DE4420474A1 - Gaszugfeder - Google Patents

Description

Aus der DE-OS 38 13 021 ist eine Gaszugfeder bekannt, die ein Rohr, das einen Zylinder bildet, eine hohl aus­ gebildete Kolbenstange und einen in dem Zylinder längsver­ schieblich geführten Kolben aufweist. Die bekannte Gaszug­ feder wird nach ihrem Zusammenbau durch eine in der Kol­ benstange angeordnete Gaseinfüllöffnung, die mit einem Rückschlagventil versehen ist, mit unter hohem Druck steh­ enden Arbeitsgas befüllt. Die hohle Kolbenstange weist in der Nähe des Kolbens eine Bohrung auf, die eine strömungs­ mäßige Verbindung zwischen dem Innenraum der Kolbenstange und der kolbenstangenseitigen Zylinderkammer herstellt.

Bei dieser bekannten Gaszugfeder ist für die Kolben­ stange ein Mindestdurchmesser von etwa 15 mm erforderlich, um das Rückschlagventil der Gaseinfüllöffnung in ihrem Inneren unterbringen zu können.

In Fällen, wo es nicht möglich oder nicht gewünscht ist eine solche relativ dicke hohle Kolbenstange zu ver­ wenden, ist es aus der Praxis bekannt, in die Außenwand der fertig zusammengebauten Gaszugfeder eine Öffnung zu bohren und die Gaszugfeder durch diese Öffnung mit Gas zu befüllen. Nach dem Füllvorgang wird in die Öffnung zur Ab­ dichtung eine Stahlkugel eingepreßt und verstemmt. Aller­ dings können bei diesem Verfahren Bohrspäne in das Innere der Gaszugfeder fallen, die die Dichtungen des Kolbens beschädigen oder Riefen in die Zylinderwand kratzen kön­ nen, wenn sie zwischen Kolben und Zylinderwand geraten.

Als weitere Möglichkeit den Zugang zu der kolbenstan­ genseitigen Zylinderkammer zu schaffen, ist es bekannt, eine durchgängige Bohrung in der Kolbenstange vorzusehen. Diese Bohrung wird durch ein auf das äußere Ende der Kol­ benstange aufgesetztes Verschlußteil verschlossen, in wel­ chem eine mit einem Rückschlagventil versehene Gaseinfüll­ öffnung ausgebildet ist.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Gaszugfeder zu schaffen, die eine massive Kolbenstange ohne durchgängige Längsbohrung aufweist und nach ihrem Zusammenbau auf einfache Weise mit Arbeitsgas befüllbar ist. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren vorzuschlagen, gemäß dem eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gaszugfeder mit unter hohem Druck stehendem Arbeitsgas befüllt wird.

Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch eine Gaszugfeder mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder 2 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.

Die erfindungsgemäße Gaszugfeder weist eine Gasein­ füllöffnung in dem Kolben oder in einem der beiden End­ stücke auf. Die vorzugsweise mit einem Rückschlagventil versehene Gaseinfüllöffnung ermöglicht es, die Gaszugfeder drucklos zusammenzubauen und nach dem Zusammenbau auf einfache Weise mit unter hohem Druck stehenden Arbeitsgas zu befüllen. Die neue Anordnung der Gaseinfüllöffnung erlaubt es, eine massive Kolbenstange zu verwenden und auf eine hohl ausgebildete oder mit einer durchgängigen Längs­ bohrung versehene Kolbenstange zu verzichten, die wesent­ lich aufwendiger in der Herstellung sind als eine massive Kolbenstange.

Die Gaszugfeder gemäß der Erfindung kann als soge­ nannte einrohrigen Gaszugfedern ausgebildet sein, die nur ein Rohr aufweist. Eine solche Gaszugfeder zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus, mit dem sich allerdings nicht die flachsten Federkennlinien erreichen lassen, weil sich das dem Arbeitsgas zur Verfügung stehen­ den Volumen bei Bewegungen des Kolbens relativ stark än­ dert. Dadurch ändert sich der Druck in der Gaszugfeder relativ stark und folglich auch Federkraft. Dennoch findet diese Art der Gaszugfeder häufig Verwendung, wenn der Hub der Kolbenstange klein oder die Forderung nach einer be­ sonders flachen Federkennlinie abgeschwächt ist.

