DE3924309A1 - Gasdruckfeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Gasdruckfedern, und zwar solche vom blockierbaren Typ. Bei dieser Bauart ist am Arbeitskolben ein Ventil vorgesehen, mittels dessen der Durchlaß, der sich von der einen Kolbenseite zur anderen Kolbenseite des Arbeitskolbens erstreckt, wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann. Ist das Ventil geschlossen, so ist der Arbeits­ kolben und damit die mit diesem verbundene Kolbenstange in der jeweiligen Stellung blockiert. Bei geöffnetem Ventil arbeitet die Gasdruckfeder sozusagen im "Normalbetrieb", d.h. das Arbeitsdruckgas erzeugt am Arbeitskolben eine Ver­ schiebekraft, deren Größe von der Größe des wirksamen Quer­ schnittes der Kolbenstange abhängig ist, wobei die Geschwin­ digkeit einer gegebenenfalls erzeugten Hubbewegung des Arbeits­ kolbens von der Größe des Durchlasses im Arbeitskolben beein­ flußt ist.

Gasdruckfedern dieser Art verwendet man üblicherweise zur Stellkrafterzeugung oder zum Kraftausgleich bei verstell­ baren Bauelementen, beispielsweise verstellbaren Klappen, oder auch bei verstellbaren Elementen von Sitzen, etwa Lehnen von Fahrzeug- oder Flugzeugsitzen. Bei derartigen Anwendun­ gen kann vom Bediener oder Benutzer das Ventil geöffnet werden, indem ein mit dem Betätigungsglied zusammenwirkender Freigabeknopf gedrückt wird. Das verstellbare Element kann nun in eine gewünschte Einstellage bewegt werden, in der es nach dem Loslassen des Freigabeknopfs und dem Schließen des Ventils festgelegt ist.

Bei einigen Anwendungsfällen derartiger Gasdruckfedern hat es sich nun, und zwar aus unterschiedlichen Gründen, als wünschenswert erwiesen, wenn eine Möglichkeit besteht, daß eine Bewegung des verstellbaren Elementes, und damit der Kolbenstange und des Arbeitskolbens, in zumindest einer Richtung stattfinden kann, ohne daß das Ventil mittels des Betätigungsgliedes aus der Schließstellung in die Offenstel­ lung umgesteuert werden müßte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesem Bedürfnis durch Schaffung einer Gasdruckfeder der in Betracht stehenden Art Rechnung zu tragen, die im Bedarfsfalle eine Bewegung von Kolbenstange und Arbeitskolben zuläßt, ohne daß das Ventil mit Hilfe des Betätigungsgliedes geöffnet werden müßte.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Gasdruckfeder mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen a) bis j) gelöst.

Dadurch, daß erfindungsgemäß das Ventil ein Steuerglied aufweist, das als Freikolben ausgebildet ist, der einerseits vom Druckgas an der einen Kolbenseite des Arbeitskolbens und andererseits vom Druckgas beaufschlagt ist, das an der anderen Kolbenseite des Arbeitskolbens anliegt, bietet sich bei der erfindungsgemäßen Gasdruckfeder die Möglichkeit, eine Steuerbewegung des Steuergliedes durch Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen den beiden Kolbenseiten des Arbeits­ kolbens hervorzurufen. Der Aufbau einer Druckdifferenz erfolgt dadurch, daß man den Arbeitskolben über die Kolbenstange in Einfahr- oder Ausfahrrichtung belastet. Wenn die Stärke der Belastung einen Wert erreicht, bei der sich auf Grund der aufgebauten Druckdifferenz der Freikolben gegen die Kraft der an ihm wirkenden Vorspannung aus der der Schließ­ stellung des Ventils entsprechenden Axialstellung heraus bewegt, wird das Ventil geöffnet. Die Gasdruckfeder wird dadurch, ohne eine Stellbewegung des Betätigungsgliedes, aus dem blockierten Betriebszustand in den Betriebszustand übergeführt, bei dem sich die Kolbenstange mit dem Arbeits­ kolben auf Grund der von außen aufgebrachten Belastung ver­ schieben läßt.

Je nachdem, wie die Vorspannung ausgelegt ist, die auf den als Steuerglied des Ventils dienenden Freikolben einwirkt, erreicht man ein gewünschtes Betriebsverhalten der Gasdruck­ feder. Die Vorspannung des Steuergliedes kann beispielsweise so ausgelegt sein, daß bereits ein verhältnismäßig geringer Überdruck an derjenigen Kolbenseite des Arbeitskolbens, die der Kolbenstange zugewandt ist, ausreicht, um eine das Ventil öffnende Steuerbewegung des Steuergliedes zu ver­ ursachen, daß jedoch andererseits ein Überdruck an der von der Kolbenstange abgewandten Kolbenseite nicht zu einer das Ventil öffnenden Steuerbewegung des Steuergliedes führt.

