DE2659847A1

DE2659847A1 - Teleskopsystem, insbesondere pneumatische feder

Info

Publication number: DE2659847A1
Application number: DE19762659847
Authority: DE
Inventors: Fernand Michel Allinquant
Original assignee: ALLINQUANT SA
Current assignee: ALLINQUANT SA
Priority date: 1975-12-15
Filing date: 1976-05-21
Publication date: 1977-10-20
Also published as: FR2335929B1; FR2335929A1

Description

Teleskopsystegi» insbesondere pneumatische

Feder

Die Erfindung bezieht sich auf ein Teleskopsystem, das als elektrischer Kpntaktgeber dient und einen Zylinder aufweist, der von einem Boden abgeschlossen ist und in dem ein Kolben gleitet.

Teleskopsysteme können den verschiedensten Zwecken dienen. Sie können z.B. als pneumatische Federn ausgebildet sein und für die Öffnung oder Schließung von Fahrzeughauben oder Maschinenhauben, zur Betätigung von Türen, zuv Regulierung der Höhe von Sitzen, Arbeitstischen usitf. und eventuell auch für die Abfederung gewisser Fahrzeuge verwendet werden., Bei diesen und anderen Anwendungen eines Teleskopsystems.kann es von Interesse sein, daß bei Erreichen bzw. Verlassen einer Bxtremstellung des Kolbens, z»B. der voll eingeschobenen Stellung, ein elektrischer Kontakt betätigt wird, z„B. um die Beleuchtung eines Raumes, der sich unter einer Haube befindet, beim Öffnen der Haube automatisch

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einzuschalten und beim Schließen der Haube automatisch auszuschalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Teleskopsystem der eingangs genannten Art so auszubilden, daß beim Erreichen bzw. Verlassen einer Extremstellung des Kolbens ein elektrischer Kontakt betätigt wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Boden und der Kolben den festen bzw. den beweglichen Kontakt eines Kontaktgebers bilden, wobei die Kontakte gegenseitig voneinander isoliert und mit Klemmen eines elektrischen Stromkreises verbunden sind, der geöffnet oder geschlossen ist, je nachdem, ob der Kolben am Ende eines Weges den Kontakt mit dem Boden herstellt oder sich im Abstand von diesem befindet.

Die Kontaktschließung kann auf einfache Weise durch direkten Anschlag des Bodens an den Kolben hergestellt werden. Aus Gründen der Herstellungstoleranzen und der Dämpfung von Stößen ist es jedoch vorzuziehen, gemäß Anspruch 2 ein nachgiebiges, elektrisch leitendes Organ, wie z.B. eine Feder, einzufügen, die als elastischer Anschlag dient, der am Kolben oder am Boden befestigt ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung (Anspruch 3) besteht der Zylinder aus elektrisch leitendem Material und steht

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in dauerndem elektrisch leitendem Kontakt mit dem Kolben, während der Boden, der ebenfalls aus elektrisch leitendem Material besteht, an dem Zylinder unter Zwischenfügung eines Ringes aus elastisch isolierendem Material befestigt ist, das im übrigen als Dichtung für das Teleskopsystem dienen kann.

Gemäß einer Variante (Anspruch 4) könnte die Isolierung zwischen dem Kolben und dem Boden am Kolben vorgesehen werden, d.h. zwischen diesem und dem Zylinder, oder könnte auch durch den Zylinder selbst bewirkt werden, der dann mindestens an dem dem Boden benachbarten Endteil aus einem isolierenden Material bestehen würde (Anspruch 5).

ti:

Der elektrische Stromkreis, in den der Kontaktgeber gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist, hat vorteilhafterweise ©in Signalorgan, das bei einem Schließen des Kontaktgebers in Funktion gesetzt wird, d.h„ bei Ankunft des Kolbens am Ende seines Weges, so daß der Stromkreis demgemäß als Detektor für die Extremlage des Teleskopsystems wirkt (Anspruch 6).

Eine Ausführungsform der Erfindung in Form einer pneumatischen Feder ist in den Ansprüchen 7 bis 9 angegeben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

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Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Teleskopsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, das als pneumatische Feder dient, die eine in den Zylinder eintauchende Stange und einen im Zylinder beweglichen Kolben aufweist, wobei die Stange und der Kolben während des Einfahrens in den Zylinder gezeigt sind und die einen elektrischen Kontaktgeber aufweist, der dazu geeignet ist, die am weitesten eingeschobene Stellung des Teleskopsystems abzutasten, wobei der elektrische Stromkreis schematisch angedeutet ist, und

Fig. 1a einen Teilschnitt durch den Endteil eines Teleskopsystems nach Fig. 1, jedoch vor der Montage und Befestigung des Bodens am Zylinder.

