DE2408052A1

DE2408052A1 - Laengenverstellbare gasfeder

Info

Publication number: DE2408052A1
Application number: DE19742408052
Authority: DE
Inventors: Fritz Bauer; Ludwig Stadelmann
Original assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Current assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Priority date: 1974-02-20
Filing date: 1974-02-20
Publication date: 1975-08-28
Also published as: US3966182A; US3963101A; DE2408052B2; FR2282575B1; DE2408052C3; GB1505702A; GB1505757A; FR2282575A1

Description

"Längenverstellbare Gasfedert' "Langenverstellbare Gasfeder Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare, druckgasgefüllte Gasfeder, insbesondere zum stufenlosen Höhenverstellen von Stuhlsitzen, Tischen 0. dgl., mit zwei koaxial ineinander angeordneten Zylindern, mit einem in dem Innenzylinder verschiebbar angeordneten und an dessen Innenwand mit einer Dichtung anliegenden, den Innenraum des Innenzylinders in zwei Gehauseräume aufteilenden Kolben, der mit einer zu einem Zylinderende hin nach außen abgedichtet herausgeführten Kolbenstange verbunden ist, wobei der kolbenstangenseitige Gehäuseraum ständig über mindestens eine Öffnung mit dem Ringraum zwischen den Zylindern verbunden ist, und mit einem am gegenüberliegenden Ende angeordneten, von außen koaxial betätigbaren Ventil zum Verbinden oder Trennen des anderen Gehäuseraums mit dem Ringraum über mindestens eine Durchströmöffnung Eine derartige aus der DT-O& 1 812 282. bekannte Längenverstellbare Gasfeder weist an ihrem dem kolbenstangenseitigen Ende entgegengesetzten Ende im Verschlußstopfen des Außenzylinders und Innenzylinders einen Ventilstößel auf, der in die Gasfeder zum Verbinden des Gehäuseraums mit dem Ringraum hineingeschoben werden kann.
Im Innenteil des Verschlußstopfens ist eine Bohrung von etwas größerem Durchmesser als der zylindrische Teil des Auslöse stiftes und eine Erweiterung der Bohrung zur Aufnahme einer Dichtung vorgesehen, wobei zwischen diesem inneren Teil des Verschlußstopfens und dessen Außenteil ein einerseits über eine Bohrung im Innenteil mit dem zylinderförmigen Ringraum verbundener und andererseits über einen bei eingedrücktem Betätigungsstift zwischen dessen Ringnut und der Innenwand der Dichtung gebildeten Durchlaßraum mit dem vom Verschlußstück begrenzten Gehäuseraum verbindbarer Umgehungsraum vorgesehen ist.
Bei dieser bekanntenslängenverstellbarenGasfeder ist also ein gesondertes Ventil an einem Ende angebracht.
Diese längenverstellbare Gasfeder hat sich in der Praxis außerordentlich bewährt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine längenverstellbare Gasfeder der eingangs beschriebenen Art bezüglich ihres Bau- und Montageaufwandes zu vereinfachen und gleichzeitig ihre Zuverlässigkeit zu steigern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der an seiner ventilseitigen Stirnseite abgeschlossene, mit dieser Stirnseite nach außen frei liegende und in seiner Wand die Durchströmöffnung aufweisende Innenzylinder im Bereich der Durchströmöffnung abgedichtet, im Außenzylinder geführt und zwischen zwei Stellungen axial verschiebbar ist, in denen die Durchströmöffnung entweder gegenüber dem Ringraum abgedichtet oder mit diesem verbunden ist. Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß der Innenzylinder gleichzeitig als Ventil und dessen Auslöseeinrichtung dient, ohne daß ein nennenswerter zusätzlicher Aufwand bezüglich der Ausbildung des Innenzylinders erforderlich ist. Praktisch der gesamte, sonst für das Ventil notwendige Aufwand kann somit entfallen.
Dadurch, daß der Innenzylinder zwangsläufig einen größeren Durchmesser als der Betätigungsstift eines Ventiles hat, ist auch eine bessere Abdichtung nach außen gewährleistet.
Es kommt hinzu, daß ohne Vergrößerung der Baulänge und des Außendurchmessers der Gasfeder der Gasraum vergrößert wird, da ja der Innenzylinder sich mindestens bis zu der dem kolbenstangenseitigen Ende entgegengesetzten Stirnseite der Gasfeder erstreckt, so daß die Federungseigenschaften der Feder in auf eine bestimmte Länge eingestellter Lage verbessert werden.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen es, daß der Innenzylinder an dem dem kolbenstangenseitigen Ende entgegengesetzten Ende des Außenzylinders in einer einfachen Buchse geführt ist. Vorteilhafterweise weist er einen ein Herausschieben aus dem Außenzylinder verbiindemden Anschlag auf, der als gegen die innere Stirnseite der Buchse anliegender Ringbund ausgebildet sein kann, wobei ein solcher Ringbund in einfacher Weise durch eine Ausrollung des Innenzylinders gebildet sein kann. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Durchströmöffnung im Bereich eines durch eine Einschnürung der Wand des Innenzylinders gebildeten Ringkanals liegt, der beim Hineinschieben des Innenzylinders in die Gasfeder eine Dichtung in der Buchse überbrückt.