Eine so ausgelegte Gasdruckfeder ermöglicht es also, die Kolbenstange ohne weiteres auszufahren, ohne daß das Betäti­ gungsglied zur Öffnung des Ventils benötigt werden müßte, während gleichzeitig die Einfahrbewegung der Kolbenstange blockiert ist, wobei diese Blockierung wiederum über das Betätigungsglied aufgehoben werden kann, indem beispielsweise ein dem Betätigungsglied zugeordneter Freigabeknopf gedrückt wird. Diese Art Gasdruckfeder eignet sich unter anderem besonders gut für eine Anwendung zur Höhen- oder Neigungs­ verstellung einer Sitzlehne, etwa bei einem Fluggastsitz. Bei einer derartigen Anwendung gestalten sich mit Hilfe der so angelegten Gasdruckfeder die Bedienung und Handhabung äußerst einfach und bequem, weil der mit der Betätigungs­ stange verbundene Freigabeknopf vom Sitzbenutzer nur dann gedrückt zu werden braucht, wenn die Sitzlehne nach rückwärts geneigt werden soll, wobei der Arbeitskolben eine Einfahrbewe­ gung ausführt. Ist die gewünschte Einstellage der Sitzlehne erreicht und wird der dem Betätigungsglied zugeordnete Frei­ gabeknopf wieder losgelassen, so geht das Ventil auf Grund der am Steuerglied wirkenden Vorspannung wieder in die Schließ­ stellung über, so daß die Sitzlehne gegen ein weiteres Neigen nach rückwärts blockiert ist. Andererseits kann jedoch ohne weiteres, beispielsweise vom Hintermann des Sitzbenutzers, die Lehne wieder nach vorn verstellt werden, ohne daß ein Zugriff zum Freigabeknopf des Betätigungsgliedes erforderlich wäre, weil das Steuerglied auf Grund des Überdruckes, der an der einen Kolbenseite aufgebaut wird, wenn die Lehne nach vorne gedrückt wird, das Ventil öffnet, so daß der Arbeitskolben und die Kolbenstange in Ausfahrrichtung und damit die Lehne nach vorne bewegbar sind.

Andererseits kann jedoch die Vorspannung am Steuerglied so ausgelegt sein, daß Bewegungen des Arbeitskolbens und der Kolbenstange sowohl in Ausfahrrichtung als auch in Einfahr­ richtung dann möglich sind, wenn die über die Kolbenstange auf den Arbeitskolben ausgeübte Zug- oder Druckkraft einen bestimmten Wert übersteigt.

Mit anderen Worten gesagt ist bei derartigen Ausführungs­ beispielen die Vorspannung so ausgelegt, daß eine Steuerbe­ wegung des als Freikolben ausgebildeten Steuergliedes gegen die Kraft der Vorspannung dann erfolgt, wenn der Überdruck an der einen Kolbenseite oder der anderen Kolbenseite einen durch Wahl der Größe der vorspannenden Kraft festgelegten Schwellenwert übersteigt. Dadurch ist eine Gasdruckfeder geschaffen, die gegen Überlastungen gesichert ist, d.h. eine Gasdruckfeder, bei der die Blockierung, ohne daß eine Stellbewegung des Betätigungsgliedes erforderlich wäre, selbsttätig aufgehoben wird, wenn von dem mit der Kolbenstange verbundenen, beweglichen Bauelement übermäßige Druck- oder Zugkräfte auf die Kolbenstange übertragen werden, die die Sicherheit der Konstruktion gefährden könnten.

Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen, die sich durch eine besonders einfache Bauweise auszeichnen, kann der mit dem Betätigungsglied zusammenwirkende bewegliche Ventilkörper des Ventils selbst als beidseits vom Druckgas beaufschlag­ ter, als Steuerglied des Ventils dienender Freikolben ausgebil­ det sein. Wenn derartige Ausführungsbeispiele mit den Merkma­ len des Anspruchs 2 ausgestattet sind, eignen sie sich beson­ ders gut für die oben erwähnte Anwendung bei Lehnenverstell­ einrichtungen von Fahrzeug- oder Flugzeugsitzen.

