DE2540402C2

DE2540402C2 - Gasfeder mit mechanischer Blockierung

Info

Publication number: DE2540402C2
Application number: DE2540402A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef 5450 Neuwied Hubweber
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1975-09-11
Filing date: 1975-09-11
Publication date: 1986-10-09
Also published as: US4078778A; GB1510916A; SE435955B; FR2323927B1; SE7609959L; DE2540402A1; IT1070454B; JPS5252081A; JPS5843607B2; FR2323927A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasfeder mit mechanischer Blockierung entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine stufenlos wirkende Klemmvorrichtung für eine Kolbenstange ist durch die Zeitschrift »Fluid« vom Februar 1974, Kennziff. 42, bekannt. Hierbei ist eine fest in einem Gehäuse angeordnete Spannzange, deren Außenkonus mit einem axial beweglichen, unter Federvorspannung stehenden Körper zusammenwirkt, vorgesehen. Durch Zusammendrücken der Spannzange wird eine Blockierung der Kolbenstange gegenüber dem Gehäuse erzielt. Zur Entriegelung wird von außen über einen Entriegelungsanschluß Drucköl zugeführt, damit der auf die Spannzange wirkende Körper entgegen der Kraft der Federn bewegt wird und somit die Spannzange die Kolbenstange freigibt. Diese bekannte Konstruktion erfordert eine Vielzahl von Bauelementen wie Dichtungen, Führungen und ein separates Gehäuse mit einem Anschluß für die Zufuhr von Drucköl. Diese unabhängig von einer Kolben-Zylinder-Baueinheit angeordnete Klemmvorrichtung gibt somit keinen Hinweis für die Integration in einer Gasfeder.

Ein Mechanismus für das Verriegeln einer Kolbenstange ist durch die DE-OS 19 58 862 bekannt. Dieser besteht aus einer Vielzahl von äußerst präzise herzustellenden Bauteilen, denn es sind mehrere mit Dichtelementen versehene Trennkolben, mehrere Klemm- und Anpreßringe sowie Federn und eine Druckmittelzufluß- !eityng vorzusehen. Dementsprechend ist eine solche Konstruktion nicht nur in der Herstellung sehr teuer, sondern erfordert außerdem eine aufwendige Montage. Eine mechanische Verriegelung für einen Hydrozylinder zeigt die DE-OS 15 76 097. Dieser Hydrozylinder

ίο weist einen Kolben auf, der mit einem Außenkonus auf eine sich gegen die Zylinderwand anlegbare Spreizhülse wirkt Ober Außenanschlüsse wird dem Hydrozylinder Druckmittel zugeführt, wobei die mechanische Verriegelung nur dann wirksam sein kann, wenn die Verstellkraft der Kolbenstange größer als die von einer Feder auf den Kolben ausgeübte Kraft ist Somit kann auch diese bekannte Konstruktion keinen Hinweis dafür geben, eine nur bei abfallender Verstellkraft wirksame, mechanische Blockierung der Kolbenstange zu erzielen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Gasfeder eine mechanische Blockierung, welche bei Gasverlust im Innenraum der Gasfeder, also bei abfallender Verstellkraft, die Kolbenstange gegenüber dem Zylinder automatisch arretiert, zu schaffen. Diese mechanische Arretierung soll in Aufbau und Montage möglichst einfach sein und ein ungewolltes Herabfallen der durch die Gasfeder abgestützten Teile mit Sicherheit verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Konuskörper mit einer einseitig vom Innendruck der Gasfeder beaufschlagten Trennwand fest verbunden ist, während andererseits auf die den Zylinderinnenraum begrenzende und abdichtende Trennwand die Feder wirkt und der Gegenkonus von einem mit dem Zylinder verbundenen Gegenlager gebildet ist. Die Blockierung wird somit durch wenige einfache Bauteile gebildet und in die Gasfeder integriert, so daß nicht nur ein formschönes Aggregat, sondern auch eine problemlose Montage ermöglicht ist. Durch diese Anordnung der Trennwand wird bewirkt, daß bei abfallendem Innendruck der Gasfeder, d. h. bei Gasverlust im Innenraum der Gasfeder, die Kraft der die Trennwand beaufschlagenden Feder eine Axialverschiebung der Trennwand in Richtung zum Zylinderinnenraum und damit eine Blockierung der Kolbenstange zum Zylinder erzielt wird. Die Feder ist dabei auf den Fülldruck der Gasfeder abgestimmt und bildet zum Innendruck der Gasfeder eine Gleichgewichtslage für die Trennwand. Erst bei Veränderung dieser Gleichgewichtslage, d. h. bei abfallendem Innendruck der Gasfeder und somit abfallender Verstellkraft, kommt der Konuskörper mit dem Gegenlager in Eingriff und bewirkt die Blockierung der Kolbenstange, wodurch ein ungewolltes Herabfallen der durch die Gasfeder abgestützten Teile automatisch verhindert wird.

