DE69204530T2

DE69204530T2 - Längenverstellbare Stützsäule mit Standrohr aus Kunststoff.

Info

Publication number: DE69204530T2
Application number: DE69204530T
Authority: DE
Inventors: Yoav Cohen
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1991-05-02
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2012-05-01
Also published as: JPH05154023A; KR920021093A; CA2067920A1; DE69204530D1; JPH0698064B2; EP0512434B1; ES2089280T3; AU645671B2; CS133192A3; EP0512434A1; US5161786A; MX9201941A; AU1386592A; IL98036A0

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Strukturelemente, z.B. höheneinstellbare Stützsäulen, die beim Bau von Möbeln einschließlich Stühlen, Tischen und dgl. verwendet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Standrohrstütze aus Kunststoff für eine lasttragende, längeneinstellbare Fluidfeder, die zur Einstellung der Höhe oder Orientierung eines Sitzes oder einer anderen Fläche verwendet wird.
In den letzen Jahren ist die Entwicklung technischer Kunststoffmaterialien bis zu einem Punkt vorangeschritten, an dem in vielen Anwendungsfällen ein geeigneter Kunststoff gefunden werden kann, um eine metallische Strukturkomponente zu ersetzen. Vorher waren Kunststoffmaterialien für eine solche Verwendung im allgemeinen nicht fest genug und in ausreichendem Maße vielseitig verwendbar. Wenn die Kunststoffe fest genug waren, waren sie zu spröde; und wenn sie dahingehend entwickelt wurden, daß sie fest und flexibel sind, hatten sie eine geringe bebensdauer.
Mit der Entwicklung verbesserter technischer Kunststoffmaterialien ist der Trend zum Austausch und zur Neukonstruktion unter Verwendung von Kunststoffkomponenten merklich geworden, besonders in der Kraftfahrzeugindustrie und auch im Möbeldesign. Die aus der Verwendung von Kunststoffmaterialien herzuleitenden Vorteile beinhalten verringerte Kosten und Herstellungszeiten, reduziertes Gewicht und viele andere Vorteile.
Heutzutage sind Kunststoffe, wie beispielsweise Polyamide, thermoplastische Polyester und Polycarbonate, die schlagmodifiziert, fiberglasverstärkt und kohlenstoffaserverstärkt sein können, für viele Anwendungsfälle geeignet geworden, bei denen früher Metallkomponenten verwendet wurden. Diese Anwendungsfälle schließen jene ein, die eine Zugfestigkeit von über 24.000 lb/Quadratzoll und eine Schlagfestigkeit von über 3-4 lbf/Zoll erfordern und bei denen von den Komponenten verlangt wird, daß sie unter hoher Belastung über lange Zeiträume hinweg funktionsfähig sind.
Bei vielen bekannten Konstruktionen moderner Büromöbel wird eine Fluidfeder oder eine andere Höheneinstellungsvorrichtung in einer Stützsäule verwendet, um die Höheneinstellung eines Sitzes, eines Tisches oder einer anderen Fläche zu ermöglichen. Beispiele solcher bekannten Konstruktionen sind z.B. im U.S.-Patent Nr. 4,108,416 von Nagase, im U.S.-Patent Nr. 3,790,119 von Bauer, im U.S.-Patent Nr.4,113,220 von Collignon et al., im U.S.-Patent Nr. 4,257,582 von Wirges und im U.S.-Patent Nr. 4,662,681 von Favaretto offenbart. Bei all diesen Konstruktionen ist ein Metallstandrohr in eine Stuhlbasis eingesetzt, um eine Stützsäule für die Fluidfeder bereit zustellen, oder es wirkt die Fluidfeder selbst als Stützsäule. Das Favaretto-Patent offenbart einen Stuhl, der im wesentlichen vollständig aus Kunststoff besteht, jedoch ein Metallstandrohr bei der Stützsäule verwendet, um die Fluidfeder zu umschließen und zu führen. Die Sitzsäule unterliegt großen Belastungen; dies wurde bisher als unpraktisch für eine Sitzsäulenstruktur aus Kunststoff angesehen.
Das Standrohr ist diejenige Strukturkomponente zwischen dem Sitz und der Stuhlbasis, die die von der sitzenden Person auf den Stuhl aufgebrachte Belastung absorbiert. Es hat zwei Hauptfunktionen: 1) die gleichmäßige, freie und genaue Bewegung der Fluidfeder während der Höheneinstellung des Stuhls zu führen und zu stützen und 2) die Fluidfeder vor Bruch und Verwindung zu schützen aufgrund des Gewichts und der Bewegung der auf dem Stuhl sitzenden Person, was zu hohen, auf die Komponenten der Fluidfeder übertragenen Belastungen führt. Beispielsweise muß das Standrohr der Belastung widerstehen, die von 180 kg in einer Höhe von ungefähr 1 m hervorgerufen wird. Das herkömmlich verwendete Metallstandrohr wird typischerweise als hohler Stahlzylinder hergestellt, der ungefähr 600 g wiegt. Das Metallstandrohr wird oftmals mit einem dekorativen Finish in Form eines Chromüberzugs oder einer Bemalung versehen.
Figur 1 stellt eine typische bekannte längeneinstellbare Stuhlstützsäule mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dar, wie sie beispielsweise im U.S.-Patent Nr. 4,108,416 offenbart ist. Der allgemein bei 10 angedeutete Stuhlsitz ist an einem Montagekonus 12 am oberen Ende einer Druckfluidfeder 14 angebracht. Die Fluidfeder 14 ist eine herkömmliche längeneinstellbare Einheit mit einem ein unter Druck stehendes Fluid, z.B. Gas, enthaltenden Zylinder 16, einer Kolbenstange 18 und einem Ventilbetätigungsorgan 20, durch das ein inneres Ventil (nicht gezeigt) geöffnet wird, um die längenmäßige Einstellung der Fluidfeder 14 und damit der Säule zu gestatten. Zur Einstellung der Säulenhöhe zieht die sitzende Person den Handhebel 22 hoch.