Die Flachheit der Federkennlinie läßt sich verbes­ sern, indem man die kolbenstangenseitige Zylinderkammer strömungsmäßig mit einem Gasvorratsbehälter, der unter Druck stehendes Gas enthält, verbindet. Dadurch werden die relativen Volumenänderungen für das Arbeitsgas bei Bewe­ gungen des Kolbens verringert. Dabei kann der Gasvorrats­ behälter ein von der Gaszugfeder räumlich getrenntes Teil sein. Es ist aber auch möglich die Gaszugfeder als soge­ nannte zweirohrige Gaszugfeder auszubilden, bei der das den Zylinder bildende Rohr in einem äußeren Rohr konzen­ trisch angeordnet und darin ortsfest gehaltert ist. Auf diese Weise entsteht zwischen der Außenwand des Zylinders und der Innenwand des äußeren Rohres ein Ringraum, der als Gasvorratsbehälter wirken kann. Ein Vorteil dieser Anord­ nung ist, daß trotz des vorhandenen Gasvorratsbehälters eine sehr kompakte Bauform für die Gaszugfeder erhalten bleibt.

In jedem Falle ist es zweckmäßig die Gaseinfüllöff­ nung mit einem Rückschlagventil zu versehen, so daß nach dem Füllvorgang kein weiterer Arbeitsschritt zum gasdich­ ten Verschließen der Gaszugfeder erforderlich ist.

Eine Gaszugfeder, deren Gaseinfüllöffnung sich in dem Kolben befindet, wird nach einem neuen Verfahren befüllt.

Einer der Vorteile dieses Verfahrens ist, daß die Kolben­ stange während des Füllvorganges festgehalten wird, so daß keine Unfallgefahr von einer aus der Gaszugfeder heraus­ schießenden Kolbenstange ausgehen kann.

Bei jeder Art von Gaszug- als auch Gasdruckfeder, bei der jeweils eine Dichtung an jeder Stirnseite des Kolbens vorhanden ist, kann man zwischen diesen Dichtungen eine relativ breite und tiefe Ringnut vorsehen, die eine mit Öl/Fett gefüllte Kammer bildet. Das Öl/Fett benetzt die Zylinderinnenwand, wodurch die Reibung des Kolbens herab­ gesetzt und die Lebensdauer der Dichtungen erhöht wird. Sollte im Verlauf einer langen Betriebszeit Öl/Fett aus der Kammer in die von der Kolbenstange abliegende Zylin­ derkammer gelangen, wird es von einem dort vorgesehenen Ölfang aufgenommen. Das Volumen des Ölfangs ist so bemes­ sen, daß das gesamte in der Kammer vorhandene Öl/Fett auf­ gefangen werden kann, so daß auch im Fall einer Beschädi­ gung der Dichtungen des Kolbens kein Öl/Fett aus der Gas­ zugfeder austreten kann.

Ebenso kann es bei jeder Art von Gaszug- oder Gas­ druckfeder vorteilhaft sein, die Kolbenstange im Bereich ihrer Führung in dem zweiten Endstück mit Fett zu schmie­ ren, um eine besonders geringe Reibung und eine hohe Le­ bensdauer der dort befindlichen Dichtungen zu erzielen. Mit Vorteil geschieht dies durch eine ringförmige zwischen zwei Dichtungen angeordnete und mit Fett gefüllte Fett­ kammer.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße zweirohrige Gaszugfeder mit einer in dem zweiten Endstück angeordneten Gaseinfüllöffnung in einem Längsschnitt,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße zweirohrige Gaszugfeder mit einer in dem Kolben angeordneten Gaseinfüll­ öffnung in einem Längsschnitt und

Fig. 3 eine erfindungsgemäße einrohrige Gaszugfeder mit einer in dem Kolben vorgesehenen Kammer in einem Längsschnitt.

In Fig. 1 ist eine zweirohrige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gaszugfeder 1 veranschaulicht, die ein zylindrisches Rohr 2 aufweist, das konzentrisch in einem äußeren Rohr 3 ortsfest gehaltert ist. Das Rohr 2 bildet einen Zylinder für einen darin längsverschieblich abge­ dichtet geführten Kolben 4, der einenends mit einer massi­ ven Kolbenstange 6 verbunden ist. Unter einer massiven Kolbenstange ist in diesem Zusammenhang eine solche Kol­ benstange zu verstehen, die nicht mit einer durchgängigen Längsbohrung versehen ist, also keine rohrförmige Gestalt aufweist.

