DE3904585A1 - Blockierventil fuer eine gasfeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Blockierventil für eine Gasfeder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Für eine blockierbare Gasfeder ist es durch die DE-PS 22 25 342 bekannt, das Blockierventil am Gasfederende anzuordnen. Dieses Blockierventil besteht aus einem Ventilkörper und einem darin an­ geordneten Ventilstift, der axial betätigt wird. Der Ventilkörper ist mittels einer Dichtung im Außenrohr und mittels einer weite­ ren Dichtung in einem Innenrohr abgedichtet. Zwei Ventildicht­ stellen sind für den Ventilstift im Ventilkörper vorgesehen, wäh­ rend zwischen diesen Ventildichtstellen eine die Arbeitsräume verbindende Überströmöffnung im Ventilkörper vorgesehen ist.

Weiter ist es durch die DE-PS 20 24 749 bekannt, das Blockierven­ til im Kolben anzuordnen und den Ventilstift über einen in der hohlen Kolbenstange vorgesehenen Ventilstößel zu betätigen.

In beiden Fällen ist eine Anzahl von Dichtungen erforderlich, um bei geschlossenem Blockierventil den Austausch von Fluid zwischen den Arbeitsräumen mit Sicherheit zu unterbinden. Üblicherweise werden hierzu Dichtringe in entsprechenden Nuten vorgesehen, so daß ein erheblicher Bearbeitungs- und Montageaufwand erforderlich ist. Insbesondere bei der Montage ist darauf zu achten, daß die Dichtringe nicht verschränkt in die Aufnahmenuten eingebracht und nicht beim Zusammenbau der Gasfeder beschädigt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Blockierventil zu schaffen, welches aus möglichst wenigen, leicht und preiswert herzustellenden Teilen besteht und eine problemlose Montage er­ möglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß der Ventilkörper mindestens einen starren Grundkörper aufweist, welcher mit einem elastischen Formkörper fest verbunden ist, wo­ bei dieser Formkörper mindestens eine Ventildichtstelle für den Ventilstift und mindestens eine Dichtstelle am Außenumfang bil­ det. Dadurch wird ein einfacher Aufbau des Ventilkörpers gewähr­ leistet, wobei jeweils der Grundkörper mit dem Formkörper zu ei­ nem Bauteil verbunden ist und somit kein Bearbeitungs- und Monta­ geaufwand für die Dichtstellen anfällt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der mit dem Grund­ körper verbundene Formkörper merkmalsgemäß zwei Ventildichtstel­ len für den Ventilstift auf und besitzt am Außenumfang eine Dicht­ stelle für ein Zylinderrohr und eine Dichtstelle für ein Behäl­ terrohr. Somit wird ein einteiliger Ventilkörper mit sämtlichen Dichtstellen am Außenumfang und für den Ventilstift geschaffen, der keinerlei Vormontage bedarf. Da die Funktionsmaße des Ventil­ körpers vorwiegend durch die Dichtstellen gebildet sind, kann der Grundkörper grob toleriert und damit besonders kostengünstig her­ gestellt werden.

Auch bei einer Ausführungsform der Gasfeder, welche das Blockier­ ventil im Kolben vorsieht, kann dieses sehr preiswert hergestellt werden, wenn entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung der Ventilkörper als ein mit einer hohlen Kolbenstange verbunde­ ner Kolben ausgebildet ist. Auch hierbei ist der Grundkörper mit einem elastischen Formkörper fest verbunden, wobei dieser Form­ körper am Außenumfang den Kolbenring bildet und ebenso die beiden Ventildichtstellen für den Ventilstift.

Bei einer weiteren Ausbildungsvariante ist der Ventilkörper er­ findungsgemäß durch zwei axial verspannt angeordnete Ventilkör­ perelemente gebildet, wobei jedes Ventilkörperelement aus einem Formkörperelement und einem Grundkörperelement besteht und je­ weils das Formkörperelement eine Ventildichtstelle und eine am Außenumfang vorgesehene Dichtstelle aufweist. Eine solche Ausfüh­ rungsform ist besonders vorteilhaft, wenn zu einer gewünschten Dämpfungswirkung eine ganz besonders ausgebildete Überströmöff­ nung vorgesehen werden soll. Gemäß einem weiteren Merkmal der Er­ findung wird hierzu ein Ventilkörperelement im Bereich der Anla­ gestelle zum zweiten Ventilkörperelement mit einer Überströmöff­ nung versehen, welche kanalförmig ausgebildet und vom zweiten Ventilkörperelement abgedeckt ist. Hierbei ist es ohne weiteres möglich, daß auf einfache Weise die Überströmöffnung durch eine spiralförmig ausgebildete Nut gebildet ist.

Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform wird erfindungsgemäß da­ durch erhalten, daß zwischen den Ventilkörperelementen eine die Überströmöffnung bildende Scheibe eingespannt ist. In diese Scheibe ist die kanalförmige Überströmöffnung eingearbeitet, wo­ bei ein Ventilkörperelement an der einseitig axial offenen Über­ strömöffnung zur Anlage kommt und somit diese in axialer Richtung begrenzt.

Für den Ventilstift wird ein axialer Anschlag, der gleichzeitig eine Dichtstelle bildet, bei einer Ausführungsform dadurch ge­ schaffen, daß entsprechend der Erfindung eine der Ventildicht­ stellen durch einen in Achsrichtung wirkenden und vom Formkörper gebildeten, ringförmigen Dichtwulst ausgeführt ist, der mit einer Dichtscheibe des Ventilstiftes zusammenwirkt. Um eine gute axiale Führung des Ventilstiftes zu erzielen, ist entsprechend einem Merkmal der Erfindung die radial wirkende und nach außen zur At­ mosphäre gerichtete Ventildichtstelle durch mehrere in Achsrich­ tung hintereinander angeordnete Dichtwulste gebildet.

Eine absolut sichere Dichtwirkung des Ventilkörpers in Behälter- und Zylinderrohr wird auf einfache Weise dadurch erhalten, daß merkmalsgemäß die am Außendurchmesser des Ventilkörpers angeord­ neten Dichtstellen eine in Achsrichtung verlaufende, wellenförmi­ ge Kontur aufweisen. Hierdurch wird eine einfache, äußerst wirk­ same Abdichtung geschaffen, die geringe Anforderungen an die To­ leranz der Bauteile stellt und eine problemlose Montage gewähr­ leistet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Ventilkörper zumindest auf der dem Innenraum der Gasfeder zugekehrten Stirn­ seite eine vom Formkörper gebildete Abdeckung auf, welche einer­ seits in die am Außenumfang wirkende Dichtstelle und andererseits in die Ventildichtstelle ohne Unterbrechung übergeht. Vorzugswei­ se ist die der Atmosphäre zugekehrte Stirnseite des Ventilkörpers entsprechend ausgebildet, so daß an den starren Grundkörper hin­ sichtlich der Gasdurchlässigkeit keine besonderen Anforderungen gestellt werden, d. h., als Grundkörper können auch gasdurchläs­ sige Werkstoffe wie beispielsweise Sinterwerkstoffe Verwendung finden.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Gasfeder mit einem am Behälterende angeordneten Blockierventil im Längsschnitt;

Fig. 2 das Blockierventil gem. Fig. 1 in vergrößerter Darstel­ lung;

Fig. 3 eine Ausführungsform eines Blockierventiles;

Fig. 4 ein Blockierventil, welches einen aus mehreren Ventilkör­ perelementen bestehenden Ventilkörper aufweist;

Fig. 5 die Anordnung einer die Überströmöffnung tragenden Schei­ be zwischen zwei Ventilkörperelementen;

Fig. 6 eine Gasfeder mit einem den Ventilkörper aufweisenden Kol­ ben im Längsschnitt;

Fig. 7 die Kolben-Ventilkörper-Baueinheit entspr. Fig. 6 in ver­ größerter Darstellung.