Ein Metallstandrohr 24 ist mit der Stuhlbasis 26 verschweißt oder anderweitig an dieser befestigt. Wie es bei derartigen bekannten Stuhlsäulen ebenfalls herkömmlich ist, erstreckt sich das freie (untere) Ende der Kolbenstange 18 durch eine Öffnung in der Bodenwand 28 des Standrohrs 24 und ist mittels einer Drucklageranordnung 30 drehbar daran befestigt. Der Fluidfederzylinder 16 erstreckt sich nach oben aus dem Standrohr 24 heraus und ist relativ zu diesem axial beweglich mittels einer Kunststoffhülse 32 geführt, welche in dem offenen oberen Ende des Standrohrs 24 aufgenommen ist. Ein Elastomerring 34 kann um das untere Ende der Kolbenstange 18 vorgesehen sein, um als elastischer Anschlag für den Zylinder 16 zu wirken.
Die Nachteile bei der Verwendung eines Metallstandrohrs beinhalten den vergleichsweise hohen Preis der Herstellung einschließlich Schneiden, Schleifen und Endbearbeitung sowie die Tatsache, daß die Herstellungs- und Montageschritte viel Zeit erfordern. Außerdem besteht ein Problem hinsichtlich der Gleichförmigkeit bei der Herstellung, da jede Einheit durch die selben Schritte exakt bearbeitet werden muß. Letztendlich ist das Resultat, daß häufig eine Fehlausrichtung zwischen dem Loch am Boden des Standrohrs, das das Kolbenstangenende aufnimmt, und der Öffnung in der in das obere Ende eingesetzten Kunststoffbuchse, die den Gasfederzylinder führt, auftritt. Um eine solche Fehlausrichtung auszugleichen, wird das Loch im Standrohrboden vorsätzlich überdimensioniert, um die not-wendige seitliche Toleranz für den Fluidfederzylinder vorzusehen, wenn sich dieser teleskopisch in das Standrohr und aus diesem heraus schiebt. Dies verursacht manchmal Geräusche sowie ein Rütteln der Gasfeder relativ zum Standrohr, wodurch die Funktion im ganzen gemindert wird.
Es wäre daher wünschenswert, das Metallstandrohr durch eines aus Kunststoff zu ersetzen, um die Vorzüge zu nutzen, die sich aus der Verwendung hochfester technischer Kunststoffmaterialien ergeben, und um andererseits die Nachteile von Metallstandrohren zu überwinden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist demgemäß eine grundlegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit bekannten Metallstandrohren verbundenen Nachteile zu überwinden und eine längeneinstellbare Stützsäule einschließlich einer Standrohrstütze aus Kunststoff für eine lasttragende, längeneinstellbare Vorrichtung bereitzustellen, wie sie bei der Konstruktion von Möbeln verwendet wird, um die Höheneinstellung eines Sitzes, eines Tisches oder einer anderen Fläche zu ermöglichen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Standrohrstütze aus Kunststoff bereitzustellen, die den Anforderungen der ANSI/BIFMA-Standards für die Stuhl- und Möbelkonstruktion und insbesondere den Anforderungen des Standards X51- 1985 genügt.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Standrohrstütze aus Kunststoff für eine lasttragende, längeneinstellbare Fluidfeder vorgesehen, die ein allgemein rohrförmiges Element umfaßt, in welchem die Fluidfeder teleskopisch beweglich aufgenommen ist, wobei an der Innenumfangswandung des rohrförmigen Elements eine Mehrzahl mit Umfangsabstand voneinander angeordneter, sich radial einwärts erstreckender Verbindungsrippen ausgebildet ist, welche axial über zumindest einen Teil der Länge des rohrförmigen Elements verlaufen. Jeweils am radial inneren Ende zumindest mehrerer Verbindungsrippen ist ein bogenartiges, sich in Umfangsrichtung erstreckendes, flexibles Stützelement ausgebildet. Die sich in Umfangsrichtung erstreckenden, flexiblen Elemente berühren den Fluidfederzylinder und sehen für denselben eine Umfangsabstüztung vor, während die Verbindungsrippen das rohrförmige Element gegen Verbiegung und andere Belastungen verstärken. Die Mehrzahl der bogenartigen Stützelemente umfaßt zusammen einen flexiblen, freibeweglichen Umfangsstützring für den Fluidfederzylinder, während sie eine freie Axialbewegung des Zylinders relativ zu dem rohrförmigen Element gestattet.
Das rohrförmige Element, die Verbindungsrippen und die bogenartigen Stützelemente umfassen vorzugsweise eine einheitliche, geformte Kunststoffstruktur. Zur Erleichterung der Axialbewegung des Fluidfederzylinders relativ zu dem rohrförmigen Element umfaßt die Kunststoffverbindung vorzugsweise ein reibungsarmes Material.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Kunststoffstandrohr zur Anwendung bei Möbeln, wie beispielsweise einem Stuhl, ausgelegt, um ein eine Druckfluidfeder, welche das wunschweise Anheben und Absenken eines Sitzes erlaubt, stützendes Metallstandrohr zu ersetzen. Das Kunststoffstandrohr wird an der Stuhlbasis angebracht und umschließt die den Sitz abstützende Fluidfeder. Die neue konstruktive Gestaltung der Erfindung mit Verstärkungsrippen und freibeweglichem Stützring ermöglicht eine ausreichende Steifigkeit des Kunststoffstandrohrs, um Biegebelastungen und Axiallasten zu widerstehen, während sie am oberen Ende desselben eine Flexibilität zuläßt, um einer freien Axialbewegung des Fluidfederzylinders entgegenzukommen.
Die Verwendung eines festen technischen Kunststoffmaterials ist bei der Konstruktion des Standrohrs nicht für sich allein ausreichend, um das Metallstandrohr zu ersetzen. Auch die innere konstruktive Gestaltung des Standrohrs, welches die Fluidfeder stützt, muß zur Verwendung mit Kunststoff geeignet sein. Der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt eine Kombination aus einer konstruktiven Neugestaltung und der Verwendung geeigneter technischer Kunststoffmaterialien zugrunde, um das Ergebnis zu erreichen, das die Auswechslung des Metallstandrohrs erlaubt.
