DE3333598A1 - Hydraulic element - Google Patents
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Abstract
Description
Hydraulisches ElementHydraulic element
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Element (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) das insbesondere für Stoßdämpfer oder höhenverstellbare Säulen geeignet ist.The invention relates to a hydraulic element (according to the Preamble of claim 1) in particular for shock absorbers or height-adjustable Columns is suitable.
Es sind bereits hydraulische Stoßdämpfer bekannt, bei denen die zu beiden Seiten des Kolbens liegenden Zylinderkammern über zwei im Kolben angeordnete, gegensinnig wirkende Rückschlagventile miteinander verbunden sind, wobei in der der Kolbenstange abgewandten Zylinderkammer ein Ausgleichsraum in Form einer gasgefüllten elastischen Blase vorgesehen ist.There are already hydraulic shock absorbers known in which the to cylinder chambers located on both sides of the piston via two arranged in the piston, counter-acting check valves are connected to one another, wherein in the The cylinder chamber facing away from the piston rod is a compensation chamber in the form of a gas-filled one elastic bladder is provided.
Bei derartigen Stoßdämpfern ist es schwierig, auf einfache Weise eine unterschiedliche Dämpfungskennlinie (d.h. eine unterschiedliche Dämpfung in Abhängigkeit vom Hub) zu erzielen. Ungünstig ist weiterhin für manche Anwendungszwecke die durch den Einbau des Ausgleichsraumes in der einen Zylinderkammer bedingte große Bauhöhe sowie die schlechte Zugänglichkeit des gasgefüllten Ausgleichsraumes.With such shock absorbers, it is difficult to easily one different attenuation characteristics (i.e. different attenuation depending on from the hub). The through is still unfavorable for some applications the installation of the compensation space in one of the cylinder chambers required a large overall height as well as the poor accessibility of the gas-filled compensation space.
Zum Stand der Technik auf dem Gebiet der höhenverstellbaren Säulen, insbesondere für Stühle und Sessel, gehören ferner Gasdruckfedern, bei denen das von der Säule getragene Gewicht durch den in einer Zylinderkammer herrschenden Gasdruck aufgenommen wird. Ein willkürlich betätigbares Ventil ermöglicht dabei ein gedrosseltes Ablassen von Gas aus dieser Zylinderkammer zwecks Absenkens der Säule.On the state of the art in the field of height-adjustable columns, Especially for chairs and armchairs, gas pressure springs are also included, where the Weight carried by the column due to the gas pressure in a cylinder chamber is recorded. An arbitrarily actuated valve enables a throttled one Drain of gas from this cylinder chamber for the purpose of lowering the Pillar.
Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Gasdruckfedern besteht in ihrem hohen Arbeitsdruck (von ca. 4,3 N/mm2), der im Schadensfall zu einer explosionsartigen erheblichen Volumenvergrößerung führt, die eine starke Gefährdung der Benutzer mit sich bringen kann.The main disadvantage of these known gas springs is its high working pressure (of approx. 4.3 N / mm2), which in the event of damage leads to an explosion Significant increase in volume leads to a high level of risk to the user can bring.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere für Stoßdämpfer oder höhenverstellbare Säulen geeignetes hydraulisches Element (der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art) so auszubilden, daß sich eine einfache und kompakte Bauweise, eine hohe Betriebssicherheit sowie eine gute Zugänglichkeit des Ausgleichsraumes ergeben und auf einfache Weise unterschiedliche Dämpfungskennlinien erzielt werden können.The invention is therefore based on the object, in particular for Hydraulic element suitable for shock absorbers or height-adjustable columns (the in the preamble of claim 1 presupposed type) so that a simple and compact design, high operational reliability and good accessibility of the equalization space and result in different damping characteristics in a simple manner can be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved.
Die Verbindung der beiden Zylinderkammern über einen den Zylinder umgebenden Ringraum ermöglicht es, durch geeignete Wahl der Lage der die beiden Zylinderkammern mit diesem Ringraum verbindenden Bohrungen jede gewünschte Dämpfungskennlinie (Veränderung der Dämpfung in Abhängigkeit vom Hub des Kolbens) zu erzielen. Zugleich ergibt sich durch die Anordnung des Ringraumes um den Zylinder herum eine einfache und kompakte Bauweise, insbe- sondere eine für manche Anwendungsfälle sehr erwünschte kurze Baulänge.The connection of the two cylinder chambers via a cylinder surrounding annulus makes it possible by suitable choice of the location of the two Cylinder chambers with this annulus connecting bores any desired damping characteristic (Change in damping depending on the stroke of the piston). Simultaneously the arrangement of the annular space around the cylinder results in a simple one and compact design, especially special one for some applications very desirable short overall length.
