DE2925642C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen auf einer Kolbenstange axial beweg­ lichen Dämpfkolben für pneumatische oder hydropneumatische Aggre­ gate, insbesondere für Gasfedern, entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Durch die DE-OS 26 22 879 ist es bei einer Gasfeder bekannt, den Kolben auf der Kolbenstange axial beweglich anzuordnen, wobei sich dieser Kolben zwischen zwei auf der Kolbenstange angeordne­ ten Anschlägen bewegen kann. Die exakte Festlegung dieser An­ schläge 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 Kolben­ stange sehr aufwendig, denn der eine Anschlag wird auf der Kol­ benstange festgeschweißt, während der andere Anschlag durch eine am Ende der Kolbenstange befestigte Metallscheibe, deren Außen­ durchmesser größer als der der Kolbenstange ist, gebildet wird.

Das DE-GM 78 34 364 zeigt die Anordnung eines auf der Kolbenstan­ ge axial beweglichen Kolbens, bei der die Kolbenstange einen im Durchmesser kleineren Ansatz, der einerseits am Übergang zum Kol­ benstangendurchmesser eine Anschlagfläche bildet, während ein auf dem Ansatz befestigter Anschlagring die zweite Anschlagfläche bildet, aufweist. Bedingt durch die Anformung des Ansatzes an die Kolbenstange wird diese in der Herstellung teuer, wobei die Mon­ tage des Kolbens vor dem Befestigen des Anschlagringes erfolgen muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine im Aufbau einfa­ che, zwischen Anschlägen axial bewegliche Anordnung eines Kolbens auf einer Kolbenstange zu schaffen, welche preiswert in der Her­ stellung ist und gleichzeitig eine problemlose Montage bei ein­ wandfreier Funktion ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben mit mindestens einer radial auslenkbaren Raste, welche den An­ schlagring im Bereich seines Außendurchmessers zumindest teilwei­ se umgibt und hintergreift und die axiale Bewegung des Kolbens auf der Kolbenstange begrenzt, versehen ist. Anschlagring und Raste des Kolbens ermöglichen es, daß die Montage des Kolbens auf der Kolbenstange sehr einfach, nämlich nur durch eine Schnappver­ bindung, vorgenommen werden kann. Dabei wird die Raste über den Anschlagring geführt und der Anschlagring schnappt in den von Ra­ ste und Kolben gebildeten Hohlraum ein. Die Anordnung der Raste auf dem Kolben ermöglicht es, daß nur ein Anschlag in Form eines Anschlagringes auf der Kolbenstange befestigt werden muß. Dabei kann diese Raste durch einen axialen Ansatz des Kolbens, der beim Aufknöpfen eine elastisch wirkende Durchmesservergrößerung er­ fährt und den Anschlagring umgibt und hintergreift, gebildet sein. Dementsprechend wird beim Einschieben der aus Kolben und Kolbenstange bestehenden Baueinheit in den Zylinder infolge An­ ordnung der Raste im Bereich des Außendurchmessers eine Sicherung der Schnappverbindung gewährleistet, denn die Raste kann auch bei hoher Beanspruchung nur bis zur Zylinderwand ausweichen, wobei dieser Ausweichweg kleiner als die radiale Anlagefläche für die Hintergreifung des Anschlagringes ist. Vorteilhafterweise wird der Kolben als Kunststoffteil ausgeführt, so daß die Herstellung des Kolbens mit Raste sehr preiswert ist. Dabei kann die Raste durch einen Ansatz mit einem axialen Schlitz gebildet werden oder es sind zur Bildung mehrerer Rasten entsprechend viele axial ver­ laufende Schlitze vorzusehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die am Kolben an­ geordneten Rasten durch mehrere in Längsrichtung verlaufende und die Axialbewegung des Kolbens begrenzende Rastarme gebildet, wo­ bei jeder Rastarm zum Hintergreifen des Anschlagringes am freien Ende mit einem hakenförmigen, radial nach innen gerichteten An­ satz versehen ist. Diese hakenförmigen Rastarme können relativ schmal ausgebildet werden und erleichtern dadurch die Montage des Kolbens auf dem Anschlagring der Kolbenstange. Da auch diese Rastarme im Bereich des Außendurchmessers angeordnet sind, wird nach dem Einschieben dieser Einheit in den Zylinder die durch ei­ ne Schnappverbindung hergestellte Verbindung zwischen Kolbenstan­ ge und Kolben gesichert, da die Rastarme auch bei hoher Beanspru­ chung nur bis zur Zylinderwand ausweichen können und sich dadurch die Schnappverbindung nicht löst. Die hakenförmigen Ansätze bil­ den die eine Anschlagfläche für den Anschlagring, während der Kolbenkörper die andere Anschlagfläche darstellt. Zwischen diesen Anschlagflächen kann sich der Kolben zum Anschlagring und damit zur Kolbenstange axial bewegen.