Die konstruktive Gestaltung zeigt als Merkmale eine Mehrzahl mit Umfangsabstand voneinander angeordneter, sich radial erstreckender Rippen, welche derart an der Innenwandung eines rohrförmigen Kunststoffelements ausgebildet sind, daß die Rippen sowohl eine flexible Umfangsabstützung für den Fluidfederzylinder, als auch eine konstruktive Verstärkung für das rohrförmige Element vorsehen. Das radial innere Ende jeder Rippe ist mit einem sich in Umfangsrichtung erstrekkenden, bogenartigen Stützelement ausgebildet, welches flexibel ist; die Mehrzahl der Stützelemente bildet einen freibeweglichen Stützring, welcher eine gewisse Freiheit in der Bewegung des Zylinders von Seite zu Seite am oberen Ende desselben erlaubt.
Das technische Kunststoffmaterial umfaßt vorzugsweise fiberglasverstärktes Nylon und einen Schlagmodifizierer, wie beispielsweise ein gummiartiges Polymer oder ein Terpolymer einschließlich Ethylen, Acrylsäure und Maleinanhydrid, der für diejenigen Eigenschaften sorgt, die das zusammengesetzte Material ausreichend fest, flexibel und haltbar unter den harten mechanischen Bedingungen des jeweiligen Anwendungsfalls machen.
Die Erfindung zeigt als Merkmal ein leichtgewichtiges Kunststoffstandrohr, das die Vorteile einer gleichförmigen Konstruktion, verringerter Herstellungskosten und einer leichten Montage bietet. Die Verwendung eines steifen Kunststoffs, geformt als einzelne einheitliche Struktur, vermeidet eine Verwindung des Innern des Standrohrs. Die Gestaltung der inneren Rippen und der freibeweglichen Ringstütze erfüllt die Doppelfunktion der flexiblen Führung der Fluidfeder bei Vorsehung einer ausreichenden Steifigkeit, um auf das Standrohr aufgebrachte Lasten abzustützen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist teilweise im Schnitt eine Vorderansicht einer typischen bekannten lasttragenden, höheneinstellbaren Stuhlstützsäule, bei der eine längeneinstellbare Fluidfeder in ein Metallstandrohr eingeschlossen ist;
Figur 2 ist eine Perspektivansicht einer nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruierten, längeneinstellbaren Stützsäule mit einer Standrohrstütze aus Kunststoff für eine lasttragende, längeneinstellbare Fluidfeder;
Figur 3 ist ein Teilausschnitt einer Seitenansicht der Stützsäule der Figur 1;
Figur 4 ist eine teilweise Längsschnittansicht des Standrohrs der Figuren 2 und 3;
Figur 5 ist eine entlang der Schnittlinie V-V der Figur 4 genommene teilweise Querschnittsansicht;
Figur 6 ist eine teilweise Längsschnittansicht des Standrohrs der Figuren 2 und 3;
Figur 7 ist eine entlang der Schnittlinie VII-VII der Figur 6 genommene Querschnittsansicht;
Figuren 8 und 9 sind eine Seitenschnittansicht bzw. eine Endansicht einer mit dem Standrohr der Figuren 2 und 3 verwendeten Endkappe;
Figur 10 ist eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäß konstruierten, alternativen Ausführungsform einer Standrohrstütze aus Kunststoff;
Figur 11 ist ein Teilausschnitt einer Seitenansicht des Standrohrs der Figur 10; und
Figur 12 ist eine entlang der Schnittlinie XII-XII der Figur 11 genommene Querschnittsansicht des Standrohrs der Figur 11.
Mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 sind dort eine Perspektivansicht bzw. eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer längeneinstellbaren Stützsäule 36 gezeigt, welche eine Standrohrstütze 38 aus Kunststoff für eine lasttragende, längeneinstellbare Fluidfeder 40 umfaßt und nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die Standrohrstütze 38 umfaßt ein allgemein rohrförmiges Kunststoffelement 42 mit einer in dessen unterer Endwand 46 ausgebildeten Öffnung 44 und einem offenen oberen Ende 48, in dem eine Kunststoff-Endkappe 50 aufgenommen ist. Wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, ist die Fluidfeder 40 vom herkömmlichen, im U.S.-Patent Nr. 3,790,119 offenbarten Typ und umfaßt einen Druckzylinder 52 sowie eine sich axial durch dessen unteres Ende hindurch erstreckende Kolbenstange 54. Ein Ventilbetätigungsorgan 56 geht zum Zwecke der Längeneinstellung der Fluidfeder 40, wie im Zusammenhang mit Figur 1 erläutert, durch das obere Ende des Zylinders 52 hindurch. An ihrem freien (unteren) Ende ist die Kolbenstange 54 in herkömmlicher Weise mittels einer Drucklageranordnung 58 und einem Verriegelungsclip 60 drehbar an der Endwand 46 des Standrohrs 38 befestigt. Der Zylinder 52 verläuft durch die Mittelbohrung 62 (siehe Figur 9) in der Endkappe 50 und ist relativ zu dem rohrförmigen Element 42 axial beweglich, um für die Längeneinstellung der Säule 36 zu sorgen. Ein elastisches Anschlagelement 55 kann wie beim Stand der Technik an der Kolbenstange vorgesehen sein.
Bei einem speziellen Anwendungsfall ist die Standrohrstütze 38 aus Kunststoff zur Verwendung bei Möbeln, wie beispielsweise einem Stuhl, ausgelegt, um das Metallstandrohr 24 der bekannten Stuhlstützsäule in Figur 1 zu ersetzen. Die Standrohrstützsäule 36 aus Kunststoff wird mit ihrem unteren Ende in einen in der Stuhlbasis 26 ausgebildeten Sockel eingesetzt und ersetzt die entsprechende Säulenkonstruktion des Stands der Technik. Hierzu kann das untere Teilstück 66 des rohrförmigen Elements 42 zur Aufnahme in dem Stuhlbasissockkel verjüngt sein, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Wie nachstehend weiter beschrieben, ermöglicht es die neue konstruktive Gestaltung der Standrohrstütze 38 aus Kunststoff, daß die Stütze steif ist, während sie an ihrem oberen Ende flexibel sein kann, um eine begrenzte seitliche Bewegung der Fluidfeder während des Gebrauchs auszugleichen.
