DE19547326A1 - Blockierbare Gasfeder mit metallischen Dichtflächen - Google Patents
Blockierbare Gasfeder mit metallischen DichtflächenInfo
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Description
In der DE-34 46 408 C3 ist eine blockierbare Gasfeder
beschrieben. Diese Gasfeder enthält einen Arbeitszylinder,
der durch einen abgedichteten Kolben in zwei Zylinderräume
aufgeteilt ist. In demjenigen Zylinderraum, durch den die
Kolbenstange hindurchführt, sitzt ein schwimmender Trenn
kolben, der diese Kammer wiederum in zwei Abschnitte
unterteilt ist. Derjenige Abschnitt, der zwischen dem
Trennkolben und dem Verschlußstück des Arbeitszylinders
liegt, ist mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt,
während der andere Abschnitt sowie die andere Zylinderkam
mer Hydrauliköl enthalten. In dem Kolben der blockierbaren
Gasfeder befindet sich ein Strömungskanal, über den die
beiden mit Hydrauliköl gefüllten Zylinderräume strömungs
mäßig in Verbindung stehen. In diesem Strömungskanal ist
ein Ventil angeordnet, das es gestattet, die Strömungsver
bindung wahlweise zu unterbrechen bzw. herzustellen. Im
unterbrochenen Zustand ist die Gasfeder blockiert, während
bei geöffnetem Ventil die Kolbenstange bewegt werden kann.
Wenn die auf der Kolbenstange lastende Kraft kleiner
ist als die Ausschubkraft, wird bei geöffnetem Ventil die
Kolbenstange ausgeschoben, während umgekehrt bei stärkerer
Belastung der Kolbenstange diese gegen die Wirkung der
Gasfüllung eingeschoben wird solange, bis entweder ein
Anschlag erreicht oder das Ventil geschlossen wird.
Das Ventil ist mit einem flachen Ventilsitz ausgebil
det, und das Ventilverschlußglied hat in der Seitenansicht
ebenfalls etwa T-förmige Gestalt. Die Dichtung geschieht
mit Hilfe einer elastomeren Dichtscheibe, die um den
Betätigungszapfen des Ventilverschlußgliedes lose her
umliegt und sich zwischen dem Ventilverschlußglied und dem
Ventilsitz befindet.
Wenn diese bekannte blockierbare Gasfeder in Vor
richtungen verwendet wird, die dazu dienen, große basten
mit geringer Geschwindigkeit abzusenken, treten offenbar
im Ventil so hohe Strömungsgeschwindigkeiten auf, daß
innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit die elastomere
Dichtscheibe zerstört wird. Die Hydraulikölströmung nimmt
die lose bewegliche Dichtscheibe mit, wodurch sie an
ungünstiger Stelle eingeklemmt wird.
Selbst dann, wenn das Elastomer in Gestalt von Gummi
unmittelbar auf das Ventilverschlußglied aufvulkanisiert
wird, so daß eine unmittelbare Mitnahme durch die Hydrau
likströmung nicht möglich ist, treten innerhalb kürzester
Zeit erhebliche Beschädigungen an der Gummifläche auf.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine
blockierbare Gasfeder zu schaffen, die bei gleicher Quali
tät der Abdichtungsverhältnisse eine größere Standzeit
aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die bloc
kierbare Gasfeder mit den Merkmalen des Anspruches 1
gelöst.
Gasfedern sind ein Massenprodukt, die keine hohen
Produktionskosten gestatten. Im Hinblick darauf muß die
Fertigung außerordentlich rationell sein, was zusätzliche
Feinbearbeitungsschritte, insbesondere im Bereich des
Ventils, ausschließt. Umso erstaunlicher ist es, daß ohne
zusätzliche Feinbearbeitung, wie Einschleifen u. dgl.,
einfach durch Drehen des Ventilverschlußgliedes bzw.
Bohren des Ventilsitzes, Oberflächen erzeugt werden kön
nen, die eine hinreichende Dichtigkeit der blockierbaren
Gasfeder gewährleisten.
Eine besonders gute Abdichtung läßt sich erreichen,
wenn der Ventilsitz von einer kreisförmigen Kante gebildet
ist. Diese Kante ist der Übergang einer Bohrung in eine
Planfläche.
Mit dieser Kante wirkt das zweckmäßigerweise kegel
förmig gestaltete Ventilverschlußglied zusammen.
Wenn die Kante geringfügig verrundet ist, mit einem
Rundungsradius vorzugsweise um 0,1 mm, werden größere
Setzeffekte weitgehend vermieden.
Für den Kegelwinkel hat sich als zweckmäßig ein
Winkel um 60° herausgestellt.
