NL8700589A

NL8700589A - Length adjustable support column - has gas or liquid filled cylinder, and piston with valve and seat

Info

Publication number: NL8700589A
Application number: NL8700589A
Authority: NL
Original assignee: Holland Hellas Hydrauliek & Pn
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1987-03-11
Publication date: 1988-10-03

Abstract

The column has a liquid or gas filled cylinder in which a piston with a valve and valve seat are fitted. Length adjustable column (1) consists of gas or liquid filled cylinder in which piston rod (7) and piston (6) are axially movable. Piston divides cylinder ino working spaces (3,4). The free end of the piston rod carries a connector sleeve (8). The free end of the cylinder carries e.g. a connector lug (9). Passage duct (5) is opened or closed by an external operating handle (10) for axial movement of operating rod (14). Gas or air pressure in working spaces (3,4) controls movement of valve (12) which cooperates with valve seat (11).

Description

w X Sch/gn/2, Holl. * -1-w X Sch / gn / 2, Holl. * -1-

Kolom met instelbare lengteColumn with adjustable length

De uitvinding betreft een kolom met instelbare lengte, omvattende een met gas en/of vloeistof gevulde cilinder, een daarin axiaal en afdichtend beweegbare, de cilinder in twee werkruimten verdelende, van een doortocht tussen deze beide 5 werkruimten voorziene ruimte met een zich tot buiten de cilinder, daarmee coaxiaal en afdichtend samenwerkende zuigerstang, aan het buiten de cilinder stekende einde waarvan een eerste bevestigingselement is aangebracht en aan het daarvan afgewende vrije einde van welke cilinder een 10 tweede bevestigingselement is aangebracht, de doortocht van welke zuiger is voorzien van een normaal gesloten en door van buitenaf bereikbare bedieningsmiddelen tijdelijk te openen klep, bestaande uit een aan de zuiger aanwezige klepzitting en een ten opzichte daarvan tussen een geopende 15 stand en een gesloten stand beweegbaar kleplichaam, dat wordt gedragen door een zich in een zich axiaal door de zuigerstang heen tot voorbij het einde van de cilinder uitstrekkende boring bevindende bédieningsstang, waarvan het zich buiten de cilinder bevindende deel een bedieningsorgaan 20 draagt voor het axiaal verplaatsen van de bedieningsstang, waarbij de druk van het gas en/of de vloeistof in de cilinder het kleplichaam naar de klepzitting drukt. Een dergelijke kolom is bekend uit het Duitse octrooischrift DE-B-1.554.479 en het corresponderende 25 Amerikaanse octrooischrift US-A-3.447.645. In het geval, waarin de klep geopend is, kan de kolom zich bij vulling met een samendrukbaar medium onder druk, bijvoorbeeld stikstof gedragen als een gebruikelijke gasveer. Bij gebruik van een incompressibel medium, zoals vloeistoffen, kan hij werken 30 als dempingsinrichting voor het door viskeuze demping door de doorlaat vertragen van de snelheid, waarmee de zuiger zich in het medium kan bewegen. Bij het sluiten van de klep ε? f : ; ; τ -2- zijn de twee werkruimten van elkaar gescheiden, zodat de cilinder in het geval van een onbelaste kolom in een ruststand komt te staan. Deze ruststand kan geheel volgens de wens van een gebruiker worden gekozen. In geval van een 5 medium met een gasvormige component zal de ruststand, afhankelijk van de druk van het medium in de cilinder, kunnen variëren in afhankelijkheid van de mechanische belasting van de kolom. Bij gebruik van een incompressibel medium is dit niet mogelijk.The invention relates to a column of adjustable length, comprising a cylinder filled with gas and / or liquid, an axially and sealingly movable therein dividing the cylinder into two working spaces, with a passage provided between these two working spaces with a space extending beyond the cylinder, piston rod coaxially and sealingly co-acting therewith, at the end of which extends a first fastening element which extends beyond the cylinder and on the free end of which cylinder a second fastening element is turned away from it, the passage of which piston is provided with a normally closed and valve which can be opened temporarily by externally accessible operating means, consisting of a valve seat present on the piston and a valve body movable relative thereto between an open position and a closed position, which is carried by an axially through the piston rod bo extending beyond the end of the cylinder Ring-operated actuating rod, the portion of which is outside the cylinder carries an actuator 20 for axially displacing the actuating rod, the pressure of the gas and / or liquid in the cylinder pushing the valve body toward the valve seat. Such a column is known from German patent DE-B-1,554,479 and the corresponding US patent US-A-3,447,645. In the case where the valve is open, the column, when filled with a compressible pressurized medium, for example nitrogen, can behave like a conventional gas spring. When using an incompressible medium, such as liquids, it can act as a damping device for slowing the velocity at which the piston can move in the medium by viscous damping through the passage. When closing the valve ε? f:; ; τ -2-, the two working spaces are separated from each other, so that the cylinder is in a rest position in the case of an unloaded column. This rest position can be chosen entirely according to the wishes of a user. In the case of a medium with a gaseous component, the rest position will vary, depending on the pressure of the medium in the cylinder, depending on the mechanical load on the column. This is not possible when using an incompressible medium.