Das rohrförmige Kunststoffelement 42 ist aus einem technischen Kunststoffmaterial hergestellt, das dazu ausgelegt ist, den durch die Last auf es ausgeübten Belastungen zu widerstehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt das technische Kunststoffmaterial eine mit Fiberglas (ungefähr 17-28%) verstärkte Basis aus Nylon 6:6 (ungefähr 45-55%) zusammen mit Nylon 6 (ungefähr 15-30%), was für einen niedrigen Reibungskoeffizienten und eine hohe Verschleißfestigkeit sorgt. Zusätzlich enthält das Material einen Schlagmodifizierer (ungefähr 4-10%), wie beispielsweise eine Terpolymer-Kunststoffverbindung mit ungefähr 75% Ethylen, 15% Acrylsäure und 10% Maleinanhydrid oder ein gummiartiges Polymer, z.B. EPM. Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Die Verwendung eines festen technischen Kunststoffmaterials reicht für sich nicht aus, um das Metallstandrohr zu ersetzten und der Belastung zu widerstehen, der es ausgesetzt ist. Entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist die innere konstruktive Gestaltung des die Fluidfeder 40 stützenden Standrohrs 38 speziell zur Verwendung mit einem Kunststoffmaterial ausgelegt.
Wie in den Figuren 2 und 3 und in den Querschnittsansichten der Figuren 4 und 5 gezeigt, umfaßt die innere konstruktive Gestaltung des rohrförmigen Elements 42 eine Mehrzahl sich radial einwärts und axial erstreckender Verbindungsrippen 68, welche integral mit der Innenwand 70 des Elements 42 an in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Punkten um die Innenwand 70 herum ausgebildet sind. Die Verbindungsrippen 68 werden als Teil des Fertigungsprozesses integral mit dem rohrförmigen Element 42 gebildet und dienen bei minimaler, mit dem Schrumpfen bei der Herstellung verbundener Verformung der Gestalt zur Erhöhung der Steifigkeit des Elements 42 und zur Sicherstellung maximaler Festigkeit unter Belastung im Gebrauch. Die Rippen 68 verlaufen vorzugsweise über die gesamte axiale Länge des rohrförmigen Elements 42.
Zumindest mehrere - und vorzugsweise alle - Rippen 68 weisen ein flexibles, sich in Umfangsrichtung erstreckendes, bogenartiges stützelement 72 (Figur 7) auf, das an ihrem radial inneren Ende integral ausgebildet ist. Wie in Figur 7 gezeigt, umfaßt jedes bogenartige Stützelement 72 vorzugsweise ein Paar mit Umfangsabstand voneinander angeordneter Vorsprünge 74, einen jedem Umfangsende des Elements 72 benachbart, welche so ausgeführt sind, daß sie den Zylinder 52 berühren und ihm eine Umfangsabstützung verleihen. Die Mehrzahl der bogenartigen Elemente 72 definiert einen flexiblen, freibeweglichen Stützring, welcher die Umfangsabstützung für den Zylinder 52 vorsieht, während er eine axiale Bewegung desselben relativ zu dem rohrförmigen Element 42 zuläßt. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützvorsprünge 74 den Kontakt mit dem Zylinder 52 unabhängig von einem Schrumpfen in der Außenwand des rohrförmigen Elements 42 und unabhängig von der Belastung und den Biegemomenten, denen die Säule 36 während des Gebrauchs ausgesetzt ist, halten.
Vorzugsweise wird das Kunststoffstandrohr 38 durch Spritzgießen hergestellt und erfordert im Gegensatz zu den bekannten Metallstandrohren keine zusätzlichen Endbehandlungsschritte vor dem Gebrauch. Daher umfaßt das Standrohr 38, d.h. das rohrförmige Element 42, die untere Endwand 46, die Verbindungsrippen 68 sowie die bogenartigen Stützelemente 72, 74, eine einheitliche, geformte Kunststoffstruktur. Auch die Endkappe 50 wird vorzugsweise als einzelnes Kunststoffstück spritzgegossen.
Die Querschnittsansichten der Figuren 4 und 5 stellen die innere Struktur des rohrförmigen Elements 42 nahe dessen unteren Endes dar. Die Verbindungsrippen 68, welche vorzugsweise auf dem ganzen Weg zur Bodenwand 46 verlaufen, sind als integral mit der Innenwand 70 des Elements 42 ausgebildet gezeigt. Über zumindest einen Abschnitt des unteren Teilstücks 66 hinweg sind die Stützvorsprünge 74 benachbarter bogenartiger Elemente 72 durch weitere bogenartige Abschnitte 76 in Umfangsrichtung verbunden, um die Festigkeit des rohrförmigen Elements 42 weiter zu erhöhen. Die bogenartigen Abschnitte 76 selbst sind vorzugsweise an ihren Mittelpunkten durch Stabilisierungsrippen 78 gestützt, welche radial von der Innenwand 70 ausgehen. Die bogenartigen Abschnitte 76 und die Stabilisierungsrippen 78 werden integral mit den anderen Komponenten des rohrförmigen Kunststoffelements 42 als Teil des Spritzgießprozesses gebildet. Die Gesamtkonstruktion ist so ausgelegt, daß die Stützvorsprünge 74 in einem konstanten radialen Abstand von der Mitte des rohrförmigen Elements 42 gehalten werden, wodurch eine Umfangsabstützung für den Zylinder 52 über einen freibeweglichen Stützring vorgesehen wird.
Bei der Ausführungsform der Figuren 4 und 5 sind die bogenartigen Abschnitte 76 in einem vergleichsweise kurzen Abstand über der Bodenwand 46, z.B. ungefähr 20-60 mm, unterbrochen (wie durch die Fläche 80 in Figur 4 angedeutet); die Stabilisierungsrippen 78 sind auf einem Teilstück ihrer Länge in Umfangsrichtung verjüngt, um dünnere Belastungsstützrippen 82 zu bilden (Figur 7), welche eine Abstützung für den Zylinder 52 unter bestimmten Bedingungen vorsehen, wie sie nachfolgend beschrieben werden. Die Belastungsrippen 82 selbst sind ungefähr am oberen Ende des verjüngten Teilstücks 66 des rohrförmigen Elements 42 vorzugsweise unterbrochen (wie durch die Fläche 84 in Figur 4 angedeutet). Somit erstrecken sich, wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt, oberhalb des Niveaus der Fläche 80 die Belastungsstützrippen 82 radial von der Innenwand 70 des Elements 42 zwischen die benachbarten Stützvorsprünge 74. Das radial innere Ende jeder Belastungsstützrippe 82 liegt vorzugsweise in einem radialen Abstand von der Mitte des rohrförmigen Elements 42, der größer als der radiale Abstand zu den Stützvorsprüngen 74 ist, derart, daß dazwischen ein radialer Zwischenraum 86 existiert. Die inneren Enden der Belastungsstützrippen 82 berühren daher den Zylinder 52 unter normalen Betriebsbedingüngen nicht. Jedoch wird unter Bedingungen starker Belastung, wenn eine wesentliche seitliche Verlagerung des Zylinders 52 auftritt, ein solcher Kontakt hergestellt, um dem Zylinder 52 eine zusätzliche Umfangsabstützung zu verleihen.