Um Verkantungen des Innenzylinders und der Kolbenstange und damit die Gefahr eines Undichtwerdens der Gasfeder zu unterbinden, ist es von Vorteil, wenn der Innenzylinder an seinem kolbenstangenseitigen Ende radial praktisch spielfrei geführt ist, wobei diese Führung dadurch bewirkt sein kann, daß der Innenzylinder auf einem rohrförmigen Ansatz einer den Außenzylinder gasdicht verschließenden und die Kolbenstange abgedichtet aus dem Außenzylinder heraus führenden Verschlußbuchse radial gerührt ist.
Die Durchströmöffnung in der Wand des Innenzylinders kann in einfacher Weise durch entsprechende Dimensionierung als Strömungsdrossel ausgebildet sein.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 einen Axial-Längs-Schnitt durch eine Gasfeder gemäß der Erfindung mit als Betätigungsventil dienendem Innenzylinder bei geschlossenem Zustand des Ventils und Fig. 2 die Gasfeder in einer Darstellung gemäß Fig. 1 mit betätigtem Ventil.
Die Gasfeder weist ein Gehäuse 1 auf, das im wesentlichen aus zwei konzentrisch ineinander angeordneten Stahlrohren mit unterschiedlichem Durchmesser, nämlich einem Innenzylinder 2 und einem Außenzylinder ), besteht. In dem Innenzylinder 2 ist ein mit einer Ringdichtung 4 an seinem Außenumfang abgedichtet an der Innenwand des Innenzylinders 2 anliegender Kolben 5 axial verschiebbar geführt, der an einem Hohlzapfen 6 einer koaxial zum Gehäuse aus diesem herausgeführten Kolbenstange 7 befestigt ist Hierzu ist die Kolbens tange in einer Verschlußbuchse 8 radial praktisch spielfrei geführt, die mit Preßsitz in den Außenzylinder 5 eingesetzt und mittels einer Ringdichlung 9 an ihrem Außen umfang gegenüber diesem abgedichtet ist. Gegen ein Herausschieben aus dem Außenzylinder 5 ist diese Verschlußbuchse 8 dadurch eine ihre außenliegende Stirnseite übergreifende Umbördelung lo des Außenzylinders 5 gesichert.
In einer zylinderförmigen Ausnehmung 11 in der Verschlußbuchse 8 ist eine Lippendichtung 12 angeordnet, deren Dichtungslippen gegen die Kolbenstange 7 anliegen, so daß auch diese abgediclitet aus dem Gehäuse 1 herausgeführt ist. Die Lippendichtung 12 wird mittels einer zwischen Verschlußbuchse 8 und Umbördelung 1o angeordneten Sicherungsscheibe 13 gegen ein axiales Verschieben gegenüber der Verschlußbuchse 8 gesichert. Der Innenzylinder 2 ist mit seinem kolbenstangenaustrittsseitigen Ende 2r auf einem rohrförmigen, koaxial zum Innenzylinder 2 liegenden Ansatz 14 der- Verschlußbuchse 8 radial praktisch spielfrei, aber axial verschiebbar abgestützt.
Der Kolben 5 unterteilt den Innenraum des Innenzylinders 2 in zwei Gehäuseräume, nämlich in einen dem kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Gehäuses 1 zugewandten Gehäuseraum 15 und einen auf der anderen Seite des Kolbens 5 liegenden Gehäuseraum 16. Der kolbenstangenaustrittsseitige Gehäuseraum 15 ist ständig über eine Bohrung 17 im Ansatz 14 mit dem zwischen Innenzylinder 2 und Außenzylinder 5 gebildeten Ringraum 18 verbunden, wozu der rohrförmige Ansatz 14 zumindest von dieser Bohrung 17 an bis zu seinem freien Ende einen größeren Innendurchmesser aufweist, als der Durchmesser der Kolbenstange 7.
An dem dem kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Gehäuses 1 entgegengesetzten Ende ist der Innenzylinder 2 an seiner Stirnseite mit einer Platte 19 gasdicht abgeschlossen. Er ist an diesem Ende aus dem Gehäuse 1 herausgeführt, wobei er in einer zylinderringförmigen Buchse 20 geführt ist. Die Buchse 2o sitzt gleichermaßen wie die VerschluBbuchse 8 mittels Preßsitz in dem Außenzylinder 3 und ist durch eine Ringdichtung 21 gegenüber diesem gasdicht abgedichtet. Sie wird gegen ein Herausrutschen aus dem Gehäuse 1 durch eine ihre außenliegende Stirnseite übergreifende Umbördelung 22 gehalten.
Der Innenzylinder ist mittels eines im Ringraum 18 liegenden, beispielsweise durch Ausrollen hergestellten Ringbundes 25, der einen größeren Durchmesser aufweist als die den Innenzylinder in der Buchse 20 führende koaxiale zylindrische Bohrung 24, gegen ein Herausschieben aus dem Gehäuse 1 gesichert. Der Innenzylinder ragt in der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage, wo der Ringbund 23 gegen die innenliegende Stirnseite der Buchse 20 anliegt, aus dem Gehäuse 1 heraus. In entsprechenden Ringnuten 25, 26 der Bohrung 24 der Buchse 20 sind Ringdichtungen 27, 28 im Abstand voneinander angebracht, die jede den Innenzylinder 2 gasdicht gegenüber der Buchse 2a abdichten. Am Innenzylinder 2 ist eine als Ringkanal 29 dienende Einschnürung angebracht, die in der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage des Innenzylinders 2 zwischen den beiden Ringdichtungen 27 und 28 liegt. Der Abstand dieser beiden Ringdichtungen 27 und 28 voneinander ist also auf jeden Fall größer als die axiale Erstreckung dieses Ringkanals 29.
