DE3137193A1

DE3137193A1 - Gas spring with insertion safeguard in the case of pressure loss

Info

Publication number: DE3137193A1
Application number: DE19813137193
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5450 Neuwied Reichert
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1981-09-18
Publication date: 1983-03-31
Also published as: BR8205480A; DE3137193C2

Abstract

The gas spring with an insertion safeguard in the case of pressure loss according to the invention is to lead to an assembly, with the simplest means possible, which is used, for example, as a weight balance in the case of flaps or height-adjustable items. This is achieved in that a movable partition is arranged in the cylinder of the gas spring between the piston and the cylinder bottom, which partition is acted upon on the one hand by a closed gas space which is under pressure, while, on the other hand, the gas filling which brings about the extension force of the piston rod is present between the piston and the partition. In the case of pressure loss of the gas fillings located on both sides of the piston, the movable partition is placed against the piston and acts as a safety device against the dropping or sudden lowering of the item on which the gas spring acts as a weight balance.

Description

Gas feder mit Einschubsicherung bei Druckverlust Die Erfindung betrifft eine Gas feder mit Einschubsicherung bei Druckverlust, wobei in einem Zylinder eine unter Druck stehende Gasfüllung vorhanden ist und ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben auf der Zylinderinnenwand gleitet, während die Kolben stange am zylinderaustrittsseitigen Ende geführt und abgedichtet ist und die Einschubsicherung eine im Zylinderinnenraum angeordnete, bewegliche und gegenüber der Zylinderinnenwand abgedichtete Trennwand aufweist. Gas spring with push-in protection in the event of pressure loss The invention relates a gas spring with push-in safety device in the event of pressure loss, with a pressurized gas filling is present and one connected to a piston rod The piston slides on the inner wall of the cylinder, while the piston rod slides on the cylinder outlet side The end is guided and sealed and the push-in lock one in the cylinder interior arranged, movable partition wall sealed against the inner wall of the cylinder having.

Derartige Gasfedern werden beispielsweise zum Gewichtsausgleich und Anheben von Klappen, Zeichentischen u. ä. verwendet. Dabei kann es vorkommen, daß die Gasfeder im Laufe der Zeit an Druck verliert. Wird in einem solchen Falle die Zeichenbrettarretierung gelöst, so reicht der Druck der Gasfeder nicht mehr aus, um das Gewicht von Zeichenbrett und Zeichenmaschine-zu kompensieren, so daß bei stärkerem Druckabfall das Zeichenbrett sehr schnell nach unten fährt Meist trifft dieses Herabfallen den Zeichenbrettbenutzer unvorbereitet und kann zu erheblichen Verletzungen führen.Such gas springs are for example for weight compensation and Used to lift flaps, drawing tables, etc. It can happen that the gas spring loses pressure over time. In such a case, the The drawing board lock is released, the pressure of the gas spring is no longer sufficient to compensate for the weight of the drawing board and drawing machine, so that at greater pressure drop the drawing board moves down very quickly. Mostly hits this falling off the drawing board user unprepared and can be significant Injuries.