10 Bij de bekende inrichting is het kleplichaam konisch uitgevoerd en werkt afdichtend samen met een met het • conische omtreksvlak samenwerkende afdichtring. Bij een dergelijke constructie is een volledige dichtheid onder alle omstandigheden niet gewaarborgd. Door de coniciteit van het 15 kleplichaam wordt met een toenemende axiale druk op de afdichtring deze ring radiaal naar buiten gedrukt en daardoor gerekt. Dit kan de levensduur van de ring bekorten. Verder bestaat het gevaar, dat bij langdurige druk op de kolom met gesloten klep er een geleidelijk toenemend 20 drukverlies en daarmee een lengteverandering van de kolom gaat optreden. De uitwendige mechanische drukbelasting heeft namelijk de neiging het medium tussen het kegelvlak van het kleplichaam en de afdichtring heen te persen. Dit laatste nadeel kan nog verergerd worden door het kleplichaam van 25 kunststof uit te voeren, zoals in de bovengenoemde octrooipublikaties is vermeld.In the known device, the valve body is conical and acts in a sealing manner with a sealing ring co-acting with the conical peripheral surface. With such a construction, complete tightness is not guaranteed under all circumstances. Due to the conicity of the valve body, this ring is pressed radially outward with an increasing axial pressure on the sealing ring and is thereby stretched. This can shorten the life of the ring. Furthermore, there is a danger that with prolonged pressure on the column with the valve closed, a gradually increasing pressure loss and hence a change in the length of the column will occur. Namely, the external mechanical pressure load tends to force the medium between the conical surface of the valve body and the sealing ring. The latter drawback can be exacerbated by designing the valve body from plastic, as stated in the above-mentioned patent publications.

De uitvinding beoogt een kolom met instelbare lengte zodanig uit te voeren, dat hij ook na zeer langdurig en zwaar gebruik een volledige bedrijfszekerheid garandeert.The object of the invention is to design an adjustable length column in such a way that it guarantees complete reliability even after very long and heavy use.

30 Ter verwezenlijking van dit doel vertoont de instelbare kolom volgens de uitvinding het kenmerk, dat de klepzitting en het kleplichaam zijn vervaardigd van materiaal met een hoge E-modulus en de samenwerkende vlakken overeenkomstig gevormd zijn.In order to achieve this aim, the adjustable column according to the invention is characterized in that the valve seat and the valve body are made of material with a high E-modulus and the mating surfaces are correspondingly formed.

35 In een eenvoudig uitvoeringsvoorbeeld zijn de overeenkomstige vlakken vlak en staan loodrecht op de sp “Γ r· p. r λ t\ fc v v 'j 8 tl -3- * ^5- % hartlijn van de kolom. Desgewenst, kan men in deze uitvoering gebruik maken van een zich tussen de beide vlakken bevindende afdichtring. Anders dan in de bovengenoemde stand der techniek bestaat in deze uitvoering van de uitvinding 5 niet het gevaar van lekkage, aangezien de drukkracht op de afdichtring in langsrichting van de kolom werkzaam is.In a simple exemplary embodiment, the corresponding planes are flat and perpendicular to the sp “Γ r · p. r λ t \ fc v v 'j 8 tl -3- * ^ 5-% centerline of the column. If desired, in this embodiment use can be made of a sealing ring located between the two surfaces. Contrary to the prior art mentioned above, there is no risk of leakage in this embodiment of the invention, since the compressive force on the sealing ring acts in the longitudinal direction of the column.