Eine weitere Vereinfachung wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß auf der dem Anschlagring zugekehrten Stirnseite des Kolbens ein umlaufender, als Dichtung wirkender Wulst angeordnet ist. Dadurch wird eine einfache und einwandfrei wirkende Abdichtung der zwischen Kolbenstange und Kolben angeordneten Dämpfquer­ schnitte erreicht, wenn der Kolben auf der Stirnseite des An­ schlagringes anliegt. Die einteilige Ausbildung des Kolbens mit dem als Dichtung wirkenden Wulst verringert außerdem den Montage­ aufwand erheblich. Insbesondere bei einem aus Kunststoff herge­ stellten Kolben wird eine weitere Vereinfachung der Konstruktion dadurch erhalten, daß die Rastarme mit dem Kolben einstückig aus­ gebildet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine Gasfeder im Längsschnitt;

Fig. 2 den Kolben in vergrößerter Darstellung im Längsschnitt;

Fig. 3 die Draufsicht auf den Kolben von der Seite, auf der die Rastarme angeordnet sind.

Die in Fig. 1 gezeigte Gasfeder besteht aus einem Zylinder 1, in welchem eine Kolbenstange 4 mittels einer Kolbenstangenführung 2 geführt und durch eine Dichtung 3 abgedichtet ist. Der Innenraum des Zylinders 1 ist mit einer unter Druck stehenden Gasfüllung versehen, wobei dieser Innenraum durch den mittels eines An­ schlagringes 5 auf der Kolbenstange 4 befestigten Kolben 6 in zwei Teilräume getrennt wird. Dieser auf der Kolbenstange 4 be­ festigte Anschlagring 5 dient als Anschlag für den Kolben 6 bzw. die Rastarme 7 in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens 6. An der einen Stirnseite des Anschlagringes 5 kommt der Kolben 6 zur Anlage, während auf der anderen Stirnseite die hakenförmigen Vor­ sprünge der Rastarme 7 anliegen können. Zur Verbindung der beiden Teilräume ist der Kolben 6 mit einem Dämpfquerschnitt 13 versehen bzw. es sind Durchlaßkanäle 14 angeordnet.

Die Fig. 2 und 3 zeigen den Kolben 6 in vergrößertem Maßstab. Hierbei sind die Rastarme 7 mit dem Kolbenkörper 6 einstückig ausgebildet und im Bereich des äußeren Durchmessers als Verlänge­ rung des Kolbenkörpers 6 ausgeführt. Das Ausführungsbeispiel zeigt vier solcher Rastarme 7, wobei diese an ihrem freien Ende einen hakenförmigen, nach 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 Aufschieben des Kolbens 6 auf die Kolbenstange 4 und den Anschlagring 5 glei­ tet dieser den Anschlagflächen 9 entlang und drückt die Rastar­ me 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 (vgl. Fig. 1). Mit dem Kolbenkörper 6 ist auch die Zylinderdichtung, nämlich die Dichtlippe 12, einstückig ausgebildet. Außerdem befindet sich im Kolbenkörper 6 der als Bohrung dargestellte Dämpfquerschnitt 13; auch die Durchlaßkanäle 14, die im eingebauten Zustand des Kol­ bens 6 von der Kolbenstange 4 und dem Anschlagring 5 begrenzt werden, sind im Kolbenkörper 6 angeordnet.