Um diese Verletzungsgefahr auszuschließen, ist es durch die DE-OS 2 540 402 bekannt, eine Fallbremse anzuordnen, bei der im Gasfederzylinder eine bewegliche Trennwand angeordnet ist, die auf einer Seite vom Gasfederinnendruck und auf der anderen Seite von Tellerfedern belastet wird. Zum Gasfederinnern hin ist die Trennwand mit einem längsgeschlitzten Konus versehen, der keilartig in eine um die Kolbenstange verlaufende Ringscheibe eingreift. Verringert sich der Druck in der Gasfeder, so treiben die Tellerfedern den Konus in die Ringscheibe. Hierbei verändert sich der Innendurehmesser des Konus, so daß sich dieser blockierend an die Kolbenstange anlegt. Eine solche Fallbremse benötigt eine zusätzliche Abdichtung zwischen Trennwand und Kolbenstange, was materialaufwendig ist und den Bedienungskomfort herabsetzt. Ferner wirkt diese Fallbremse auf die sehr fein bearbeitete Kolbenstange und es besteht die Gefahr, daß diese durch den Klemmeingrifü beschädigt wird. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß sich die Fallbremse verzögert löst, wenn der Druck in der Gasfeder durch Gaszufuhr erhöht wird. Die nun unvorhersehbar ausfahrende Kolbenstange bringt somit die gleiche Verletzungsgefahr wie bei dem unvorhersehbar herabfallenden Zeichenbrett oder der Klappe.In order to exclude this risk of injury, it is through the DE-OS 2 540 402 known to arrange a fall brake in which a movable partition is arranged on one side of the gas spring internal pressure and is loaded on the other side by disc springs. Towards the inside of the gas spring the partition wall is provided with a longitudinally slotted cone, which is like a wedge into a engages around the piston rod extending annular disc. The pressure decreases in the gas spring, the disc springs drive the cone into the washer. Here changes the inner diameter of the cone, so that this is blocking the piston rod is in contact. Such a fall brake requires an additional seal between the partition and the piston rod, which is expensive in terms of material and the ease of use belittles. Further this fall brake acts on the very finely machined Piston rod and there is a risk that it will be damaged by the clamping force will. Another disadvantage is that the fall brake is delayed, when the pressure in the gas spring is increased by supplying gas. The now unpredictable extending piston rod thus brings the same risk of injury as with the unpredictably falling drawing board or flap.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Aufbau einfache Gasfeder mit Einschub sicherung zu schaffen, die eine hohe Funktionssicherheit aufweist.The object of the invention is to provide a gas spring with a simple structure to create with slide-in fuse, which has a high level of functional reliability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bewegliche Trennwand zwischen dem Kolben und dem Zylinderboden angeordnet ist und beidseitig von unter Druck stehenden Gasräumen beaufschlagt wird. Bei gleichem oder annähernd gleichem Druck zwischen den GasrSumen wirkt als Ausschubkraft der Gas feder der im Bereich der Kolbenstange herrschende Druck mal der Kolbenstangenflche.'Sinkt infolge Undichtheit der Kolbenstangendichtung der Druck in dem vom Kolben geteilten Gasraum, so bewegt sich die Trennwand in Richtung auf den Kolben, bis wieder Druckausgleich vorhanden ist. Beim Einfahren der Kolbenstange in den Zylinder kommt somit der Kolben mit der Trennwand in Berührung, so daß bei weiterem Einfahren der Kolbenstange die Ausfahrkraft durch zusätzliche Kraftunterstützung durch den Trennkolben stark ansteigt. Auf diese Weise wird eine sehr einfache Einschubsicherung mit einem Bauteil geschaffen und eine hohe Funktionssicherheit der Gasfeder gewährleistet.This object is achieved in that the movable Partition wall is arranged between the piston and the cylinder base and on both sides is acted upon by pressurized gas spaces. At the same or approximately The same pressure between the gas rums acts as an extension force for the gas spring The pressure prevailing in the area of the piston rod times the area of the piston rod as a result of a leak in the piston rod seal, the pressure in the one shared by the piston Gas space, the partition moves in the direction of the piston until the pressure is equalized again is available. When the piston rod moves into the cylinder, the piston comes out with the partition in contact, so that with further retraction of the piston rod the Extension force increases sharply due to additional force support from the separating piston. In this way, a very simple push-in lock is created with one component and a high functional reliability of the gas spring is guaranteed.

Um ein vorbestimmtes Volumen für den Gasraum zwischen Zylinderboden und Trennwand zu schaffen, wird gemäß einem Merkmal der Erfindung zur Begrenzung der Bewegung der Trennwand zum Zylinderboden hin ein Anschlag angeordnet. Dieser Anschlag befindet sich er findungsgemäß an der Zylinderinnenwand und wird durch mehrere über den Umfang verteilte, radial nach innen gerichtete Vorsprünge gebildet.To a predetermined volume for the gas space between the cylinder base and creating a partition wall becomes a limitation in accordance with one feature of the invention the movement of the partition towards the cylinder base is arranged a stop. This According to the invention, the stop is on the inner wall of the cylinder and is through formed a plurality of circumferentially distributed, radially inwardly directed projections.