Entsprechend weiteren Merkmalen der Erfindung ist das Gegenlager eine an der Zylinderinnenwand befestigte Ringscheibe, wobei die Bohrung dieser Ringscheibe der Außenkonusfläche des mit der Trennwand verbundenen Konuskörper angepaßt ist. Durch das Zusammenwirken des spannzangenartig ausgebildeten Konuskörpers mit dem Gegenlager wird die vom Innendruck in der Gasfeder abhängige, mechanische Blockierung im Aufbau weiter vereinfacht. Dabei wird die Ringscheibe entweder im Druckraum des Zylinders oder am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders angeordnet.
Eine vorteilhafte Ausführungsform wird nach einem

weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erhalten, daß der Konuskörper mit einem ringförmigen Ansatz, welcher einerseits das Widerlager für die Feder und andererseits die Anlagefläche für die Trennwai id bildet, versehen ist. Somit erfolgt die Verbindung des Konuskörpers mit der Trennwand auf einfache Weise dadurch, daß die Feder den Konuskörper gegen die Trennwand drückt. Da bei dieser Ausführungsform das Ende des Konuskörpers außerhalb des Zylinders angeordnet ist, wird die Möglichkeit bei einer mechanischen Blockierung der Gasfeder mit einem Werkzeug, z. B. einem Schraubendreher, in eine entsprechend ausgebildete Aussparung des Konuskörpers einzugreifen und die Blockierung aufzuheben, geschaffen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet die Trennwand die Kolbenstangenführung und ist mit einer Aussparung zur Aufnahme der Kolbenstangendichtung versehen. Die Montage gestaltet sich hierdurch besonders einfach, denn die Kolbenstangendichtung kann vor der Montage der Gasfeder mit der Trennwand zu einer Baueinheit verbunden werden, so daß Montagefehler beim Einbau der Kolbenstangendichtung weitgehend ausgeschaltet sind.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Gasfeder:

F i g. 2 den mit der Trennwand einstückig ausgebildeten Konuskörper;

Fig.3 eine Ausführungsform der Gasfeder, wobei der Konuskörper mit einem ringförmigen Ansatz versehen ist.

Zum Gewichtsausgleich von um horizontale Achsen schwenkenden Klappen oder Hauben oder von vertikal verstellbaren Teilen wie Zeichentischen werden häufig Gasfedern eingesetzt. Die Ausschubkraft der Gasfeder ist dabei jeweils auf das abzustützende Gewicht ausgelegt, so daß bei einem Druckverlust in der Gasfeder die Außenschubkraft das Gewicht nicht mehr kompensiert und die Teile bei nachlassendem Innendruck der Gasfeder eine Unfallgefahr durch ungewolltes Herabfallen bilden. Um dies zu vermeiden, wird die Gasfeder mit einer automatisch wirkenden Blockierung versehen. Die Gasfeder besteht, wie in F i g. 1 gezeigt, aus einem Zylinder 1, in welchem ein mit einer Kolbenstange 2 verbundener Kolben 3 axial verschiebbar geführt ist. Der Zylinder 1 ist mit Gas unter hohem Druck gefüllt. Der Gasdruck bewirkt dabei eine Ausschubkraft, welche dem Produkt aus Kolbenstangenfläche mal Gasdruck entspricht. Um ein Entweichen von Gas aus dem Innenraum des Zylinders 1 zu verhindern, ist in einer Trennwand 4 eine Kolbenstangendichtung 6 angeordnet. In einer Nut der Trennwand 4 befindet sich außerdem eine Dichtung 5 zur Abdichtung des Spaltes zwischen Innenwand des Zylinders 1 und Umfangsfläche der Trennwand 4. Auf eine Scheibe 8 wirkt die aus Tellerfedern 9 gebildete Feder, während die andere Abstützfläche dieser Feder eine Scheibe 10 ist. Mit der Trennwand 4 einstückig ausgebildet ist ein Konuskörper 7, dessen konusförmige Außenfläche bei Bewegung der Trennwand 4 zum Zylinder-Innenraum hin auf der Schrägfläche einer als Gegenlager dienenden Ringscheibe zur Anlage kommt und dadurch den spannzangenartig ausgebildeten Konuskörper 7 gegen die Kolbenstange 2 preßt. Diese vorstehend beschriebene Bewegung der Trennwand 4 erfolgt, wenn der Druck im Zylinder 1 durch Undichtwerden der Gasfeder nachläßt, so daß die auf die Trennwand 4 von den Tellerfedern 9 ausgeübte Kraft größer als die vom Innendruck herrührende Gegenkraft auf die Trennwand 4 ist Auf diese Weise wird die mechanische Blockierung erzielt weiche automatisch bei nachlassendem Innendruck der Gasfeder wirkt

