DE3343049A1

DE3343049A1 - Pneumatische rueckzugfeder fuer eine in einer oeffnung angeordnete verschliessbare klappe

Info

Publication number: DE3343049A1
Application number: DE19833343049
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. 8400 Regensburg Vetter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-28
Filing date: 1983-11-28
Publication date: 1985-06-05

Description

Pneumatische RUckzugfeder für eine in einer Uffnung an-
geordnete verschließbare Klappe Die Erfindung betrifft eine pneumatische Rückzugfeder für eine in einer Uffnung angeordnete verschließbare Klappe, insbesondere eine Lichtkuppel, Schrägdachfenster, Steuerklappe usw., wobei die Rückzugkraft über ein unter hohem Druck stehendes dichtverschlossenes Gasvolumen erzeugt wird.
Pneumatische Federn sind mit ausschiebender Funktion heute weit verbreitet. Sie dienen als Federelement, wobei der wesentliche Vorteil,ohne nennenswerte Federkonstante zu arbeiten, ausgenützt wird.
Rückzugfedern nach dem gleichen Prinzip sind bisher nicht bekannt geworden. Es gibt jedoch einige sinnvolle Anwendungsfälle, bei denen die Vorteile einer Gasfeder für den Rückzugsanwendungsfall nicht zu übersehen sind.
Als Beispiel soll nur die Anwendung einer pneumatischen Rückzugfeder im Zusammenhang mit einer in einem Deckenbereich eingebauten "Einschubtreppe"dargestellt werden.--Herkömmlicherweise wird hier über ein aufwendiges Hebelsystem in Verbindung mit einer ausschiebenden pneumatischen Feder die Rückzugkraft erzeugt. Eine pneumatisch rückziehende Feder könnte dann hier z.B. für wesentlichen Rationalisierungserfolg bei der Fertigung bzw. Herstellung solcher Einschubtreppen dienen. Der Rationalisierungserfolg läßt sich durch die Möglichkeit, die Hebengestänge wegzulassen, erklären.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pneumatische Rückzugfeder für eine in einer Uffnung ageordnete verschließbare Klappe, insbesondere eine Lichtkuppel, Schrägdachfenster, Steuerklappe etc. aufzuzeigen, die die Nachteile einer mechanischen Schraubenfeder vermeidet, bzw. die Möglichkeit einer pneumatischen Rückzugfeder überhaupt eröffnet.
Es soll insbesondere eine optimal kostengünstige Lösung aufgezeigt werden, die in der gleichen Größenordnung langzeitstabil ist, wie eine normale ausschiebende pneumati sche Druckfeder. Sämtliche anderen technischen Vorteile einer ausschiebenden pneumatischen Feder sollen weitgehend erhalten bleiben.
Die pneumatische Rückzugfeder wird durch ein druckdicht verschlossenes Gefäß, in dem ein unter hohem Druck befindliches Gas eingeschlossen ist, dargestellt. Das Funktionselement, Rückzugkolben, wird über hochleistungsfähige Dichtungen geführt. Wir unterscheiden zwei grundsätzliche Lösungsmöglichkeiten. Im Falle 1) wird eine mitlaufende Dichtung innerhalb des druckdicht abgeschlossenen Gefäßes verwendet. Hier wird einseitig der hohe Druck auf die Dichtung beaufschlagt. Dadurch entsteht ein quasi Luftpumpeneffekt. Der Nachteil dieser Lösungsmöglichkeit ist allerdings, daß der theoretisch mögliche Hub nicht voll ausgefahren werden kann, da in der zweiten Hälfte des druckdicht abgeschlossenen Gefäßes sonst zu hohe Rechtsdrücke entstehen. Weiterhin haben Versuche gezeigt, daß diese Lösungsmöglichkeit auch nur sehr schwer langzeitdicht zu bekommen ist. Grundsätzlich besteht aber sehr wohl die Möglichkeit, eine rückziehende pneumatische Feder in dieser Form aufzubauen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfinderischen Gedankens im Zusammenhang mit einer pneumatischen Rückzugfeder ist darin zu sehen, daß das druckdicht abgeschlossene Gefäß mit dem Funktionselement des Kolbens so ausgebildet wird, daß der Kolben stufenförmig unterschiedliche zwei Durchmesser aufweist. Wesentlich hierbei ist, daß die beiden Durchmesser einzeln für sich druckdicht abgeschlossen werden. Es entsteht so eine Flächendifferenz, auf dem der Gasdruck differentiell lastet. In Verbindung mit dem Gasdruck bildet sich dann eine entsprechend dimensionierbare Rückzugkraft, analog zu einer ausschiebenden Gasfeder aus.
Diese Ausführungsmöglichkeit des erfinderischen Gedankens hat auch enorm gute Werte in Langzeitstabilität versuchstechnisch nachgewiesen.
Nachfolgend werden die beiden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gedankens anhand von zwei Skizzen näher erläutert.
Figur 1) zeigt die pneumatische Rückzugfeder im Schnitt dargestellt. Dort wird das Druckgefäß (1) über zwei gasdichte Dichtungspakete (3,6,) über einen Kolben (2) gasdruckdicht abgeschlossen. Zusätzlich wird ca. mittig eine Dichtung plaziert (4), die wiederum das druckdichte Gefäß (1) in praktisch zwei Hälften trennt. Eine Hälfte des druckdichten Gefäßes (1) w-ird dann mit Druckgas gefüllt (5), so daß einseitig ein Rückzugeffekt entsteht. Die Größe der Rückzugkraft (f) richtet sich nach dem pneumatischen Druck des Druckgases (5) und der wirksamen Fläche, errechnet aus dem Außendurchmesser des druckdichten Gefäßes (1) und dem Kolbendurchmesser (2).
In Figur 2) ist wiederum das druckdichte Gefäß (1) Cmit den Dichtungen (3 und 4) dargestellt. Die Dichtungern (3) und (4) schließen i.V.m. der abgesetzten Kolbenstange (2) das Druckgefäß (1) gasdicht ab. In dem so gasdicht verschlossenen Gefäß wird Druckgas gefüllt (5). Die Rückzugkraft errechnet sich hier durch die Höhe des Fülldruckes und durch die Flächendifferenz der beiden Kolbenstangendurchmesser. Darüberhinaus wird die Kolbenstange in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein integrietes Hülsenrohr i.V.m. einem Schutzdeckel (6) vor äußeren Einflüssen geschützt. Diese Ausführungsbeispiele stellen nur eine Ausprägung des erfinderischen Gedankens dar. Sie sind allerdings darauf nicht beschränkt.

