WO2004085871A1 - Pneumatische verzögerungsvorrichtung zum abbremsen beweglicher möbelteile - Google Patents

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diameter
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Günther Zimmer
Martin Zimmer
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Zimmer Guenther
Martin Zimmer
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    • F16F9/32—Details
    • F16F9/36—Special sealings, including sealings or guides for piston-rods
    • F16F9/368—Sealings in pistons
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47B—TABLES; DESKS; OFFICE FURNITURE; CABINETS; DRAWERS; GENERAL DETAILS OF FURNITURE
    • A47B88/00—Drawers for tables, cabinets or like furniture; Guides for drawers
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F2226/00—Manufacturing; Treatments
    • F16F2226/02—Surface treatments

Definitions

  • Pneumatic deceleration device for decelerating moving
  • the invention relates to a pneumatic deceleration device for decelerating movable furniture parts, comprising a cylinder and a piston axially guided therein by means of a piston rod loaded by internal and external forces, equipped with at least one piston sealing element acting as a check valve, a piston defining a displacement chamber against the environment the leakage flow between the displacement chamber and the environment is at least stroke direction-dependent and the piston sealing element (s) contact the cylinder inner wall at least in the piston end position in the unpressurised state, wherein the cross section of the cylinder interior widens continuously at least in regions towards the end position along the piston stroke and at least one piston sealing element is formed hose-shaped and in the piston rod end Kolbenend Scheme tightly.
  • EP 1 260 159 A2 discloses a delay device in which the delay forces are generated by means of overshoot and undershoot. The described constructions, however, only disfigure a relatively small negative pressure. Moreover, in the delay stroke, the force of action based on the negative pressure only sets in relatively slowly.
  • the present invention is therefore based on the problem to develop a pneumatic deceleration device, which despite a small space requirement at high braking force allows a quick construction of the braking effect and comes to rest on reaching the final position without collision and / or hard stop.
  • the piston divides the cylinder interior into a pressure chamber and a vacuum chamber.
  • the piston rod is guided sealed in the cylinder. It has a diameter that is less than 35% of the maximum piston diameter
  • FIG. 1 side view of Figure 1;
  • FIG. 6 shows a brake seal which is shown dimetrically
  • FIGS. 1 and 2 show a deceleration device (10) with which, for example, a moving drawer is braked pneumatically in the rear region of its closing path.
  • the retarding device is a cylinder-piston unit, in whose cylinder (11) a piston (30) is guided. From the cylinder (11) protrudes a piston rod (70) out, which carries at its free end a driving pin (71).
  • a bar magnet (72) or another coupling part is embedded.
  • a cylinder (11) is attached to the opposite side outer walls of a drawer.
  • the piston rods (70) for example, over the rear wall of the drawer over.
  • the extended piston rods (70) via the driving pins (71) each have a guide stop or the cabinet rear wall.
  • the bar magnets (72) adhere to the stops or on a correspondingly equipped rear wall.
  • the cylinder of this retarding device (10) generally has a diameter in the range between 8 and 15 millimeters.
  • FIG. 3 shows a retarding device (80) which is used, for example, as a door or flap stopper in furniture.
  • This retarding device (80) essentially comprises a cylinder (81), a spring-loaded piston (84) and a piston rod (85). However, the piston rod end protruding from the cylinder (81) sits in a guide slot (86).
  • the guide bell (86) is out with play on the outside of the cylinder (81).
  • the cylinder (81) is equipped with an outer jacket (82), which in turn with play the guide bell (86) at least in the region of the cylinder (81) sheathed.
  • the retarding device (80) is fastened via the outer jacket (82) to a furniture body wall.
  • the Korpuswandung is for example a Schrankriti- or - intermediate wall, on the front side when closing the door latter comes to rest.
  • the outer jacket (82) is installed so that the extended guide bell (86) protrudes beyond the front of the cabinet side or intermediate wall. The door to be closed contacted with its inner wall in the end region of the closing movement, the guide bell (86) and pushes this - now braked - until complete closure HY the door in the free space (89) between the outer shell (82) and the cylinder (81).
  • the cylinder (11) consists of a largely cylindrical injection-molded plastic part made of thermoplastic material which has frustoconical recesses (12, 13) on both sides, which are centered with a stepped bore (18). broken intermediate bottom (17) are mutually separated.
  • the maximum piston stroke corresponds e.g. about five times the minimum diameter of the larger left recess (12).
  • This left-hand recess (12) represents the non-cylindrical cylinder inner wall.
  • the cross-section of the cylinder inner wall increases starting from the intermediate bottom (17) towards the inserted cylinder bottom (23).
  • the truncated cone slope is eg 1: 140. Depending on the construction, it can range from 1:50 to 1: 250.
  • the cylinder bottom (23) is glued, thermally welded or pressed into the cylinder (11). Hissing the cylinder bottom (23) and the cylinder inner wall (12) is arranged a sealing ring.
  • In the cylinder inner wall (12) is at least one throttle groove (22) ending directly on the cylinder bottom (23). For example, it runs in the middle longitudinal plane and ends a few millimeters before the extended piston (30).
  • the groove (22) has, for example, a V-shaped, channel-shaped or schbrundformigen cross-section, which merges sharp-edged into the frusto-conical cylinder inner wall (11). Possibly. changes the cross cut the throttling groove (22) along its length with respect to the shape and / or the cross-sectional area.