Wenn andererseits die Auslegung so getroffen ist, daß die Gasdruckfeder mit Hilfe des dem Ventil zugeordneten Steuer­ gliedes gegen Überlastungen geschützt wird, dann ist der das Steuerglied bildende Freikolben gemäß Anspruch 7 vor­ zugsweise in Form eines den runden Ventilkörper umgebenden Ringkolbens ausgebildet, wobei der Ringkolben gegen die Kraft der Vorspannung aus einer der Schließstellung des Ventils entsprechenden Stellung heraus in der einen Richtung oder in der anderen Richtung gegen die Kraft der Vorspannung axial in Stellungen verschiebbar ist, in denen das Ventil geöffnet ist.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisch vereinfacht gezeichneten Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der Gasdruckfeder und

Fig. 2 bis 4 schematisch vereinfacht und teils in Längsrichtung aufgeschnitten gezeichnete Ansich­ ten eines zweiten Ausführungsbeispiels, wobei die Gasdruckfeder jeweils in unterschiedli­ chen Betriebszuständen gezeigt ist.

Ein aus einem Präzisionsstahlrohr gefertigter Zylinder 1 ist am einen Ende durch ein Verschlußteil 3 dicht abgeschlos­ sen, das als Zylinderanschlußteil dient und zu diesem Zweck mit einem Anschlußauge 5 einstückig ausgebildet ist. An dem dem Verschlußteil 3 gegenüberliegenden Ende ist der Zylinder 1 durch ein Führungsstück 7 dicht abgeschlossen, das eine zentrale, längsverlaufende Durchgangsbohrung besitzt, in der eine Kolbenstange 9 längsverschiebbar geführt ist, wobei eine Dichtmanschette 11 an der Bohrung des Führungs­ stückes 7 eine Abdichtung zwischen diesem und der Kolbenstange 9 bildet.

Diese ist rohrförmig, d.h. mit einer zentralen, in Längs­ richtung durchgehenden inneren Bohrung versehen, die einen inneren Hohlraum 13 bildet, der am innenliegenden Endabschnitt 15 der Kolbenstange 9 erweitert ist. Dieser innenliegende Endabschnitt der Kolbenstange 9 ist mit einem Arbeitskolben 17 verbunden, der im Zylinder 1 innerhalb eines mit einem Arbeitsdruckgas gefüllten Druckraumes 19 längsverschiebbar ist, der sich zwischen dem Verschlußteil 3 und dem Führungs­ stück 7 befindet. Zur Abdichtung gegenüber der Innenwandung 18 des Zylinders 1 ist der Arbeitskolben 17 an seinem Umfang mit einem Dichtring 21 versehen.

Für die mechanische Verbindung zwischen dem Arbeitskolben 17 und dem Endabschnitt 15 der Kolbenstange 9 weist der Ar­ beitskolben 17 auf seiner der Kolbenstange 9 zugewandten Kolbenseite 23 eine sich in Axialrichtung erstreckende Ver­ längerung in Form einer hohlen Hülse 25 auf, deren Außen­ durchmesser geringer ist als der Innendurchmesser der Zylinders 1. Beim Ausführungsbeispiel ist der Endabschnitt 15 der Kol­ benstange 9 in den äußeren Endbereich der Bohrung der Hülse 25 eingepreßt. Es versteht sich, daß die Kolbenstange 9 im Endabschnitt 15 auch ein Außengewinde aufweisen könnte, das in diesem Falle mit einem Innengewinde der Bohrung der Hülse 25 verschraubt wäre.

An ihrem von der Kolbenstange 9 abgewandten Ende ist die Bohrung der Hülse 25 verlängert, wobei sich der verlängerte Bohrungsabschnitt 26 bis zur Kolbenseite 27 durchgehend er­ streckt, die von der Kolbenstange 9 abgewandt ist.

In dem verlängerten Bohrungsabschnitt 26 ist ein beweglicher Ventilkörper 29 unter Abdichtung mittels eines Dichtrings 28 längsverschiebbar gelagert. In der Zeichnung ist der Ventil­ körper 29 in einer Axialstellung eingezeichnet, die der Schließ­ stellung des Ventils entspricht, das der Ventilkörper 29 zusammen mit dem Dichtring 28 am Bohrungsabschnitt 26 des Arbeitskolbens 17 bildet. Als Lagebegrenzeranschlag zur Defi­ nierung dieser Schließstellung ist der Ventilkörper 29 im Bereich seines von der Kolbenstange 9 abgewandten stirnseitigen Endes 31 mit einem Sicherungsring 33 versehen.