Der durch diesen Ringraum gebildete Ausgleichsraum, insbesondere die ihn begrenzende, elastisch verformbare Wand,ist bei dem erfindungsgemäßen hydraulischen Element von außen gut zugänglich, was Wartungs- und Reparaturarbeiten wesentlich erleichtert.The compensation space formed by this annular space, in particular the it delimiting, elastically deformable wall is in the hydraulic according to the invention Element easily accessible from the outside, which is essential for maintenance and repair work relieved.
Wird das erfindungsgemäße hydraulische Element für eine höhenverstellbare Säule verwendet, so zeichnet es sich gegenüber den bisher hierfür üblichen Gasdruckfedern durch einen wesentlich geringeren Betriebsdruck aus, woraus sich im Schadensfalle nur eine kleine Volumenvergrößerung ergibt. Eine Gefährung der Benutzer ist damit ausgeschlossen.If the hydraulic element according to the invention is used for a height-adjustable Column used, so it stands out compared to the gas pressure springs previously used for this purpose due to a significantly lower operating pressure, which results in the event of damage results in only a small increase in volume. This is a danger to the user locked out.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Erläuterung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung zeigen Fig.1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße höhenverstellbare Säule, Fig.2 einen Teilschnitt durch eine Variante der Ausführung nach Fig.1, Fig.3 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer, Fig.4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers.Appropriate refinements of the invention are the subject of the subclaims and are illustrated in connection with the explanation of some in the drawing Embodiments described. In the drawing, FIG. 1 shows a section through a height-adjustable column according to the invention, Figure 2 is a partial section through a Variant of the embodiment according to Figure 1, Figure 3 a section through an inventive Shock absorbers, 4 shows a section through a further embodiment a shock absorber according to the invention.
Die in Fig. 1 dargestellte höhenverstellbare Säule 1 enthält in einem Gehäuse 2 einen Zylinder 3 mit einem darin gleitbeweglichen Kolben 4, der von einer Kolbenstange 5 getragen wird. Die gegeneinander in ihrer Höhenlage zu verstellenden Teile, beispielsweise das Ober- und Unterteil eines Stuhles, sind mit dem Gehäuse 2 bzw. der Kolbenstange 5 der Säule 1 verbunden.The height-adjustable column 1 shown in Fig. 1 contains in one Housing 2, a cylinder 3 with a piston 4 slidable therein, which is of a Piston rod 5 is worn. The altitude to be adjusted against each other Parts, such as the top and bottom of a chair, are with the housing 2 or the piston rod 5 of the column 1 is connected.
Der Zylinder 3 ist von einem Ringraum 6 umgeben, der einerseits über eine Bohrung 7 mit der unterhalb des Kolbens 4 liegenden Zylinderkammer 8 und andererseits über eine Bohrung 9 und ein Ventil 10 mit der oberhalb des Kolbens 4 befindlichen Zylinderkammer 11 in Verbindung steht. Das genannte Ventil 10 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Tellerventil ausgebildet und läßt sich mittels einer Betätigungsstange 12 willkürlich betätigen. Im Bereich der Bohrung 9 ist ferner eine Düse 13 angeordnet, durch die die Strömungsgeschwindigkeit eingestellt werden kann.The cylinder 3 is surrounded by an annular space 6, the one hand over a bore 7 with the cylinder chamber 8 located below the piston 4 and on the other hand Via a bore 9 and a valve 10 with the one above the piston 4 Cylinder chamber 11 is in communication. Said valve 10 is in the one shown Embodiment designed as a poppet valve and can be by means of an actuating rod Press 12 at random. In the area of the bore 9, a nozzle 13 is also arranged, through which the flow rate can be adjusted.
