DE8906615U1 - Gas spring - Google Patents
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Description
Zugelassene Vertreter Patentanwälte ■ Lange Straße 51 · D-7000 Stuttgart 1 beim Europaischen PatentamtAuthorized representatives Patent attorneys ■ Lange Straße 51 · D-7000 Stuttgart 1 at the European Patent Office
6. Kürz 1989/4844
Gm 59416. Short 1989/4844
Gm5941
Obcring. Hermann Bansbach GmbH Postfach II7';, 7073 LorenObcring. Hermann Bansbach GmbH Postfach II 7 ';, 7073 Loren
Die Erfindung betrifft eine Gasdruckfeder mit einem einen Gasraum für einen Arbeitsdruckgas bildenden Zylinder und einem mit einer Kolbenstange verbundenen Arbeitskolben, der unter Abdichtung zur Innenwandung des Zylinders in diesem längsverschiebbar und auf zumindest einer Kolbenseite durch das Arbeitsdruckgas beaufschlagbar ist.The invention relates to a gas pressure spring with a cylinder forming a gas chamber for a working pressure gas and a working piston connected to a piston rod, which can be displaced longitudinally in the cylinder while being sealed to the inner wall of the cylinder and can be acted upon by the working pressure gas on at least one side of the piston.
Gasdruckfedern dieser Art sind :&eegr; verschiedenen Ausführungsformen bereits bekannt. Eine besonders große Verbreitung haben beispielsweise solche Bauformen gefunden, bei denen der Zylinder an beiden Endbereichen abgeschlossen und dor Kolben mit einer Bohrung oder Düsenöffnung versehen ist, die einen Durchgang für das Druckgas von der einen Kolbenseite zur anderen bildet. Bei solchen Bauformen erzeugt das auf beide Kolbenseiten einwirkende DruckgasGas pressure springs of this type are already known in various designs. Particularly widespread, for example, are those designs in which the cylinder is closed at both ends and the piston is provided with a bore or nozzle opening that forms a passage for the compressed gas from one side of the piston to the other. In such designs, the compressed gas acting on both sides of the piston creates
am Kolben eine von der Grüße der Querschnittsfläche der Kolbenstange abhängige Verschiebekraft, wobei die Geschwindigkeit der aufgrund der Verschiebekraft hervorgerufenen Hubbewegung des Kolbens und der mit diesem verbundenen-, unter Abdichtung aus dem Endbereich des Zylinders nach außen ragenden Kolbenstange durch die Größe der Bohrung oder Düsßnöffnung im Kolben bestisai ist.on the piston a displacement force dependent on the size of the cross-sectional area of the piston rod, whereby the speed of the stroke movement of the piston caused by the displacement force and of the piston rod connected to it, which projects outwards from the end area of the cylinder under sealing, is determined by the size of the bore or nozzle opening in the piston.
Z>ei anderen Bauformen, bei denen der Kolben keine Bohrung oder Düsenöffnung aufweist, kann die Anordnung so getroffen sein, daß nur eine Kolbenseite von dem Arbeitsdru' itgas beaufschlagt und die andere Kolbenseite auf Atmosphärendruck gelegt ist, wobei die an Kolben und Kolbenstange wirksame Kraft von der Stellung das Kolbens im Zylinder abhängig ist, wobei eine verhältnismäßig steile Federkennlinie gegeben ist.In other designs where the piston has no bore or nozzle opening, the arrangement can be such that only one side of the piston is acted upon by the working pressure gas and the other side of the piston is subjected to atmospheric pressure, whereby the force acting on the piston and piston rod depends on the position of the piston in the cylinder, whereby a relatively steep spring characteristic curve is given.
