DE2925642A1

DE2925642A1 - Axial auf der kolbenstange beweglicher daempfkolben

Info

Publication number: DE2925642A1
Application number: DE19792925642
Authority: DE
Inventors: Werner Moelders
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1979-06-26
Filing date: 1979-06-26
Publication date: 1981-01-22
Also published as: AU531621B2; AU5865080A; US4307873A; GB2052012A; JPS566936A; DE2925642C2; GB2052012B

Description

STABILUS GMBH, KOBLENZ-NEUENDORF

Patent- und Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung

Axial auf der Kolbenstange beweglicher Dämpfkolben

Die Erfindung betrifft einen axial auf einer Kolbenstange beweglichen Dämpfkolben für pneumatische oder hydropneumatische Aggregate, insbesondere für Gasfedern, wobei der Kolben in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung verschieden große Dämpfquerschnitte aufweist und dessen Axialbewegung durch entsprechende Anschläge begrenzt ist und auf der Innenwand des Zylinders gleitet.

Durch die DE-OS 26 22 879 ist es bei einer Gasfeder bekannt, den Kolben axial beweglich auf der Kolbenstange anzuordnen, wobei sich dieser Kolben zwischen zwei Anschlägen bewegen kann, die auf der Kolbenstange befestigt sind. Die exakte Festlegung dieser Anschläge auf der Kolbenstange ist zum Teil recht problematisch, da der Axialweg des Kolbens vom Abstand dieser Anschläge abhängt. So ist beispielsweise die Befestigung der Anschläge auf der Kolbenstange sehr aufwendig, denn der eine Anschlag wird auf der Kolbenstange festgeschweißt, während der andere Anschlag eine am Ende der Kolbenstange befestigte Metallscheibe ist, deren eine Stirnseite die Anschlagfläche für den Kolben bildet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine im Aufbau einfache Kolbenkonstruktion zu schaffen, die trotz verschiedener Dämpfeinrichtungen preiswert in der Herstellung ist und gleichzeitig eine leichte Montage auf der Kolbenstange ermöglicht sowie eine einwandfreie Funktion besitzt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Bildung der Anschläge die Kolbenstange einen Anschlagring aufweist, dessen Außendurchmesser größer ist als der der Kolbenstange, während der Kolben mindestens eine Haste besitzt und damit den An-

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schlagring im Bereich, seines AußendurchiuC-ssers zumindest teilweise umgibt. Der Anschlagring und die Raste des Kolbens ermöglichen es, daß die Montage sehr einfach nur durch eine Schnappverbindung vorgenommen werden kann, denn die Raste wird über den Anschlagring geführt und der Anschlagring schnappt dann in den von Raste und Kolben gebildeten Hohlraum ein. Damit wird der Anschlagring dreiseitig von Kolben und Raste umgeben. Der Kolben ist beispielsweise aus Kunststoff hergestellt, sol daß die Herstellung von Kolben mit Raste sehr preiswert ist. Bei dieser Werkstoffauswahl ist es ein weiterer Vorteil, daß der Kolben ainteilig mit dem Dichtelement ausgeführt werden kann, so daß auch durch diese Maßnahme der Montageaufwand wesentlich gesenkt wird. Ebenso lassen sich die Dämpfeinrichtungen beim Gießen des Kolbens mit anbringen, so daß der Kolben im Spritzgußverfahren und ohne Nacharbeit komplett hergestellt wird.

Wie ein weiteres Merkmal der Erfindung zeigt, ist der Anschlagring am Ende der Kolbenstange befestigt und die am Kolben angeordneten Rasten werden durch mehrere am freien Ende hakenförmig ausgebildete, im Bereich des Außendurchmessers befindliche und in Längsrichtung verlaufende Rastarme gebildet, wobei diese Rastarme die Axialbewegung des Kolbens auf der Kolbenstange begrenzen. Durch die Anordnung der Raste auf dem Kolben ist es möglich, daß nur ein Anschlag auf der Kolbenstange befestigt werden muß. Dieser Anschlag ist hier als Anschlagring ausgebildet, wobei die hakenförmigen Rastarme bei der Montage über diesen Anschlagrirg geschoben werden und die aus Kolben und Kolbenstange bestehende Einheit anschließend in den Zylinder eingeschoben wird. Da die hakenförmig ausgebildeten Rastarme im Bereich des Außendurchmessers angeordnet sind, wird nach dem Einschieben dieser Einheit in den Zylinder diese durch die Schnappverbindung hergestellte Verbindung von Kolbenstange und Kolben gesichert, denn die Rastarme können auch bei hoher Beanspruchung nur bis zur Zylinderwand ausweichen, wobei dieser Ausweichweg im vorliegenden Fall äußerst gering ist. Die·"Länge der von den Rastarmen und dem Kolbenkörper ist größer als die Dicke des Anschlagringes, wobei der dadurch entstehende Spielraum der Länge entspricht, mit der sich der Kolben

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axial auf der Kolbenstange bewegen kann«