In der Wandung des Innenzylinders 2 ist im Bereich des Ringkanals 29 mindestens eine als Drosselbohrung ausgebildete Durchströmöffnung 30 vorgesehen, die den Ringkanal 29 mit dem Gehäuseraum 16 verbindet.
Die dargestellte und beschriebene Gasfeder ist mit Druckgas, zweckmäßigerweise mit Stickstoff, gefüllt, d.h. die Gehäuseräume 15, 16 und der Ringraum 18 stehen unter Gasdruck. Die Gasfeder arbeitet folgendermaßen: In der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage des Innenzylinders 2 befindet sich die Durchströmöffnung 5o zwischen den beiden Ringdichtungen 27 und 28, so daß keine Verbindung zwischen dem Gehäuseraum 16 und dem Ringraum 18 besteht, während die Verbindung zwischen dem kolbenstangenaustrittsseitigen Gehäuseraum 15 und dem Ringraum 18 ständig über die Bohrung 17 gewährleistet ist. Der Kolben 5 und damit die Kolbenstange 7 stellt sich also in einer, beispielsweise in Fig. 1 dargestellten, Ruhelage ein. Wird nun von außen auf die Kolbenstange 7 eine Kraft ausgeübt, so federt sie im Gehäuseraum 16 bzw. gegen die Gasfüllung im Gehäuseraum 15 und im Ringraum 18.
Wird der Innenzylinder 2 durch Ausüben einer entsprechenden Betätigungskraft 31 auf die ihn nach außen abschließende Platte 19 so weit in das Gehäuse 1 hzceingeschoben, daß der Ringkanal 29 die innenliegende Ringdichtung 28 der Buchse 20 überbrückt - wie in Fig. 2 dargestellt ,so kann Gas aus dem kolbenstangenaustrittsseitigen Gehäuseraum 15, durch die Bohrung 17, über den Ringraum 18, den Ringkanal 29 und die Durchströmöffnung 30 in den auf der anderen Seite des Kolbens 5 liegenden Gehäuseraum 16 strömen. Da die dem Gasdruck ausgesetzte Fläche des Kolbens 5 auf der dem Gehäuseraum 16 zugewandten Seite um den Querschnitt der Kolbenstange 7 größer ist als seine mit Gasdruck beaurschlagte, dem kolbenstangenaustrittsseitigen Gehäuseraum 15 zugewandte Fläche,wird der Kolben 5 und damit die Kolbenstange 7 bei Fehlen einer entsprechenden,von vonaußen auf die Kolbenstange 7 aufgebrachten Gegenkraft aus dem Gehäuse 1 herausgeschoben. Wird dagegen auf die Kolbenstange 7 eine Einschubkraft 32 ausgeübt, die größer ist als das Produkt aus Gasdruck und Querschnitt der Kolbenstange 7, so wird letztere in das Gehäuse 1 hineingeschoben.
Wird in der gewünschten Einstellage der Kolbenstange 7 und damit des Kolbens 5 die Betätigungskraft 51 von der Platte 19 des Innenzylinders 2 genommen, so gleitet dieser wieder in seine in Fig. 1 dargestellte Ruhelage, so daß die Verbindung zwischen dem Gehäuseraum 16 und dem Ringraum 18 wieder unterbrochen ist. Der Kolben 5 und damit die Kolbenstange 7 bleiben dann in der neu eingestellten Lage relativ zum Gehäuse 1.
Selbstverständlich ist der Innenzylinder 2 nur so weit in das Gehäuse 1 einschiebbar, daß er in der eingeschobenen Stellung die Bohrung 17 nicht verschließt. Das Verhältnis des Kolbenstangendurchmessers zum Innendurchmesser des Außenzylinders 3 ist zweckmäßigerweise kleiner als 0,5 , damit die Gasfeder eine annähernd waagerechte Weg-KraSt-Kennlinie bekommt, d.h. die zur Verstellung der Kolbenstange 7 in völlig ausgefahrener und völlig eingefahrener Stellung der Kolbenstange erforderlichen Kräfte weichen nur geringfügig voneinander ab.
Die Kolbenstange 7 ist an ihrem freien Ende mit einem Zapfen 53 versehen, der einen etwas kleineren Durchmesser als die Kolbenstange 7 aufweist, und der im Bereich seines freien Endes wiederum eine Ringnut 34 aufweist. Hiermit ist eine Befestigung der Kolbenstange an einem Gegenstand, beispielsweise an einem Stuhlgestell, möglich, wie dies in der DT--S 1 951 o12 beschrieben ist.
Selbstverständlich wird der Gasdruck so hoch gewählt, daß die zum Anheben eines abgestützten Gegenstandes (Tischplatte, Stuhlsitz o. dgl.) erforderliche Ausschubkraft, die durch das Produkt aus Gasdruck multipliziert mit der freien P;olbenringfläche gebildet wird, bei jeder Stellung des Kolbens im Gehäuse erreicht wird.
Der Verschlußstopfen 8 und die Buchse 20 können, falls es sich als notwendig erweist, noch durch ihre imlenliegenden Stirnflächen übergreifende Einbördelungen in dem Außenzylinder 5 gegen ein Verschieben in das Gehäuse 1 hinein gesichert werden.
- Ansprüche -