Eine im axialer Richtung recht kurz bauende Gasfeder mit Einschubsicherung wird entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung auf einfache Weise dadurch erhalten, daß der zwischen Trennwand und Zylinderboden angeordnete Gasraum über im Bereich des Zylinderbodens in der Wand des Zylinders befindliche Durchlaßöffnungen mit einem Gasraum verbunden ist, der von der Außenwand des Zylinders und der Innenwand eines Behälterrohres gebildet ist; Der Druckausgleich beim Füllen der Gas feder zwischen dem Gasraum, der vom Kolben getrennt wird, und dem Gasraum zwischen Trennwand und Zylinderboden wird auf einfache Weise dadurch erzielt, daß erfindungsgemäß in der Trennwand ein federbelastetes Rückschlagventil angeordnet ist, welches zu dem zwischen Trennwand und dem Zylinderboden befindlichen Gasraum öffnet.A gas spring that is quite short in the axial direction and has a push-in safety device is in accordance with a further feature of the invention in a simple manner thereby obtained that the gas space arranged between the partition and the cylinder bottom over in the area of the cylinder base located in the wall of the cylinder Passage openings connected to a gas space from the outer wall of the cylinder and the inner wall of a container tube is formed; The pressure equalization when filling the gas spring between the gas space, which is separated from the piston, and the gas space between partition and cylinder base is achieved in a simple manner that according to the invention a spring-loaded check valve is arranged in the partition is, which is to the gas space located between the partition and the cylinder base opens.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt: Fig. l eine Gasfeder mit Einschubsicherung in Einrohrbauart und Fig. 2 eine Zweirohrausführung einer Gasfeder mit Einschubsicherung im Längsschnitt.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiments explained in more detail. It shows: FIG. 1 a gas spring with a push-in safety device in one-pipe design and FIG. 2 shows a two-pipe design of a gas spring with a push-in safety device in longitudinal section.

Die Gasfeder nach Fig. 1 besteht aus dem Zylinder 1 in welchem der mit der Kolbenstange 2 verbundene Kolben 5 axial beweglich gleitet und an der Innenwand des Zylinders abgedichtet ist. Zur Dämpfung der Kolbenbewegung ist dieser mit einer Dämpfeinrichtung versehen5 die in der gezeigten schematischen Darstellung durch eine Bohrung gebildet ist, Am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders 1 ist die. Kolbenstangenführung 4 und die Kolbenstangendichtung 5 vorgesehen. Vom Kolben 3 wird der im Zylinderinnenraum vorhandene und von der beweglichen Trennwand 8 begrenzte Gasraum 7 gebildet, wahren dieser Gasraum 7 Uber die im Kolben 3 angeordnete Dämpfeinrichtung mit dem die Kolbenstange 2 umgebenden Gasraum 6 in Verbindung steht.The gas spring of Fig. 1 consists of the cylinder 1 in which the with the piston rod 2 connected piston 5 slides axially movable and on the inner wall of the cylinder is sealed. To dampen the piston movement, this is equipped with a Damping device provided5 by the schematic representation shown a bore is formed at the piston rod outlet end of the cylinder 1 is the. Piston rod guide 4 and the piston rod seal 5 are provided. From the Piston 3 becomes the one present in the cylinder interior and from the movable partition 8 limited gas space 7 is formed, this gas space 7 is maintained above that arranged in the piston 3 The damping device is connected to the gas space 6 surrounding the piston rod 2.

Die bewegliche Trennwand 8 ist gegenüber der Zylinderinnenwand durch die Trennwanddichtung 9 abgedichtet und begrenzt den zum Zylinderboden hin befindlichen Gasraum 10. Die Bohrung 11 in der Trennwand 8 wird durch das federbelastete Rückschlagventil 12 verschlossen, welches zum Gasraum 10 hin öffnet. The movable partition wall 8 is opposite the inner wall of the cylinder the partition wall seal 9 is sealed and delimits that which is located towards the cylinder base Gas space 10. The bore 11 in the partition 8 is through the spring-loaded check valve 12 closed, which opens to the gas space 10.

Damit ein Mindestvolumen für den Gasraum 10 sichergestellt ist, wird die bewegliche Trennwand 8 in ihrer Bewegung durch mehrere über den Umfang verteilte Vorsprünge 13 begrenzt, die als Anschläge für die Trennwand wirken.So that a minimum volume is ensured for the gas space 10 the movable partition 8 in its movement by several distributed over the circumference Projections 13 limited as stops act for the partition.