Der Zylinder 1 ist an einem Ende durch einen Boden 2 und am anderen Ende durch eine Verschlußeinrichtung 3 abgeschlossen. Die Verschlußeinrichtung 3 umfaßt einen Stopfen 4, der dicht in den Zylinder eingepreßt und in diesem durch Umbördelung eines Endrandes 10 des Zylinders gehalten ist. Zu der Verschlußeinrichtung 3 gehört auch eine mechanische Lippendichtung 5, die mit einer ihrer Seiten an die Außenseite des Stopfens angelegt ist. Der Stopfen 4 hat eine Bohrung 40, durch die eine Tauchetange 6 dichtend in das Innere des

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Zylinders eindringt. Der Stopfen 4 besteht aus einem widerstandsfähigen, Isolierenden Plastikmaterial, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, um ein leichtes Gleiten der aus Stahl bestehenden Tauchstange 6 zu ermöglichen. Als Plastikmaterial kommen die unter den Handelsnamen "Nylon", "Teflon»,"Rilsan" im Handel erhältlichen Kunststoffe in Betracht.

Der so ausgebildete abgedichtete Zylinder, der seinerseits aus Stahl besteht, ist mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt, vorzugsweise mit einem inerten Gas, wie z.B. Stickstoff _?> um jede Gefahr einer Explosion zu vermeiden. Der Gasdruck kann in der Größenordnung von mehreren -zig kg/cm liegen.

Während des Einführeng der Tauchstange in das Innere des Zylinders entsteht ein zusätzlicher Gasdruck, der auf das freie Ende der Tauchstange einwirkt und versucht, diese Stange aus dem Zylinder herauszudrücken, sobald sie freigegeben ist. Die Vorrichtung stellt also eine pneumatische Feder dar, deren beide wesentliche Elemente einerseits die Tauchstange und andererseits der dichte Zylinder 1 sind, der das unter Druck stehende Gas einschließt.

Im Bereich ihres freien Endes trägt die Tauchstange 6 einen Kolben 7, der durch eine dicke Scheibe aus "Nylon"

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oder einem anderen widerstandsfähigen und isolierenden Plastikmaterial besteht, wobei diese Scheibe eine zentrale Bohrung aufweist, die koaxial zu der Tauchstange ist und durch die die Tauchstange hindurchgreift. Der Kolben 7 trägt an seinem Umfang einen Gleit- und Dichtring 73, der es dem Kolben ermöglicht, als Führungselement für die Tauchstange zu wirken und durch den der Zylinder 1 in zwei Kammern unterteilt wird, die sich beiderseits des Kolbens befinden.

Der Kolben 7 spie3t während der Arbeit der pneumatischen Feder außerdem die Rolle eines Dämpfungselementes. Zu diesem Zweck ist der Kolben von einem axialen Durchlaß 74 durchgriffen, der auf Jeder der Endflächen des Kolbens 7 mündet und der es ermöglicht, die beiden Kammern des Zylinders miteinander in Verbindung zu bringen. Bei der -dargestellten Ausführungsform ist dieser axiale Durchlaß durch eine in die Bohrung 70 des Kolbens eingearbeitete Nut gebildet.

In mindestens einer, vorzugsweise in jeder der Endflächen des Kolbens 7 befindet sich eine Ausnehmung 710 und 720, die sich ausgehend von dem axialen Durchlaß 74 im wesentlichen radial nach außen erstreckt. Die Ausnehmungen haben sehr verschiedene Tiefen, wobei die weniger tiefe Ausnehmung die Ausnehmung ist, die sich an der Endfläche 72 befindet, die nach der von der Tauchstange 6 abgewendeten Seite hin gerichtet ist.

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Der Kolben 7 ist axial gleitbar auf der Tauchstange angeordnet, wobei er sich zwischen zwei Anschlägen 61 und 62 bewegen kann, die auf der Tauchstange befestigt sind und die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils durch ein Teil gebildet sind, das relativ zur Tauchstange festgelegt ist. Der Anschlag 61 ist z.B. durch eine Manschette gebildet, die auf der Tauchstange 6 festgeschweißt oder festgepreßt ist (bei 6ix) und die gleichzeitig als Anschlag zur Begrenzung des Ausziehweges der Tauchstange dient. Der Anschlag 62 kann durch eine Metallscheibe gebildet sein, die am Ende der Stange befestigt ist. Der axiale Abstand zwischen den beiden Anschlägen 61 und 62 ist größer als die axiale Länge des Kolbens 7, so daß dieser die Freiheit hat, sich infolge seines Beharrungsvermögens über einen kleinen Weg d relativ zur Tauchstange zu bewegen, wobei der Weg zwischen den beiden Anschlägen in der Größenordnung von einigen Millimetern liegt.