An dem von der Kolbenstange 6 abgewandten Ende der Gaszugfeder 1 sitzt in dem äußeren Rohr 3 ein erstes End­ stück 7, das mittels zweier in eingestochene Nuten 8, 9 eingelegter O-Ringe 11, 12 gegen die Innenwand des äußeren Rohres 3 abgedichtet ist. Der Außendurchmesser des End­ stückes 7 entspricht dem Innendurchmesser des äußeren Roh­ res 3. Das Endstück 7 ist von einer in das äußere Rohr 3 eingeprägten Sicke 13, die in die Nut 9 eingreift, gesich­ ert. Auf seiner nach innen weisenden Stirnseite 14 trägt das Endstück 7 einen zylindrischen, zu dem äußeren Rohr 3 konzentrischen Fortsatz 16, der in das Rohr 2 hineinragt und es an dem von der Kolbenstange 6 abgewandten Ende in dem äußeren Rohr 3 zentriert. Der Fortsatz 16 ist mittels eines in eine entsprechende Nut 17 eingesetzten O-Ringes 18 gegen die Innenseite dessen Rohres 2 abgedichtet. Das Endstück 7 wiest auf seiner dem Fortsatz 16 gegenüberlie­ genden Seite einen Gewindezapfen 19 auf, der zur Befesti­ gung der Gaszugfeder 1, bspw. an einer Maschine, dient. In dem Endstück 7 ist ein Durchlaß 21 vorgesehen. Der Durch­ laß 21 ist durch eine axiale und durch eine radiale Sack­ bohrung 22, 23, die aufeinander treffen, geschaffen. Es ist auch möglich, den Durchlaß 21 mit einer einzigen durchgängigen Bohrung 24 auszubilden (Fig. 2).

An dem kolbenstangenseitigen Ende des äußeren Rohres 3 sitzt abgedichtet ein scheibenförmiges zweites Endstück 26, das mit einer Durchgangsbohrung 27 für die Kolbenstan­ ge 6 versehen ist, deren Durchmesser etwas größer als der der Kolbenstange 6 ist. Durch einen in eine eingestochene Nut 28 eingelegten O-Ring 29 ist das zweite Endstück 26 gegen die Innenwand des äußeren Rohres 3 abgedichtet. Das Endstück 26 ist mittels einer eingeprägten Sicke 31, die in die Nut 28 eingreift, in dem äußeren Rohr 3 formschlüs­ sig gehaltert. Auf seiner inneren Stirnseite 32 weist das zweite Endstück 26 eine Ausdrehung 33 auf, die sich über etwa zwei Drittel der Dicke des zweiten Endstückes 26 er­ streckt und die ein Dichtungspaket 34 aufnimmt. Das Dich­ tungspaket 34 liegt an einer Ringschulter 36 zwischen der Durchgangsbohrung 27 und der Ausdrehung 33 an. In einem an die Stirnseite 32 angrenzenden Abschnitt 37 der Ausdrehung 33 ist deren Durchmesser vergrößert, so daß eine zweite Ringschulter 38 entsteht.

In dem Abschnitt 37 ist ein mit einer mittigen ring­ förmigen Ausnehmung 39 versehener Führungsteller 40 so eingelegt, daß die Ausnehmung 39 zu der Öffnung der Aus­ drehung 33 weist. Die Ausnehmung 39 geht auf ihrer Innen­ seite in eine Durchgangsbohrung 41 für die Kolbenstange 6 über. Durch eine mit einer Durchgangsbohrung 42 für die Kolbenstange 6 versehenen Scheibe 43, die in dem Abschnitt 37 der Ausdrehung 33 eingepreßt ist, wird der Führungstel­ ler 40 an der zweiten Ringschulter 38 anliegend ortsfest gehaltert. Gleichzeitig dient die Scheibe 43 dazu, um einen O-Ring 44 in der Ausnehmung 39 zu kammern der ge­ meinsam mit dem Dichtungspaket 34 für eine Abdichtung der Kolbenstange 6 sorgt. Der zwischen dem Dichtungspaket 34 und dem Führungsteller 40 verbleibende Ringraum bildet eine Fettkammer 46, die mit Fett/Öl gefüllt ist, welches die Kolbenstange 6 schmiert. Diese Schmierung setzt die Reibung der Kolbenstange 6 in den Dichtungen 34, 44 herab und fördert die Dichtigkeit.

An die innere Stirnseite 32 des Endstückes 26 grenzt eine Zentrierscheibe 47, die stramm in das äußere Rohr 3 eingepaßt ist. An die Zentrierscheibe 47 ist einstückig ein zylindrischer konzentrischer Fortsatz 48 angeformt, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser dessen Rohres 2 entspricht. Der Fortsatz 48 ragt in das Rohr 2 hinein und zentriert es in dem äußeren Rohr 3. Ferner ist die Zentrierscheibe 47 mit einer mittigen Durchgangsbohrung 49 für die Kolbenstange 6 versehen, wobei der Durchmesser der Durchgangsbohrung 49 etwas größer als der Durchmesser der Kolbenstange 6 ist. Auf diese Weise entsteht zwischen der Zentrierscheibe 47 bzw. dem Fortsatz 48 und der Kolben­ stange 6 ein Ringspalt 51.