Der Ringraum 6 wird nach außen hin durch eine elastisch verformbare Wand 14 begrenzt, die beispielsweise aus einem Chloropren-Polymerisat oder aus Polyäthylen bestehen kann. Diese elastisch verformbare Wand 14 wird auf der Außenseite mit Abstand von einem Führungsrohr15 umgeben, das mit Belüftungsbohrungen 16 versehen ist.The annular space 6 is elastically deformable towards the outside Wall 14 limited, for example, made of a chloroprene polymer or polyethylene can exist. This elastically deformable wall 14 is spaced on the outside surrounded by a guide tube15, which with Ventilation holes 16 is provided.
Die Funktion der höhenverstellbaren Säule gemäß Fig.1 ist damit wie folgt: Die Zylinderkammern 8 und 11 sowie der Ringraum 6 sind mit öl gefüllt, wobei in der oberen Stellung des Kolbens 4 die elastisch verformbare Wand 14 eine etwa zylindrische Form besitzt.The function of the height-adjustable column according to FIG. 1 is thus like follows: The cylinder chambers 8 and 11 and the annular space 6 are filled with oil, wherein in the upper position of the piston 4, the elastically deformable wall 14 an approximately has a cylindrical shape.
Soll nun die Höhe der Säule vergrößert werden (beispielsweise, um einen von der Säule getragenen Stuhlsitz anzuheben), so wird durch Niederdrücken der Betätigungsstange 12 das Ventil 10 geöffnet und gleichzeitig das Gehäuse 2 nach oben gezogen.If the height of the column should now be increased (for example, by to lift a chair seat supported by the column), is done by pressing down the actuating rod 12, the valve 10 is opened and at the same time the housing 2 after pulled up.
Die hierbei aus der Zylinderkammer 8 verdrängte Flüssigkeit strömt über den Ringraum 6 in die obere Zylinderkammer 11, wobei sich die elastisch verformbare Wand 14 zum Ausgleich des sich ändernden Kolbenstangenvolumens nach innen wölbt (vgl.The liquid displaced from the cylinder chamber 8 flows via the annular space 6 into the upper cylinder chamber 11, the elastically deformable Wall 14 bulges inward to compensate for the changing piston rod volume (see.
die gestrichelte Linie 14'). Durch Schließen des Ventiles 10 wird die Säule 1 in der gewünschten Höhe arretiert.the dashed line 14 '). By closing the valve 10 is the column 1 is locked at the desired height.
Zum Absenken der Säule wird das Ventil 10 mittels der Betätigungsstange 12 geöffnet. Die nunmehr aus der Zylinderkammer 11 verdrängte Flüssigkeit strömt über die Bohrung 9 und die Düse 13 in den Ringraum 6 ab und wird teilweise durch die untere Zylinderkammer 8 und im übrigen durch den sich nunmehr über die elastisch verformbare Wand 14 vergrößernden Ringraum 6 aufgenommen.To lower the column, the valve 10 is operated by means of the actuating rod 12 open. The liquid now displaced from the cylinder chamber 11 flows via the bore 9 and the nozzle 13 into the annular space 6 and is partially through the lower cylinder chamber 8 and, moreover, through the now elastic deformable wall 14 enlarged annulus 6 added.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet die elastisch verformbare Wand 14 über die äußeren Belüftungsbohrungen 16 gegen Atmosphärendruck.In the illustrated embodiment, the elastically deformable one works Wall 14 through the outer ventilation bores 16 against atmospheric pressure.
Statt dessen ist es selbstverständlich auch möglich, in dem zwischen der elastisch verformbaren Wand 14 und dem äußeren Führungsrohr 15 vorhandenen Ringraum einen bestimmten Überdruck zu erzeugen.Instead, it is of course also possible in the between the elastically deformable wall 14 and the outer guide tube 15 existing annular space to generate a certain overpressure.