Eine zur Aufnahme in dem offenen oberen Ende 48 des rohrförmigen Elements 42 geeignete Ausführungsform der Endkappe 50 ist in den Figuren 8 und 9 dargestellt. Die Endkappe 50 umfaßt einen ringförmigen oberen Teil 88, der mit einer zentralen Bohrung 62 ausgebildet ist, die für einen engen, jedoch mit geringem Spiel behafteten Sitz um den Zylinder 52 bemessen ist. Eine Mehrzahl mit Umfangsabstand voneinander angeordneter Stopfen 90 ist integral mit dem oberen Teil 88 ausgebildet und verläuft axial von dessen Unterseite. Wie in Figur 9 gezeigt, sind die Stopfen 90 durch Zwischenräume 92 in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und weisen einen bogenartigen Querschnitt auf, der so gestaltet ist, daß er auf die offenen Umfangsbereiche 94 (Figur 7) zwischen den benachbarten Verbindungsrippen 68 und bogenartigen Stützelementen 72 abgestimmt ist. Die Elemente 72 und die Vorsprünge 74 stützen sich vorzugsweise locker an den Stopfen 90 ab, um für eine zusätzliche Festigkeit unter Belastungsbedingungen zu sorgen, ohne die Flexibilität der Elemente 72 unter normalen Bedingungen zu stören und ohne den Zylinder 52 selbst direkt zu berühren.
Die Figuren 10-12 stellen eine alternative Ausführungsform des Kunststoffstandrohrs 38 dar. (Zur Klarheit werden gleiche Bezugszeichen für gleichartige Teile verwendet.) Sie ist im wesentlichen die gleiche wie die Ausführungsform der Figuren 2-9, weist jedoch allgemein Omega-förmige Stützrippen 96 auf, welche an ihren äußeren Mittelpunkten integral mit der Innenwand 70 an in Umfangsrichtung beabstandeten Punkten ausgebildet sind und gekrümmte Beine 98 aufweisen, die sich von dort radial einwärts erstrecken. Stützsegmente oder -vorsprünge 99 sind von den in Umfangsrichtung auswärts gebogenen Spitzen der Beine 98 der Rippen 96 gebildet, mit Zwischenräumen 100 zwischen benachbarten Rippen. Wie zuvor sehen die Omega-förmigen Rippen 96 eine Umfangsabstützung für den Zylinder 52 vor und absorbieren die Belastungen, denen er ausgesetzt ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Stopfen 90 der Endkappe 50 so ausgeführt, daß sie mit den öffnungen 102 zwischen den benachbarten Omega-förmigen Stützrippen 96 und den von diesen getragenen Stützvorsprüngen 99 zusammenpassen.
Die Figuren 11 und 12 stellen eine alternative Konstruktion des unteren verjüngten Teilstücks 66 des rohrförmigen Elements 42 dar. Obwohl sie in Kombination mit den Omega-förmigen Rippen 96 der Ausführungsform der Figur 10 gezeigt ist, kann diese alternative Konstruktion auch mit der Ausführungsform der Figuren 2-8 verwendet werden. Wie bei der Ausführungsform der Figuren 2-8 ist eine Mehrzahl mit Umfangsabstand voneinander angeordneter Stabilisierungsrippen 104 so an der Innenwand 70 des rohrförmigen Elements 42 ausgebildet, daß sie sich zwischen benachbarten Stützrippen 96 radial einwärts erstrecken und eine zusätzliche Umfangsabstützung für den Zylinder 52 unter Bedingungen übernormaler Belastung vorsehen.
Wie zuvor enden die Stabilisierungsrippen 104 ungefähr am oberen Ende des verjüngten Teilstücks 66 des Elements 42 und gehen entlang der Fläche 106 in die Wand 70 über. Der Bodenwand 46 des Elements 42 dichter benachbart sind benachbarte der Omega-förmigen Rippen 96 durch die im Schnitt bei 108 in Figur 11 gezeigten Abschnitte in Umfangsrichtung miteinander verbunden. Diese Abschnitte 108 gehen zum Teil entlang der Fläche 110 in die Wand 70 über und verjüngen sich andererseits, um die Stabilisierungsrippen 104 zu bilden.
Als noch eine weitere alternative Konstruktion für Anwendungsfälle, bei denen die Verbindungsrippen 68, 96 und die integralen Stützelemente 72-74, 99 dem rohrförmigen Element 42 eine ausreichende Festigkeit und dem Zylinder 52 eine ausreichende Abstützung verleihen, können die Stabilisierungsrippen 78, 104 und die dazwischen verlaufenden Verbindungselemente 76, 108 weggelassen werden. In einem solchen Fall sind die Verbindungsrippen 68, 96 mit ihren zugehörigen Stützelementen 72-74, 99 vorzugsweise auf dem gesamten Weg zur unteren Endwand 46 durchgezogen.
Obwohl die Erfindung hier mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden ist, ist es verständlich, daß diese Ausführungsformen Modifikationen und Abänderungen zugänglich sind, ohne von den offenbarten erfinderischen Konzepten abzuweichen. Beispielsweise haben sich, wie hierin offenbart, das Kunststoffstandrohr und die Stützsäule der Erfindung von besonderem Nutzen in Kombination mit längeneinstellbaren Fluidfedern herausgestellt. Es ist jedoch zu verstehen, daß die Erfindung auch mit anderen längeneinstellbaren Vorrichtungen verwendet werden kann. Daher sollen alle derartigen Modifikationen und Abänderungen im Geist und Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sein.