Vielfach werden Gasdrucksfedern, ungeachtet dessen, welcher Bauform sie zuzurechnen sind, an Einsatzorten angewendet, an denen sich Personen aufhalten. Beispielsweise befinden sich Gasdruckfedern bei industrieller Anwendung als Gewichtsoder Kraftausgleich für manuell betätigbare Klappen oder Verschlüsse in der Nähe des die betreffende industrielle Anlage bedienenden Personals. Bei einer Anwendung zum Ausgleich der Stellkraft für Flugzeugsitze, die vom Sitzbenutzer verstellbar sind, befinden sich die Gasdruckfedern in unmittelbarer Nähe der Fluggäste. In solchen Fällen muß gewährleistet sein, daß die betreffende Gasdruckfeder bei unbeabsichtigter Hitzeeinwirkung, beispielsweise bei auftretenden Bränden, explosionssicher ist.Gas pressure springs, regardless of their design, are often used in locations where people are present. For example, in industrial applications, gas pressure springs are used to compensate for the weight or force of manually operated flaps or locks in the vicinity of the personnel operating the industrial plant in question. In an application to compensate for the actuating force of aircraft seats that can be adjusted by the seat user, the gas pressure springs are located in the immediate vicinity of the passengers. In such cases, it must be ensured that the gas pressure spring in question is explosion-proof in the event of accidental exposure to heat, for example in the event of a fire.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasdruckfeder der in Betracht stehenden Art zu schaffen, bei derThe invention is based on the object of creating a gas pressure spring of the type in question, in which
die Gefahr vermieden ist, daß es bei Hitzeeinwirkung zur Explosion kommen kann.the risk of explosion due to heat exposure is avoided.
Bei einer Gasdruckfeder der eingangs genannten Art ist
diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein an den Gasraum für das Arbeitsdruckgas angrenzender zweiter
Gasraum für ein Löschgas vorhanden ist und daß der zwnite
Gasraum für das Löschgas gegen die Außenatmosphäre hin
mit Hilfe einer bei vorbestimmter Temperaturerhöhung
seibsttägig öffnenden 3 i eh er ncits-Verschlußsif; richtung
und gegen den ersten Gasraum für das Arbeitsdruckgas hin mittels eines unter Abdichtung zur Innenwandung des Zylinders
an diesem geführten Trennkolbens abgeschlossen ist, der
mindestens einen Durchlaß besitzt, welcher durch ein Schmelz-Sicherungselement dicht verschließbar und bei vorgegebener
Temperaturerhöhung durch Ausschmelzen des Schmelz-Sicherungselements freigebbar ist.In a gas pressure spring of the type mentioned above,
This object is achieved in accordance with the invention in that a second gas chamber for an extinguishing gas is provided adjacent to the gas chamber for the working pressure gas and that the second gas chamber for the extinguishing gas is directed towards the outside atmosphere
with the help of a predetermined temperature increase
self-opening 3 i eh er ncits-closure; direction
and is closed off from the first gas chamber for the working pressure gas by means of a separating piston guided on the cylinder and sealed to the inner wall of the cylinder, which
has at least one passage which can be tightly closed by a fusible link and which can be opened when the temperature rises to a predetermined level by melting the fusible link.
Die Ansprechtemperatur der Sicnerheits-Vsrschlußeinrichtung
ist so gewählt, daß der das Löschgas enthaltende zweite
Gasraum zur Atmosphäre hin geöffnet wird, sobald eine für
die Sicherheit kritische Temperaturerhöhung stattgefunden
hat. Wenn zum Zeitpunkt ueä uffnens der Sicftsrhsits-Vsrschlußeinrichtung
das Schmelz-Sicherungselement, das den Durchlaß in dem Trennkolben zwischen erstem und zweitem
Gasraum verschließt, noch nicht ausgeschmolzen ist, dann verschiebt das Arbeitsdruckgas den Trennkolben in der Richtung,
daß das Löschgas zur Atmosphäre ausgestoßen wird.