Wie die Erfindung zeigt, ist auf der der Scheibe zugekehrten Stirnseite des Kolbens ein urülaufends-r, als Dichtung wirkender Wulst angeordnet. Dadurch wird eine einwandfreie At dicht Ur₁ ^- der zwischen Kolbenstange und Kolben angeordneten Dämpfquerschnitte erreiche, \;-nn der Kolben auf der Stirnseite des Anschlagringes anliegt.

f^, ^ Ve χ;:! r ί ci^ourijsien t jXcristruicei cn ~*v^j";.'i". er-. 3iA"- ".τ, λ '-ic.'¹.""* i^ale der Erfindung 2<=iger., dadurch, da2 die Rascarne en; r~ ■"·.■:-ic ig r.iit dem Kellen ausgebildet sind und da£ der Kolbenkor^ar e^itellig ait dei' Dichtlippe ausgebildet ist.

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sr«hr>feben» Ks zeigt:

Fig., X eint '3a::-fede3: :uu Längss '-^ni t:;,

Pig, 2 den Kolben ir. vei'gi'ößertar Darsfcallung ir.: LSngsschi-itfc, und

i^;'^:ig» 3 die -""raufsieht auf den Kolben 7on äer Seite, auf der die Ras barme angeordnet sind,

Die -'-»asfeder entsprechend Fig, 1 besteht aus den:' Zylinder I₁ in Vi-:·!■*· I j er. die Koluenstange ^ mittels der KclteiiSCäiigenrührui.y 2 ge~ ft'.hi¹¹; and aurch die Dichtung 3 ^gedichtet iet. Der· Irine ruf-! urn des Z.y linaero 1 ist mit einer unter £ruck stehenden Oasfüliunt ver— "^n. vofcei dieser Innenr^uir. uvrch den misr^els ^:.ne ;hls.£;j. ir.g 5 auf .1^r Kolben-: t.ange 4 befestigter Xelcen 6 in rv;=i l-5i"".--aur:e cer-^enni; ;.;.·-""-., 0:53c¹' a.ii:¹ der KoIr■-:■ istar.^e <■ beieetigee A^:„sci;Isgr:\r■ =; 5 r¹^'·:· als i'nrachlag fur -.ieπ Kolbe,. £ ozr. .üe ^ae^ar^e 7₃ ued e?iar in reiden Bewe^ungsrichZungen dee Kolbens, Λη der einen S-irn^eite des nnschla^ririKes 3 -con;nit der Kolter: 6 zur Anlage _, vahrerA auf der anderer, Stirnseite die hake^ifennig-r; 7or3Oriu*g~ der Re=' ν arme " anliege- k":-nen, Zur Verbindung ö;:^: eeideri '.:.-:?. Irauine ist -.!iir- AoI-

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kanäle 14 angeordnet.

Die Figuren 2 und 3 zeigen den Kolben 6 in vergrößertem Maßstab. Hierbei sind die Rastarme 7 einstückig mit dem Kolbenkörper 6 ausgebildet und im Bereich des äußeren Durchmessers als Verlängerung des Kolbenkörpers 6 ausgeführt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier solcher Rastarme vorgesehen, wobei diese an ihrem freien Ende einen hakenförmigen, nach¹ innen gerichteten Ansatz 8 aufweisen und damit die Anschlagfläche für den Anschlagring 5 " in Fig. 1 dargestellt - bilden. Die Schrägflächen 9 der Rastarme 7 dienen dazu, eine leichte Montage zu ermöglichen, denn beim Aufschiehen des Kolbens 6 auf die Kolbenstange und den Anschlagring gleitet dieser den Anschlagflächen 9 entlang und drückt die Rastarme 7 bis zum Einschnappen des Anschlagringes 5 in die Nut 10 nach außen. Der ringförmig ausgebildete Wulst 11 dient als Dichtung zwischen dem Kolbenkörper 6 und dem Anschlagring 5· Einstückig mit dem Kolbenkörper 6 ist auch die Zylinderdichtung, nämlich die Dichtlippe 12, ausgebildet. Außerdem befindet sich im Kolhenkörper der als Bohrung dargestellte Dämpfquerschnitt 13 sowie die Durchlaßkanäle 14, die im eingebauten Zustand des Kolbens von der Kolbenstange begrenzt werden.

Bei der Montage der Gasfe'der wird der Kolben 6 auf die Kolbenstange 4 so aufgefädelt, daß die Rastarme 7 in Richtung auf den Anschlagring 5 weisen. Durch eine geringfügige axiale Kraft wird erreicht, daß die Rastarme 7 mittels der Schrägflächen 9 an der Außenkante des Anschlagringes 5 entlanggleiten und der Anschlagring 5 dann in die Nut 10 einrastet. Anschließend wird die aus Kolben 6 und Kolbenstange 4 bestehende Einheit in den Zylinder 1 eingeschoben. Die Rastarme 7 befinden sich am Außendurchmesser des Kolbens 6, so daß diese nur geringfügig radial nach außen ausweichen können, falls eine größere Belastung zwischen Kolben und Kolbenstange auftritt. In dieser eingebauten Position ist die zwischen dem Kolben 6 mittels der Rastarme 7 und der Kolbenstange 4 mittels Anschlagring 5 geschaffene Schnappverbindung nicht mehr lösbar.