Claims

Ansprüche Längenverstellbare, druckgasgefüllte Gasfeder, insbesondere zum stufenlosen Höhenverstellen von Stuhlsitzen, Tischen o.

dgl., mit zwei koaxial ineinander angeordneten Zylindern, mit einem in dem Innenzylinder verschiebbar angeordneten und an dessen Innenwand mit einer Dichtung anliegenden, den Innenraum des Innenzylinders in zwei Gehäuseräume aufteilenden Kolben, der mit einer zu einem Zylinderende hin nach außen abgedichtet herausgeführten Kolbenstange verbunden ist, wobei der kolbenstangenseitige Gehäuseraum ständig über mindestens eine Öffnung mit dem Ringraum zwischen den Zylindern verbunden ist, und mit einem am gegenüberliegenden Ende angeordneten, von außen koaxial betätigbaren Ventil zum Verbinden oder Trennen des anderen Gehäuseraums mit dem Ringraum über mindestens eine Durchströmöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der an seiner ventilseitigen Stirnseite abgeschlossene, mit dieser Stirnseite nach außen freiliegende und in seiner Wandung die Durchströmöffnung (30) aufweisende Innenzylinder (2) im Bereich der Durchströmöffnung abgedichtet im Außenzylinder (3) geführt und zwischen zwei Stellungen axial verschiebbar ist, in denen die Durchströmöffnung entweder gegenüber dem Ringraum (18) abgedichtet oder mit diesem verbunden ist.
2.) Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (2) an dem dem kolbenstangenseitigen Ende entgegengesetzten Ende des Außenzylinders (3) in einer Buchse (20) geführt ist.
3.) Gasfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (2) einen ein Herausschieben aus dem Außenzylinder (3) verhindernden Anschlag aufweist.
4.) Gasfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (2) einen gegen die innere Stirnseite der Buchse (20) anliegenden Ringbund (23) aufweist.
5.) Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnung (30) im Bereich eines durch eine Einschnürung der Wand des Innenzylinders (2) gebildeten Ringkanals (29) liegt.
6.) Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (2) an seinem kolbenstangenseitigen Ende radial praktisch spielfrei geführt ist.
7.) Gasfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (2) auf einem rohrförmigen Ansatz (14) einer den Außenzylinder (3) gasdicht verschließenden und die Kolbenstange (7) abgedichtet aus dem Außenzylinder herausführenden Verschlußbuchse (8) radial geführt ist.
8.) Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnung (30) als Strömungsdrossel ausgebildet ist.
9.) Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (20) mit dem Außenzylinder (3) einstückig ausgebildet ist.

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