Ist es bereits zum Ausschmelzen des Schmelz-Sicherungselements aus dem Durchlaß des Trennkolbens gekommen oder
kommt es gegebenenfalls bei einer weiteren Temperaturerhöhung zu diesem Ausschmelzen, so tritt das Arbeitsdruckgas
durch den Durchlaß des Trennkolbens hindurch aus dem ersten Gasraum in den zweiten Gasraum ein und gelangt über
die geöffnete Sicherheits-Verschlußeinrichtung zur AtmosphäriThe response temperature of the safety closure device is selected so that the second
Gas chamber is opened to the atmosphere as soon as a critical temperature increase has occurred. If at the time of opening the safety valve closure device the fusible fuse element which seals the passage in the separating piston between the first and second
If the gas chamber that closes it has not yet melted out, the working pressure gas moves the separating piston in such a way that the extinguishing gas is expelled into the atmosphere.
If the fusible link has already melted out of the passage of the separating piston or if this melting out occurs due to a further increase in temperature, the working pressure gas enters the second gas chamber through the passage of the separating piston from the first gas chamber and reaches the atmosphere via the opened safety closure device.
einem Endbereich des Zylinders angeordnet und besitzt einen vom zweiten Gasraum ausgehenden, am Endbereich nach außen mündenden Durchlaß, der durch ein zweites Schmelz-Sicherungselement verschließbar ist.an end region of the cylinder and has a passage extending from the second gas chamber, opening outwards at the end region and which can be closed by a second fusible link.
Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich bei einer Gasdruckfeder, bei der sich die Kolbenstange an einem Ende des Zylinders nach außen erstreckt, wenn der zweite Gasraum an dem von den Kolbenstange abgewendten Endbereich des Zylinders vorgesehen ist.A particularly simple structure is obtained with a gas pressure spring, in which the piston rod extends outwards at one end of the cylinder, if the second gas chamber is provided at the end area of the cylinder facing away from the piston rod.
Die Anordnung kann jedoch auch so getroffen sein, daß an jedem Endbereicn des Zylinders js ein zweiter Gasraum mit je einer Sichheits-Verschlußeinrichtung und je einem Trennkolben vorhanden sind. Im letzteren Fall ist die Kolbenstange unter Abdichtung durch einen der Trennkolben sowie durch eine der Sicherheits-Verschlußeinrichtungen hindurch nach außen geführt.However, the arrangement can also be such that at each end of the cylinder there is a second gas chamber with a safety closure device and a separating piston. In the latter case, the piston rod is guided outwards through one of the separating pistons and one of the safety closure devices, sealed off.
Bei dem im zweiten Gasraum untergebrachten Löschgas handelt es sich vorzugsweise um Halon, das sich bei den in Frage kommenden Speicherdrücken nach dem Austreten auf mehr als das zweihundertfache des Speichervolumens ausdehnen kann, so daß eine ausreichende Löschwirkung erreicht wird.The extinguishing gas housed in the second gas chamber is preferably Halon, which can expand to more than two hundred times the storage volume after release at the storage pressures in question, so that a sufficient extinguishing effect is achieved.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.The invention is explained in detail below with reference to the drawing.
Die einzige Figur zeigt einen schematisch vereinfacht gezeichneten Längsschnitt des Ausführungsbeispiels der Gasdruckfeder. The only figure shows a schematically simplified longitudinal section of the embodiment of the gas pressure spring.
Ein Zylinder 1 ist an seinem einen Endbereich 3 durch ein Verschlußteil 5 unter Verwendung von Dichtringen 7 dicht abgeschlossen, die eine Abdichtung zwischen dem Verschlußteil 5 und der Innenwandung des Zylinders 1 bilden. AmA cylinder 1 is sealed at one end region 3 by a closure part 5 using sealing rings 7, which form a seal between the closure part 5 and the inner wall of the cylinder 1.
gegenüberliegenden Endbereich 9 ist der Zylinder 1 durch ein Gleitführungsstück 11 abgeschlossen, das durch einen Dichtring 13 gegenüber der Innenwandung des Zylinders 1 abgedichtet ist und eine zentrale längsverlaufende Durchgangsbohrung besitzt, die eine Gleitführung für eine Kolbenstange 15 bildet, wobei an der Gleitführung als Abdichtung zwischen dem Gleitführungsstück 11 und der Kolbenstange 15 eine Dichtmanschette 17 vorgesehen ist.At the opposite end region 9, the cylinder 1 is closed off by a sliding guide piece 11, which is sealed against the inner wall of the cylinder 1 by a sealing ring 13 and has a central longitudinal through-bore, which forms a sliding guide for a piston rod 15, with a sealing sleeve 17 being provided on the sliding guide as a seal between the sliding guide piece 11 and the piston rod 15.