In een voorkeursuitvoeringsvorm bezit de instelbare kolom volgens de uitvinding het kenmerk, dat de klepzitting omwentelingssymmetrie vertoont en het daarmee samenwerkende 10 vlak sferisch is. Het voordeel van deze uitvoering is, dat een perfecte afdichting zelfs is verzekerd als de bedieningsas door een calamiteit enigzins verbogen is geraakt.In a preferred embodiment, the adjustable column according to the invention is characterized in that the valve seat has rotation symmetry and the surface co-acting therewith is spherical. The advantage of this design is that a perfect seal is ensured even if the operating shaft is slightly bent due to an emergency.

Bijvoorbeeld kan in dit geval het kleplichaam van 15 staal zijn vervaardigd en de klepzitting van brons.In this case, for example, the valve body can be made of steel and the valve seat of bronze.

In een praktische uitvoeringsvorm bezit de kolom het kenmerk dat het bedieningsorgaan is uitgevoerd als een zich althans min of meer radiaal vanaf de bedieningsstang uitstrekkende en daaraan bevestigde handgreep, die is 20 gevoerd door een sleuf met de algemene vorm van een deel van een omwenteling van een schroeflijn met geringe spoed in een star met de zuigerstang verbonden bus, zodanig dat bij tangentiële verplaatsing van de handgreep de bedieningsstang een axiale verplaatsing ondergaat ten opzichte van de 25 zuigerstang en het kleplichaam een verplaatsing ondergaat ten opzichte van de klepzitting.In a practical embodiment, the column is characterized in that the operating member is designed as a handle extending at least more or less radially from the operating rod and attached thereto, which is passed through a slot with the general shape of a part of a revolution of a low pitch helix in a sleeve rigidly connected to the piston rod, such that upon tangential displacement of the handle the actuating rod undergoes an axial displacement relative to the piston rod and the valve body displaces relative to the valve seat.

Met voordeel kan men gebruik maken van terugstelmiddelen voor het naar die stand dringen van de handgreep, waarin de klep gesloten is. In een zeer elegante 30 uitvoering kunnen de terugstelmiddelen zijn uitgevoerd als een enerzijds met de bus of de zuigerstang, anderzijds met de handgreep of de bedieningsstang verbonden torsieveer.Advantageously, use can be made of reset means for urging the handle in which the valve is closed to that position. In a very elegant embodiment, the reset means can be designed as a torsion spring connected on the one hand with the sleeve or the piston rod, on the other hand with the handle or the operating rod.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de tekening van twee uitvoeringsvoorbeelden. In de tekening 35 tonen: O i J ·, .- -, l.· * -4-The invention will now be elucidated with reference to the drawing of two exemplary embodiments. In the drawing 35 show: O i J ·, .- -, l. * * -4-

Fig. 1 een gedeeltelijk weggebroken zijaanzicht van een instelbare kolom volgens de uitvinding;Fig. 1 is a partly broken away side view of an adjustable column according to the invention;

Fig. 2 een over 90° ten opzichte van fig. 1 gedraaid dwarsdoorsnede-aanzicht van een eerste uitvoeringsvoorbeeld; 5 enFig. 2 is a cross-sectional view rotated through 90 ° relative to FIG. 1 of a first exemplary embodiment; 5 and

Fig. 3 een detail van een voorkeursuitvoeringsvoor- beeld.Fig. 3 a detail of a preferred embodiment.