  • a second, short throttle groove can be incorporated into the cylinder inner wall.
  • the right-hand recess is a parking recess (13) for the driving pin (71).
  • the cylinder (11) ends in a flange collar (24) whose diameter is e.g. 135% of the cylinder outer diameter corresponds.
  • a piston rod seal (75) is arranged, see. Also Fi ⁇ gur 4.
  • the double lip seal (75) used here has an outward (77) and an inwardly directed memorislip- pe (76). Both lips (76, 77) are oriented towards the parking recess (13).
  • the inwardly directed circumferential lip (76) surrounds the piston rod (70), while the outer circumferential lip (77) rests in a recess (19) of the stepped bore (18).
  • the recess (19) for axially fixing the seal (75) has a larger inner diameter than the transition (21) between the bore (18) and the Parkausneh- tion (13).
  • the bore (18) - among other things to Abstutzung the seal (75) when retracting the piston rod (70) has such a small Diameter that the piston rod (70) just barely moves.
  • the two-part piston (30) consists of a piston rod adapter (31) and a sealing bearing part (35) together. On the piston (30) two separate - arranged one behind the other piston sealing elements (50, 60) are mounted.
  • the piston rod adapter (31) consists essentially of two cylindrical sections (32, 33).
  • the right-hand section (33) according to FIG. 4 forms the piston rod-side bottom of the piston (30). Its outer diameter is slightly smaller than the smallest inner diameter of the cylinder inner wall (11).
  • the adjacent cylindrical portion (32) serves to support and fix the larger piston sealing element (60).
  • the outer diameter of this section (32) is approximately 46% of the outer diameter of the section (33).
  • the sealing bearing part (35) is attached by means of its frontal blind hole.
  • the connection between the two parts (31, 35) takes place here, for example by frictional connection by means of a transverse press fit. Possibly. the parts (31, 35) are also glued.
  • the outer contour of the sealing bearing part (35) comprises three, for example cylindrical sections (36-38).
  • the first portion (36) radially surrounds the portion (32) of the piston rod adapter (31). Its outer diameter is, for example, about 73% of the smallest diameter of the cylinder inner wall (12).
  • the second, middle section (37) is a waist on which, inter alia, the piston sealing element (50) is mounted. Its outer diameter corresponds for example to approximately 60% of the smallest diameter of the cylinder inner wall (12).
  • the third section (38) is the piston crown.
  • the latter has an outer diameter which is slightly smaller than the smallest diameter of the cylinder inner wall (12).
  • the piston head collar (38) has at least one notch (39) or a bore which connects the piston bottom side end face (40) of the piston (30) with the space (43) surrounding the waist (37).
  • At the transition point between the section (37) and the section (36) is located in the axial collar surface (41) min ⁇ least one example radially extending notch (42).
  • the seal bearing part (35) and the piston rod adapter (31) are made for example by injection molding of a thermoplastic.
  • the piston rod adapter (31) is sprayed onto the En ⁇ de the metal rod (70).
  • the diameter of the piston rod (70) corresponds for example to 17% of the smallest inner diameter of the cylinder inner wall (12). Depending on the design, the diameter range can see between 15 and 35%.
  • the piston sealing element (60) which has the task of a brake cuff, consists of an elastic, rubber-like hose whose length is greater than half of the maximum outside diameter. Here in the embodiment, the length is even larger than the maximum diameter.
  • the tube is drawn in, for example at both ends radially to the configuration of each inner collar (61, 62).
  • the left inner collar (61) according to FIG. 7 has an inner diameter which is at least 10% greater than the outer diameter of the waist (37) when the brake cuff (60) is unloaded. This inner collar (61) touches the waist (37) in no operating state.
  • the brake collar (60) can be arranged gas-tight directly on the outer contour of the piston (30) at least in the region of the piston rod-side end of the piston (30) without an inner collar.
  • the brake collar (60) projects beyond the portion (36) of the piston (30).
  • the brake sleeve (60) is only exemplified by at least three, in the exemplary embodiment over four longitudinal beads (65).
  • the longitudinal sides (65) have - seen in cross section - inwardly longitudinal elevations (66) and externally recessed radially inwardly longitudinal grooves (67), cf. FIGS. 6 and 8.
  • the longitudinal corrugations (65) at least the outer contour can be fully or partially studded or structured in a comparable manner.
  • the piston sealing element (50) is arranged between the outer end side of the left inner collar (61) and the piston head collar (38). It is a double lip seal whose circumferential sealing lips (51, 52) are oriented towards the cylinder bottom (23).
  • the outer sealing lip (51) is dimensioned so that it rests on at least 90% of the front Kolbenverdichtungshubs - ie in the stroke range, which does not reach the cylinder bottom (23) - on the cylinder inner wall (12).
  • the inner sealing lip (52) does not contact the waist (37).
  • an approximately centrally circumferential web (53) is integrally formed on the sealing lips (51, 52) facing away from the end face of the seal (50) on the sealing lips (51, 52) facing away from the end face of the seal (50) on the sealing lips (51, 52) facing away from the end face of the seal (50) an approximately centrally circumferential web (53) is integrally formed. He contacted - promoting a fast sealing effect - During working stroke, the adjacent brake sleeve (60). Possibly.
  • the seals (50, 60) may be integrally connected together at this point.