L/J.O I\UXUOIIOUUIIIJU A \* &Lgr;. O U UfI XItI Olli J. I I I (O I t J. J. U Ij U I I U U I I UMUO IIIJ.OL/JO I\UXUOIIOUUIIIJU A \* &Lgr;.OU UfI XItI Olli J. III (OI t JJ U Ij UIIUUII UMUO IIIJ.O
einem Arbeitskolben 19 verbunden, der durch einen Dichtring 21 gegenüber der Zylinderinnenwandung abgedichtet ist und eine von Kolbenseite zu Kolbenseite durchgehende Düsenbohrung 23 besitzt. Im Gasraum 25, der sich an den /"rbeitskolben 19 anschließt, befindet sich ein unter Druck stehendes Arbeitsdruckgas, das am Kolben 19 eine im Sinne des Herausschiebens der Kolbenstange 15 aus dem Zylinder 1 wirkende Schiebekraft erzeugt, deren Größe von der Größe der Querschnittsfläche der Kolbenstange 15 abhängig ist, wobei die Größe der Geschwindigkeit der Verschiebebewegung von der Größe der von Kolbenseite zu Kolbenseite durchgehenden Düsenbohrung 23 des Arbeitskolbens 19 abhängt.a working piston 19 which is sealed against the inner wall of the cylinder by a sealing ring 21 and has a nozzle bore 23 which runs from piston side to piston side. In the gas chamber 25 which is connected to the working piston 19 there is a pressurized working gas which generates a pushing force on the piston 19 which acts to push the piston rod 15 out of the cylinder 1, the size of which depends on the size of the cross-sectional area of the piston rod 15, whereby the size of the speed of the pushing movement depends on the size of the nozzle bore 23 of the working piston 19 which runs from piston side to piston side.
Zu dem Endbereich 3 des Zylinders 1 hin ist der Gasraum durch einen beim Ausführungsbeispiel als Freikolben ausgebildeten Trennkolben 27 abgeschlossen, der zur Zylinderinnenwandung hin durch einen Dichtring 29 abgedichtet ist. Der Trennkolben 27 schließt zusammen mit dem Verschlußteil 5 einen zweiten Gasraum 31 ein, der zur Aufnahme eines-Löschgases bestimmt ist, bei dem es sich beim Ausführungsbeispiel um Halon handelt. Towards the end region 3 of the cylinder 1, the gas chamber is closed off by a separating piston 27, which in the embodiment is designed as a free piston and is sealed to the inner cylinder wall by a sealing ring 29. The separating piston 27, together with the closure part 5, encloses a second gas chamber 31, which is intended to accommodate an extinguishing gas, which in the embodiment is halon.
Das den zweiten Gasraum 31 am Endbereich 3 des Zylinders gegen die Atmosphäre abschließende Verschlußteil 5 ist als Sicherheits-Verschlußeinrichtung ausgebildet, die bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur öffnet und dadurchThe closure part 5, which closes off the second gas chamber 31 at the end region 3 of the cylinder against the atmosphere, is designed as a safety closure device which opens when a predetermined temperature is reached and thereby
aen Austritt des im zweiten Gasraum 31 befindlichen Löschgases nach außen geetattet. Zu diesem Zweck weist das Verschlußteil 5 einen Kanal 33 auf, dessen inneres Ende zum zweiten Gasraum 31 mündet und an seinem äußeren, atmosphären seitig gelegenen Mündungsteil durch ein Schmelz-Sicherungselement 35 dicht verschlossen ist. Bei dem Schmelz-Sicherungselement 35 handelt es sj.ch vorzugsweise um eine niedrig schmelzende Weichlotlegierung, mittels deren das äußere Ende des Kanals 33 verlötet ist.a the exit of the extinguishing gas in the second gas chamber 31 to the outside. For this purpose, the closure part 5 has a channel 33, the inner end of which opens into the second gas chamber 31 and is tightly sealed at its outer, atmosphere-side opening part by a fusible link element 35. The fusible link element 35 is preferably a low-melting soft solder alloy, by means of which the outer end of the channel 33 is soldered.