In einem Abstand vom stirnseitigen Ende 31 bildet der Ventil­ körper 29 auf der der Kolbenstange 9 zugewandten Seite einen im Durchmesser verjüngten Fortsatz 35, der sich kolbenstangen­ artig gegen den inneren Hohlraum 13 der Kolbenstange 9 er­ streckt. Dabei durchgreift der Fortsatz eine Gleitführung 37 und einen Dichtring 39, welch letzterer eine Abdichtung zwischen dem Hohlraum 13 der Kolbenstange 9 und dem Fortsatz 35 des Ventilkörpers 29 bildet, so daß der Bohrungsabschnitt 26 der Hülse 25 gegenüber dem Hohlraum 13 der Kolbenstange 9 abgedichtet ist. Der den Fortsatz 35 des Ventilkörpers 29 umgebende Bohrungsabschnitt 26 der Hülse 25 ist jedoch über Durchbrüche 41, die im Mantel der Hülse 25 und in der Gleitführung 37 durchgehend ausgebildet sind, mit dem Druckgas verbunden, das sich im Gasraum 19 an der Kolbenseite 23 des Arbeitskolbens 17 befindet.

In dem Hohlraum 13 der Kolbenstange 9 ist eine Betätigungs­ stange 43 längsverschiebbar, deren inneres Ende in dem erwei­ terten Bereich des Hohlraums 13 für die mechanische Zusammen­ wirkung mit dem zugewandten stirnseitigen Ende des Fortsatzes 35 des Ventilkörpers 29 vorgesehen ist. Am außenliegenden Ende 45 ist die Betätigungsstange 43 für die Zusammenwirkung mit einem zugeordneten Stellglied, beispielsweise einem Frei­ gabeknopf, zugänglich.

Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, bildet der Ventilkörper 29 einen Freikolben, dessen für die Erzeugung von Axialkräften aufgrund des Arbeitsdruckgases im Gasraum 19 maßgebliche, wirksame Kolbenfläche am stirnseitigen Ende 31 auf der Kol­ benseite 27 größer ist als auf der der Kolbenstange 9 zuge­ wandten Seite, wo der Ventilkörper 29 den vom Arbeitsdruck­ gas umgebenen kolbenstangenartigen Fortsatz 35 aufweist. Bei Druckgleichgewicht im Gasraum 19 auf beiden Kolbenseiten 23 und 27 ist der Ventilkörper 29 daher in die in der Figur gezeigte Schließstellung vorgespannt, in der der Ventilkörper 29 zusammen mit dem Dichtring 28 den Durchlaß im Arbeits­ kolben 17 sperrt, der sich von den Durchbrüchen 41 über den den Fortsatz 35 umgebenden Ringraum im Bohrungsabschnitt 26 und das zur Kolbenseite 27 verlaufende Ende des Bohrungs­ abschnittes 26 erstreckt.

Wird die Betätigungsstange 43 nach einwärts gedrückt und damit der Ventilkörper 29 nach oben verschoben (Blickrichtung entsprechend Fig. 1), dann öffnet das Ventil, da der verjüngte Fortsatz 35 in den Bereich des Dichtrings 28 kommt. Bei geöffnetem Ventil ist der Arbeitskolben 17 beweglich, so daß es zu einer durch die Wirkung des Arbeitsdruckgases unterstützten Ausfahrbewegung oder zu einer Einfahrbewegung des Arbeitskolbens 17 kommen kann, falls auf die Kolbenstange 9 eine entsprechende Kraft ausgeübt wird. Wird die Betäti­ gungsstange 43 nicht länger nach einwärts gedrückt, so ist der Ventilkörper 29 frei, d.h. durch das an ihm angreifende Arbeitsdruckgas lageeinstellbar, so daß es zum Schließen des Ventils kommt, sobald der Druck des Arbeitsdruckgases an der Kolbenseite 27 gleich hoch oder höher ist als an der Kolbenseite 23. Dies bedeutet, daß der Arbeitskolben 17 gegen eine Einfahrbewegung blockiert wird.