Die in Fig. 1 gezeigte blockierbare Gasfeder weist ein Blockier­ ventil auf, welches im Behälterrohr 1 am bodenseitigen Ende eines Zylinderrohres 2 angeordnet ist. Dieses Blockierventil besteht aus einem Ventilkörper 6 und einem Ventilstift 7, wobei dieser Ventilstift 7 durch Eindrücken die Verbindung zwischen einem von einem Kolben 4 begrenzten oberen Arbeitsraum 10 und einem unteren Arbeitsraum 11 freigibt. Der Kolben 4 ist fest mit einer Kolben­ stange 3 verbunden, die an dem dem Blockierventil entgegengesetz­ ten Ende aus dem Behälterrohr 1 austritt und dort mittels einer Kolbenstangenführungs- und -dichtungseinheit 5 geführt und nach außen abgedichtet ist. Durch den Ventilkörper 6 wird das Zylin­ derrohr 2 im Behälterrohr 1 konzentrisch geführt, wobei der ent­ stehende Ringraum einen Verbindungskanal 9 bildet, der über eine Überströmöffnung 8 und das geöffnete Blockierventil den oberen Arbeitsraum 10 mit dem unteren Arbeitsraum 11 verbindet.

Die in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung gezeigte Anordnung des Blockierventiles zeigt den Ventilkörper 6, der aus einem starren Grundkörper 12 und einem elastischen Formkörper 13 gebildet ist. Der elastische Formkörper 13 besteht vorzugsweise aus Dichtungs­ werkstoff und wird an den Grundkörper 12 angeformt. Von diesem Formkörper 13 werden zwei Ventildichtstellen 14 und 15 für den Ventilstift 7 gebildet, wobei dieser Ventilstift 7 zwischen den Dichtstellen einen Abschnitt mit geringerem Durchmesser aufweist, der bei Axialverschiebung in den oberen Arbeitsraum 10 einen Durchlaßquerschnitt an der Ventildichtstelle 14 freigibt. Zur statischen Abdichtung gegenüber der Innenwand des Zylinderroh­ res 2 ist eine Dichtstelle 16 angeformt, während eine Dichtstel­ le 17 gegenüber der Innenwand des Behälterrohres 1 abdichtet. Bei offenem Blockierventil wird über die Überströmöffnung 8 und den Verbindungskanal 9 der obere Arbeitsraum 10 mit dem unteren Arbeitsraum 11 verbunden, wodurch die Kolbenstange 3 im Behäl­ ter 1 axial verschiebbar ist. Beim Loslassen des Ventilstiftes 7 wird dieser infolge des Druckes im Arbeitsraum 10 nach außen ge­ drückt, wobei sich am oberen Ende ein Bund des Ventilstiftes 7 gegen eine Anschlagscheibe 18 legt und damit die Ausschubbewegung des Ventilstiftes 7 begrenzt wird. Der Formkörper 13 geht unter­ brechungslos von der Ventildichtstelle 14 in die Dichtstelle 16 über, so daß der Ventilkörper 6 stirnseitig zum Arbeitsraum 10 hin vom Formkörper 13 begrenzt ist. Ebenso verhält es sich zwi­ schen der Ventildichtstelle 15 und der Dichtstelle 17, wodurch der Ventilkörper 6 mittels des Formkörpers 13 an der Anschlag­ scheibe 18 anliegt. Bei einer solchen Ausbildung des Ventilkör­ pers 6 kann der Grundkörper 12 aus einem porösen Material, bei­ spielsweise aus Sinterwerkstoff hergestellt sein, da dieser Grundkörper 12 keine Trennwand zwischen den Arbeitsräumen oder zur Atmosphäre bildet.

Die Ausführung des Blockierventiles gem. Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 im wesent­ lichen dadurch, daß der Ventilstift 7 mit einer Dichtscheibe 23 versehen ist, während der den Grundkörper 12 umgebende Formkör­ per 13 einen in Achsrichtung wirkenden, ringförmigen Dichtwulst 24 aufweist. Dieser Dichtwulst 24 wirkt mit der Dichtscheibe 23 zu­ sammen und bildet sowohl die Dichtstelle als auch den axialen An­ schlag für den Ventilstift 7.