  • the piston (84) of the deceleration device (80) has in principle a comparable construction as the piston (30) of the deceleration device (10). However, in the exemplary embodiment according to FIG. 3, it has a shorter stroke. It is here for example only about 2.6 times the smallest diameter of the cylinder inner wall (12). Also located between the cylinder bottom (23) and the end face of the piston head, the return spring (90).
  • the piston rod (85) is surrounded by the guide bell (86).
  • the latter is supported on the outer jacket (82) and the outer wall of the cylinder (81).
  • the outer jacket (82) is for this purpose e.g. about 14% longer than the outer cylinder wall. Its bottom is inserted via a pin (83) in the cylinder bottom (23). At the other end it ends in a narrow flange, which possibly serves as a built-in stop.
  • the guide bell (86) is essentially a tubular body which merges into a cylindrical cap (87) at its end projecting beyond the outer jacket (82).
  • the latter has a convex front side in the form of a spherical cap.
  • the radius of the calotte corresponds for example to about one and a half times the outer diameter of the guide bell (86).
  • the gap (89) is at least 14% longer than the piston stroke.
  • FIG. 9 shows a diagram in which forces (F) are plotted over the piston stroke (h) for the variants illustrated in FIGS. 1, 4 and 5.
  • the piston stroke plotted on the abscissa starts at the starting point (S) and ends when the maximum piston stroke is reached at the end point (E). At least pressure-dependent forces (Fd), negative pressure-dependent forces (Fu) and forces caused by friction (Fr) occur in the cylinder-piston unit. The superposition of these forces is called "Fs”.
  • the friction force (Fr) which is primarily caused by the friction of the brake collar, initially drops when the piston (30) retracts due to the transition from static friction to sliding friction.
  • the lowest point of the curve (Fr) - shortly after the start - is reached by the negative pressure of the vacuum chamber (16) which is already fully applied.
  • the friction force increases with increasing overpressure in the displacement chamber (15) up to the area of the intersection of the curves (Fu) and (Fd). From there, the friction-induced force (Fr) increases almost in proportion to the pressure increase in the displacement chamber (15). After the point (P), the frictional force drops rapidly, as already described.
  • Piston rod seal double lip seal, circumferential lip, inside circumferential lip, outside

Abstract

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Verzögerungsvorrichtung zum Abbremsen beweglicher Möbelteile, die einen Zylinder (11, 81) und einen Kolben (30) umfasst, wobei ein Leckagestrom zwischen dem Verdrängungsraum (15) und der Umgebung zumindest hubrichtungsabhängig ist und das oder die Kolbendichtelemente (50, 60) die Zylinderinnenwandung zumindest in der Kolbenendlage im drucklosen Zustand kontaktieren und wobei sich der Querschnitt des Zylinderinnenraumes (15) entlang des Kolbenhubes zumindest bereichsweisestetig zur Endlage hin aufweitet. Mindestens ein zum Verdrängungsraum hinorientiertes Kolbendichtelement (60) ist schlauchförmig ausgebildet und im kolbenstangenseitigen Kolbenendbereich (33) dicht anliegend fixiert. Die im Zylinder (11, 81) abgedichtet geführte Kolbenstange (70, 85) hat einen Durchmesser, der kleiner als 35% des maximalen Kolbendurchmessers ist. Mit der vorliengenden Erfindung wird eine pneumatische Verzögerungsvorrichtung weiterentwickelt, die trotz eines kleinen Bauraumbedarfs bei hoher Bremskraft einen schnellen Aufbau der Bremswirkung ermöglicht.

Description

Pneumatische Verzögerungsvorrichtung zum Abbremsen beweglicher
Möbel eile
Beschreibung :
Die Erfindung betrifft eine pneumatische Verzögerungsvorrichtung zum Abbremsen beweglicher Möbelteile, die einen Zylinder und einen, in diesem mittels einer durch interne und externe Kräfte belasteten Kolbenstange axial geführten, mit mindestens einem als Rückschlagventil wirkenden Kolbendichtelement ausgestatteten, einen Verdrängungsraum gegen die Umgebung abgrenzenden Kolben umfasst, wobei der Leckagestrom zwischen dem Verdrängungsraum und der Umgebung zumindest hubrichtungsabhän- gig ist und das oder die Kolbendichtelemente die Zylinderinnenwandung zumindest in der Kolbenendlage im drucklosen Zustand kontaktieren, wobei sich der Querschnitt des Zylinderinnenraumes entlang des Kolbenhubes zumindest bereichsweise stetig zur Endlage hin aufweitet und wobei mindestes ein Kolbendichtelement schlauchformig ausgebildet ist und im kolbenstangenseitigen Kolbenendbereich dicht anliegt.
Eine derartige Vorrichtung ist als Teil eines Führungssystems aus der DE 101 14 596 bekannt. Allerdings arbeitet die dort beschriebene Zylinderkolbeneinheit im Verzögerungshub nur gegen ein Druckluftpolster. Ferner ist aus der EP 1 260 159 A2 eine Verzogerungsvor rich- tung bekannt, in der die Verzogerungskrafte mittels Über- und Unterdr ck erzeugt werden. Die beschriebenen Konstruktionen lassen jedoch nur einen relativ kleinen Unterdruck entstellen. Zudem setzt im Verzogerungshub die auf dem Unterdruck basierende Kraftwirkung nur relativ langsam ein.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, eine pneumatische Verzogerungsvorrichtung zu entwickeln, die trotz eines kleinen Bauraumbedarfs bei hoher Bremskraft einen schnellen Aufbau der Bremswirkung ermöglicht und die bei Erreichen der Endlage ohne Ruckprall und/oder harten Anschlag zum Stillstand kommt.
Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelost. Dazu teilt der Kolben den Zylinderinnenraum in einen Druck- und einen Unterdruckraum auf. Die Kolbenstange ist im Zylinder abgedichtet gefuhrt. Sie hat einen Durchmesser, der kleiner ist als 35% des maximalen Kolbendurchmessers
Aufgrund der Verwendung einer Kolbenstange mit relativ kleinem Durchmesser kann die kolbenstangenseitige Kolbenflache gegenüber den Produkten aus dem Stand der Technik erheblich vergrößert werden, wodurch ohne Bauraumanderung die Verzogerungs- kraft allein durch die Wirkung des Unterdrucks vergrößert wird. Mit Hilfe der schlauchformigen Kolbendichtung, die zudem im kolbenstangenseitigen Kolbenendbereich befestigt ist, hat man eine Bremsmanschette, die sich schnell und zuverlässig an der Zylinderinnenwandung anlegt. Dadurch wird die Verzoge- rungswirkung nochmals verstärkt. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unter- ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung schematisch dar- gestellter Ausführungsformen.
Figur 1 Verzögerungsvorrichtung im Längsschnitt;
Figur 2 Seitenansicht zu Figur 1;
Figur 3 Verzögerungsvorrichtung mit Mantelglocke im Längsschnitt;
Figur 4 Kolben bei ausgefahrener Kolbenstange im Längsschnitt;
Figur 5 einfahrender Kolben zu Figur 4;
Figur 6 dimetrisch dargestellte Bremsdichtung;
Figur 7 Längsschnitt der Bremsdichtung;
Figur 8 Querschnitt der Bremsdichtung;
Figur 9 Kraft-Weg-Diagramm.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Verzögerungsvorrichtung (10) dargestellt, mit der beispielsweise eine zufahrende Schublade im hinteren Bereich ihres Schließweges pneumatisch abgebremst wird. Die Verzögerungsvorrichtung ist eine Zylinder- Kolbeneinheit, in deren Zylinder (11) ein Kolben (30) geführt ist. Aus dem Zylinder (11) ragt eine Kolbenstange (70) heraus, die an ihrem freien Ende einen Mitnehmerzapfen (71) trägt. Im Mitnehmerzapfen (71) ist beispielsweise ein Stabmagnet (72) oder ein anderes Kupplungsteil eingelassen.
Im erwähnten Einbaubeispiel ist je ein Zylinder (11) an den einander gegenüberliegenden Seitenaußenwandungen einer Schublade befestigt. Die Kolbenstangen (70) stehen z.B. über die Rückwandung der Schublade über. Beim Einfahren der Schublade kontaktieren im hinteren Wegbereich die ausgefahrenen Kolbenstangen (70) über die Mitnehmerzapfen (71) je einen Führungsanschlag oder die Schrankrückwand. Über die nun zwangsweise einfahrenden Kolbenstangen (70) werden in den Verzögerungsvor- richtungen (10) die Schublade bis zum Erreichen der Schubladenendlage abgebremst. Die Stabmagnete (72) haften an den Anschlägen bzw. an einer entsprechend ausgestatteten Rückwand. Beim Öffnen der Schublade bleibt die Magnethaftung bis zum vollständigen Ausziehen der Kolbenstange (70) erhalten. Der Zylinder dieser Verzögerungsvorrichtung (10) hat in der Regel einen Durchmesser der im Bereich zwischen 8 und 15 Millimeter liegt .
Figur 3 zeigt eine Verzögerungsvorrichtung (80), die bei- spielsweise als Tür- oder Klappenstopper in Möbeln zum Einsatz kommt. Diese Verzögerungsvorrichtung (80) umfasst im Wesentlichen einen Zylinder (81) einen federbelasteten Kolben (84) und eine Kolbenstange (85) . Allerdings sitzt das aus dem Zylinder (81) herausragende Kolbenstangenende in einer Führungsglo- cke (86) . Die Führungsglocke (86) ist mit Spiel außen am Zylinder (81) geführt. Der Zylinder (81) ist mit einem Außenmantel (82) ausgestattet, der wiederum mit Spiel die Führungsglocke (86) zumindest im Bereich des Zylinders (81) ummantelt.
Als Türstopper wird die Verzögerungsvorrichtung (80) über den Außenmantel (82) an einer Möbelkorpuswandung befestigt. Die Korpuswandung ist beispielsweise eine Schrankseiten- oder - Zwischenwand, an deren Stirnseite beim Schließen der Tür letztere zur Anlage kommt. Der Einbau des Außenmantels (82) er- folgt so, dass die ausgefahrene Führungsglocke (86) über die Stirnseite der Schrankseiten- oder -Zwischenwand übersteht. Die zu schließende Tür kontaktiert mit ihrer Innenwandung im Endbereich der Schließbewegung die Führungsglocke (86) und schiebt diese - nun abgebremst - bis zum vollständigen Schlie- ßen der Tür in den Freiraum (89) zwischen dem Außenmantel (82) und dem Zylinder (81) .
Beim Öffnen der Tür wird die Führungsglocke (86) aufgrund der im Zylinder (81) eingebauten Rückstellfeder (90) wieder vollständig ausgefahren.
