DE2845759B2 - Gasfeder - Google Patents
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- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
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- F16F9/43—Filling or drainage arrangements, e.g. for supply of gas
- F16F9/432—Filling or drainage arrangements, e.g. for supply of gas via piston rod sealing or guiding means
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gasfeder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten Gasfeder dieser Art (US· PS 44 866) wird der zum Einfüllen von Hochdruckgau in
den Zylinder dienende Gasfülldurchlaß dadurch gebildet, daß bei in der ausgefahrenen Stellung befindlicher
Kolbenstange der Dichtring bis zum Stangenteil verringerten Durchmessers ins Zylinderinnere verschoben
wird. Bei einer solchen Anordnung hat sich jedoch gezeigt, daß der Dichtring beim Einfüllen von Druckgas
in den Zylinder manchmal ins Zylinderinnere, d. h. in Richtung auf den Kolben verschoben und auch
ausgebogen wird, und zwar aufgrund des Druckes und der Geschwindigkeit des in den Zylinder eingefüllten
Gases, da der Druck im Zylinder, insbesondere bei der Anfangsstufe des Gasfüllprozesses, beträchtlich niedriger
ist als der des komprimierten Gases; es w;rd daher
ίο der Gasfülldurchlaß in manchen Fällen verkleinert oder
im Extremfall sogar verschlossen, so daß das Druckgas nicht zuverlässig in den Zylinder eingefüllt werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die
Gasfeder der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung der
is geschilderten Nachteile derart auszugestalten, daß der
Gasfüllvorgang leicht und zuverlässig durchgeführt werden und sich insbesondere der Dichtring bei
gebildetem Gasfülldurchlaß nicht mehr weiter in Richtung des Kolbens verschieben kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
hiervon sind in den weiteren Ansprüchen aufgeführt.
Da bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Gasfeder ein Stützglied für den Dichtring vorgesehen ist, wird ein Verschieben des Dichtrings in Richtung auf den Kolben begrenzt bzw. dann vollständig unterbunden, wenn der Gasfülldurchlaß zwischen dem Dichtring und dem Stangenteil verringerten Durchmessers gebildet ist. Es ist daher beim Einfüllen von Hochdruckgas in den Zylinder möglich, die bei der bekannten Gasfeder auftretenden Nachteile, nämlich daß sich der Dichtring in Richtung des Kolbens verschiebt und dadurch die Querschnittsfläche des Gasfülldurchlasses reduziert
Da bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Gasfeder ein Stützglied für den Dichtring vorgesehen ist, wird ein Verschieben des Dichtrings in Richtung auf den Kolben begrenzt bzw. dann vollständig unterbunden, wenn der Gasfülldurchlaß zwischen dem Dichtring und dem Stangenteil verringerten Durchmessers gebildet ist. Es ist daher beim Einfüllen von Hochdruckgas in den Zylinder möglich, die bei der bekannten Gasfeder auftretenden Nachteile, nämlich daß sich der Dichtring in Richtung des Kolbens verschiebt und dadurch die Querschnittsfläche des Gasfülldurchlasses reduziert
J5 oder sogar verschließt, zu vermeiden, so daß aus diesem
Grunde auch der Gasfüllvorgang insgesamt leicht und zuverlässig durchgeführt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
F i g. I im Längsschnitt die bekannte Gasfeder, bei der sich die jeweiligen Einzelteile in einer solchen Stellung
befinden, daß der Gasfülldurchlaß gebildet ist;
Fig. 2 im Längsschnitt eine Gasfeder gemäß der Erfindung;
Fig. 3 das Stützglied für den Dichtring im Längsschnitt
und
Fig.4 in Draufsicht;
Fig. 5 im Längsschnitt eine abgewandelte Ausführungsform
der Gasfeder;
w F i g. 6 das bei der Gasfeder gemäß F i g. 5 vorgesehene
Stützglied im Längsschnitt und
Fig. 7 in Draufsicht;
Fig. 7 in Draufsicht;
Fig. 8 und 9 jeweils im Längsschnitt zwei weitere
Ausführungsformen der Gasfeder.