Bei der Ausführungsform gem. Fig. 4 wird der Ventilkörper 6 des Blockierventiles durch zwei Ventilkörperelemente 25 und 26 gebil­ det. Das Ventilkörperelement 25 besteht aus dem Grundkörperele­ ment 27 und dem Formkörperelement 28, wobei dieses Formkörperele­ ment 28 ohne Unterbrechung zwischen der Ventildichtstelle 14 und der Dichtstelle 16 für das Zylinderrohr 2 ausgebildet ist. Das Ventilkörperelement 26 besteht aus dem Grundkörperelement 29 und einem daran angeformten Formkörperelement 30, welches die der At­ mosphäre zugekehrte Ventildichtstelle 15 und die Dichtstelle 17 aufweist, wobei diese beiden Dichtstellen am oberen Ende durch das Formkörperelement 30 verbunden sind. Die beiden Ventilkörper­ elemente 25 und 26 werden beim Zusammenbau der Gasfeder miteinan­ der verspannt, wobei zwischen dem Grundkörperelement 27 und dem Grundkörperelement 29 in eines dieser Grundkörperelemente eine Überströmöffnung eingearbeitet ist, die im gezeigten Ausführungs­ beispiel als spiralförmig ausgebildete Nut 31 im Grundkörperele­ ment 27 vorgesehen ist. Die im Grundkörperelement 27 nach oben offene spiralförmige Nut 31 wird beim Zusammenbau durch die unte­ re Fläche des Grundkörperelementes 29 abgedeckt. Bedingt durch diese Ausführungsform wird eine weitgehend freizügige Wahl der Überströmöffnung, also in diesem Falle der spiralförmig ausgebil­ deten Nut 31, ermöglicht, so daß jede gewünschte Dämpfung bei der Verstellbewegung der Kolbenstange in geöffnetem Zustand des Bloc­ kierventiles auf einfache Weise verwirklicht werden kann.

Die Ausführungsform gem. Fig. 5 unterscheidet sich von der gem. Fig. 4 im wesentlichen dadurch, daß zwischen den beiden den Ven­ tilkörper 6 bildenden Ventilkörperelementen 25 und 26 eine Schei­ be 32 eingespannt ist und in diese Scheibe 32 die Überströmöff­ nung - im vorliegenden Fall als spiralförmige Nut 31 - eingear­ beitet ist.

Zur guten Führung und Abdichtung des Ventilstiftes 7 ist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Ventildichtstel­ le 15 durch mehrere in Achsrichtung hintereinander angeordnete Dichtwulste gebildet. Auch die statische Abdichtung des Ventil­ körpers 6 im Behälterrohr 1 und im Zylinderrohr 2 durch die Dicht­ stellen 16 und 17 ist durch eine wellenförmige Kontur im Formkör­ per 13 bzw. in den Formkörperelementen 28 und 30 ausgebildet. Da­ durch entstehen - in Achsrichtung gesehen - eine Anzahl von hin­ tereinander angeordneten Dichtstellen, so daß bei geringer Anfor­ derung an die Toleranz eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist.

Bei der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform einer Gasfeder ist das Blockierventil im Kolben integriert, so daß der Kolben und der Ventilkörper 19 eine Baueinheit bilden. Vom Kolben wird der Innenraum in die Arbeitsräume 10 und 11 unterteilt, wo­ bei der Ventilstift 7 über einen in der hohlen Kolbenstange ange­ ordneten Auslösestößel betätigbar ist. Ein Formkörper 20 ist an den Kolben-Ventilkörper 19 angeformt und bildet die Ventildicht­ stellen 14 und 15 sowie die auf der Innenwand des Zylinders 2 gleitende, als Kolbenring wirkende Dichtstelle 22. Auf der dem Arbeitsraum 10 zugekehrten Stirnseite ist der Ventilkörper 19 mit einer vom Formkörper 20 gebildeten Abdeckung versehen, welche die Ventildichtstelle 14 mit der Dichtstelle 22 verbindet. Der Ven­ tilkörper 19 kann aus einem gasdurchlässigen Werkstoff wie bei­ spielsweise Sinterwerkstoffen gebildet sein, da der aus Dichtungs­ werkstoff bestehende Formkörper 20 die dichte Trennwand zwischen den Arbeitsräumen 10 und 11 bildet. Bei geöffnetem Ventilstift, d. h., wenn der im Durchmesser geringere Ansatz beim Axialver­ schieben unter der Ventildichtstelle 14 zu liegen kommt, kann über eine Überströmöffnung 21 Fluid zwischen den Arbeitsräumen 10 und 11 strömen. Hierbei fährt unter dem Einfluß des Innendruckes in den Arbeitsräumen die Kolbenstange nach außen oder sie wird durch eine äußere Kraft entgegen der Ausschubkraft nach innen ge­ drückt, bis die gewünschte Kolbenstangenstellung erreicht ist. Nach dem Loslassen des Betätigungsstößels kehrt der Ventilstift 7 unter Einwirkung des Innendruckes in die geschlossene Stellung zu­ rück und die Kolbenstange wird in dieser Lage blockiert.