Claims

1. Lasttragende, längeneinstellbare Stützsäule (36), umfassend

eine längeneinstellbare Druckfluidfeder (40) mit einem Zylinderelement (52) und einem Kolbenstangenelement (54), welches sich durch ein Ende des Zylinderelements (52) hindurch erstreckt und welches relativ zu diesem axial beweglich ist, um die Länge der Stützsäule (36) zu verändern, und

ein allgemein rohrförmiges Element (42), welches ein offenes Ende (48) aufweist, um die Fluidfeder (40) axial aufzunehmen,

dadurch gekennzeichnet,

daß das allgemein rohrförmige Element (42) ein Kunststoffelement ist,

daß eine Mehrzahl mit Umfangsabstand voneinander angeordneter, sich radial einwärts erstreckender Rippen (68, 96) an der inneren Umfangswandung (70) des rohrförmigen Elements (42) ausgebildet ist, wobei sich die Rippen (68, 96) axial über zumindest einen Teil der Länge des rohrförmigen Elements (42) erstrecken, und daß jeweils am radial inneren Ende zumindest mehrerer Rippen (68, 96) ein sich in Umfangsrichtung erstreckendes, flexibles Stützelement (72-74, 99) ausgebildet ist, wobei die Stützelemente (72-74, 99) die Außenfläche des Zylinderelements (52) um dessen Umfang herum berühren und zusammen einen freibeweglichen Stützring zur Umfangsabstützung des Zylinderelements (52) umfassen.

2. Stützsäule nach Anspruch 1, bei der das allgemein rohrförmige Element (42), die sich radial einwärts erstrekkenden Rippen (68, 96) und die flexiblen Stützelemente (72-74, 99) einen einteiligen Kunststoff-Formkörper umfassen.