^er Trennkolben 27 weist ebenfalls einen durchgehenden Durchlaß 37 auf, der mittels eines Schmelz-Sicherungselements 39 dicht verschlossen ist. Letzteres kann aus der gleichen niedrig schmelzenden Legierung gebildet sein wie das Schmelz-Sicherungselement 35 am Kanal 33 oder gegebenenfalls eine Legierung mit einem niedriger liegenden Schmelzpunkt, falls man davon ausgehen will, daß in einem drandfalle die Temperaturerhöhung am innenliegenden Trennkolben 27 etwas langsamer verlaufen dürfte als im Bereich des Schmelz-Sicherungselemen r.s 35 am außenliegenden Verschlußteil 5. Unter solchen Umständen würde ein annähernd gleichzeitiges Ausschmelzen des SicherungseZements 39 und dSS SiChSrUiT^SSlSiTiSr!1*"0 ^ 1^ Ho -i r»-ioW-»*-inoT»om Qrhmol 7min^f^The separating piston 27 also has a continuous passage 37 which is sealed by means of a fusible securing element 39. The latter can be made of the same low-melting alloy as the fusible securing element 35 on the channel 33 or, if necessary, an alloy with a lower melting point if one wants to assume that in an emergency the temperature increase on the inner separating piston 27 is likely to be somewhat slower than in the area of the fusible securing element 35 on the outer closure part 5. Under such circumstances, an almost simultaneous melting of the securing cement 39 and the fusible securing element 35 would result in the melting of the sealing element 39 .
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des Sicherungselements 39 erreicht. Es versteht sich jedoch, daß es für die Funktion unerheblich ist, welches der beiden Sicherungselemente 39 oder 35 zuerst ausschmilzt. Wenn das Sicherungselement 35 zuerst ausschmilzt, kommt es zum Ausstoßen des Löschgases durch Verschieben des Trennkolbens 27. Schmilzt das diesem zugeordnete Sicherungselement 39 zuerst, so bleibt der Trennkolben 27 zunächst im wesentlichen in Ruhelage. Sobald nun das außen liegende Sicherungselement 35 schmilzt, kommt es zum Ausstoßen des Inschgases, wobei sich der Druck des Arbeitsdruckgases im Gasraum 25 durch die Verschiebung des irennkolbens 27 und über dessen Durchlaß 37 abbaut.of the safety element 39. However, it is understood that it is irrelevant for the function which of the two safety elements 39 or 35 melts first. If the safety element 35 melts first, the extinguishing gas is expelled by moving the separating piston 27. If the safety element 39 associated with it melts first, the separating piston 27 initially remains essentially in the rest position. As soon as the external safety element 35 melts, the extinguishing gas is expelled, whereby the pressure of the working gas in the gas chamber 25 is reduced by the movement of the separating piston 27 and via its passage 37.
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Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich nur auf die Angabe von Merkmalen, die für die beispielsweise Verkörperung der Erfindung wesentlich sind. Soweit daher Merkmale in der Beschreibung und in der Zeichnung offenbart und in den Ansprüchen nicht genannt sind, dienen sie erforderlichenfalls auch zur Bestimmung des Gegenstandes der Erfindung.The above description and the drawing are limited only to the specification of features that are essential for the embodiment of the invention. Therefore, to the extent that features are disclosed in the description and drawing and are not mentioned in the claims, they also serve, if necessary, to determine the subject matter of the invention.
Claims (5)
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Family Applications (1)
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