Die Gasfüllung der Gasfeder erfolgt über die Gasräume 6 und 7, wobei gleichzeitig der Gasraum 10 über die in der beweglichen Trennwand 8 befindliche Bohrung 11 und das Rückschlagventll 12 gefüllt wird. Infolge der geringen Federkraft des Rückschlagventiles 12 ist der Druck im Gasraum 10 etwas geringer als im Gasraum 7. Dadurch wird gewährleistet, daß bei Normalfunktion der Gas feder die bewegliche Trennwand 8 durch den geringfügigen tberX druck im Gasraum 7 gegen die Vorsprünge 13 gedrückt wird.The gas spring is filled with gas via the gas spaces 6 and 7, with at the same time the gas space 10 over the one located in the movable partition 8 Bore 11 and the check valve 12 is filled. Due to the low spring force of the check valve 12, the pressure in the gas space 10 is somewhat lower than in the gas space 7. This ensures that the moving gas spring during normal operation Partition 8 by the slight tberX pressure in the gas space 7 against the projections 13 is pressed.

Bei Gasverlust, beispielsweise über die Kolbenstangendichtung 5s fällt der Gasdruck in den Gasräumen 6 und 7 ab, wodurch die Ausschubkraft der Kolbenstange, die sich aus Druck mal der Kolbenstangenquerschnittsfläche ergibt, vermindert wird. Gleichzeitig verschiebt sich die bewegliche Trennwand 8 in Richtung auf den Kolben so lange, bis wieder Druckgleichheit zwischen dem Gasraum 10 und den Gasräumen 6 und 7 herrscht. Ist der Druck in den Gasräumen 6 und 7 so weit gefallen, daß dadurch die bewegliche Trennwand 8 in den Bereich des Arbeitshubes des Kolbens 3 gelangt, so steigt die Ausschubkraft und Einschubkraft der Kolbenstange 2 in dem Bereich, in welchem die Trennwand 8 am Kolben 3 anliegt, stark an. Ein Einschieben der Kolbenstange 2, d. h. ein Schließen der Klappe oder die Betätigung einer Höhenverstellung, ist mit erhöhtem Kraftaufwand noch möglich. Die ungewohnte Funktion des Gerä-.If there is a loss of gas, for example via the piston rod seal, 5s falls the gas pressure in the gas chambers 6 and 7 decreases, whereby the extension force of the piston rod, which results from the pressure multiplied by the cross-sectional area of the piston rod is reduced. At the same time, the movable partition 8 moves in the direction of the piston until the pressure between the gas space 10 and the gas spaces 6 is again equal and 7 prevails. If the pressure in the gas chambers 6 and 7 has fallen so far that this the movable partition 8 reaches the area of the working stroke of the piston 3, the push-out force and push-in force of the piston rod 2 increases in the area in which the partition 8 rests on the piston 3, strongly. Pushing in the piston rod 2, d. H. a closing of the flap or the actuation of a height adjustment is still possible with increased effort. The unfamiliar function of the device.

tes wird bemerkt und die Gasfeder kann ausgetauscht werden.It is noticed and the gas spring can be replaced.

Bei vollständigem Druckverlust in den Gasräumen 6 und 7 schiebt der Gasdruck im Gasraum 10 die Trennwand 8 sofort gegen den Kolben 3 und bildet die Kraftunterstützung der Kolbenstange¼2 über den gesamten Hub. Die auf die Kolbenstange 2 wirkende Ausschubkraft entspricht nun dem Querschnitt der Trennwand 8 mal dem Druck im Gasraum 10, der mit zunehmender Bewegung der Trennwand 8 zur Kolbenstangenführung 4 hin abnimmt. Entsprechend ist die Ausschubkraft und die Einschubkraft der Gas feder nun stark hubabhängig, jedoch wesentlich erhöht und kann Je nach Größe des Gasraum mes 10 -und der Lage der Trennwand 8 ein Mehrfaches der normalen Aus- bzw. Einschubkraft betragen. Entsprechend ist das Einschieben der Kolbenstange bei der Betätigung der Klappe bzw. der Höhenverstellung nur noch mit großem Kraftaufwand möglich und die ungewohnte Funktion ist ein Indiz für das Austauschen der Gasfeder.When there is a complete loss of pressure in the gas spaces 6 and 7, the pushes Gas pressure in the gas space 10, the partition 8 immediately against the piston 3 and forms the Power support of the piston rod ¼2 over the entire stroke. The one on the piston rod 2 acting extension force now corresponds to the cross section of the partition wall 8 times that Pressure in the gas space 10, which with increasing movement of the partition 8 to the piston rod guide 4 decreases. Correspondingly, the push-out force and the push-in force are the gas spring is now heavily dependent on the stroke, but significantly increased and depending on the size of the Gas space mes 10 - and the position of the partition 8 a multiple of the normal expansion or Insertion force. The insertion of the piston rod in the Actuation of the flap or the height adjustment only with great effort possible and the unfamiliar Function is an indication of the exchange the gas spring.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß ein zusätzlicher Gasraum 16 mit dem Gasraum 10 mittels ständig geöffneter Durchlaßöffnungen 15 in Verbindung steht. Dieser Gasraum 16 ist als Ringraum ausgebildet und wird einerseits von der Außenwand des Zylinders 1 und andererseits von der Innenwand des Behälterrohres 17 begrenzt.The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 essentially in that an additional gas space 16 with the gas space 10 by means of constantly open passage openings 15 is in communication. This gas space 16 is designed as an annular space and is on the one hand from the outer wall of the cylinder 1 and on the other hand, limited by the inner wall of the container tube 17.