Bei der in Fig.2 nur in einem Ausschnitt verander schaulichten Variante ist im Zylinder 3' gleitbewegliche Kolben 4' der höhenverstellbaren Säule mit einem Rückschlagventil 17 versehen, das selbsttätig öffnet, wenn sich bei einer gewünschten Vergrößerung der Höhe der Säule (d.h. bei einem Anheben des Stuhlsitzes) die Kolbenstange 5' relativ zum Zylinder 3' abwärts bewegt. In diesem Falle kann die aus der unteren Zylinderkammer 8' verdrängte Flüssigkeit über das Rückschlagventil 17 und die im Kolben 4' vorgesehenen Bohrungen 18 unmittelbar in die obere Zylinderkammer 11' überströmen. Auf diese Weise wird die Drosselung der Strömung durch die Düse 13 vermieden. Bei der Alternative gemäß Fig.2 ist demgemäß für eine Höhenvergrößerung der Säule (Anheben des Stuhlsitzes) eine Betätigung des Ventiles 10 nicht notwendig.In the variant shown in FIG. 2 only in a section is in the cylinder 3 'sliding piston 4' of the height-adjustable column with a Check valve 17 is provided, which opens automatically when a desired Increase the height of the column (i.e. when lifting the chair seat) the piston rod 5 'moved downwards relative to the cylinder 3'. In this case, the one from the lower Cylinder chamber 8 'displaced liquid via the check valve 17 and the im Piston 4 'provided bores 18 directly into the upper cylinder chamber 11' overflow. In this way, the flow restriction through the nozzle 13 avoided. In the alternative according to FIG. 2, a height increase is accordingly required the column (lifting of the chair seat) an actuation of the valve 10 is not necessary.
Fig.3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Stoßdämpfers 21. Im Gehäuse 22 ist ein Zylinder 23 vorgesehen, in dem ein von einer Kolbenstange 25 getragener Kolben 24 gleitbeweglich ist. Die in ihrer Schwingungsbewegung gegeneinander abzudämpfenden (nicht dargestellten) Bauteile sind mit dem Gehäuse 22 und der Kolbenstange 25 verbunden.Fig. 3 illustrates an embodiment of one according to the invention trained shock absorber 21. In the housing 22 a cylinder 23 is provided, in which a piston 24 carried by a piston rod 25 is slidable. In the components (not shown) that are to be damped against one another in their vibrational movement are connected to the housing 22 and the piston rod 25.
Ein den Zylinder 23 umgebender Ringraum 26 verbindet über Bohrungen 27, 29 die obere Zylinderkammer 28 mit der unteren Zylinderkammer 31.An annular space 26 surrounding the cylinder 23 connects via bores 27, 29 the upper cylinder chamber 28 with the lower cylinder chamber 31.
Der Ringraum 26 wird nach außen hin durch eine elastisch verformbare Wand 34 begrenzt, die auch bei diesem Ausführungsbeispiel entweder gegen Atmosphärendruck oder gegen äußeren Überdruck arbeiten kann.The annular space 26 is outwardly by an elastically deformable Wall 34 limited, which in this embodiment either against atmospheric pressure or can work against external overpressure.
Die Funktion des Stoßdämpfers gemäß Fig.3 dürfte aufgrund der Ausführungen zu dem hydraulischen Element gemäß Fig.1 ohne weiteres verständlich sein.The function of the shock absorber according to FIG. 3 should be based on the explanations be readily understandable to the hydraulic element according to Figure 1.
Bei Hubbewegungen des Kolbens 24 wird Flüssigkeit (regelmäßig öl) zwischen den Zylinderkammern 28 und 31 über den Ringraum 26 verdrängt, der als Ausgleichsraum wirkt und dessen Volumen sich durch die elastisch verformbare Wand 34 entsprechend der Kolbenbewegung ändert. Es versteht sich, daß die Bohrungen 27, 29 als einstellbare Düsen ausgebildet sein können, um die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Dämpfung entsprechend einzustellen. Ebenso ist es möglich, in der Wand des Zylinders 23 mehr als nur zwei Bohrungen vorzusehen, um eine gewünschte Änderung der Dämpfung in Abhängigkeit vom Hub des Kolbens 24 zu erzielen.During stroke movements of the piston 24, liquid (regularly oil) between the cylinder chambers 28 and 31 via the annular space 26, which acts as a compensation space acts and the volume of which is correspondingly changed by the elastically deformable wall 34 the piston movement changes. It goes without saying that the bores 27, 29 as adjustable Nozzles can be designed to increase the flow rate and thus the damping set accordingly. It is also possible in the wall of the cylinder 23 more than to provide only two bores, depending on a desired change in damping from the stroke of the piston 24 to achieve.