Fig. 1 toont een instelbare kolom 1, omvattende een met gas en/of vloeistof gevulde cilinder 2, een daarin 10 axiaal en afdichtend beweegbare, de cilinder in twee werkruimten 3, 4 (zie fig. 2) verdelende, van een doortocht 5 (zie de figuren 2 en 3) tussen beide werkruimten 3, 4 voorziene zuiger 6 met een zich tot buiten de cilinder 2, daarmee coaxiaal en afdichtend samenwerkende zuigerstang 7, 15 aan het vrije einde waarvan een eerste bevestigingselement 8 is aangebracht en aan het daarvan afgewende vrije einde van welke cilinder 2 een tweede bevestigingselement 9 is aangebracht, welke doortocht 5 is voorzien van een normaal gesloten en door middel van een van buitenaf bereikbare 20 bedieningshandgreep 10 te openen klep, bestaande uit een aan de zuiger aanwezige klepzitting 11 en een ten opzichte daarvan tussen een geopende stand en een gesloten stand beweegbaar kleplichaam 12, dat wordt gedragen door een zich in een zich axiaal door de zuigerstang 7 heen tot voorbij 25 het einde van de cilinder 2 uitstrekkende boring 13 bevindende bedieningsstang 14, waarvan het zich buiten de cilinder bevindende deel de bedieningshandgreep 10 draagt voor het axiaal verplaatsen van de bedieningsstang 14, waarbij de druk van het gas en/of de vloeistof in de beide 30 werkruimten 3, 4, het kleplichaam 12 naar de klepzitting 11 drukt.Fig. 1 shows an adjustable column 1, comprising a cylinder 2 filled with gas and / or liquid, an axially and sealingly movable cylinder dividing the cylinder into two working spaces 3, 4 (see fig. 2), of a passage 5 (see the Figures 2 and 3) piston 6 provided between the two working spaces 3, 4 with a piston rod 7, 15 co-acting axially and sealingly co-acting therewith outside the cylinder 2, at the free end of which a first fastening element 8 is arranged and at the free end remote therefrom from which cylinder 2 a second fastening element 9 is arranged, which passage 5 is provided with a normally closed valve which can be opened by means of an operating handle 10 accessible from the outside, consisting of a valve seat 11 present on the piston and a relative position between an open position and a closed position movable valve body 12, which is carried by an axially through the piston rod 7 extending beyond the end of the cylinder operating rod 14 located in bore 2 extending, the part of which is located outside the cylinder carries the operating handle 10 for axially displacing the operating rod 14, the pressure of the gas and / or the liquid in the two working spaces 3, 4, presses the valve body 12 towards the valve seat 11.

De klepzitting 11 en het kleplichaam 12 zijn vervaardigd van materiaal met een hoge E-modulus, zoals metaal en de naar elkaar gerichte vlakken, die zijn 35 aangeduid met resp. 15 en 16 zijn overeenkomstig gevormd. Ze zijn beide vlak en staan loodrecht op de hartlijn van de 0 "ΐ ft ft. — λ h i y U ύ $ I $The valve seat 11 and the valve body 12 are made of high E-modulus material, such as metal and the faces facing each other, which are indicated by resp. 15 and 16 are formed accordingly. They are both flat and perpendicular to the centerline of the 0 "ΐ ft ft. - λ h i y U ύ $ I $

VV

-5-. ’ kolom 1 die in deze uitvoeringsvoorbeelden nagenoeg volledig omwentelingssymmetrisch is uitgevoerd. In de uitvoering volgens fig. 2 bevindt zich tussen de vlakken 15 en 16 een afdichtring 17.-5-. Column 1, which in these embodiments has an almost completely rotation-symmetrical design. In the embodiment according to Fig. 2 there is a sealing ring 17 between the surfaces 15 and 16.

5 De bedieningshandgreep 10 is gevoerd door een sleuf 18 met de algemene vorm van een deel van een omwenteling van een schroeflijn met geringe spoed in een star met de zuigerstang 7 verbonden bus 19, zodanig dat bij het met de hand verdraaien ten opzichte van de hartlijn van de kolom, 10 dat wil zeggen bij tangentiële verplaatsing van de handgreep 10 de bedieningsstang 14 een axiale verplaatsing ondergaat ten opzichte van de zuigerstang 7 en daarbij het kleplichaam 12 een verplaatsing ondergaat ten opzichte van de klepzitting 11. Een als terugstelorgaan dienst doende 15 torsieveer 20 is enerzijds verbonden met de bus 19, anderzijds door middel van een haakvormig uiteinde met de bedieningshandgreep 10. Hij drukt, zoals uit fig. 1 duidelijk zal zijn, de handgreep 10 naar zijn meest rechtse positie die door de sleuf wordt toegestaan en daarmee naar 20 de gesloten stand van de klep 11, 12.The operating handle 10 is passed through a slot 18 having the general shape of a part of a revolution of a low pitch helix in a sleeve 19 rigidly connected to the piston rod 7, such that when turning by hand with respect to the center line of the column, i.e. when the handle 10 is tangentially displaced, the operating rod 14 undergoes an axial displacement relative to the piston rod 7 and the valve body 12 undergoes a displacement relative to the valve seat 11. A torsion spring serving as a reset member 20 is connected on the one hand to the sleeve 19, on the other hand by means of a hook-shaped end with the operating handle 10. It will, as will be apparent from fig. 1, push the handle 10 to its right-most position which is allowed through the slot and thus towards 20 the closed position of the valve 11, 12.

