken, während zum weiteren Einfahren lediglich die Gasfederkraft und die Drosselwirkung der Kanäle 17 und Durchlaßöffnungen 18 überwunden werden muß.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet sich von der nach Fi g. 2 dadurch, daß lediglich die Kanäle 17 zur Verhinderung des Arbeitsraumes 10 mit dem Arbeitsraum 11 in die zentrale Bohrung des Kolbens 5 münden. Der nur bei der Einfahrbewegung des Kolbens 5 wirkende Durchlaßquerschnitt wird dabei ähnlich wie in F i g. 1 durch einen in der Kolbenringnut axial bewegliehen Kolbenring 12 gebildet, wobei vom Arbeitsraum 10 ausgehende, als Bohrungen 21 ausgebildete Öffnungen in die Kolbenringnut münden. Durch diesen parallelgeschalteten Durchlaßquerschnitt strömt beim Einfahren des Kolbens das Gas aus dem Arbeitsraum 11 über die Kolbenringnut und die Bohrungen 21 in den Arbeitsraum iö. ohne daß dieser paraiieigeschaitete Durchlaßquerschnitt durch die Zwischenblockierung mittels des Abschnittes 15 beim Einfahren beeinflußt werden kann. Während des Einfahrvorganges ist daher kein zusätzlicher Kraftaufwand zur Überbrückung des Blockierbereiches erforderlich.

In weiterer Ausgestaltung ist es ohne weiteres möglich, anstelle des Abschnittes .-nit größerem Durchmesser 15 auf dem Stößel 14 diesen Stößel 14 als durchgehende, mit Nuten versehene Stange auszuführen, wobei lediglich in den Bereichen, in denen Blockierung eintreten soll, Abschnitte ohne Nuten angeordnet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Blockierbare pneumatische oder hydropneumatische Feder zum Halten von nach oben zu öffnenden Klappen oder dergleichen in bestimmten Öffnungsstellungen, bestehend aus einem Zylinder, in welchem ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben axial verschiebbar gleitet und der eine unter Druck stehende Gas- oder GasFlüssigkeits-Füllung aufweisende Zylinder am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende mit einer Dichtung und Führung für die Kolbenstange versehen ist, während durch verschließbare Überströmkanal der Raum oberhalb des Kolbens mit dem Raum unterhalb des Kolbens verbindbar ist, wobei beim Verschließen der Überströmkanäle eine Blockierung der Kolbenstange gegenüber dem Zylinder in einer ausgefahrenen Stellung möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer hubabhängig wirkenden Ver-Schließeinrichtung der Überströmkanäle in der Innenwand des Zylinders (6) sich in axialer Richtung erstreckende Nuten (7) angeordnet sind und mindestens ein die Nuten (7) unterbrechender nutfreier Abschnitt (8) vorgesehen ist, welcher mit der KoI-benaußenfläche bzw. dem Kolbenring (12) ein Verschließen der Überströmkanäle bewirkt.

2. Blockierbare pneumatischeoderhydropneumatische Feder zum Halten von nach oben zu öffnenden Klappen oder dergleichen in bestimmten öffnungs-Stellungen, bestehend aus einem Zylinder, in welchem ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben axial verschiebbar gleitet und der eine unter Druck stehende Gas- oder Gas-Flüssigkoits-Füllung aufweisende Zylinder am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende mit einer Dichtung und Führung für die Kolbenstange versehen ist, während durch verschließbare Überströmkanäle der Raum oberhalb des Kolbens mit dem Raum unterhalb des Kolbens verbindbar ist, wobei beim Verschließen der Überströmkanäle eine Blökkierung der Kolbenstange gegenüber dem Zylinder in einer ausgefahrenen Stellung ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet.daß eine hubabhängig wirkende Verschließeinrichtung durch einen im Zylinder (6) befestigten, sich axial erstreckenden Stößel (14) gebildet ist, der in der gewünschten Blockierstellung einen Abschnitt größeren Durchmessers (15) aufweist und dieser Abschnitt mit einer Dichtung(20) im Kolben (5) zusammenwirkt undsomitdeninderKolbenstange(4) und/oder im Kolben (5) angeordneten Überströmkanal(17)verschließt.