Bei der Verzögerungsvorrichtung (10) nach den Figuren 1 und 2 besteht der Zylinder (11) aus einem weitgehend zylindrischen spritzgegossenen Kunststoffteil aus thermoplastischem Kunststoff, das beidseitig kegelstumpfförmige Ausnehmungen (12, 13) aufweist, die durch einen zentrisch mit einer gestuften Bohrung (18) durchbrochenen Zwischenboden (17) gegeneinander ge- trennt sind. Der maximale Kolbenhub entspricht z.B. dem ca. Fünffachen des minimalen Durchmessers der größeren, linken Ausnehmung (12) .
Diese linke Ausnehmung (12) stellt die nichtzylindrische Zy- linderinnenwandung dar. Der Querschnitt der Zylinderinnenwandung vergrößert sich ausgehend vom Zwischenboden (17) hin zum eingesetzten Zylinderboden (23) . Die KegelstumpfSteigung beträgt z.B. 1:140. Je nach Bauausführung kann sie in einem Bereich von 1:50 bis 1:250 liegen. Der Zylinderbo- den (23) sitzt verklebt, thermisch verschweißt oder einge- presst im Zylinder (11) . Zischen dem Zylinderboden (23) und der Zylinderinnenwandung (12) ist ein Dichtring angeordnet. In der Zylinderinnenwandung (12) befindet sich mindestens eine direkt am Zylinderboden (23) endende Drosselnut (22) . Sie ver- läuft z.B. in Mittenlängsebene und endet wenige Millimeter vor dem ausgefahrenen Kolben (30) . Die Nut (22) hat beispielsweise einen v-förmigen, kanalförmigen oder halbrundformigen Querschnitt, der in die kegelstumpfförmige Zylinderinnenwandung (11) scharfkantig übergeht. Ggf. ändert sich der Quer- schnitt der Drosselnut (22) entlang seiner Lange bezuglich der Form und/oder der Querschnittsflache. Für einen schnellen Druckabbau auf den letzten Hubwegmillimetern kann eine zweite, kurze Drosselnut in die Zylinderinnenwandung eingearbeitet werden.
Die rechte Ausnehmung ist eine Parkausnehmung (13) für den Mitnehmerzapfen (71). In diesem Bereich endet der Zylinder (11) in einem flanschformigen Kragen (24), dessen Durch- messer z.B. 135% des Zylinderaußendurchmessers entspricht.
Beidseitig ist der Flanschkragen (24) auf den Zylinderaußendurchmesser abgeflacht, vgl. Figur 2.
In der mehrfach gestuften Bohrung (18) des Zwischenbodens (17) ist eine Kolbenstangendichtung (75) angeordnet, vgl. auch Fi¬ gur 4. Die hier verwendete Zweilippendichtung (75) hat eine nach außen (77) und eine nach innen gerichtete Umfangslip- pe (76) . Beide Lippen (76, 77) sind zur Parkausnehmung (13) hin orientiert. Die nach innen gerichtete Umfangslippe (76) umschließt die Kolbenstange (70), wahrend die äußere Umfangslippe (77) in einer Eindrehung (19) der gestuften Bohrung (18) anliegt. Die Eindrehung (19) hat zur axialen Fixierung der Dichtung (75) einen größeren Innendurchmesser als der Übergang (21) zwischen der Bohrung (18) und der Parkausneh- mung (13) . Zwischen der Dichtung (75) und dem Zylinderinnenraum (15, 16), in dem sich der Kolben (30) bewegt, hat die Bohrung (18) - u.a. zur Abstutzung der Dichtung (75) beim Einfahren der Kolbenstange (70) einen so kleinen Durchmesser, dass sich die Kolbenstange (70) gerade noch mit Spiel bewegt.
Der zweiteilige Kolben (30) setzt sich aus einem Kolbenstangenadapter (31) und einem Dichtungslagerteil (35) zusammen. Auf dem Kolben (30) sind zwei separate - hintereinander angeordnete Kolbendichtelemente (50, 60) gelagert. Der Kolbenstangenadapter (31) besteht im Wesentlichen aus zwei zylindrischen Abschnitten (32, 33) . Der nach Figur 4 rechte Abschnitt (33) bildet den kolbenstangenseitigen Boden des Kol- bens (30) . Sein Außendurchmesser ist geringfügig kleiner als der kleinste Innendurchmesser der Zylinderinnenwandung (11) . Der benachbarte zylindrische Abschnitt (32) dient der Lagerung und der Fixierung des größeren Kolbendichtelements (60). Der Außendurchmesser dieses Abschnittes (32) beträgt ca. 46% des Außendurchmessers des Abschnitts (33) .