Claims (11)

1. Blockierventil für eine Gasfeder, welches zwischen zwei von einem mit einer Kolbenstange verbundenen Kolben getrennten Ar­ beitsräumen angeordnet ist und aus einem Ventilkörper besteht, der am Außenumfang mindestens eine Dichtstelle aufweist, wäh­ rend ein zur Verbindung der Arbeitsräume betätigbarer Ventil­ stift mittels zweier Ventildichtstellen im Ventilkörper ab­ dichtbar angeordnet ist und zwischen den Ventildichtstellen eine Überströmöffnung mündet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper (6, 19) mindestens einen starren Grundkörper (12) aufweist, welcher mit einem elastischen Formkörper (13) fest verbunden ist, und dieser Formkörper (13) mindestens eine Ventildichtstelle (14, 15) für den Ventilstift und mindestens eine Dichtstelle (16, 17, 22) am Außenumfang bildet.

2. Blockierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Grundkörper (12) verbundene Formkörper (13) zwei Ventildichtstellen (14, 15) für den Ventilstift (7) aufweist und am Außenumfang eine Dichtstelle (16) für ein Zylinderrohr (2) und eine Dichtstelle (17) für ein Behälterrohr (1) be­ sitzt.

3. Blockierventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper als ein mit einer hohlen Kol­ benstange verbundener Kolben-Ventilkörper (19) ausgebildet ist.

4. Blockierventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper (6) durch zwei axial verspannt angeordnete Ventilkörperelemente (25, 26) gebildet ist, wobei jedes Ventilkörperelement aus einem Formkörperelement (28, 30) und einem Grundkörperelement (27, 29) besteht und jeweils das Formkörperelement (28, 30) eine Ventildichtstelle (14, 15) und eine am Außenumfang vorgesehene Dichtstelle (16, 17) aufweist.

5. Blockierventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Ventilkörperelement (25) im Bereich der An­ lagestelle zum zweiten Ventilkörperelement (26) mit einer Überströmöffnung versehen ist, welche kanalförmig ausgebildet und vom zweiten Ventilkörperelement abgedeckt ist.

6. Blockierventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Überströmöffnung durch eine spiralförmig ausgebildete Nut (31) gebildet ist.

7. Blockierventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Ventilkörperelementen (25, 26) eine die Überströmöffnung (31) bildende Scheibe (32) eingespannt ist.

8. Blockierventil nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Ventildichtstellen durch einen in Achs­ richtung wirkenden und vom Formkörper (13) gebildeten ringför­ migen Dichtwulst (24) ausgeführt ist, der mit einer Dicht­ scheibe (23) des Ventilstiftes (7) zusammenwirkt.

9. Blockierventil nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radial wirkende und nach außen zur Atmosphä­ re gerichtete Ventildichtstelle (15) durch mehrere in Achs­ richtung hintereinander angeordnete Dichtwulste gebildet ist.

10. Blockierventil nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die am Außendurchmesser des Ventilkörpers (6) angeordneten Dichtstellen (16, 17) eine in Achsrichtung ver­ laufende, wellenförmige Kontur aufweisen.

11. Blockierventil nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper (6) zumindest auf der dem In­ nenraum (10) der Gasfeder zugekehrten Stirnseite eine vom Formkörper (13) gebildete Abdeckung aufweist, welche einer­ seits in die am Außenumfang wirkende Dichtstelle (16, 17) und andererseits in die Ventildichtstelle (14, 15) ohne Unterbre­ chung übergeht.