Die Innenwand des äußeren Rohres 3 begrenzt zusammen mit dem Rohr 2 einen Ringraum 52, der einenends durch das erste Endstück 7 und andernends durch die Zentrierscheibe 47 begrenzt ist.

Die Abdichtung des Kolbens 4 erfolgt durch zwei Dich­ tungen 53, 54, die in zwei eingestochenen Ringnuten 56, 57 gekammert sind. Der Zylinder wird von dem Kolben 4 in eine von der Kolbenstange 6 abliegende erste Zylinderkammer 58 und eine kolbenstangenseitige zweite Zylinderkammer 59 aufgeteilt. Der Ringraum 52 ist mit der kolbenstangensei­ tigen Zylinderkammer 59 strömungsmäßig verbunden. Diese Verbindung erfolgt durch eine in der Nähe des Außenumfangs der Zentrierscheibe 47 axial laufende Bohrung 61, die auf eine von dem Rand der Zentrierscheibe 47 ausgehende radi­ ale Bohrung 62 trifft, die in den Ringspalt 51 mündet.

Der Kolben 4 weist auf der der Kolbenstange 6 zuge­ wandten Seite einen konzentrischen zylindrischen Fortsatz 63 auf, der mit einer Bohrung 64 versehen ist, in die das innere Ende der Kolbenstange 6 eingesteckt ist. Eine in dem Fortsatz 63 eingeprägte Sicke 66, die in eine in die Kolbenstange 6 eingestochene Ringnut 67 eingreift, verbin­ det den Kolben 4 und die Kolbenstange 6 miteinander form­ schlüssig.

Radial aus dem Zentrum versetzt befindet sich in dem zweiten Endstück 26 eine Gaseinfüllöffnung 68, die eine zu der axialen Bohrung 61 koaxiale durchgängige Bohrung 69 aufweist. Auf der inneren Stirnseite 32 des zweiten End­ stückes 26 ist der Durchmesser der Bohrung 69 vergrößert, so daß zwischen einem einen Ventilsitz 71 bildenden ring­ förmigen Absatz und der dem Fortsatz 48 gegenüberliegenden Seite der Zentrierscheibe 47 eine ringförmige Kammer 72 entsteht, in der sich ein scheibenförmiges Ventilver­ schlußglied 73 frei bewegen kann. Das Ventilverschlußglied 73 bildet gemeinsam mit dem Ventilsitz 71 ein Rückschlag­ ventil für die Gaseinfüllöffnung 68. Die Durchlaßrichtung des Rückschlagventiles weist aus dem Außenraum in das In­ nere der Gaszugfeder 1. Ein an das Ventilverschlußglied 73 angeformter Zapfen 74, der in den Abschnitt der durchgäng­ igen Bohrung 69 mit dem kleinen Durchmesser hineinragt, sorgt für die Führung des Ventilverschlußgliedes 73, wenn es sich aus der geöffneten in die geschlossene Stellung oder umgekehrt bewegt. Zur besseren Abdichtung des auf diese Weise gebildeten Rückschlagventiles befindet sich zwischen dem Ventilsitz 71 und dem Ventilverschlußglied 73 eine Dichtung 76.

Die Durchmesser der Kammer 72 und der Ausdrehung 33 sind so gewählt, daß zwischen beiden eine dünne Scheide­ wand 77 erhalten bleibt. Die Scheidewand 77 endet dort, wo der den größeren Durchmesser aufweisende Abschnitt 37 der Ausdrehung 33 beginnt, so daß in dem Abschnitt 37 die Kam­ mer 72 und die Ausdrehung 33 ineinander übergehen. Die Stirnseite der Scheidewand 77 befindet sich daher in der­ selben zur Längsachse der Kolbenstange 6 senkrechten Ebene wie die zweite Ringschulter 38. Der Durchmesser des Füh­ rungstellers 40 ist so groß, daß er teilweise in die Kam­ mer 72 hineinragt. Auf diese Weise bildet ein kleiner kreissegmentförmiger Bereich der dem zweiten Endstück 26 zugewandten Stirnfläche des Führungstellers 40 einen dem Ventilsitz 71 gegenüberliegenden Anschlag 78 für die Bewe­ gung des Ventilverschlußgliedes 73.