Bei der bekannten Gasfeder gemäß Fig. I ist ein
Kolben 2 verschieblich in einem Zylinder 1 geführt und in der gezeigten Stellung in seiner oberen Hubendstellung
angeordnet, um den Gasfüllvorgang durchführen zu können. Eine Kolbenstange 4 weist im Bereich ihres
unteren Endes, an dem der Kolben 2 befestigt ist, einen Stangenteil 6 verringerten Durchmessers auf und ragt
im übrigen durch eine Stangenführung 3 und einen verschieblich angeordneten Dichtring 5 abgedichtet aus
dem Zylinder 1 nach außen.
Beim Durchführen des Gasfüllvorganges ist der Dichtring 5 bei in der ausgefahrenen Stellung
befindlicher Kolbenstange 4 bis zum Stangenteil 6 verringerten Durchmessers ins Zylinderinnere verscho-
ben, so daß dadurch zwischen den Teilen 5, 6 ein GasfülldurchlaB 7 gebildet ist Es wird sodann das obere
Ende des Zylinders 1 durch eine Hochdruckgaskammer 10 abgedichtet verschlossen, worauf Hochdruckgas in
den Zylinder 1 eingeführt wird, und zwar durch eine im oberen Ende des Zylinders 1 gebildete öffnung 8, einen
Ringraum zwischen der Stangenführung 3 und der Kolbenstange 4 und durch den Gasfülldurchlaß 7
hindurch. Im Anfangsstadium des Gasfüllvorganges ist jedoch der Drück im Zylinder 1 beträchtlich niedriger
als in der Hochdruckgaskammer 10, so daß die Stangenführung 3 und der Dichtring 5 häufig nach innen
in den Zylinder 1 verschoben werden, was auf dem beidseits der Kolbenstange 3 herrschenden Differenzdruck
und auf der Geschwindigkeit des außerordentlich schnell strömenden Gases beruht; dadurch verschiebt
sich der Dichtring 5 über den Stangenteil 6 verringerten Durchmessers hinweg ins Zylinderinnere und kommt
mit der Kolbenstange 4 in Eingriff, so daß der Gasfülldurchlaß 7 vorzeitig verschlossen wird. jo
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist im übngen weiterhin im
Kolben 2 ein Durchlaß 9 vorgesehen, und es ist das Bodenteil des Zylinders 1 mit Flüssigkeit 11 getüllt.
Bei der ersten Ausführungsform der Gasfeder gemäß Fig. 2 bis 4 ist nun im Zylinder Γ ein zylindrisches
Stützglied 13 für den Dichtring 5' befestigt, und zwar entweder mittels eines einzigen Ringvorsprungs oder
aber mittels einer Vielzahl von im Umfangsabstand zueinander angeordneten Vorsprüngen 12, die von der
Innenwand des Zylinders Γ nach innen ragen und in eine jo entsprechende Ringnut 14 im Außenumfang des
S'.ützgliedes 13 eingreifen. Es ist daher das Stützglied 13
an der Innenfläche des Zylinders Γ befestigt. Das Stützglied 13 weist eine Vielzahl axial verlaufender
Nuten 15 in seinem Außenumfang auf, wie aus F i g. 3 und 4 ersichtlich. Diese Nuten 15 stehen jeweils mit
radial verlaufenden Nuten in der Bodenfläche des Stützgliedes 13 in Ve. bindung.
Die Oberfläche des Stützgliedes 13 ist derart breit ausgebildet, daß sie mit einem beträchtlichen Teil der
Unterseite des Dichtringes 5' in Eingriff kommen kann. um dadurch zu verhindern, daß sich der Dichtring 5'
beim Einfüllen von Hochdruckgas in den Zylinder Γ nach unten ausbiegt. Das Stützglied 13 wirkt außerdem
als Anschlag für den Kolben 2', wenn dieser sich in seiner obersten Stellung befindet. In diesem Zustand ist
zwischen dem Innenumfang des Stützgliedes 13 und der Kolbenstange 4' ein Ringraum 16 gebildet, während der
Gasfülldurchlaß T zwischen dem Dichtring 5' und dem Stangenteil 6' verringerten Durchmessers gebildet ist.