Wenn dagegen an der Kolbenstange 9 eine in Ausfahrrichtung wirkende Zugkraft angreift, entsteht eine Druckerhöhung im Gasraum 19 an der Kolbenseite 23. Sobald ein gewisser Differenzdruck gegenüber dem Arbeitsdruckgas im Gasraum 19 an der Kolbenseite 27 erreicht ist, kommt es zum Öffnen des Ventils aufgrund einer Axialverschiebung des Ventilkörpers 29 nach oben (Blickrichtung entsprechend Fig. 1). Die Größe des Differenzdrucks, der erforderlich ist, um diese Öffnungs­ bewegung zu erzeugen, hängt vom Durchmesserverhältnis zwischen dem verjüngten Fortsatz 35 und dem nicht verjüngten Teil des als Freikolben wirkenden Ventilkörpers 29 ab, d.h. die Größe der am Freikolben wirkenden Vorspannung ist durch dieses Durchmesserverhältnis bestimmt.

Bei dem in Fig. 2 bis 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind Bauteile, die zumindest funktionsweise solchen des erstbeschriebenen Ausführungsbeispiels entsprechen, mit gegenüber Fig. 1 um 100 vergrößerten Bezugszahlen bezeichnet.

Das in Fig. 2 bis 4 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich, wenn man von dem verhältnismäßig unbedeu­ tenden äußeren Unterschied absieht, daß anstelle des Anschluß­ auges 5 von Fig. 1 ein Befestigungsbolzen mit einem Außen­ gewinde 150 vorgesehen ist, in der Hauptsache durch einen andersartigen Aufbau des Ventils im Arbeitskolben 117. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel weist das Ventil einen Ventil­ körper 129 auf, der im Arbeitskolben 117 in einer Gleitführung 137 axial verschiebbar geführt und gegenüber der Gleitführung 137 mittels eines Dichtringes 139 abgedichtet ist. Dadurch ist auch der erweiterte Endabschnitt 115 des inneren Hohlraumes 113 der Kolbenstange 109, in den sich der Ventilkörper 129 mit seinem der Betätigungsstange 143 zugekehrten Fortsatz 135 erstreckt, gegenüber dem inneren Gasraum der Gasdruck­ feder abgedichtet.

Etwa mittig zwischen seinem vorderen stirnseitigen Ende 131 und seinem rückwärtigen Fortsatz 135 weist der Ventil­ körper 129 einen kreiszylindrischen Schaftabschnitt 151 auf, der zur Bildung einer Abdichtung mit einem den Ventilkörper 129 umgebenden runden Ringkolben 153 mit einem in einer Ringnut sitzenden Dichtring 155 versehen ist. Der Ringkol­ ben 153 seinerseits weist einen äußeren Dichtring 157 auf, mittels dessen der Ringkolben 153 gegenüber der Innenwandung einer im Arbeitskolben 117 zentral gelegenen, axial verlau­ fenden Sackbohrung 159 abgedichtet ist, in der der Ringkol­ ben 153 axial verschiebbar ist. Die Sackbohrung 159 ist an der von der Kolbenstange 109 abgewandten Kolbenseite des Arbeitskolbens 117 zum angrenzenden Gasraum hin offen. Am Grund oder inneren Ende der Sackbohrung 159 ist diese über einen Durchbruch 141 zu dem Gasraum an der der Kolben­ stange 109 zugewandten Kolbenseite des Arbeitskolbens 117 offen.

An den zylindrischen Schaftabschnitt 151 des Ventilkörpers 129 schließen sich beidseits im Durchmesser verjüngte Ab­ schnitte 160 und 161 an. Zwischen seinem stirnseitigen Ende 131 und dem benachbarten Abschnitt 160 weist der Ventilkörper 129 einen aufgesprengten Sicherungsring 133 auf, der in Zusammenwirkung mit einer Anschlagscheibe 162 eine axiale Verschiebebewegung des Ventilkörpers 129 in Richtung auf die Kolbenstange 109 hin (nach unten bei Blickrichrung gemäß der Fig. 2 bis 4) begrenzt. Die Anschlagscheibe 162 ist mit nicht dargestellten Durchbrüchen versehen, so daß sie keine Abdichtung am offenen Ende der Sackbohrung 159 des Arbeitskolbens 117 bildet, mit dem sie an der von der Kol­ benstange 109 abgewandten Kolbenseite verbunden ist.

Die Anschlagscheibe bildet auch eine Abstützung für ein Ende einer Druckfeder 163, deren anderes Ende sich am Ring­ kolben 153 abstützt und die in Form einer Schraubenfeder den Ventilkörper 129 umgibt.

Auf der von der Druckfeder 163 abgewandten Seite des Ring­ kolbens 153 stützt sich an ihm eine zweite, den Ventilkörper 129 in Form einer Schraubenfeder umgebende Druckfeder 164 ab, deren anderes Ende am Grunde der Sackbohrung 159 abge­ stützt ist.