Die Gaseinfüllöffnung 68 endet im Außenraum mit einer Mündung 79, die mit einem Gewinde 81 versehen ist, das mit einem Anschlußstück einer Druckgasquelle zum Befüllen der zusammengebauten Gaszugfeder 1 verbindbar ist.

Nachdem die Einzelteile der insoweit beschriebenen Gaszugfeder 1 in bekannter Weise zusammengesetzt sind, wird sie durch die Gaseinfüllöffnung 68 mit unter hohem Druck stehenden Arbeitsgas befüllt. Dabei hebt das ein­ strömende Gas das Ventilverschlußglied 73 von dem Ventil­ sitz 71 bzw. der Dichtung 76 ab und strömt in die kolben­ stangenseitige Zylinderkammer 59 und in den Ringraum 52. Wird die Gaszugfeder 1 von der Druckgasquelle wieder ge­ trennt, so wirkt der in der zweiten Zylinderkammer und dem Ringraum 52 herrschende Druck auf das Ventilverschlußglied 73 und drückt es fest auf den Ventilsitz 71 bzw. auf die Dichtung 76, wodurch die Gaszugfeder 1 gasdicht verschlos­ sen wird.

Die beschriebene Gaszugfeder 1 funktioniert in der Weise, daß das eingeschlossene Gas in der kolbenstangen­ seitigen Zylinderkammer 59 den Kolben 4 mit Druck beauf­ schlagt, so daß er sich in die von der Kolbenstange 6 ab­ liegende Zylinderkammer 58 hineinbewegt, weil sich dort kein Gegendruck aufbauen kann, da diese über den Durchlaß 21 belüftet ist. Jede Bewegung des Kolbens 4 führt zu einem Druckausgleich zwischen der zweiten Zylinderkammer 59 und dem Ringraum 52, wobei das Gas durch die Bohrungen 61 und 62 und den Ringspalt 51 strömt.

Die Einzugbewegung der Kolbenstange 6 findet ihr Ende, wenn der Kolben 4 auf der Stirnseite 14 des ersten Endstückes 7 aufsteht. Diese Position entspricht auch der Ruhelage der Gaszugfeder 1, weil in dieser Stellung dem Arbeitsgas das größtmögliche Volumen zur Verfügung steht. Die Auszugbewegung der Kolbenstange 6 ist beendet, wenn der Fortsatz 63 des Kolbens 4 auf dem Fortsatz 48 der Zen­ trierscheibe 47 auf steht. In anderen Ausführungsformen kann hierfür auch ein besonderer Anschlag vorgesehen sein.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem dieselben Bezugszeichen, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel für einander ent­ sprechende Teile verwendet sind.

Das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gaszugfeder unterscheidet sich von dem ersten im wesent­ lichen nur durch eine andere Anordnung der Gaseinfüllöff­ nung 68, die sich hier im Zentrum des Kolbens 4 befindet. Um die Gaseinfüllöffnung 68 zu schaffen, ist in dem Kolben 4 eine zentrische durchgängige Stufenbohrung 82 vorgese­ hen. Ein Abschnitt 83 mit dem größten Durchmesser der Stu­ fenbohrung 82 erstreckt sich vom Anfang bis zum Ende des Fortsatzes 63 des Kolbens 4 und dient zur Aufnahme der Kolbenstange 6, die in derselben Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel befestigt ist. Die Kolbenstange 6 stößt mit ihrer Stirnseite an einen rings umlaufenden Ab­ satz zwischen dem Abschnitt 83 und einem Abschnitt 84 mit dem mittleren Durchmesser der Stufenbohrung 82 an. Der Ab­ schnitt 84 bildet die ringförmige Kammer 72 für das Ven­ tilverschlußglied 73. Ein dritter Abschnitt 86 mit dem kleinsten Durchmesser der Stufenbohrung 82 mündet in die von der Kolbenstange 6 abliegende erste Zylinderkammer 58. Gleichzeitig dient der Abschnitt 86 zur Führung des ange­ formten Zapfens 74 des Ventilverschlußgliedes 73.