3. Stützsäule nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein weiteres, dem offenen Ende (48) entgegengesetztes Ende des rohrförmigen Elements (42) eine einteilig ausgebildete Endwandung (46) umfaßt, welche dieses Ende zumindest teilweise verschließt, und bei der die Fluidfeder (40) in das rohrförmige Element (42) hineinragt, wobei sich das freie Ende des Zylinderelements (52) durch das offene Ende (48) des rohrförmigen Elements (42) hindurch nach axial außen erstreckt und wobei das Kolbenstangenelement (54) innerhalb des rohrförmigen Elements (42) verläuft und an seinem freien Ende mit der Endwandung (46) des rohrförmigen Elements (42) verbunden ist.

4. Stützsäule nach einem der Ansprüche 1-3, bei der das rohrförmige Element (42) auf einem Teil (66) seiner Länge, der einem weiteren, seinem offenen Ende entgegengesetzten Ende benachbart ist, zur Aufnahme in einem passenden, von einer Basisstruktur (26) getragenen Sitz axial verjüngt ist, wobei die Stützsäule dazu ausgeführt ist, vertikal zwischen der Basisstruktur (26) und einer zu stützenden Fläche (10) zu verlaufen, welche von dem freien Ende des Zylinderelements (52) getragen wird.

5. Stützsäule nach einem der Ansprüche 1-4, ferner umfassend eine ringförmige Kunststoff-Endkappe (50) zum Verschließen des offenen Endes (48) des rohrförmigen Elements (42), wobei die Endkappe (50) das Zylinderelement (52) umschließt und an einer Seite der Endkappe (50) mit Umfangsabstand voneinander angeordnete, sich axial erstreckende Vorsprünge (90) zur Aufnahme zwischen den sich radial erstreckenden Rippen (68, 96) des rohrförmigen Elements (42) ausgebildet sind.

6. Stützsäule nach einem der Ansprüche 1-5, bei der jedes flexible Stützelement (72) - in einem querverlaufenden Querschnitt - allgemein bogenförmig ist, so daß es allgemein der Außenfläche des Zylinderelements (52) entspricht.

7. Stützsäule nach einem der Ansprüche 1-6, bei der jedes flexible Stützelement (72) auf seiner radial inneren Seite eine Mehrzahl mit Umfangsabstand voneinander angeordneter Stützvorsprünge (74) zur Berührung der Aussenfläche des Zylinderelements (52) umfaßt.

8. Stützsäule nach einem der Ansprüche 1-7, bei der die sich radial erstreckenden Rippen (68, 96) und die flexiblen Stützelemente (72-74, 99) axial über die gesamte Länge des rohrförmigen Elements (42) verlaufen.

9. Stützsäule nach einem der Ansprüche 1-8, bei der das Kunststoffelement (42) und insbesondere der einteilige Kunststoffkörper aus einem Kunststoff hergestellt sind, welcher ungefähr 45-55 Gew.-% Nylon 6:6, das mit ungefähr 17-28 Gew.-% Fiberglas verstärkt ist, ungefähr 6- 15 Gew.-% Nylon 6 und ungefähr 4-10 Gew.-% eines Schlagmodifizierers umfaßt.

10. Stützsäule nach Anspruch 9, bei der der Schlagmodifizierer ein Polymer umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Terpolymer-Kunststoffverbindung und einem gummiartigen Polymer besteht.

11. Stützsäule nach einem der Ansprüche 7-10, bei der die Stützvorsprünge (74) jedem Umfangsende des flexiblen Stützelements (72) benachbart einen sich axial erstrekkenden Vorsprung (74) umfassen, bei der weiter der zwischen den Vorsprüngen verlaufende Zwischenabschnitt des flexiblen Stützelements radial außerhalb der Vorsprünge (74) liegt, so daß er außer Kontakt mit dem Zylinderelement (52) ist, und bei der weiter die sich radial erstreckende Rippe (68), an welcher das flexible Stützelement (72) ausgebildet ist, ungefähr am Mittelpunkt des Zwischenabschnitts init dem flexiblen Stützelement (72) zusammentrifft.

12. Stützsäule nach einem der Ansprüche 1-11, bei der das rohrförmige Element (42) aus einem Kunststoff aufgebaut ist, welcher zumindest teilweise ein reibungsarmes Material umfaßt.

13. Stützsäule nach einem der Ansprüche 1-12, bei der die sich radial einwärts erstreckenden Rippen (96) - in einem querverlaufenden Querschnitt - allgemein Omegaförmig sind, wobei die Rippen (96) ungefähr an ihren äußeren Mittelpunkten mit der Innenwandung (70) des rohrförmigen Elements (42) verbunden sind und gekrümmte Beine (99) aufweisen, welche sich von dort nach radial innen erstrecken und an ihren radial inneren Enden (99) in Umfangsrichtung nach außen wenden, wobei die in Umfangsrichtung nach außen gewendeten inneren Enden (99) flexible Stützelemente (99) zur Berührung des Zylinderelements (52) umfassen.

14. Standrohrstütze (38) aus Kunststoff für eine lasttragende, längeneinstellbare Säule (36), umfassend ein allgemein rohrförmiges Element (42), welches ein offenes Ende (48) aufweist, um durch dieses offene Ende (48) hindurch ein allgemein zylindrisches Säulenelement (52) zur Einstellung der Länge der Säule (36) axial relativ zu dem rohrförmigen Element (42) beweglich aufzunehmen,

eine Mehrzahl mit Umfangsabstand voneinander angeordneter, sich radial erstreckender Rippen (68, 96), welche an der Innenumfangswandung (70) des rohrförmigen Körpers (42) angebracht sind, wobei sich die Rippen (68, 96) axial über zumindest einen Teil der Länge des rohrförmigen Elements (42) erstrecken, und ein sich in Umfangsrichtung erstreckendes, flexibles Stützelement (72-74, 99) jeweils am radial inneren Ende zumindest mehrerer Rippen (68, 96), wobei die Stützelemente (72-74, 99) zusammen einen freibeweglichen Stützring zur Umfangsabstützung des zylindrischen Elements (52) umfassen, während sie die axiale Relativbewegung desselben gestatten.