Bei der Montage der Gasfeder wird der Kolben 6 auf die Kolben­ stange 4 so aufgefädelt, daß die Rastarme 7 in Richtung auf den Anschlagring 5 weisen. Durch eine geringe axiale Kraft wird er­ reicht, daß die Rastarme 7 mittels der Schrägflächen 9 an der Au­ ßenkante des Anschlagringes 5 entlanggleiten und der Anschlag­ ring 5 dann in die Nut 10 einrastet. Anschließend wird die aus Kolben 6 und Kolbenstange 4 bestehende Baueinheit in den Zylin­ der 1 eingeschoben. Die Rastarme 7 befinden sich am Außendurchmes­ ser des Kolbens 6, so daß diese nur geringfügig radial nach außen ausweichen können, falls eine größere Belastung zwischen Kolben 6 und Kolbenstange 4 auftritt. In dieser eingebauten Position ist die zwischen Kolben 6 mittels der Rastarme 7 und Kolbenstange 4 mittels Anschlagring 5 geschaffene Schnappverbindung nicht mehr lösbar.

Bei der Arbeitsweise der in den Figuren dargestellten Gasfeder wird speziell auf die Arbeitsweise im Bereich der Kolben-Kolben­ stangen-Verbindung eingegangen. Die Ausfahrkraft der Kolbenstan­ ge 4 entspricht dem Druck der Gasfüllung im Zylinderinnenraum mal der Querschnittsfläche der Kolbenstange 4. 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 Dichtlippe 12 an der Innenwand des Zy­ linders 1 abgedichtet ist, ist nur durch den Dämpfquerschnitt 13 die Verbindung zwischen den zwei vom Kolben 6 getrennten Teilräu­ men des Zylinderinnenraumes vorhanden. Somit ist dieser Dämpfquer­ schnitt 13 für die Ausschubgeschwindigkeit der Kolbenstange 4 aus dem Zylinder 1 maßgebend.

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, wo­ bei die hakenförmigen Ansätze 8 der Rastarme 7 die Anschlagfläche für den Anschlagring 5 bilden. Diese Stellung des Kolbens 6 zu dem auf der Kolbenstange 4 befestigten Anschlagring 5 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 erfindungsgemäße Schnappverbindung zwischen Kolben 6 und Kol­ benstange 4 ist selbstverständlich auch für solche Gasfedern an­ wendbar, deren Einschubgeschwindigkeit gedämpft werden soll, wäh­ rend die Ausschubbewegung ungedämpft ist. Die Anwendungsfälle hierfür sind beispielsweise Klappen, deren Gewicht von der Gasfe­ der nicht voll kompensiert wird und die beispielsweise eine ge­ dämpfte Schließbewegung ausführen sollen.

Claims (4)

1. Auf einer Kolbenstange axial beweglicher Dämpfkolben für pneu­ matische oder hydropneumatische Aggregate, insbesondere für Gasfedern, wobei der Kolben in Abhängigkeit der Bewegungsrich­ tung verschieden große Dämpfquerschnitte aufweist und dessen Axialbewegung durch entsprechende Anschläge begrenzt ist und auf der Innenwand des Zylinders gleitet, während die Kolben­ stange einen Anschlagring, dessen Außendurchmesser größer als der der Kolbenstange ist, trägt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (6) mit mindestens einer radial auslenkbaren Raste, welche den Anschlagring (5) im Bereich seines Außendurchmessers zumindest teilweise umgibt und hintergreift und die axiale Bewegung des Kolbens (6) auf der Kolbenstange (4) begrenzt, versehen ist.

2. Auf einer Kolbenstange axial beweglicher Dämpfkolben nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Kolben (6) ange­ ordneten Rasten durch mehrere in Längsrichtung verlaufende und die Axialbewegung des Kolbens (6) begrenzende Rastarme (7) ge­ bildet werden, welche zum Hintergreifen des Anschlagringes (5) am freien Ende mit hakenförmigen, radial nach innen gerichte­ ten Ansätzen (8) versehen sind.

3. Auf einer Kolbenstange axial 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. Auf einer Kolbenstange axial beweglicher Dämpfkolben nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastarme (7) mit dem Kolben (6) einstückig ausgebildet sind.