Den Anschlag 78 für die Bewegung des Ventilverschluß­ gliedes 73 bildet die innere Stirnfläche der Kolbenstange 6. Die Gaseinfüllöffnung 68 ist durch eine kurze zentri­ sche Sackbohrung 87 in der Kolbenstange 6 vervollständigt, die an deren innerem Ende beginnt und auf eine radiale Bohrung 88 trifft, die aus der zweiten Zylinderkammer 59 kommend durch den Fortsatz 63 des Kolbens 4 bis zur Mitte der Kolbenstange 6 reicht. In Verbindung mit dem Durchlaß 21 entsteht auf diese Weise eine mit einem Rückschlagven­ til versehene strömungsmäßige Verbindung zwischen der zweiten Zylinderkammer 59 und dem Außenraum. Auch in diesem Fall weist die Durchlaßrichtung des Rückschlag­ ventils aus dem Außenraum in das Innere der Gaszugfeder 1. Damit das vollständig abgehobene Ventilverschlußglied 73 die Öffnung der Sackbohrung 87 nicht verschließen kann, weist es auf der dem Zapfen 74 gegenüberliegenden Seite eine radial verlaufende Quernut 89 auf. Der Durchlaß 21 endet mit einer Mündung 91 im Außenraum. Um ein Anschluß­ stück einer Druckgasquelle bequem an die Mündung 91 an­ schließen zu können, kann die Mündung 91 mit einem Innen­ gewinde versehen sein.

Die insoweit beschriebene Gaszugfeder 1 wird in der­ selben Weise wie das erste Ausführungsbeispiel zusammen­ gebaut und funktioniert nach dem Befüllen mit Arbeitsgas genauso.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Gaszugfeder 1 wird erfindungsgemäß durch folgendes Verfahren befüllt:

Nach dem Zusammenbau der Gaszugfeder 1 wird zunächst die Kolbenstange 6 vollständig eingeschoben und in dieser Stellung gehalten. Dann wird die Mündung 91 des Durchlas­ ses 21 mit einer Druckgasquelle verbunden. Das durch den Durchlaß 21 strömende Arbeitsgas hebt das Ventilverschluß­ glied 73 von dem Ventilsitz 71 ab und strömt in die zweite Zylinderkammer 59 und in den Ringraum 52. Nach Beendigung des Füllvorganges wird die Gaszugfeder 1 wieder von der Druckgasquelle getrennt. Das Ventilverschlußglied 73 ver­ schließt dann den Innenraum der Gaszugfeder 1 in derselben Weise, wie es bereits für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Die Gaszugfeder ist nun betriebsbereit.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat insbesondere den Vorteil, daß die Kolbenstange 6 von dem in die erste Zy­ linderkammer 58 einströmenden Gas nicht schlagartig aus dem Zylinder der Gaszugfeder hinausgeschossen wird. Wäre das der Fall, könnte hiervon eine erhebliche Verletzungs­ gefahr für das Bedienungspersonal ausgehen.

Außerdem ist es nicht möglich die zweite Zylinderkam­ mer 59 des zweiten Ausführungsbeispiels der Gaszugfeder 1 vollständig zu füllen, ohne die Kolbenstange 6 vor dem Füllvorgang ganz einzuschieben und in dieser Stellung festzuhalten. Durch das einströmende Gas würde die frei bewegliche Kolbenstange ganz aus dem Zylinder hinausge­ schoben, weil während des Füllvorganges in der ersten Zylinderkammer 58 ein höherer Druck herrscht als in der zweiten Zylinderkammer 59. Folglich würde nur der Ringraum 52 mit Gas befüllt. Bei einer weiter unten beschriebenen einrohrigen Gaszugfeder würde dementsprechend nur ein Bruchteil der kolbenstangenseitigen Zylinderkammer be­ füllt.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen einrohrigen Gaszugfeder 1 dargestellt. Für Teile, die in den beiden ersten Ausführungsbeispielen bereits beschrieben sind, werden dieselben Bezugszeichen wie dort verwendet.

Der wesentliche Unterschied dieses Ausführungsbei­ spieles gegenüber den beiden anderen besteht darin, daß kein äußeres Rohr 3 vorhanden ist. Demzufolge sitzt das zweite Endstück 26 nicht in dem äußeren Rohr 3, sondern in dem den Zylinder bildenden Rohr 2 und ersetzt die Zen­ trierscheibe 47.

Eine einrohrige Gaszugfeder weist bei gleichen geo­ metrischen Abmessungen gegenüber einer zweirohrigen Aus­ führung aus den eingangs genannten Gründen immer eine steilere Federkennlinie auf. Dennoch gibt in einer Viel­ zahl von Anwendungen der einfachere Aufbau den Ausschlag zugunsten dieser Bauart.

Der Kolben 4 ist auch bei der einrohrigen Gaszugfeder in dem Rohr 2 abgedichtet verschieblich, so daß die erste und zweite Zylinderkammer 58, 59 von dem Rohr 2 gebildet sind. Die Gaseinfüllöffnung 68 ist genauso wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet und befindet sich ebenfalls in dem zweiten Endstück 26, so daß sich weitere Ausführungen hierzu erübrigen.