Bei der beschriebenen Anordnung ist der Ringkolben 153 auf der einen Seite von dem offenen Ende der Sackbohrung 159 her von dem Druckgas beaufschlagt, das sich auf der von der Kol­ benstange 109 abgewandten Seite des Arbeitskolbens 117 be­ findet. Die andere Seite des Ringkolbens 153 ist über den Durchbruch 141 am Grunde der Sackbohrung 159 dem Druckgas ausgesetzt, das sich auf der der Kolbenstange 109 zugewandten Seite des Arbeitskolbens 117 befindet. Bei Ausüben einer Druck- oder Zugkraft auf die Kolbenstange 109, die den Arbeits­ kolben 117 zu verschieben sucht, ergibt sich eine Druckdif­ ferenz, die den Ringkolben 153 aus der in Fig. 2 und 3 gezeig­ ten Stellung, die er unter Einfluß der einander entgegenge­ setzt wirkenden Kräfte der Druckfedern 163 und 164 einzunehmen sucht, in der einen oder anderen Richtung verschiebt. Fig. 4 zeigt einen solchen Betriebszustand, bei dem der Ringkolben 153 auf Grund eines Überdrucks auf der von der Kolbenstange 109 abgewandten Seite des Arbeitskolbens 117 gegen die Kraft der Druckfeder 164 verschoben ist. Durch diese Verschiebung kommt der Dichtring 155 am Schaftabschnitt 151 des Ventil­ körpers 129 vom Ringkolben 153 frei, so daß die Abdichtung aufgehoben ist und das Ventil, ohne eine Stellbewegung der Betätigungsstange 143, geöffnet ist. Ein entsprechendes Öffnen des Ventils, ohne eine Stellbewegung der Betätigungs­ stange 143 durchzuführen, ergibt sich auch bei einer Zugbe­ lastung der Kolbenstange 109, wenn der Arbeitskolben 117 mit ausreichender Kraft in Ausfahrrichtung gezogen wird, so daß es in dem Druckgas auf der der Kolbenstange 109 zuge­ wandten Kolbenseite zu einem Überdruck kommt, der ausreicht, um den Ringkolben 153 gegen die vorspannende Kraft der Druckfeder 163 zu verschieben (nach oben bei Blick­ richtung gemäß Fig. 2 bis 4).

Durch die Wahl der Federhärte der Druckfedern 163 und 164 ist die Größe der Belastung, die zu einer Verschiebung des Ringkolbens 153 und damit zum Öffnen des Ventils führt, wählbar. Es versteht sich, daß die Federkennlinien bei den Druckfedern 163 und 164 unterschiedlich gewählt sein könn­ ten, so daß die Größen der zum Öffnen des Ventils aufzubrin­ genden Zug- und Druckkräfte unterschiedlich sind.

Fig. 3 zeigt den Betriebszustand, bei dem das Ventil mittels der Betätigungsstange 143 geöffnet ist, wobei der Ventilkör­ per 129 gegen die an ihm wirkende Vorspannung (nach oben bei Blickrichtung gemäß Fig. 3) verschoben wird, bis der Dichtring 155 vom Ringkolben 153 freikommt und das Ventil dadurch öffnet. Die Vorspannung, die am Ventilkörper 129 wirkt und diesen in die in Fig. 2 und 4 gezeigte Axialstellung zu drängen sucht, ergibt sich auf Grund des Einflusses des Druckgases, dem der Ventilkörper 129 nur an seinem von der Kolbenstange 109 abgewandten stirnseitigen Ende 131 ausgesetzt ist, während der dazu entgegengesetzte Fortsatz 135 des Ventilkörpers 129 sich in den nur Atmosphärendruck aufweisen­ den Raum am erweiterten Endabschnitt 115 des inneren Hohlraums 113 der Kolbenstange 109 erstreckt.

Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich nur auf die Angabe von Merkmalen, die für die beispiels­ weise Verkörperung der Erfindung wesentlich sind.

Soweit daher Merkmale in der Beschreibung und in der Zeich­ nung offenbart und in den Ansprüchen nicht genannt sind, dienen sie erforderlichenfalls auch zur Bestimmung des Gegen­ standes der Erfindung.