Auf den Abschnitt (32) ist das Dichtungslagerteil (35) mittels seiner stirnseitigen Sacklochbohrung aufgesteckt. Die Verbindung beider Teile (31, 35) erfolgt hier z.B. durch Kraft- schluss mittels eines Querpresssitzes. Ggf. werden die Teile (31, 35) auch verklebt. Die Außenkontur des Dichtungslagerteils (35) umfasst drei beispielsweise zylindrische Abschnitte (36-38). Der erste Abschnitt (36) umgibt radial den Abschnitt (32) des Kolbenstangenadapters (31) . Sein Außendurch- messer beträgt z.B. ca. 73% des kleinsten Durchmessers der Zylinderinnenwandung (12). Der zweite, mittlere Abschnitt (37) ist eine Taille, auf der u.a. das Kolbendichtelement (50) gelagert ist. Sein Außendurchmesser entspricht beispielsweise ca. 60% des kleinsten Durchmessers der Zylinderinnenwan- düng (12). Der dritte Abschnitt (38) ist der Kolbenbodenkragen. Letzterer hat einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der kleinste Durchmesser der Zylinderinnenwandung (12). Der Kolbenbodenkragen (38) weist mindestens eine Kerbe (39) oder eine Bohrung auf, die die kolbenbodenseitige Stirnseite (40) des Kolbens (30) mit dem die Taille (37) umgebenden Raum (43) verbindet. An der Übergangsstelle zwischen dem Abschnitt (37) und dem Abschnitt (36) befindet sich in der axialen Bundfläche (41) min¬ destens eine z.B. radial verlaufende Kerbe (42).
Das Dichtungslagerteil (35) und der Kolbenstangenadapter (31) sind z.B. durch Spritzgießen aus einem Thermoplast hergestellt. Hierbei wird der Kolbenstangenadapter (31) auf das En¬ de der metallischen Kolbenstange (70) aufgespritzt. Zur Verbesserung des Sitzes des Kolbenstangenadapters (31) auf der Kolbenstange (70) weist diese im Endbereich z.B. eine Abflachung, eine Kerbe oder eine vergleichbare Kaltverformung auf. Der Durchmesser der Kolbenstange (70) entspricht beispielsweise 17% des kleinsten Innendurchmessers der Zylinderinnenwandung (12) . Je nach Bauform kann der Durchmesserbereich zwi- sehen 15 und 35% liegen.
Zwischen dem Kolbenstangenadapter (31) und dem Dichtungslagerteil (35) ist das schlauchförmige Kolbendichtelement (60), vgl. Figuren 6-8, fest und dicht sitzend befestigt. Das Kol- bendichtelement (60), das die Aufgabe einer Bremsmanschette hat, besteht aus einem elastischen, gummiartigen Schlauch, dessen Länge größer ist als die Hälfte des maximalen Außendurchmessers. Hier im Ausführungsbeispiel ist die Länge sogar größer als der maximale Durchmesser. Der Schlauch ist z.B. an beiden Enden radial zur Ausgestaltung je eines Innenkragens (61, 62) eingezogen. Der nach Figur 7 linke Innenkragen (61) hat einen Innendurchmesser, der bei unbelasteter Bremsmanschette (60) mindestens um 10% größer ist als der Außendurchmesser der Taille (37). Dieser Innenkragen (61) be- rührt in keinem Betriebszustand die Taille (37). Der nach Figur 7 rechte Innenkragen (62) ist unter einer Vergrößerung des Querschnittes axial beidseitig verstärkt. Er (62) ist im Bereich dieser Verstärkungen zwischen dem Kolbenstangenadapter (31) und dem Dichtungslagerteil (35) dicht eingeklemmt. In den axialen Kontaktstellen zwischen den Teilen (31, 35) und dem Innenkragen (62) sind in den Teilen (31, 35) zur Verbesserung der Dicht- und Fixierwirkung entsprechende axiale Eindre- hungen vorhanden. Der Innendurchmesser des Innenkragens (62) entspricht dem Außendurchmesser des Abschnitts (32) .
Alternativ kann die Bremsmanschette (60) zumindest im Bereich des kolbenstangenseitigen Endes des Kolbens (30) ohne einen Innenkragen direkt auf der Außenkontur des Kolbens (30) gas- dicht angeordnet sein.
Im montierten Zustand überragt die Bremsmanschette (60) den Abschnitt (36) des Kolbens (30) . Hierbei liegt die Bremsmanschette (60) nur beispielhaft über mindestens drei, im Ausfüh- rungsbeispiel über vier Längssicken (65) auf. Die Längssi- cken (65) haben dazu - im Querschnitt gesehen - nach innen hin Längserhebungen (66) und außen radial nach innen vertiefte Längsnuten (67), vgl. Figuren 6 und 8. Anstelle der Längssicken (65) kann zumindest die Außenkontur ganz oder bereichs- weise genoppt oder in vergleichbarer Weise strukturiert sein.
Zwischen der äußeren Stirnseite des linken Innenkragens (61) und dem Kolbenbodenkragen (38) ist das Kolbendichtelement (50) angeordnet. Es ist eine Doppellippendichtung, deren umlaufende Dichtlippen (51, 52) zum Zylinderboden (23) hin orientiert sind. Die äußere Dichtlippe (51) ist so dimensioniert, dass sie über mindestens 90% des vorderen Kolbenverdichtungshubs - also in dem Hubbereich, der nicht an den Zylinderboden (23) heranreicht - an der Zylinderinnenwandung (12) anliegt. Die innere Dichtlippe (52) kontaktiert die Taille (37) nicht.
Auf der den Dichtlippen (51, 52) abgewandten Stirnseite der Dichtung (50) ist ein ca. mittig umlaufender Steg (53) angeformt. Er kontaktiert - eine schnelle Dichtwirkung fördernd - beim Arbeitshub die benachbarte Bremsmanschette (60). Ggf. können die Dichtungen (50, 60) an dieser Stelle miteinander einteilig verbunden sein.