Einen weiteren Unterschied stellt eine mit Öl/Fett gefüllte ringförmige Kammer 92 dar, die zwischen den bei­ den Dichtungen 53, 54 des Kolbens 4 angeordnet ist. Dar­ überhinaus ist die Einschubbewegung der Kolbenstange durch einen mittig an dem ersten Endstück 7 angeordneten Zapfen 93 begrenzt, der in die von der Kolbenstange 6 abliegende erste Zylinderkammer 58 ragt. Zwischen einer an dem Zapfen 93 anstehenden Stirnfläche 94 des Kolbens 4 und dem ersten Endstück 7 ist ein Hohlraum 96 begrenzt. In der Wandung des Rohres 3 befindet sich eine Entlüftungsöffnung 97, die so angeordnet ist, daß sie bei vollständig eingeschobener Kolbenstange 6 einen kleinen Abstand von der Stirnfläche 94 des Kolbens 4 einhält.

Der Hohlraum 96 ist zumindest so groß, daß er das in der Kammer 92 enthaltene Öl/Fett vollständig aufnehmen kann, falls die Dichtung 54 des Kolbens 4 versagt. Auf diese Weise bildet der Hohlraum 96 einen Ölfang, weshalb es zweckmäßig ist, die Entlüftungsöffnung 97 in Einbaulage der Gaszugfeder 1 immer an dem jeweils höchsten Punkt vor­ zusehen.

Durch den Wegfall des Ringraumes 52 tritt ein Unter­ schied zu der eingangs beschriebenen Funktionsweise einer zweirohrigen Gaszugfeder 1 lediglich darin auf, daß sich das Arbeitsgas ausschließlich in der kolbenstangenseitigen Zylinderkammer 59 aufhält.

Der Zusammenbau dieses dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Gaszugfeder 1 weist jedoch einige Besonderheiten auf. Zunächst wird das erste Endstück 7 in das Rohr 2 eingesetzt. Das Rohr 2 wird nun senkrecht ge­ halten, wobei sein offenes Ende nach oben weist. Jetzt wird die den Kolben 4 tragende Kolbenstange 6 in das offene Ende des Rohres 2 so weit eingeschoben, bis sich nur noch ein kleiner Teil der Kammer 92 über dem Rand des Rohres 2 befindet. Nun wird die Kammer 92 durch den ver­ bleibenden Spalt mit Öl/Fett befüllt. Danach wird die Kol­ benstange 6 ganz in das Rohr 2 eingeschoben. Erst jetzt wird das zweite Endstück 26 in das Rohr 2 eingesetzt und befestigt. Die Befüllung der Gaszugfeder 1 mit Arbeitsgas erfolgt in der bereits für die ersten beiden Ausführungs­ beispiele beschriebenen Weise.

Selbstverständlich kann man auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel die Gaseinfüllöffnung 68 in dem Kolben 4 anordnen, wie es für das zweite Ausführungsbeispiel be­ schrieben wurde. Der Zusammenbau der Gaszugfeder ändert sich dadurch nicht. Das Befüllen mit Arbeitsgas erfolgt in derselben Weise wie es für das zweite Ausführungsbeispiel bereits beschrieben wurde.

Weiterhin ist es möglich, die im Zusammenhang mit dem ersten bzw. dritten Ausführungsbeispiel beschriebene mit Öl/Fett gefüllte Fettkammer 46 bzw. Kammer 92 in jeder anderen Gaszug- oder Gasdruckfeder vorzusehen.

Claims (12)

1. Gaszugfeder
mit einem Rohr (2), das einen Zylinder bildet,
mit einem ersten Endstück (7), das den Zylinder einenends verschließt,
mit einer massiven Kolbenstange (6), die in einer Durchgangsbohrung (27) in einem zweiten Endstück (26) längsverschieblich abgedichtet geführt ist und die mit ihrem inneren Ende in den Zylinder ragt,
mit einem Kolben (4), der an dem inneren Ende der Kolbenstange (6) befestigt in dem Zylinder abgedich­ tet längsverschieblich geführt ist und der den Zylin­ der in eine von der Kolbenstange (6) abliegende erste Zylinderkammer (58) und eine kolbenstangenseitige zweite Zylinderkammer (59) aufteilt, welche mit unter Druck stehendem Arbeitsgas gefüllt ist,
mit einer strömungsmäßigen Verbindung (21, 97) zwi­ schen der ersten Zylinderkammer (58) und der Außen­ atmosphäre,
mit einer in einem der Endstücke (7, 26) angeordneten Gaseinfüllöffnung (68), die einenends in die Außen­ atmosphäre mündet und andernends mit der zweiten Zy­ linderkammer (59) strömungsmäßig verbunden ist.