Beim Durchführen des Gasfüllvorganges nimmt die Gasfeder die Stellung gemäß F i g. 2 ein, d. h. der Kolben
2' ist in seiner obersten Stellung angeordnet, in der er mit dem Stützglied 13 in Eingriff steht. Dar, obere Teil
der Gasfeder ist abgedichtet in der Hochdruckgaskam- w
mer 10' eingeschlossen. Wenn sodann Hochdruckgas über einen Durchlaß 10'a in die Hochdruckgaskammer
10' eingeleitet wird, strömt es über die im oberen Ende des Zylinders Γ gebildete Öffnung 8', wirkt auf die
Oberseite der Stangenführung 3' derart ein, daß sich die ho Stangenführung 3' und der Dichtring 5' nach unten
verschieben und der Dichtring 5' mit dem Stützglied 13 in Eingriff kommt, wobei der Gasfülldurchlaß T gebildet
wird, strömt durch einen zwischen der Stangenführung 3' und der Kolbenstange 4' gebildeten Ringraum 17, den &■>
Gasfülldurchlaß T, den Raum 16 und den Kolbendurchlaß 9' und wird schließlich in den Zylinder Γ eingeleitet.
Das Stützglied 13 stützt hierbei den Dichtring 5' und die Stangenführung 3' in ihrer nach unten verschobenen
Stellung gemäß Fig.2 und verhindert, daß sich die Innenumfangskante des Dichtringes 5' nach unten
ausbiegt, so daß dadurch auch verhindert wird, daß die Querschnittsfläche des Gasfülldurchlasses T verkleinert
oder sogar geschlossen wird. Es kann daher der Gasfüllvorgang gleichförmig und zuverlässig durchgeführt
werden.
Nachdem dann eine vorbestimmte Menge Hochdruckgas in den Zylinder Γ eingefüllt worden ist, wird
die Hochdruckgaskammer 10' vom Zylinder 1' abgenommen, worauf dann das Hochdruckgas die Tendenz
zeigt, über den Gasfülldurchlaß 7', den Ringraum 17 und
die Öffnung 8' aus dem Zylinder 1' auszuströmen. Dies wird jedoch dadurch verhindert, daß sich der Dichtring
5' und die Stangenführung 3' in Richtung der Öffnung 8' verschieben und daß der Dichtring 5' in Eingriff mit der
Kolbenstange 4' kommt, so daß auf diese Weise der Gasfülldurchlaß T wieder verschlossen wird. Vorzugsweise
wird der Kolben 2' zuerst nach unten bewegt, um den Gasfüildurchlaß 7' zu schließe.", wonach dann die
Hochdruckgaskammer 10' vom Zylinder Γ abgenommen
wird, so daß auf diese Weise die vorbestimmte Menge des in den Zylinder Γ eingefüllten Hochdri'ckgases
an einem Ausströmen gehindert werden kann. Tatsäci !ich ermöglichen es die in der Außenumfangsfläche
des Stützgliedes 13 gebildeten Nuten 15, daß der Gasdruck im Zylinder Γ gleichförmig auf die Unterseite
des Dichtringes 5' einwirkt, so daß dadurch der Dichtring 5' und die Stangenführung 3' sich gleichförmig
entlang der Innenfläche des Zylinders Γ verschieben und der Dichtring 5' abgedichtet mit der Kolbenstange
4' und der Innenfläche des Zylinders Γ in Eingriff kommt bzw. steht.
Bei dor zweiten Ausführungsform der Gasfeder gemäß F i g. 5 bis 7 ist das Stützglied 13 an der Oberseite
des Kolbens 2' befestigt, wobei im oberen Teil des Stützgliedes 13 ein zylindrisches Teil 13.7 gebildet ist,
dessen Außendurchmesser kleiner ist als der innendurchmesser des Ringvorsprungs 12 des Zylinders Γ.
Das untere Teil des Stützgliedes 13 weist einen dem Innendurchmesser des Zylinders 1' entsprechenden
Außendurchmesser auf, wobei die zwischen dem oberen Teil 13;» und dem unteren Teil des Stützflicdes 13
gebildete Auüenschulter mit dem Rir.gvorsprung 12 in Eingriff kommen kann und so die nach oben erfolgende
Bewegung des Kolbens 2' begrenzt.