Besonders gute Dichtungsverhältnisse lassen sich
erreichen, wenn das Material für den Ventilsitz ebenso wie
für den Ventilkegel Automatenstahl ist. Dieser Stahl ist
einerseits fest genug, um signifikante Druckstellen auf
dem Ventilkegel zu vermeiden, andererseits weich genug,
damit sich die beim Drehen des Ventilkegels entstehenden
Drehriefen an den Ventilsitz anpassen bzw. glätten.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung läßt sich sowohl
bei blockierbaren Gasfedern verwenden, bei denen das
Ventil im Kolben untergebracht ist als auch bei solchen
Gasfedern, bei denen das Ventil in einem der beiden Ver
schlußstücke sitzt, wobei ein weiterer äußerer Ring vor
handen ist, um das verdrängte Hydrauliköl aufzunehmen.
Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen
stand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen
standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine starr blockierbare Gasfeder gemäß der
Erfindung mit in dem Kolben angeordnetem Ventil und einer
teils mit Öl teils mit Gas gefüllten Zylinderkammer, in
einem Längsschnitt und
Fig. 2 eine Gasfeder gemäß der Erfindung mit in dem
Verschlußstück untergebrachtem Ventil, wobei der eigentli
che Arbeitszylinder von einem zylindrischen Ringraum
umgeben ist, der teils mit Gas teils mit Öl gefüllt ist.
Eine in Fig. 1 veranschaulichte starr blockierbare
Gasfeder 1 weist ein den Zylinder der Gasfeder 1 bildendes
zylindrisches Rohr 2 auf, in das von beiden Seiten her
abgedichtet Verschlußstücke 3 und 4 eingesetzt sind, die
jeweils von einem radial nach innen umgebördelten Randbe
reich 5 und 6 des Rohrs 2 gehalten sind. Der umgebördelte
Randbereich 5 und 6 greift dabei in eine in dem Verschluß
stück 3 bzw. 4 eingestochene Nut 7 und 8 ein, so daß die
beiden Verschlußstücke 3 und 4 in beiden axialen Richtun
gen festgelegt sind. Beide Verschlußstücke 3 und 4 enthal
ten ferner jeweils im Inneren des zylindrischen Rohrs 2
liegende Ringnuten 9 und 11, die Kammern für darin sitzen
de O-Ringe 12 und 13 darstellen. Die O-Ringe 12 und 13
dichten die Verschlußstücke 3 und 4 gegen die Innenwand
des zylindrischen Rohres 2 ab. In dem zylindrischen Rohr 2
sitzt längsverschieblich zwischen den beiden Verschluß
stücken 3 und 4 ein gegen die Innenwand des zylindrischen
Rohrs 2 abgedichteter Kolben 14, der an seiner Außenum
fangsfläche eine Ringnut 15 enthält, in der ein die Ab
dichtung gewährleistender O-Ring 16 eingelegt ist. Auf
seiner dem Verschlußstück 4 zugewandten Stirnseite ist mit
dem Kolben 14 starr und koaxial eine rohrförmige zylin
drische Kolbenstange 17 verbunden, die damit auch koaxial
zu dem zylindrischen Rohr 2 verläuft und durch eine zylin
drische Bohrung 18 in dem Verschlußstück 4 nach außen
führt. Die Kolbenstange 17 ist mittels eines in dem Ver
schlußstück 4 sitzenden Dichtungsrings 19 in Gestalt eines
elastomeren Lippendichtrings längsverschieblich nach außen
abgedichtet.
Der Dichtungsring 19 ist zwischen dem Verschlußstück
4 und einer Haltescheibe 21 in axialer Richtung spielfrei
fixiert. Zur Sicherung der Haltescheibe 21 dient eine in
das Rohr 2 eingedrückte umlaufende Sicke 22.
Von dem in dem zylindrischen Rohr 2 mittels der
Kolbenstange 17 längsverschieblichen Kolben 14 wird der
Innenraum des beidenends verschlossenen zylindrischen Rohrs
2 in zwei Zylinderkammern 23 und 24 aufgeteilt, wobei die
Zylinderkammer 24 nochmals durch einen schwimmenden Trenn
kolben 25 in die Abschnitte 24a und 24b unterteilt ist.
Der schwimmende Trennkolben 25 hat die Gestalt einer
dicken Kreisscheibe und enthält in seiner Außenumfangs
fläche eine Ringnut 26 mit einem darin sitzenden O-Ring
27. Der Trennkolben 23 ist damit längsverschieblich gegen
die Innenwand des Rohrs 2 abgedichtet. Auf diese Weise
kann sich unabhängig von der Lage der Gasfeder 1 in dem
Abschnitt 24b befindliches und unter Druck stehendes Gas
nicht mit Hydrauliköl mischen, das sowohl in den Abschnitt
24a der Zylinderkammer 24 als auch in die Zylinderkammer
23 eingefüllt ist.