Bei dem in Fig.4 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers 41 ist in dem Gehäuse 42 ein Zylinder 43 vorgesehen, in dem ein Kolben 44 gleitbeweglich ist.In the further exemplary embodiment shown in FIG Shock absorber 41 according to the invention, a cylinder 43 is provided in the housing 42, in which a piston 44 is slidable.
Ein Ringraum 46 verbindet auch hier über Bohrungen- 47, 49 die obere Zylinderkammer 48 mit der unteren Zylinderkammer 51.Here, too, an annular space 46 connects the upper one via bores 47, 49 Cylinder chamber 48 with the lower cylinder chamber 51.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Ringraum 46 ein Körper 55 aus elastisch kompressiblem, geschlossenporigem Schaumstoff vorgesehen, dessen Zellwände die den Flüssigkeitsraum nach außen begrenzende, elastisch verformbare Wand bilden. Der Schaumstoffkörper 55 kann beispielsweise aus zelligem Polyurethan-Elastomer bestehen und stellt ein Federelement mit progressiver Kennlinie dar. Er stützt sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit seiner Außenseite an der äußeren Gehäusewand 56 ab.In this embodiment, a body 55 is made in the annular space 46 elastically compressible, closed-cell foam provided, the cell walls of which form the elastically deformable wall delimiting the liquid space to the outside. The foam body 55 can for example be made of cellular polyurethane elastomer exist and represents a spring element with a progressive characteristic curve. It is supported in the illustrated embodiment with its outside on the outer housing wall 56 from.
Bewegt sich der Kolben 44 nach oben, so wird die au s der Zylinderkammer 48 verdrängte Flüssigkeit teilweise von der unteren Zylinderkammer 51 und teilweise vom Ringraum 46 aufgenommen, dessen Flüssigkeitsvolumen sich in diesem Falle durch die Kompression des Schaumstoffkörpers 55 vergrößert.When the piston 44 moves upwards, the cylinder chamber becomes 48 displaced liquid partly from the lower cylinder chamber 51 and partly taken up by the annular space 46, the liquid volume of which is in this case through the compression of the foam body 55 is increased.
Bedingt durch die verhältnismäßig große wirksame Fläche des Schaumstoffkörpers 55 erreicht der im Stoßdämpfer 41 auftretende Flüssiqkeitsdruck nur mäßige Werte.Due to the relatively large effective area of the foam body 55 the liquid pressure occurring in the shock absorber 41 only reaches moderate values.
Die anhand von Fig.4 erläuterte Variante (Verwendung eines elastisch kompressiblen, geschlossenporigen Schaumstoffkörpers zur Bildung der elastisch verformbaren Wand des Ausgleichs-Ringraumes) ist selbstverständlich auch bei einer höhenverstellbaren Säule (entsprechend dem Grundaufbau gemäß Fig.1) möglich.The variant explained with reference to Figure 4 (use of an elastic compressible, closed-cell foam body to form the elastically deformable Wall of the compensation annulus) is of course also with a height-adjustable Column (according to the basic structure according to Fig. 1) possible.
Es kann ferner vorteilhaft sein, bei einer höhenverstellbaren Säule gemäß Fig.1 in die Zylinderkammer 11 zusätzlich zur Flüssigkeitsfüllung einen oder mehrere Füllkörper aus elastisch kompressiblem, geschlossenporigem Schaumstoff einzubringen. Dadurch wird bei fixierter Höheneinstellung der Säule (d.h. bei geschlossener Zylinderkammer 11) eine gewisse Federung des Volumens der Zylinderkammer 11 erreicht.It can also be advantageous in the case of a height-adjustable column 1 in the cylinder chamber 11 in addition to the liquid filling one or to introduce several fillers made of elastically compressible, closed-cell foam. This means that when the height adjustment of the column is fixed (i.e. when the cylinder chamber is closed 11) a certain resilience of the volume of the cylinder chamber 11 is achieved.
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Claims (8)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19833333598 DE3333598A1 (en) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Hydraulic element |
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| DE19833333598 DE3333598A1 (en) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Hydraulic element |
Publications (1)
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| DE3333598A1 true DE3333598A1 (en) | 1985-04-18 |
Family
ID=6209332
Family Applications (1)
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| DE19833333598 Withdrawn DE3333598A1 (en) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Hydraulic element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |