-
"Gasfeder"
-
" Gasfeder" Die Erfindung betrifft eine Gasfeder, bestehend aus einem
zylindrischen Gehäuse und einer an einem Ende aus diesem abgedichtet herausgeführten,
als Verdrängerkolben dienenden zylindrischen Kolbenstange, die an ihrem im Gehäuse
liegenden Ende mit einem Führungskolben versehen ist.
-
Derartige Gasfedern, die an ihrem dem kolbenstangenaustrittsseitigen
Ende entgegengesetzten Ende gasdicht verschlossen sind, sind in großer Zahl bekannt
und haben sich in der Praxis auf vielen Einsatzgebieten hervorragend bewährt.
-
Je größer der Hub einer Gasfeder wird, umso größer wird die freie
Knicklänge der ausgefahrenen Kolbenstange und umso größer werden die seitlichen
Belastungen der die Kolbenstange am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Gehäuses
aufnehmenden Führungen, was im Grenzfall zu einem vorzeitigen Undichtwerden der
Gasfeder führen kann. Diese Belastungen haben zur Folge, daß mit zunehmendem maximalen
Hub der Gasfeder die Querschnitte der Kolbenstangen ebenfalls zunehmen
müssen.
Da Gasfedern in der Regel eine sehr flache Kennlinie aufweisen sollen und zur Erreichung
einer solchen Kennlinie das Verhältnis des Querschnitts der Kolbenstange zum Innenquerschnitt
des Gehäuses kleiner als etwa 1:4 sein sollte, muß mit wachsendem Kolbenstangenquerschnitt
auch der Innenquerschnitt und damit der Durchmesser des Gehäuses mitwachsen. Dies
rührt dazu, daß solche Gasfedern mit zunehmendem maximalen Hub schwerer, materialaufwendiger
und sperriger werden, wobei insbesondere letzteres dem Einsatz einer solchen Gasfeder
als Konstruktionsteil unter räumlich beengten Verhältnissen entgegenstehen kann.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gasfeder der
eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß sie auch bei großen Hublängen
sehr schlank ausgerührt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird bei einer Gasfeder der eingangs beschriebenen Art
dadurch gelöst, daß aus dedanderen Ende des Gehäuses eine weitere,als Verdrängerkolben
dienende zylindrische Kolbenstange abgedichtet herausgeführt ist, die an ihrem im
Gehäuse liegenden Ende mit einem Führungskolben versehen ist.
-
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Tandem-Gasfeder erhalten,
bei der jede einzelne Kolbenstange nur einen Teil des Gesamthubes der Gasfeder ausführt,
so daß auch die Knicklängen geringer sind und die am kolbenstangenaustrittsseitigen
Ende des Gehäuses auftretenden Biegemomente ebenfalls kleiner sind. Dies führt dazu,
daß die Kolbenstangenquerschnitte und
in der Folge auch der Gehäusequerschnitt
kleiner gemacht werden können als bei einer Gasfeder, bei der nur eine Kolbenstange
den gesamten Hub ausführt. Bei der erfindungsgemäßen Gasfeder erfolgt die Krafteinleitung
nicht wie bei den bekannten Gasfedern einerseits über das äußere freie Ende der
Kolbenstange und andererseits über das geschlossene Ende des Gehäuses, sondern über
die beiden freien Enden der beiden Kolbenstangen. Das Gehäuse der Gasfeder ist also
frei. Es kann somit gemäß einer äußerst vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
dadurch an einen konstruktiv günstigen Platz gelegt werden, daß die beiden Kolbenstangen
unterschiedliche Hublängen aufweisen.
-
Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Gasfeder in einfacher Weise
eine Knickstelle im Weg-Kraft-Diagramm erzeugt werden, wenn in vorteilhafter Weiterbildung
die beiden Kolbenstangen unterschiedliche Querschnitte aufweisen. In beiden Fällen
der möglichen Weiterbildungen wird es zweckmäßig sein, mindestens eine Kolbenstange
im Bereich ihres außenliegenden Endes mit einem die Einschubbewegung der Kolbenstange
in das Gehäuse begrenzenden Anschlag zu versehen, damit die zuerst voll eingefahrene
Kolbenstange ein festes Widerlager am Gehäuse hat. Selbstverständlich ist auch die
Kombination von unterschiedlich langen Kolbenstangen mit unterschiedlichen Querschnitten
möglich.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
Fig.