Wenst een gebruiker de kolom 1 een andere lengte te geven, dan kan hij de bedieningshandgreep 10 zover naar links (zie fig. 1) verplaatsen, dat de klep 11, 12 wordt geopend en de zuiger beweegbaar wordt in de cilinder. In 25 geval van een gasveer zal hij de neiging hebben naar de bovenzijde van de cilinder te bewegen onder invloed van het verschil in kracht op zijn axiale eindvlakken door de gelijke mediumdruk aan beide vlakken. Bij het bereiken van de gewenste lengte van de kolom laat de gebruiker de 30 handgreep 10 los, die onder invloed van de torsieveer 20 zijn meest rechtse stand zal innemen, onder gelijktijdige sluiting van de klep 11, 12, waardoor de kolom in de gewenste stand is geblokkeerd.If a user wishes to give the column 1 a different length, he can move the operating handle 10 to the left (see fig. 1) until the valve 11, 12 is opened and the piston becomes movable in the cylinder. In the case of a gas spring, it will tend to move towards the top of the cylinder under the influence of the difference in force on its axial end faces due to the equal fluid pressure on both faces. Upon reaching the desired length of the column, the user releases the handle 10, which will assume its rightmost position under the influence of the torsion spring 20, while simultaneously closing the valve 11, 12, whereby the column is in the desired position is blocked.

De uitvoering volgens fig. 3 verschilt uitsluitend in 35 die zin van de uitvoering volgens fig. 2, dat in dit geval de met 21 aangeduide zuiger aan zijn ondereinde een 6 ? 0 ( ' C .0 V -6- c omwentelingssymmetrische klepzitting 22 vertoont, terwijl het met die klepzitting 22 samenwerkende vlak van het beweeglijke kleplichaam 23 sferisch is. In dit uitvoeringsvoorbeeld is het kleplichaam 23 vervaardigd van 5 staal en de klepzitting 22 van brons.The embodiment according to Fig. 3 differs only in that of the embodiment according to Fig. 2, in that in this case the piston indicated by 21 has a 6 at its lower end. [010] C-V-6-c has rotationally symmetrical valve seat 22, while the plane of the movable valve body 23 co-acting with said valve seat 22 is spherical. In this exemplary embodiment, the valve body 23 is made of steel and the valve seat 22 of bronze.

Zoals uit de figuren 1 en 2 blijkt kan de torsieveer 20 geheel zijn opgenomen in een huis 24.As can be seen from Figures 1 and 2, the torsion spring 20 can be entirely accommodated in a housing 24.

t 870 0 589t 870 0 589

Claims

1. Column with adjustable length, comprising a cylinder filled with gas and / or liquid, an axially and sealingly movable therein dividing the cylinder into two working spaces, a space provided between these two working spaces with a space extending outside the cylinder, piston rod co-acting coaxially and sealingly thereto, at the end of which extends a first fastening element which extends beyond the cylinder and on the free end of which cylinder a second fastening element is turned away from it, the passage of which piston is provided with a normally closed and actuating means which can be opened from the outside and which can be opened temporarily, consisting of a valve seat present on the piston and a valve body movable relative thereto between an open position and a closed position, which is carried by a rod extending axially through the piston rod bore extending to the end of the cylinder Angle rod, the part of which is outside the cylinder carries an actuating member for axially displacing the actuating rod, the pressure of the gas and / or the liquid in the cylinder pushing the valve body towards the valve seat, characterized in that the valve seat and the valve body is made of high E modulus material and the mating surfaces 25 are correspondingly shaped.

Column according to claim 1, characterized in that the corresponding planes are flat and perpendicular to the axis of the column.

Column according to claim 2, characterized by * a sealing ring located between the two surfaces.

Column according to claim 1, characterized in that the valve seat has rotation symmetry and the surface co-acting therewith is spherical. 8 * 7 r »é * λ. i:; K Vs • v * V * w '-8- f

Column according to claim 4, characterized in that the valve body is made of steel and the valve seat of bronze.

6. Column according to any one of the preceding claims, characterized in that the operating member is designed as a handle extending at least more or less radially from the operating rod and attached thereto, which is passed through a slot with the general shape of a part of a revolution of a helix with a low pitch in a sleeve rigidly connected to the piston rod, such that the operating rod is moved by tangential displacement of the handle. axially displaces relative to the piston rod and valve body displaces relative to the valve seat.

Column according to claim 6, characterized by reset means for urging the handle into which position the valve is closed.

Column according to claim 7, characterized in that the reset means are designed as a torsion spring connected on the one hand to the sleeve or the piston rod, and on the other hand to the handle or the operating rod. \ G "7 Λ f; r.«% F ** v o; «·