Claims (13)

1. Gasdruckfeder mit

• a) einem Zylinder (1; 101), der einen Gasraum (19, 119) für ein Arbeitsdruckgas einschließt,
• b) einem Arbeitskolben (17; 117), der im Gasraum (19; 119) unter Abdichtung zur Innenwandung (18; 118) des Zylin­ ders (1; 101) längsverschiebbar ist,
• c) einer mit dem Arbeitskolben (17; 117) verbundenen, unter Abdichtung gegenüber dem Gasraum (19; 119) durch eine Gleitführung (7) hindurch aus dem Zylinder (1; 101) geführten Kolbenstange (9; 109),
• d) einem im Arbeitskolben (17; 117) von Kolbenseite (23) zu Kolbenseite (27) durchgehend ausgebildeten Durchlaß (41, 26; 141, 159),
• e) einem am Durchlaß (41, 26; 141, 159) des Arbeitskolbens (17; 117) vorgesehenen Ventil (28, 29; 129, 153), das in wenigstens je eine den Durchlaß (41, 26; 141, 159) sperrende Schließstellung und diesen freigebende Offenstellung einstellbar ist,
• f) einem im Arbeitskolben (17; 117) axial verschiebbar gelagerten Ventilkörper (29; 129), der zum Überführen des Ventils zwischen Offen- und Schließstellungen bewegbar ist und dessen eines stirnseitiges Ende (31; 131) dem Druckgas auf der von der Kolbenstange (9; 109) abgewandten Kolbenseite (27) ausgesetzt ist, so daß der Ventilkörper (29; 129) durch eine von dem auf diese Kolbenseite (27) einwirkenden Druckgas erzeugte Axialkraft für eine Bewegung in die der Schließstellung entsprechende Einstellage vorgespannt ist,
• g) einem längs der Kolbenstange (9; 109) nach außen geführ­ ten, für die Zusammenwirkung mit dem Ventilkörper (29; 129) vorgesehenen, für eine Stellbewegung beweglich gelagerten Betätigungsglied, mittels dessen der Ventil­ körper (29; 129) gegen die vom Druckgas erzeugte Axial­ kraft in eine der Offenstellung des Ventils entsprechen­ de Einstellage verschiebbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• h) das Ventil (28, 29; 129, 153) ein bewegliches Steuerglied aufweist, mittels dessen das Ventil, unabhängig von einer Stellbewegung des Betätigungsgliedes, in seine Offenstellung überführbar ist,
• i) das Steuerglied als im Arbeitskolben (17; 117) axial verschiebbar angeordneter Freikolben (29; 153) ausge­ bildet ist, dessen vordere Kolbenfläche dem Druck­ gas auf der von der Kolbenstange (9; 109) abgewandten Kolbenseite (27) und dessen hintere Kolbenfläche dem Druckgas an der anderen Kolbenseite (23) ausgesetzt ist, und
• j) eine mit dem Freikolben zusammenwirkende Vorspannung vorhanden ist, deren Kraft den Freikolben (29; 153) in eine der Schließstellung des Ventils entsprechende Axialstellung zu drängen sucht.

2. Gasdruckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (29) selbst als Freikolben dient, dessen vordere Kolbenfläche durch das von der Kolbenstange (9) abgewandte stirnseitige Ende (31) des Ventilkörpers (29) und dessen hintere Kolbenfläche durch einen Flä­ chenbereich des Ventilkörpers (29) gebildet ist, der sich auf der der Kolbenstange (9) zugewandten Kolben­ seite (23) in den Bereich des Druckgases erstreckt, und daß zur Erzeugung der Vorspannung die für die Erzeu­ gung der Axialkraft wirksame vordere Kolbenfläche größer ist als die hintere Kolbenfläche des Freikolbens.

3. Gasdruckfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Druckgas auf der der Kolbenstange (9) zuge­ wandten Seite ausgesetzte Flächenbereich des Ventilkörpers (29) einen Fortsatz (35) besitzt, der mit verjüngtem Durchmesser kolbenstangenartig in einen gegenüber dem Druckgas abgedichteten inneren Hohlraum (13) der Kol­ benstange (9) ragt.

4. Gasdruckfeder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der innere Hohlraum (13) der Kolbenstange (9) durchgehend bis zu deren außenliegendem Ende erstreckt.

5. Gasdruckfeder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Arbeitskolben (17) an seiner der Kol­ benstange (9) zugewandten Kolbenseite (23) eine sich in Axialrichtung erstreckende Verlängerung in Form einer Hülse (25) besitzt, deren Außendurchmesser geringer ist als der Innendurchmesser des Zylinders (1), und daß im äußeren Endbereich der Bohrung der Hülse (25) der Endab­ schnitt (15) der Kolbenstange (9) aufgenommen ist, so daß deren innerer Hohlraum (13) eine Fortsetzung der Bohrung der Hülse (25) bildet.

6. Gasdruckfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Kolbenstange (9) abgewandte Ende der Bohrung der Hülse (25) bis zu der von der Kolbenstange (9) abgewandten Kolbenseite (27) des Arbeitskolbens (17) durchgehend verlängert ist und mit diesem verlängerten Bohrungsabschnitt (26) den an dieser Kolbenseite (27) mündenden Teil des Durchlasses des Arbeitskolbens (17) bildet, daß der Ventilkörper (29) in dem verlängerten Bohrungsabschnitt (26) so angeordnet ist, daß sich der verjüngte Fortsatz (35) von diesem Bohrungsabschnitt (26) durch eine Führungs- und Dichtungseinheit (37, 39) hindurch, welche den Hohlraum (13) der Kolbenstange (9) gegenüber der diese aufnehmenden Bohrung der Hülse (25) abdichtet und eine Gleitführung für den Fortsatz (35) des Ventilkörpers bildet, bis in den Hohlraum (13) der Kolbenstange (9) erstreckt, und daß die Hülse (25) in dem Bereich zwischen dem verlängerten Bohrungsabschnitt (26) und der Führungs- und Dichtungseinheit (37, 39) mindestens einen vom Hülsenmantel zur Bohrung durch­ gehenden Durchbruch (41) besitzt.

7. Gasdruckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freikolben in Form eines den runden Ventilkörper (129) umgebenden Ringkolbens (153) ausgebildet ist, der in einer Bohrung (159) des Arbeitskolbens (117) unter Abdichtung zur Innenwandung dieser Bohrung (159) axial verschiebbar geführt ist, die an einem Ende für das Druckgas an der einen Kolbenseite und am anderen Ende für das Druckgas an der anderen Kolbenseite des Arbeitskolbens (117) zugänglich ist, daß der Ventilkörper (129) einen abdichtenden Schaftabschnitt (151) aufweist, auf den der Ringkolben (153) bei der Schließstellung des Ventils zur Bildung einer Abdichtung zwischen diesem Schaftabschnitt (151) des Ventilkörpers (129) und der ihn umgebenden Innenwandung der Bohrung (159) des Ring­ kolbens (153) ausrichtbar ist, und daß eine am Ringkolben (153) angreifende Federanordnung als Vorspannung vorhanden ist, deren Kraft den Ringkolben (153) in die auf den abdichtenden Schaftabschnitt (151) des Ventilkörpers (129) ausgerichtete Axialstellung zu drängen sucht.

8. Gasdruckfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der abdichtende Schaftabschnitt (151) des Ventil­ körpers (129) bei der Schließstellung des Ventils in dem mittleren Längenbereich der den Ringkolben (153) enthaltenden Bohrung (159) des Arbeitskolbens (117) gelegen ist und daß der Ringkolben (153) durch vom Druckgas aus­ geübte Kräfte gegen die von der Federanordnung erzeugte Vorspannung in der einen Richtung oder der anderen Richtung längs der Bohrung (159) aus einer Mittellage heraus ver­ schiebbar ist, in der er auf den abdichtenden Schaftab­ schnitt (151) des Ventilkörpers (129) ausgerichtet ist.

9. Gasdruckfeder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung zumindest eine erste und eine zweite Feder (163 bzw. 164) aufweist, die eine Verschie­ bebewegung des Ringkolbens (153) in der einen bzw. in der anderen Richtung zu verhindern suchen.

10. Gasdruckfeder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die als Vorspannung des Ringkolbens (153) auf diesen ausgeübte Kraft der ersten Feder (163) wirkungsmäßig zumindest im wesentlichen der von der zweiten Feder (164) erzeugten Vorspannung entspricht.

11. Gasdruckfeder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (163) am Ringkolben (153) eine Vor­ spannung erzeugt, die sich wirkungsmäßig von der von der zweiten Feder (164) erzeugten Vorspannung unterscheidet.

12. Gasdruckfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungsglied des Ventils (28, 29; 129, 153) eine Betätigungsstange (43; 143) vorge­ sehen ist, die innerhalb der Kolbenstange (9; 109) axial verschiebbar geführt und deren dem Arbeitskolben (17; 117) zugewandtes inneres Ende für die Zusammenwirkung mit dem zugekehrten Ende (35; 135) des Ventilkörpers (29; 129) vorgesehen ist.