1 eine Gasfeder gemäß der Erfindung mit symmetrischer Ausbildung im Längsschnitt,
Fig. 2 eine Gasfeder gemäß der Erfindung mit unterschiedlich langen Kolbenstangen
in Längsansicht und Fig. 3 eine Gasfeder gemäß der Erfindung mit unterschiedlich
dicken Kolbenstangen in Längs-Draufsicht.
-
Da die in Fig. 1 dargestellte Gasfeder symmetrisch ausgebildet ist,
wird nur die eine - in Fig. 1 linke - Seite beschrieben.
-
In die andere - in Fig. 1 rechte - Seite sind jeweils die gleichen
Bezugsziffern eingetragen, die zur Unterscheidung mit einem ' versehen sind. Die
in der Zeichnung dargestellten Gasfedern bestehen aus einem im Verhältnis zu seinem
Durchmesser langen, also schlanken, kreiszylindrischen Gehäuse 1, das aus einem
Stahlrohr gebildet ist. Koaxial zur Mittel-Längsachse 2 des Gehäuses sind zwei als
Verdrängerkolben wirkende Kolbenstangen 3, 3' im Gehäuse angeordnet, die ebenfalls
kreiszylindrischen Querschnitt aufweisen. Jede Kolbenstange 3 3t ist jeweils aus
einem Ende des Gehäuses 1 herausgeführt. Jede Kolbenstange 3, 3' wird an diesem
Ende mittels einer bekannten Nehrfachlippendichtung 4, 4' abgedichtet, die mit ihren
Lippen 5, 5' an der absolut glatten Oberfläche der Kolbenstange 3 anliegt. Mit ihrem
Außenumfang 6, 6' liegt die Lippendichtung 4> 4' an der Innenwand 7 des Gehäuses
ebenfalls dichtend an, so daß durch diese homogen aufgebaute, also nicht armierte
Dichtung ein absolut dichter Abschluß des Gehäuses 1 an dem jeweiligen kolbenstangen-austrittsseitigen
Ende
erreicht ist. An der zum Innenraum 8 des Gehäuses 1 hin gelegenen Stirnseite ist
die Lippendichtung 4, 4' mittels eines zylinderringförmigen Haltestücks 9, 9' axial
in Richtung zum Innenraum 8 des Gehäuses 1 hin festgelegt. Dieses Haltestück 9,
9t weist hierzu an seinem an der Innenwand 7 des Gehäuses 1 anliegenden Außenumfang
eine radial eingestochene, ringnutförmige Ausnehmung lo, lo' auf, in der ein Sprengring,
also ein elastisch verformbarer Ring 11, 11',angeordnet ist. In der Innenwand 7
des Gehäuses 1 ist eine entsprechende - ebenfalls radial eingestochene - Ringnut
12, 12' angebracht, in die der Sprengring 11, 11 eingreift.
-
Die Länge der Ausnehmung lo, lo' und der Ringnut 12, 12' in Richtung
der Mittel-Längsachse 2 des Gehäuses 1 ist gleich und so groß, daß der Sprengring
11, 11' praktisch kein axiales Spiel in der Ausnehmung lo, lo' bzw. der Ringnut
12, 12' hat, so daß das Haltestück 9, 9' axial absolut spielfrei im Gehäuse 1 gehalten
ist. Die radiale Tiefe der ringnutförmigen Ausnehmung lo> lo' ist mindestens
so groß wie die Ringbreite des Sprengrings 11, 11', so daß sich dieser beim Einschieben
des Haltestücks 9, 9t in das Gehäuse 1 unter elastischer Verformung vollständig
in die Ausnehmung lo, lo' legen kann und dann, wenn die Ausnehmung lo, lo' und die
Ringnut 12, 12' radial miteinander fluchten, sich unter elastischer Aufweitung in
die Ringnut legt, wodurch eine unlösbare Verbindung zwischen dem Haltestück 9, 9'
und dem Gehäuse 1 an dieser Stelle hergestellt wird. Der Durchmesser der Bohrung
13, 13'
des Haltestücks 9, 9' ist etwas größer als der Durchmesser
der Kolbenstange 3, 3', so daß letztere im Haltestück 9, 9' nicht geführt wird.