3. Blockierbare pneumatische oder hydropneumatische Feder nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel geschaltet zur hubabhängig wirkenden Verschließeinrichtung ein mit einer Rückschlagventileinrichtung versehener Durchlaßquerschnitt angeordnet ist.

4. Blockierbare pneumatische oder hydropneumatische Feder nach Arspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der parallelgeschaltete Durchlaßquerschnitt aus im Kolben (5) angeordneten und in die Kolbenringnut mündenden Bohrungen (21) besteht, während der Kolbenring (12) axial beweglich in dieser Kolbenringnut angeordnet ist und bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange (4) den Durchlaßquerschnitt absperrt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockierbare pneumatische oder hydropneumatische Feder zum Halten von nach oben zu öffnenden Klappen oder defgleichen in bestimmten Öffnungsstellungen, bestehend aus einem Zylinder, in welchem ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben axial verschiebbar gleitet und der eine unter Druck stehende Gas- oder Gas-Flüssigkeits-Füllung aufweisende Zylinder am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende mit einer Dichtung und Führung für die Kolbenstange versehen ist während durch verschließbare Überströmkanäle der Raum oberhalb des Kolbens mit dem Raum unterhalb des Kolbens verbindbar ist, wobei beim Verschließen der Überströmkanäle eine Blockierung der Kolbenstange gegenüber dem Zylinder in einer ausgefahrenen Stellung ermöglicht ist

Gasfedern mit Blockierung in jeder gewünschten Stellung sind bekannt So zeigt das DE-GM 19 64 992 eine Gasfeder, bei welcher die Überströmkanäle mittels eines manuell betätigbaren Ventils geöffnet oder verschlossen werden. Eine derartige willkürliche Blockierung erfordert spezielle Betätigungshebel, die zur Aufhebung der Blockierung außerhalb der Gasfeder betätigt werden.

Weiteihin sind einfache Gasfedern ohne Blockierung bekannt, die beispielsweise als Gewichtsausgleich für Kraftfahrzeug-Heckklappen oder Motorhauben und sonstige um eine waagerecht angeordnete Drehachse schwenkbar ausgebildete Türen angewendet werden. Diese Gasfedern haben die Aufgabe, die betreffenden Klappen oder Türen in geöffneter Stellung zu halten. Für eine Arretierung der Klappen bei verschiedenen Öffnungswinkeln sind solche Gasfedern nicht geeignet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gasfeder mit möglichst einfachem Aufbau zu schaffen, die nach oben schwingende Klappen in verschiedenen vorher bestimmbaren Öffnungswinkeln hält. Dabei soll die Gasfeder eine einwandfreie und funktionssichere Blockierung im vorbestimmten Öffnungswinkel gewährleisten, die Klappe in der geöffneten Stellung halten und eine einfache Handhabung für die Bedienungsperson aufweisen.

Diese Aufgabe wird bei einer Feder der eingangs erwähnte;i Art nach einem ersten Lösungsweg erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Bildung einer hubabhängig wirkenden Verschließeinrichtung der Überströmkanäle in der Innenwand des Zylinders sich in axialer Richtung erstreckende Nuten angeordnet sind und mindestens ein die Nuten unterbrechender nutfreier Abschnitt vorgesehen ist, welcher mit der Kolbenaußenfläche bzw. dem Kolbenring ein Verschließen der Überströmkanäle bewirkt. Eine derartige Gasfeder ist sehr einfach im Aufbau und ermöglicht eine genaue Vorbestimmung der öffnungswinkel für die Klappe. Außerdem ist eine einfache Handhabung für die Bedienungsperson gewährleistet, denn die Gasfeder weist keinerlei spezielle Betätigungshebel auf.

Eine weitere Lösung der Aufgabe wird bei einer Feder der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß eine hubabhängig wirkende Verschließeinrichtung durch einen im Zylinder befestigten, sich axial erstreckenden Stößel gebildet ist, der in der gewünschten Blockierstellung einen Abschnitt größeren Durchmessers aufweist und dieser Abschnitt mit einer Dichtung im Kolben zusammenwirkt und somit den in der Kolbenstange und/oder im Kolben angeordneten Überströmkanal verschließt. Auch diese Ausführungsform ist sehr einfach im Aufbau, wobei auf einfache Weise eine hubabhängig wirkende Blockiereinrich-