In F i g. 2 ist die axial im Zylinder 1 bewegliche Trennwand 4, die mit dem Konuskörper 7 einstückig verbunden ist, als Einzelteil dargestellt Der Konuskörper 7 besitzt in axialer Richtung verlaufende Schlitze 11 und ist dadurch spannzangenartig ausgebildet

Eine weitere Ausbildungsform ist in F i g. 3 dargestellt wobei die axial bewegliche Trennwand 4 die Führung für die Kolbenstange 2 bildet und gleichzeitig in einer entsprechenden Aussparung die Kolbenstangendichtung 6 aufnimmt Zur Abdichtung des Ringspaltes zwischen Innenfläche des Zylinders 1 und Umfangsfläche der Trennwand 4 ist die Dichtung 5 vorgesehen, während der Konuskörper 7 einen ringförmigen Ansatz 14 aufweist und dieser Ansatz 14 einerseits das Widerlager für die aus Tellerfedern 9 gebildete Feder bildet und andererseits auf der Trennwand 4 anliegt Als Gegenlager für den Konuskörper 7 dient die am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders 1 befestigte Ringscheibe 13, deren innere Stirnfläche gleichzeitig das Widerlager für die Tellerfeder 9 bildet.

Die Arbeitsweise der in F i g. 3 dargestellten Gasfeder ist analog zu der nach der Ausführungsform entsprechend den F i g. 1 und 2. Auch hier bewirkt ein Absinken des Gasdruckes im Zylinder 1, daß die bewegliche Trennwand 4 durch die Tellerfeder 9 nach unten bewegt wird. Gleichzeitig wird dadurch der Konuskörper 7 nach unten bewegt und kommt an der als Gegenlager dienenden Ringscheibe 13 zur Anlage. Eine weitere Bewegung in Richtung des Zylinderinnenraumes bewirkt, daß der spannzangenartig ausgebildete Konuskörper 7 durch die Ringscheibe 13 gegen die Kolbenstange 2 gepreßt wird und so die mechanische blockierung bildet. Zum Aufheben der mechanischen Blockierung ist es ohne weiteres möglich, das aus dem Zylinder ragende Ende des Konuskörpers 7 mit entsprechenden Vertiefungen zu versehen, in welche ein Werkzeug eingeführt werden kann und der Konuskörper 7 mit diesem Werkzeug entgegen der Kraft der Tellerfeder 9 nach außen gezogen bzw. geknöppt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gasfeder mit mechanischer Blockierung, bestehend aus einem Zylinder, welche eine unter hohem Druck stehende Gasfüllung aufweist, während ein fest mit einer Kolbenstange verbundener Kolben in diesem Zylinder angeordnet und die Kolbenstange am zylinderaustrittsseitigen Ende geführt und abgedichtet ist, wobei eine Blockiereinrichtung zwischen dem Zylinder und der Kolbenstange vorgesehen ist, die einen einseitig unter der Einwirkung einer Feder stehenden, spannzangenartig ausgebildeten Konuskörper aufweist, welcher mit der Außenkonusfläche mit einem Gegenkonus in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuskörper (7) fest mit einer einseitig vom Innendruck der Gasfeder beaufschlagten Trennwand (4) verbunden ist, während andererseits auf die den Zylinderinnenraum begrenzende und abdichtende Trennwand (4) die Feder (Tellerfeder 9) wirkt und der Gegenkonus von einem mit dem Zylinder (1) verbundenen Gegenlager gebildet ist

2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager eine an der Zylinderinnenwand befestigte Ringscheibe (12, 13) ist, wobei die Bohrung dieser Ringscheibe (12,13) der Außenkonusfläche des mit der Trennwand (4) verbundenen Konuskörpers (7) angepaßt ist.

3. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuskörper (7) mit einem ringförmigen Ansatz (14) versehen ist, welcher einerseits das Widerlager für die Feder (Tellerfeder 9) und andererseits die Anlagefläche (14) für die Trennwand (4) bildet.

4. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (4) die Kolbenstangenführung bildet und mit einer Aussparung zur Aufnahme der Kolbenstangendichtung (6) versehen ist.