Der Kolben (84) der Verzögerungsvorrichtung (80) hat prinzipiell einen vergleichbaren Aufbau wie der Kolben (30) der Verzögerungsvorrichtung (10). Allerdings hat er im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 einen kürzeren Hub. Er beträgt hier z.B. nur etwa das 2,6-fache des kleinsten Durchmessers der Zylinderinnenwandung (12). Auch befindet sich zwischen dem Zylinderboden (23) und der Stirnseite des Kolbenbodens die Rückholfeder (90) .
Da beim Schließen der Möbeltür auf den ausgefahrenen Teil der Verzögerungsvorrichtung (80) Querkräfte wirken, ist die Kolbenstange (85) mit der Führungsglocke (86) umgeben. Letztere stützt sich am Außenmantel (82) und der äußeren Wandung des Zylinders (81) ab. Der Außenmantel (82) ist dazu z.B. um ca. 14% länger als die äußere Zylinderwandung. Sein Boden ist über einen Zapfen (83) in den Zylinderboden (23) eingesteckt. An seinem anderen Ende endet er in einem schmalen Flansch, der ggf. als Einbauanschlag dient.
Die Führungsglocke (86) ist im Wesentlichen ein rohrförmiger Körper, der an seinem über den Außenmantel (82) überstehenden Ende in eine zylindrische Kappe (87) übergeht. Letztere hat außen eine ballige Stirnseite in Form einer Kugelkalotte. Der Radius der Kalotte entspricht z.B. ca. dem Eineinhalbfachen des Außendurchmessers der Führungsglocke (86) . Um beim Einfahren der Führungsglocke (86) die Bremswirkung durch das Verdrängen der Luft im Spaltraum (89) zwischen dem Zylinder (81) und dem Außenmantel (82) nicht unnötig zu vergrößern, ist der Spaltraum (89) um mindestens 14% länger als der Kolbenhub. Figur 9 zeigt ein Diagramm, in dem Kräfte (F) über dem Kolbenhubweg (h) für die in den Figuren 1, 4 und 5 dargestellten Va- rianten aufgetragen sind. Der auf der Abszisse aufgetragene Kolbenhubweg beginnt mit dem Startpunkt (S) und endet bei Erreichen des maximalen Kolbenhubs im Endpunkt (E) . In der Zylinder-Kolbeneinheit treten mindestens druckabhängige Kräfte (Fd) , unterdruckabhängige Kräfte (Fu) und durch Reibung verursachte Kräfte (Fr) auf. Die Superposition dieser Kräfte wird mit „Fs" bezeichnet.
Wird nun eine Verzögerungsvorrichtung (10) im Arbeitshub belastet, vgl. auch Figur 5, so baut sich vor dem Kolben (30) im Verdrängungsraum (15) kontinuierlich ein Überdruck auf. Dieser Überdruck steigt bis zu einem Entlastungspunkt (P) des Kolbenhubs an. Am Entlastungspunkt (P) löst sich die äußere Dichtlippe (51) von der Zylinderinnenwandung (12) ab. An diesem Punkt bzw. in der näheren Umgebung dieses Punktes ist der In- nendurchmesser der Zylinderinnenwandung (12) aufgrund der nichtzylindrischen Innenwandungsausführung so groß, dass die Dichtfunktion der Lippe (51) sicher nicht mehr gewährleistet ist. Die verdichtete Luft strömt zwischen der Bremsmanschette (60) und der Zylinderinnenwandung (12) in den Unter- druckraum (16) . Dabei benutzt die Luft zunächst die Längssi- cken (65), vgl. Figur 6. Nahezu zeitgleich entspannt sich durch das Abströmen der im Raum (43) gestauten Luft die Bremsmanschette (60). Ihre Außenkontur löst sich, primär aufgrund der Rückfederwirkung des elastischen Manschettenwerkstoffs, - noch vor Erreichen der Kolbenendlage - nahezu vollständig von der Zylinderinnenwandung (12), vgl. Figur 4. Wenigstens die Reibkraft (Fr) im Kolbenbereich fällt somit auf fast Null zurück. Mit dem Beginn des Arbeitshubs baut sich sehr schnell im Unterdruckraum (16) ein maximaler Unterdruck (Um) auf. Die Schnelligkeit des Unterdruckaufbaus ergibt sich aus dem geringen Restluftvolumen im Unterdruckraum (16) . Bei ausgefahrenem Kolben (30) sind es nur wenige Kubikmillimeter. Der entstehende Unterdruck und der sich im Verdrängungsraum (15) aufbauende Überdruck saugen bzw. pressen die Bremsmanschette (60) gegen die Zylinderinnenwandung (12), vgl. Figur 5. Ab dem Punkt (K) auf der Diagrammabszisse beginnt die in der Zylinderinnenwan- düng (12) eingelassene Drosselnut (22), vgl. Figur 1. Von diesem Punkt an strömt Luft aus dem Verdrängungsraum (15) an der Lippendichtung (50) vorbei über die Längssicken (65) in den Unterdruckraum (16) . Daher fällt die Kurve (Fu) ab dem Punkt (K) allmählich auf Null ab.