Bei der dritten Ausführungsform der Gasfeder gemäß F i g. 8 ist das Stützglied 13 mit seinem Innenumfang fest
bzw. dicht auf die Kolbenstange 4' aufgepaßt und schlägt mit seiner imteren Stirnfläche an die Oberseite
des Kolbens 2' an. Im Innenumfang des Stützgliedes )3 ist eine axial verlaufende Nut 18 gebildet, die als
Oasv :rbindungsdurchlaß wirkt und den Gasfülldurchlaß
T mit dem Kolbendurchlaß 9' verbindet. Die Nut 18 steht außerdem mit der oder den axialen Nutrn 15 in der
Außenumfangsfläche des Stützgliedes 13 in Verbindung, um den im Zylinder Γ herrschenden Gasdruck
gleichförmig auf die Unterseite 15' des Dichtungsrings 5' aufbringen zu können.
Dei der vierten Ausführungsform der Gasfeder gemäß F i g. 9 weist das Stützglied die Form einer Hülse
oder eines zylindrischen Teils 21 auf, aas in seinem mittleren Teil einen radial nach innen ragenden Flansch
22 besitzt. Dieses Stützglied 21 ist abgedichtet in das obere Ende des Zylinders Γ eingepaßt und dort
festgelegt und nimmt verschieblich die Stangenführung 3' sowie den Dichtring 5' auf. Es können daher der
5 6
Ringvorsprung oder die Vorsprünge 12 weggelassen [!ndbearbcitiing der Innenfläche des Zylinders I'
werden, so daß die f'estigkeit des Zylinders Γ gesteigert minimiert werden. Im Hanseh 22 ist eine Viel/ahl
wird. Weiterhin sind auch die Stangcnfuhning 3' und der kleiner Durchgangsbohrungen gebildet, um den Cias-
Dichtring 5' nicht direkt im Zylinder Γ. sondern druck gleichförmig auf die Unterseite des Dichtringes 5'
vcrschieblich im .Stützglied 21 gelagert, weshalb die ■-, aufzubringen.
Kosten zur maschinellen Bearbeitung und auch
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Gasfeder mit einem in einem Zylinder verschieben geführten Kolben und einer hieran
befestigten Kolbenstange, die mit ihrem einen Ende durch einen verschieblich innerhalb des einen
Zylinderendes angeordneten Dichtring abgedichtet aus dem Zylinder nach außen ragt und an ihrem
anderen Ende nahe dem Kolben einen Stangenteil verringerten Durchmessers aufweist, der zwischen
sich und dem Dichtring einen Gasfülldurchlaß bildet, wenn sich die Kolbenstange in ihrer ausgefahrenen
Stellung befindet und der Dichtring bis /.um
Stangenteil verringerten Durchmessers ins Zylinderinnere verschoben ist, wobei die ausgefahrene
Stellung der Kolbenstange durch einen im Abstand zum Dichtring ortsfest angeordneten Anschlag für
den Kolben definiert ist, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb des Zylinders (V) zwischen Dichtring (5') und Kolben (2') ein
ringförmig« bzw. hülsenförmiges Dichtringstützglied (13, 21) in einer solchen Stellung festgelegt ist,
daß es die Verschiebung des Dichtrings (5') in Richtung des Kolbens (2') begrenzt und bei
gebildetem Gasfülldurchlaß (7') mit dem Dichtring (5'), diesen gleichzeitig gegen eine Ausbiegung
abstützend, in Eingriff steht.
2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (13, 21) an der
Innenfläche des Zylinders (V) befestigt ist.
3. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dhJ das Stützglied (13) am Kolben (2')
befestigt ist.
4. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (12' an der Kolbenstange
(4') befestigt ist.
5. Gasfeder nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenumfangsfiäche
des Stüt/.gliedes (13) wenigstens eine axial
verlaufende Nut (15) gebildet ist, die einerseits an der Unterseite des Dichtrings (5') ausmündet und
andererseits mit dem Gasfülldurchlaß (7') in Verbindung steht.
6. Gasfeder nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (21) aus einem im
oberen Ende des Zylinders (V) befestigten zylindrischen Teil besteht, in das der Dichtring (5')
verschieblich eingepaßt ist und das einen radial nach innen ragenden Flansch (22) aufweist, der bei
gebildetem Gasfülldurchlaß (7') mit der Unterseite des Dichtrings (5') abstützend in Eingriff steht.
7. Gasfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der radiale Flansch (22) eine Vielzahl von Durchlaßbohrungen aufweist, die den Gasfülldurchlaß
(7') mit der Unterseite des Dichtringes (5') verbinden.
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