Auf diese Weise wird die bewegliche Trennwand 8 einerseits von einem recht groß dimensionierten Raum beaufschlagt, so daß die Schubkraft der Trennwand 8 auch nach großem Verschiebeweg ausreichend ist. Der Anschlag für die Trennwand 8 wird hier durch eine im Zylinder 1 angebrachte Sicke gebildet, die den Vorsprung 14 bildet. Die hier nicht angesprochenen Bezugsziffern entsprechen denen in Fig. 1. Auch die Funktion dieser Gasfederausführung entspricht der von Fig. 1.In this way, the movable partition 8 on the one hand by a quite large dimensioned space is applied, so that the thrust of the partition wall 8 is sufficient even after a large displacement. The stop for the partition 8 is formed here by a bead made in the cylinder 1, which forms the projection 14 forms. The reference numbers not addressed here correspond to those in Fig. 1. The function of this gas spring design also corresponds to that of FIG. 1.

Anstelle des in den Figuren dargestellten Rückschlagventiles 12 in der beweglichen Trennwand 8 kann selbstverständlich auch die Füllung des Gasraumes 10 nach Fig. l sowie 10 und 16 nach Fig. 2 durch ein separates Füllventil vorgenommen werden. In einem solchen Falle ist die bewegliche Trennwand ohne die Bohrung 11 und das Rückschlagventil 12 versehen.Instead of the check valve 12 shown in the figures in the movable partition 8 can of course also fill the gas space 10 according to FIG. 1 and 10 and 16 according to FIG. 2 made by a separate filling valve will. In such a case, the movable partition wall is without the bore 11 and the check valve 12 is provided.

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Claims

PATENT CLAIMS Gas spring with push-in protection in the event of pressure loss, wherein a pressurized gas charge is present in a cylinder and a with a piston rod connected piston slides on the cylinder inner wall, while the piston rod is guided and sealed at the cylinder outlet end and the push-in safety device is a movable one arranged in the interior of the cylinder and opposite one another the inner wall of the cylinder has a sealed partition, dad. gek. that the movable Partition wall (8) arranged between the piston (3) and the bottom of the cylinder (1) is and is acted upon on both sides by pressurized gas spaces (7, 10).

2. Gas spring according to claim 1, dad. gek. that to limit movement a stop is arranged on the partition (8) towards the cylinder base.

3. Gas spring according to claims 1 and 2, dad. gek. that the stop is arranged on the inner wall of the cylinder (1) and by several over the circumference distributed, radially inwardly directed projections (l) is formed.

4. Gas spring according to claims 1 to 3, dad. that the between the partition (8) and the cylinder base arranged gas space (10) in the area of the cylinder base in the wall of the cylinder (1) through openings (15) is connected to a gas space (16) from the outer wall of the cylinder (1) and the inner wall of a container tube (17) is formed.

5. Gas spring according to claims 1 to 4, dad. gek. that in the partition (.8) a spring-loaded check valve (12) is arranged, which is to the between the partition (8) and the cylinder bottom located gas space (10) opens,