Claims

Schutzansprüche 1) Pneumatische Rückzugfeder für eine in einer Uffnung angeordnete verschließbare Klappe, insbesondere für Lichtkuppeln, Steuerklappen usw., dadurch gekennzeichnet, daß ein druckdicht abgeschlossenes Gefäß (1) i.V.m.

einer Kolbenstange (2) und Dichtpaketen (3) und (4), ein unter hohem Druck stehendes Gas (5) dauerhaft abdichtet, wobei die Kolbenstange (2) mindestens einen unterschiedlichen Durchmesser aufweist.
2) Pneumatische Rückzugfeder für eine in einer oeffnung angeordnete verschließbare Klappe, nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (2) durch ein Hülsenschutzrohr, das mit dem druckdichten Gefäß (1) integriert ist, geschützt wird.
3) Pneumatische Rückzugfeder für eine in einer Uffnung angeordnete verschließbare Klappe, nach Anspruch 1) und 2) dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (2) kraft- oder formschlüssig axial verbunden ist.
4) Pneumatische Rückzugfeder für eine in einer oeffnung angeordnete verschließbare Klappe, nach Anspruch 1), 2) und 3) dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (2) ca. mittig ein druckdichtet Dichtpaket enthält und somit zumindestens an einer Seite des druckdichten Gefäßes (1) ein Gasvolumen unter hohem Druck ausgebildet wird.
5) Pneumatische Rückzugfeder für eine in einer Uffnung angeordnete verschließbare Klappe, nach Anspruch 1) bis 4) dadurch gekennzeichnet, daß in den nicht vom Druck beaufschlagten Teil eine zusätzliche, leicht abgedichtete Scheibe montiert ist, die i.V.m. z.B. einer Ulvorlage dämpfende Wirkung auf die Rückzugfeder ausübt.