Während des Betriebes, bei dem die Tauchstange 6 in den Zylinder 1 in der in Fig. 1 durch den Pfeil angedeuteten Richtung eindringt, tendiert das Gas dazu, durch den Kolben hindurch von rechts nach links zu strömen (in der Zeichnung betrachtet). Der Kolben 7 löst sich vom Anschlag

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und legt sich an den Anschlag 61 an.

In dieser Stellung ist der Eingang 720 in den axialen Durchlaß 74, der sich an der rechten Endfläche des Kolbens befindet, frei, während der Ausgang aus diesem axialen Durchlaß, der durch die radiale Ausnehmung 710 in der linken Endfläche gebildet ist, durch den Anschlag 61 teilweise abgeschlossen ist. Da in dessen diese radiale Ausnehmung verhältnismäßig tief ist, bildet sie für die Strömung des Gases von einer Kammer in die andere durch den Kolben hindurch einen großen Querschnitt, so daß diese Strömung auf keinen oder einen nur kleinen Widerstand trifft und so das Gleichgewicht der Drücke zwischen den beiden Kammern leicht hergestellt wird. Der durch den Kolben 7 bewirkte Dämpfungseffekt ist also gering oder Null.

Diese Stellung entspricht einem Betriebszustand, bei dem man die Tauchstange 6 in den Zylinder hineindrückt, wobei

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das Gas weiter komprimiert wird. Die einzige auszuübende Kraft ist also die Kompressionskraft, die gleich dem Produkt aus dem Querschnitt der Stange und dem Gasdruck ist.

¥enn hingegen die Tauchstange 6 aus dem Zylinder 1 herausgezogen wird, löst sich der.JColben 7 vom Anschlag 61 und legt sich an den Anschlag 62' . an. Der Eintritt 710 in den axialen Durchlaß 74, der sich nun an der Endfläche 71 des Kolbens befindet, ist frei, während der Auslaß aus dem- axialen Durchlaß, der durch die radiale Ausnehmung 72jO gebildet ist, die sich in der Endfläche 72 des Kolbens befindet, durch den Anschlag 62_tteilweise abgaichtet ist. Da diese radiale Ausnehmung eine nur geringe Tiefe hat, bildet sie für die Strömung des Gases einen nur geringen Querschnitt, so daß diese Strömung stark gebremst wird. Die Entspannung der Feder, die durch den auf den Querschnitt der Tauchstange einwirkenden Gasdruck erzeugt wird, ist also gedämpft.

Je nach Tiefe der radialen Ausnehmungen 710 und 720 variiert der für die Gasströmung freigelassene Querschnitt und damit auch, der Dämpfungseffekt beim Hineindrücken und/oder beim Heraus-

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ziehen der Tauchstange. Man verfügt also damit über ein Mittel zur Abstimmung der Feder je nach deren späterer Verwendung.

die Betriebseigenschaften der Vorrichtung zu erhalten, ist es erforderlich» an der Eintrittsstelle der Tauchstange 6 in dem mit unter Druck stehendem Gas gefüllten Zylinder eine wirksame Dichtung vorzusehen.

Gemäß einer Ausführungsform, der Erfindung, die in Fig. 1 dargestellt ist, wird diese Dichtung dadurch verbessert t daß man eine hydraulische Dichtung einsetzt, mit der die Verschlußeinrichtung 3 ausgerüstet ist und die aus einem mit Öl gefüllten Raum besteht» der die Tauchstange umgibt und der zwischen der mechanischen Dichtung 5 und dem Inneren des Zylinders angeordnet ist.

Dieser Raum kann z.B. auf einfache ¥eise aus einer örtlichen Erweiterung 401 der Bohrung 40 des

Stopfens 4 bestehen. Diese Anordnung ist vorzugsweise dann anwendbar, wenn man eine vertikal oder geneigt angeordnete Feder verwendet, deren Verschlußeinrichtung 3 im unteren Teil des Zylinders liegt«

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Eine solche pneumatische Feder ist gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer elektrischen Kontakteinrichtung ausgerüstet, die eine Fernübertragung zur Anzeige des Betriebszustandes und der entspannten oder zusammengedrückten. Stellung der pneumatischen Feder gestattet.

Wie aus den Fig. 1 und 1a zu ersehen ist, ist der Boden 2 des Zylinders 1 durch eine Metallscheibe 102 gebildet, deren Umfang von einem Ring 103 aus isolierendem Plastikmaterial umgeben ist,, das aus einer Mischung aus synthetischem Kautschuk besteht, der durch Klebung oder Vulkanisation mit der Metallscheibe 102 verbunden ist. Der Ring 103 dient zur Abdichtung des Bodens des Zylinders und zur Isolierung der Metallscheibe 102 relativ zum Zylinder 1, wenn diese in die Endaufweitung 104 des Zylinders 1 eingepreßt ist. Ein umgebogener Rand 101 hält den Boden 2 in seiner Lage fest.

Es ist leicht zu erkennen, daß mit dieser Einrichtung der Zylinder 1 gegenüber der Tauchstange 6 und dem Boden 2 elektrisch isoliert ist.

Wenn man ein solches Teleskopsystem an einen elektrischen Stromkreis 105 anschließt, ist dieser Stromkreis unterbrochen,

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und es kann demgemäß ein Strom fließen, um eine Lampe 106 oder ein anderes Anzeigeorgan für die eingeschobene Stellung des Teleskopsystems zu erregen, solange das Ende der Tauchstange 6 nicht mit der Metallscheibe 102 in Berührung gekommen ist. Um die Montage bequem zu ermöglichen, führt man ein elastisches Element, wie eine Schraubendruckfeder 107, ein, das auf einer Zentrierung 108, die sich an der Metallscheibe 102 befindet, festgeklemmt ist. Dieses elastische Element bewirkt am Ende des Kompressionshubes des hydraulischen Systems den erwünschten Kontakt.

In den folgenden Patentansprüchen dient der Ausdruck "Kolben" zur Bezeichnung der Endpartie der gleitenden Anordnung, ob es sich nun um den mit 7 bezeichneten Kolben direkt handelt, oder um das Ende der Tauchstange 6 oder um den zugeordneten Anschlag 62.

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Claims

Patentansprüche:

1. Teleskopsystem,'"das als elektrischer Kontaktgeber dient und einen Zylinder aufweist, der von einem Boden abgeschlossen ist und in dem ein Kolben gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) und der Kolben (7) den festen bzw. den beweglichen Kontakt eines Kontaktgebers bilden, wobei die Kontakte gegenseitig voneinander isoliert und mit Klemmen eines elektrischen Stromkreises (105) verbunden sind, der geöffnet oder geschlossen ist, je nachdem, ob der Kolben (7) am Ende eines Yfeges den Kontakt mit dem Boden (2) herstellt oder sich im Abstand von diesem befindet.

2. Teleskopsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kontakt zwischen dem Kolben (7) und dem

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ORIGINAL INSPECTED

Boden (2) unter Zwischenfügung eines nachgiebigen, elektrisch leitenden Organes, wie z.B. einer Feder (107), stattfindet, die als elastischer Anschlag dient, der am Kolben (7) oder am Boden (2) befestigt ist.

3. Teleskopsystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem der Zylinder aus Stahl oder einem anderen elektrisch leitenden Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der ebenfalls aus elektrisch leitendem Material bestehende Boden (2) an dem Zylinder unter Zwischenfügung eines Ringes (IO3) aus isolierendem Material befestigt ist, der im übrigen als Dichtung für das Teleskopsystem dienen kann.

4. Teleskopsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) oder wenigstens ein Teil der in dem Zylinder gleitenden Gesamtheit aus Stahl oder einem anderen elektrisch leitenden Material besteht und von diesem durch einen Ring (73) aus isolierendem Material isoliert ist, der im übrigen als Dichtung für die gleitende Gesamtheit dienen kann.

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5·. Teleskopsystem nach einem der Ansprüche 1 und ²» dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung zwischen dem Kolben (7) und dem Boden (2) durch den Zylinder (1) selber hergestellt ist, der dann mindestens an seinem dem Boden (2) benachbarten Endteil aus isolierendem Material besteht.

6· Teleskopsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der elekirische Stromkreis (105), in den der- Kontaktgeber eingebaut ist, ein Signalorgan

(106) aufweist, das bei einem Schließen des Kontaktgebers in Funktion gesetzt wird, d.h. bei Ankunft des Kolbens

(107) am Ende seines Weges, so daß der Stromkreis demgemäß als Detektor für die Extremlage des Teleskopsystems wirkt.

7. Teleskopsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer pneumatischen Feder des Teleskoptyps kombiniert ist.

8. Teleskopsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Feder eine Tauchstange (6) ist, die dicht in einen mit unter Druck stehendem Gas gefüllten

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Zylinder (1) eindringt und einen zur Führung und Dämpfung dienenden Kolben (7) trägt, der den Zylinder (1) in zwei Kammern unterteilt, die mittels eines im Kolben (7) vorgesehenen axialen Durchlasses (74) in Verbindung bringbär sind.

9. Teleskopsystem nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) auf der Tauchstange (6) zwischen zwei an der Tauchstange (6) befestigten Anschlägen (61, 62) bewegbar montiert ist, von denen wenigstens einer gleichzeitig als Verschlußorgan dient, das eine Ausnehmung (710, 720) teilweise abschließen kann, die sich in der benachbarten Endfläche (71, 72) des Kolbens (7) befindet und mit dem genannten axialen Durchlaß (74) kommuniziert.

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