Bei der Arbeitsweise der in den Figuren dargestellten Gasfeder

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wird speziell auf die Arbeitsweise im Bereich der Kolben-Kolbenstangenverbindung eingegangen. Die Ausfahrkraft der Kolbenstange 4 entspricht dem Druck der Gasfüllung im Zylinderinnenraum mal der Querschnittsfläche der Kolbenstange. Beim Ausfahren der Kolbenstange 4 aus dem Zylinder 1 legt sich der Kolben 6 mit dem als Dichtung wirkenden Wulst 11 gegen die Stirnfläche des am Ende der Kolbenstange 4 befestigten Anschlagringes

5 an. Da außerdem der Kolben 6 mittels der/ Dicht lippe 12 an der Innenwand des Zylinders abgedichtet ist, ist nur durch den Dämpfquerschnitt 13 eine Verbindung zwischen den zwei vom Kolben getrennten Teilräumen des Zylinderinnenraumes vorhanden. Somit ist dieser Dämpfquerschnitt 13 maßgebend für die Ausschubgeschwindigkeit der Kolbenstange 4 aus dem Zylinder 1.

Zum Einschieben der Kolbenstange 4 in den Zylinder 1 wird eine der Ausfahrkraft entgegengesetzt gerichtete größere Einschubkraft erforderlich. Bei dieser Einschubbewegung der Kolbenstange 4 führt der Kolben 6 eine Axialbewegung zur Kolbenstange 4 aus, wobei die hakenförmigen Vorsprünge 8 der Rastarme 7 die Anschlagfläche für den Anschlagring 5 bilden. Diese Stellung des Kolbens

6 zum Anschlagring 5 der Kolbenstange 4 öffnet die Durchlaßkanäle 14, die nun dem Dämpfquerschnitt 13 zugeschaltet werden. Die Querschnitte dieser Durchlaßkanäle 14 sind so groß gewählt, daß die Einschubbewegung der Kolbenstange 4 praktisch ohne Dämpfung erfolgen kann.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform. Es ist ohne weiteres denkbar, daß der Anschlagring in einer entsprechenden Aussparung der Kolbenstange in Richtung auf die Kolbenstangenführung angeordnet ist, so daß der Kolben in der anderen Richtung einbaubar wäre. Dies ist dann von Vorteil., wenn beispielsweise die Ausfahrgeschwindigkeit der Kolbenstange ungedämpft erfolgen soll, während die Einfahrhewegung gedämpft wird. Anwendungsfälle hierfür sind beispielsweise Klappen, deren Gewicht von der Gasfeder nicht voll kompensiert werden und die beispielsweise eine gedämpfte Schließbewegung auszuführen haben. Eine weitere AusführungsVariante ist auch dadurch denkbar, daß der Anschlagring axial beweglich auf

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einem Kolbenstangenansatz bzw. in einer Kolbenstangennut angeord-

net ist und dadurch die richtungsabhängig wirkende Dämpfquerschnittsänderung erzielt wird. . . ~

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Claims

2925842 PATENTANSPRÜCHE

1. Axial auf einer Kolbenstange beweglicher Dämpfkolben für pneumatische oder hydropneumatische Aggregate, insbesondere für Gasfedern, wobei der Kolben in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung verschieden große Dämpfquerschnitte aufweist und dessen Axialbewegung durch entsprechende Anschläge begrenzt ist und auf der Innenwand des Zylinders gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Anschläge die Kolbenstange (4) einen Anschlagring (5) aufweist, dessen Außendurchmesser größer ist als der der Kolbenstange (4), während der Kolben (6) mindestens eine Raste besitzt und damit den Anschlagring (5) im Bereich seines Außendurchmessers zumindest teilweise umgibt.

2, Axial auf einer Kolbenstange beweglicher Dämpfkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (5) am Ende der Kolbenstange (4) befestigt ist und die am Kolben (.6) angeordneten Rasten durch mehrere am freien Ende hakenförmig (8) ausgebildete, im Bereich des Außendurchmessers befindliche und in Längsrichtung verlaufende Rastarme (7) gebildet werden, wobei diese Rastarme (7) die Axialbewegung des Kolbens (6) auf der Kolbenstange (4) begrenzen.

3« Axial auf einer Kolbenstange beweglicher Dämpfkolben nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Anschlagring (5) zugekehrten Stirnseite des Kolbens (6)ein umlaufender, als Dichtung wirkender Wulst (11) angeordnet ist,

4, Axial auf einer Kolbenstange beweglicher Dämpfkolben nach den Ansprüchen 1 his 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastarme (7) einstückig mit dem Kolben (6) ausgebildet sind.

5. Axial auf einer Kolbenstange beweglicher Dämpfkolben nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet_s daß der Kolbenkörper (6) einteilig mit der Diehtlippe (12) ausgebildet ist»

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