-
Am äußeren Gehäuserand 14, 14' ist eine Ringnut 15, 15' eingestochen,
die an ihrem inneren Ende einenAnschlag 16, 16' für einen in sich starren Ring 17,
17' aus Stahl bildet, der in eine entsprechende Ausnehmung 18, 18' eines Führungsstückes
19, 19' aus Kunststoff eingreift.
-
Auf einem einstückig und koaxial mit der Kolbenstange 3, 3' ausgebildeten,
im Innenraum 8 des Gehäuses 1 liegenden Zapfen 20, 20' ist ein Führungskolben 21,
21' befestigt, der die Form einer Zylinderrinçscheibe hat. In seiner zylindrischen
Außenfläche 22,tutist eine Ringnut 23, 23' angebracht, in die ein Dichtungsring
24, 24' eingelegt ist, so daß der Führungskolben 21, 21' gasdicht gegenüber der
Innenwand 7 des Gehäuses 1 gerührt wird. Der Führungskolben 21, 21' liegt axial
zum einen gegen den Anschlag 25, 25' an, der am Übergang von der Kolbenstange 3,
3' zum Zapfen 20, 20' gebildet wird. In der anderen Richtung ist der Führungskolben
21, 21' relativ zur Kolbenstange 3, 3' durch eine Umbördelung 26, 26' des mit einer
koaxialen Bohrung 27, 27' versehenen Zapfens 20, 20' festgelegt.
-
In der Kolbenstange ist eine dünne radiale Bohrung 28, 28' angebracht,
die die Bohrung 27, 27' mit der Außenseite der Kolbenstange 3, 3' verbindet, so
daß das im Innenraum des Gehäuses 1 befindliche Druckgas beim Einfahren oder Ausfahren
der
Kolbenstange 3, 3' von einer Seite des Führungskolbens 21, 21' fließen kann, wobei
in der Bohrung 28, 28' eine Dämpfung der Einfahr- bzw. Ausfahrbewegung der Kolbenstange
3> 3V erfolgt.
-
Am äußeren freien Ende weist jede Kolbenstange 3, 3t einen koaxialen
Gewindezapfen 29, 29' auf, auf den ein Anlenkstück 3o> 30' in Form eines sogenannten
Auges aufgeschraubt ist.
-
Dieses Anlenkstück 30, 30' steht zumindest teilweise (siehe Fig. 1
rechts) über die Kolbenstange 3, 3' vor, so daß Anschlagflächen 31' gebildet werden,
die sich am Ende der Einschubbewegung der Kolbenstange 3, 3' gegen die zugeordnete
Stirnseite 32, 32' des Gehäuses legen, wodurch ein zu weites Einfahren der Kolbenstange
3, 3' in das Gehäuse 1 verhindert wird.
-
In dem Anlenkstück Do, 30' ist eine zylindrische Lagerbüchse 33, 33'
angebracht, über die die Gasfeder an geeigneten zylindrischen Zapfen irgendwelcher
Bauteile befestigt werden kann.
-
Das Verhältnis der Kolbenstangenlängen zu der Gehäuselänge ist derart,
daß die Kolbenstangen dann, wenn sie voll in das Gehäuse 1 eingeschoben sind, mit
ihren Umbördelungen 26, 26' gerade noch nicht gegeneinanderstoßen.
-
Die Montage der aus der Mehrfachlippendichtung 4, 4', dem Haltestück
9, 9', dem Sprengring 11, 11', dem Ring 17, 17' und dem Führungsstück 19, 19' bestehenden
Einheit im Gehäuse 1 ist in der US-Patentanmeldung No. 528 689 ausführlich beschrieben,
worauf ausdrücklich Bezug genommen wird.
-
Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Gasfedern sind grundsätzlich
gleich aufgebaut wie die in Fig. 1 dargestellte.
-
Die in Fig. 2 dargestellte Gasfeder unterscheidet sich von der nach
Fig. 1 lediglich dadurch, daß die Kolbenstangen 3a, 3a' unterschiedlich lang sind,
während bei der Gasfeder nach Fig. 3 die Kolbenstangen 3b und 3b' unterschiedliche
Durchmesser aufweisen.
-
- Ansprüche -
L e e r s e i t e