Die primär durch die Reibung der Bremsmanschette verursachte Reibkraft (Fr) fällt beim Einfahren des Kolbens (30) zunächst durch den Übergang von der Haftreibung auf die Gleitreibung ab. Der unterste Punkt der Kurve (Fr) - kurz nach dem Start - wird durch den hier schon voll anliegenden Unterdruck des Unterdruckraums (16) erreicht. Nach und nach steigt die Reibkraft mit zunehmendem Überdruck im Verdrängungsraum (15) bis in den Bereich des Schnittpunktes der Kurven (Fu) und (Fd) an. Ab dort steigt die reibungsverursachte Kraft (Fr) nahezu proportional zum Druckanstieg in der Verdrängungskammer (15) an. Nach dem Punkt (P) fällt die Reibkraft - wie schon beschrieben - rapide ab.
Bezugszeichenliste:
10 Verzogerungsvorrichtung mit Mitnehmerzapfen
11 Zylinder 12 Ausnehmung, links; Zylinderinnenwandung
13 Ausnehmung, rechts; Parkausnehmung
15 Verdrangungsraum, Zylinderinnenraum
16 Unterdruckraum, Zylinderinnenraum 17 Zwischenboden
18 Bohrung, gestuft
19 Eindrehung
21 Übergang
22 Drosselnut 23 Zylinderboden
24 Flanschkragen
30 Kolben, zweiteilig 31 Kolbenstangenadapter
32 Abschnitt, links
33 Abschnitt, rechts
35 Dichtungslagerteil 36 Abschnitt, erster, rechts
37 Abschnitt, zweiter, Mitte; Taille
38 Abschnitt, dritter, links; Kolbenbodenkragen
39 Kerbe, axial
40 Stirnflache 41 Bundflache
42 Kerbe, radial
43 Zylinderraum (um Taille) Kolbendichtelement, Zweilippendichtung Dichtlippen, außen Dichtlippen, innen, ohne Anlage Rückensteg
Bremsmanschette, Kolbendichtelement, schlauchformig Innenkragen, links Innenkragen mit Verstärkung, rechts Längssicken Längserhebungen Längsnuten
Kolbenstange Mitnehmerzapfen Stabmagnet
Kolbenstangendichtung, Zweilippendichtung Umfangslippe, innen Umfangslippe, außen
Verzögerungsvorrichtung mit Außenglocke
Zylinder
Außenmantel
Zapfen
Kolben
Kolbenstange
Führungsglocke
Kappe
Spaltraum, Freiraum 90 Rückstellfeder
E Hubende F Kraft
Fd Druckkraft
Fr Reibkraft
Fs Kraftsuperposition
Fu Unterdruckkraft h Kolbenhubweg
K Beginn der Drosselnut (22)
P Entlastungspunkt
S Hubstartpunkt
Um max. Unterdruck

Claims

Patentansprüch :
1. Pneumatische Verzögerungsvorrichtung zum Abbremsen beweglicher Möbelteile, die einen Zylinder (11, 81) und einen, in diesem mittels einer durch interne und externe Kräfte belasteten Kolbenstange (70, 85) axial geführten, mit mindestens ei- nem als Rückschlagventil wirkenden Kolbendichtelement (50) ausgestatteten, einen Verdrängungsraum (15) gegen die Umgebung abgrenzenden Kolben (30) umfasst,
- wobei der Leckagestrom zwischen dem Verdrängungsraum (15) und der Umgebung zumindest hubrichtungsabhängig ist und das oder die Kolbendichtelemente (50, 60) die Zylinderinnenwandung zumindest in der Kolbenendlage im drucklosen Zustand kontaktieren,
- wobei sich der Querschnitt des Zylinderinnenraumes (15) entlang des Kolbenhubes zumindest bereichsweise stetig zur End- läge hin aufweitet und
- wobei mindestes ein Kolbendichtelement (60) schlauchformig ausgebildet ist und im kolbenstangenseitigen Kolbenendbereich (33) dicht anliegt, dadurch gekennzeichnet, - dass der Kolben (30, 84) den Zylinderinnenraum (12) in einen Druck- (15) und einen Unterdruckraum (16) aufteilt,
- dass die Kolbenstange (70, 85) im Zylinder (11, 81) abgedichtet geführt ist und
- dass die Kolbenstange (70, 85) einen Durchmesser hat, der kleiner ist als 35% des maximalen Kolbendurchmessers.
2. Verzögerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Zylinderinnenwandung (12) kontaktieren- de Bereich des Kolbendichtelements (60) langer ist als die Hälfte seines maximalen Außendurchmessers.
3. Verzogerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Räume (15, 16) maximal um 5% differieren.
4. Verzogerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (15) und der Unterdruckraum (16) über eine Drosselnut (22) verbunden sind, sobald das vorderste Dichtelement (50) des Kolbens (30, 83) die Drosselnut (22) überfahren hat.
5. Verzogerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in der die Zylinderinnenwandung (12) kontaktierenden Oberflache das oder die Kolbendichtelemen- te (50, 60) grundwerkstoffsfremde Werkstoffe chemisch gebunden oder physikalisch eingelagert sind.
6. Verzogerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die grundwerkstoffsfremden Werkstoffe Halogene sind.
7. Verzogerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Verdrangungsraum (15) in der der Kolbenstange (70, 85) abgewandten Seite des Zylinders (11, 81) liegt .
8. Verzögerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente (50, 60, 75) aus Nitril- Butadien-Kautschuk sind, in dessen gesamter Oberfläche Halogene chemisch gebunden sind.
9. Verzögerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbendichtelement (60) auf seinem äußeren Umfang mindestens eine Längsnut (67) aufweist.
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