2. Gaszugfeder
mit einem Rohr (2), das einen Zylinder bildet,
mit einem ersten Endstück (7), das den Zylinder einenends verschließt,
mit einer massiven Kolbenstange (6), die in einer Durchgangsbohrung (27) in einem zweiten Endstück (26) längsverschieblich abgedichtet geführt ist und die mit ihrem inneren Ende in den Zylinder ragt,
mit einem Kolben (4), der an dem inneren Ende der Kolbenstange (6) befestigt in dem Zylinder abgedich­ tet längsverschieblich geführt ist und der den Zylin­ der in eine von der Kolbenstange (6) abliegende erste Zylinderkammer (58) und eine kolbenstangenseitige zweite Zylinderkammer (59) aufteilt, welche mit unter Druck stehendem Arbeitsgas gefüllt ist,
mit einer strömungsmäßigen Verbindung (21, 97) zwi­ schen der ersten Zylinderkammer (58) und der Außen­ atmosphäre,
mit einer in dem Kolben (4) angeordneten Gaseinfüll­ öffnung (68), die einenends strömungsmäßig mit der Außenatmosphäre verbunden ist und andernends in die zweite Zylinderkammer (59) mündet.

3. Gaszugfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Zylinderkammer (59) mit einem Gasvorratsbehälter strömungsmäßig verbunden ist, der unter Druck stehendes Gas enthält.

4. Gaszugfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr (2) innerhalb eines äußeren Rohres (3) konzentrisch angeordnet und darin ortsfest gehaltert ist, so daß die Außenwand des Rohres (2) gemeinsam mit der Innenwand des äußeren Rohres (3) einen Ringraum (52) begrenzt.

5. Gaszugfeder nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gaseinfüllöffnung (68) in dem ersten Endstück (7) angeordnet ist.

6. Gaszugfeder nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gaseinfüllöffnung (68) in dem zweiten Endstück (26) angeordnet ist.

7. Gaszugfeder nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringraum (52) den Gasvorrats­ behälter bildet.

8. Gaszugfeder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinfüllöffnung (68) mit einem Rückschlagventil versehen ist.

9. Verfahren zum Befüllen einer Gaszugfeder nach An­ spruch 2, die weitere Merkmale der Ansprüche 3, 4, 7 und 8 aufweisen kann, dadurch gekennzeichnet daß zunächst die Kolbenstange (6) vollständig eingescho­ ben und in dieser Stellung gehalten wird, daß dann die Entlüftung (21, 97) der ersten Zylinderkammer (58) mit einer Druckgasquelle verbunden und der Gas­ behälter mit unter Druck stehendem Gas befüllt wird und daß nach abgeschlossenem Füllvorgang die Gaszug­ feder von der Druckgasquelle getrennt wird.

10. Gasfeder
mit einem Rohr (2), das einen Zylinder bildet,
mit einem ersten Endstück (7), das den Zylinder einenends verschließt,
mit einer massiven Kolbenstange (6), die in einer Durchgangsbohrung (27) in einem zweiten Endstück (26) längsverschieblich abgedichtet geführt ist und die mit ihrem inneren Ende in den Zylinder ragt,
mit einem Kolben (4), der an dem inneren Ende der Kolbenstange (6) befestigt in dem Zylinder längs­ verschieblich geführt ist und der den Zylinder in eine von der Kolbenstange (6) abliegende erste Zylinderkammer (58) und eine kolbenstangenseitige zweite Zylinderkammer (59) aufteilt,
mit einer Gaseinfüllöffnung (68), die einenends in die Außenatmosphäre und andernends in den Innenraum des Zylinders mündet, und
mit zwei jeweils in der Nähe der beiden Stirnseiten des Kolbens (4) angeordneten Dichtungen (53, 54) zwischen denen eine ringförmige mit Öl/Fett befüll­ bare Kammer (92) vorgesehen ist.

11. Gasfeder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei vollständig eingefahrener Kolbenstange (6) in der ersten Zylinderkammer (58) ein als Ölfang wirken­ der Hohlraum (96) bestehen bleibt, der mit Ausnahme einer in Einbaulage der Gaszugfeder oben liegenden Entlüftungsöffnung (97), abgedichtet und so bemessen ist, daß das gesamte in der Kammer (92) vorhandene Öl/Fett darin aufnehmbar ist.

12. Gaszugfeder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Endstück (26) zwischen zwei die Kolbenstange (6) abdichtenden Dichtungen (34, 44) eine ringförmige mit Fett/Öl befüllbare Schmier­ mittelkammer (46) vorgesehen ist.