15. Standrohrstütze nach Anspruch 14, ferner umfassend eine ringförmige Kunststoff-Endkappe (50) zum Verschließen des offenen Endes (48) des rohrförmigen Elements (42), wobei die Endkappe (50) eine Axialbohrung (62) aufweist, die so ausgebildet ist, daß das Zylinderelement (52) umschlossen ist, und wobei die Endkappe (50) eine Mehrzahl auf einer Seite derselben ausgebildeter, mit Umfangsabstand voneinander angeordneter, sich axial erstreckender Vorsprünge (90) zur Aufnahme zwischen den sich radial erstreckenden Rippen (68, 96) des rohrförmigen Elements (42) aufweist.

16. Standrohrstütze nach Anspruch 15, bei der die sich axial erstreckenden Vorsprünge (90) an der Endkappe (50) dann, wenn sie zwischen den sich radial erstreckkenden Rippen (68, 96) aufgenommen sind, mit radial äußeren Flächen der flexiblen Stützelemente (72, 99) in Eingriff stehen, um dem Zylinderelement (52) eine zusätzliche Stützung zu verleihen.

17. Standrohrstütze nach einem der Ansprüche 14-16, bei der die sich radial erstreckenden Rippen (68, 96) und die flexiblen Stützelemente (72-74, 99) axial über die gesamte Länge des rohrförmigen Elements (42) verlaufen.

18. Standrohrstütze nach einem der Ansprüche 14-17, bei der jedes flexible Stützelement (72) - in einem querverlaufenden Querschnitt - allgemein bogenförmig ist, so daß es allgemein der Außenfläche des Zylinderelements (52) entspricht.

19. Standrohrstütze nach Anspruch 18, bei der jedes flexible Stützelement (72) an seiner radial inneren Seite eine Mehrzahl mit Umfangsabstand voneinander angeordneter Stützvorsprünge (74) zur Berührung der Außenfläche des Zylinderelements (52) umfaßt.

20. Standrohrstütze nach Anspruch 19, bei der die Stützvor- Sprünge (74) jedem Umfangsende des flexiblen Stützelements (72) benachbart einen sich axial erstreckenden Vorsprung (74) umfassen, bei der weiter der zwischen den Vorsprüngen verlaufende Zwischenabschnitt des flexiblen Stützelements radial außerhalb der Vorsprünge (74) liegt, so daß er außer Kontakt mit dem Zylinderelement (52) ist, und bei der weiter die sich radial erstreckende Rippe (68), mit der das flexible Stützelement (72) verbunden ist, ungefähr am Mittelpunkt des Zwischenabschnitts mit dem flexiblen Stützelement (72) zusammentrifft.

21. Standrohrstütze nach einem der Ansprüche 14-20, bei der das rohrförmige Element (42), die sich radial erstrekkenden Rippen (68, 96) und die flexiblen Stützelemente (72-74, 99) einen einteiligen Kunststoff-Formkörper umfassen.

22. Standrohrstütze nach Anspruch 21-, bei der das rohrförmige Element und insbesondere der einteilige Kunststoffkörper aus einem Kunststoff hergestellt sind, welcher ungefähr 45-55 Gew.-% Nylon 6:6, das mit ungefähr 17-28 Gew.-% Fiberglas verstärkt ist, ungefähr 6-15 Gew.-% Nylon 6 und üngefähr 4-10 Gew.-% eines Schlagmodifizierers umfaßt.

23. Standrohrstütze nach Anspruch 22, bei der der Schlagmodifizierer ein Polymer umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Terpolymer-Kunststoffverbindung und einem gummiartigen Polymer besteht.

24. Standrohrstütze nach einem der Ansprüche 14-23, bei der das rohrförmige Element (42) aus einem Kunststoff aufgebaut ist, welcher zumindest teilweise ein reibungsarmes Material umfaßt.

25. Standrohrstütze nach einem der Ansprüche 14-23, bei der das allgemein zylindrische Säulenelement (52) den Zylinder einer Druckfluidfeder (40) umfaßt, wobei sich die Kolbenstange (54) der Feder (40) axial durch das innere Ende des Zylinders (52) hindurch erstreckt und mit ihrem freien Ende an dem anderen Ende des rohrförmigen Elements (40) befestigt ist.

26. Standrohrstütze nach einem der Ansprüche 14-25, bei der die sich radial einwärts erstreckenden Rippen (96) - in einem querverlaufenden Querschnitt - allgemein Omegaförmig sind, wobei die Rippen (96) ungefähr an ihren äußeren Mittelpunkten mit der Innenwandung (70) des rohrförmigen Elements (42) verbunden sind und gekrümmte Beine (98) aufweisen, welche sich von dort nach radial innen erstrecken und an ihren radial inneren Enden (99) in Umfangsrichtung nach außen wenden, wobei die in Umfangsrichtung nach außen gewendeten inneren Enden (99) flexible Stützelemente (99) zur Berührung des Zylinderelements umfassen.