Der Kolben 14 ist ebenfalls scheibenförmig und trägt
auf einer Seite einstückig einen zylindrischen Fortsatz
28, der zu dem Rohr 2 koaxial ist. Durch den Kolben 14 und
seinen koaxialen zylindrischen Fortsatz 28 führt eine
Durchgangsbohrung 29, die sich in insgesamt drei Abschnit
te 31, 32 und 33 aufteilen läßt. Der Abschnitt 32 hat den
kleinsten Durchmesser und liegt zwischen den Abschnitten
31 und 33, die beide mit einer planen Ringschulter 34 bzw.
35 in den Abschnitt 32 übergehen.
In dem Bohrungsabschnitt 33 steckt die Kolbenstange
17 mit einem ihrer Enden, weshalb der Bohrungsabschnitt 33
einen Innedurchmesser entsprechend dem Außendurchmesser
der Kolbenstange 17 hat. Zwischen der Ringschulter 34 und
dem stirnende der Kolbenstange 17 ist eine ringförmige
elastomere Dichtungspackung 36 eingespannt. Die Befesti
gung der Kolbenstange 17 in dem zylindrischen Fortsatz
geschieht mittels einer Sicke 37, die um den Fortsatz 28
in Umfangsrichtung herumläuft und von außen her in den
zylindrischen Fortsatz 28 eingeprägt ist. Das dadurch
verdrängte Material fließt in eine Nut 38, die in die
Kolbenstange 17 eingestochen ist, wodurch die Kolbenstange
17 mit dem Kolben 14 starr verbunden ist.
In dem Kolben 14 ist, wie ersichtlich, ein Ventil 39
angeordnet, über das eine durch den Kolben 14 führende,
strömungsmäßige Verbindung zwischen der Zylinderkammer 23
und dem Zylinderkammerabschnitt 24a absperrbar ist. Diese
strömungsmäßige Verbindung umfaßt den Bohrungsabschnitt 31
sowie den Bohrungsabschnitt 32 und eine radial durch den
zylindrischen Fortsatz 28 führende Bohrung 41, die zwi
schen der Ringschulter 35 und der Dichtungspackung 36 in
den Bohrungsabschnitt 32 mündet.
Zu dem Ventil 39 gehört ein Ventilverschlußglied 42,
das einen zylindrischen Betätigungs- und Führungszapfen 43
sowie einen damit einstückigen und koaxialen Ventilkegel
44 aufweist. Der Ventilkegel 44 weist einen Kegelwinkel
von 60° auf (d. h. die Erzeugende des Kegels schneidet die
Kegelachse unter einem Winkel von 30°) und verjüngt sich in
Richtung auf den Betätigungszapfen 43. Letzterer führt
durch den Bohrungsabschnitt 32 und die ringförmige Dich
tungspackung 36 hindurch bis in einen Abschnitt 45 des
Innenraums 46 der Kolbenstange 17. Der Betätigungszapfen
43 verläuft koaxial zu dem Bohrungsabschnitt 32 und wird
ausschließlich von der Dichtungspackung 36 geführt.
Das Ventilverschlußglied 39 besteht einstückig aus
Automatenstahl mit einer Festigkeit entsprechend ca. St
55; das Material ist vorzugsweise Stahl mit der Bezeich
nung 9 SMnPb36 K. Der Kolben 14 ist vorzugsweise aus
demselben Material gefertigt.
Den Ventilsitz 47 des Ventils 39 stellt der Übergang
zwischen der planen Ringschulter 35 und dem Bohrungsab
schnitt 32 dar. Die dadurch entstehende metallische ring
förmige Kante ist allenfalls mit einem Abrundungsradius
von ca. 0,1 mm verrundet bzw. abgefast. Somit ist der
Ventilsitz 47 ebenfalls metallisch und von anderen sonst
üblichen elastischen bzw. elastomeren Dichtungen frei. Bei
der neuen blockierbaren Gasfeder 1 dichtet das Ventil 39
Metall auf Metall, wobei weder nach dem Bohren der Boh
rungsabschnitte 31 und 32 noch nach dem Drehen des Ventil
kegels 44 Nacharbeitungen wie Einschleifen oder derglei
chen erfolgen.
Während das Schließen des Ventils 39 ausschließlich
aufgrund des auf dem Ventilverschlußglied 42 lastenden
Drucks erfolgt, geschieht das Öffnen mittels einer Betäti
gungsstange 48, die am äußeren Ende der abgebrochen ver
anschaulichten Kolbenstange 17 heraus schaut und durch
deren Innenraum 46 bis zu dem Betätigungszapfen 41 ver
läuft. Der Abschnitt 45 hat einen etwas größeren Durch
messer als der Innenraum 46. Eine auf diese Weise ent
stehende Schulter 49 dient als Anschlag für zwei durch
Prägen radial ausgestellte Ohren 51, die zwar in dem Ab
schnitt 45 frei beweglich sind, jedoch nicht durch den
übrigen Inneraum 46 hindurch gelangen können.
Die Funktionsweise der insoweit beschriebenen Gasfe
der 1 ist wie folgt: Die unter Druck stehende Gasfüllung
in dem Zylinderkammerabschnitt 22b drückt den Trennkolben
25 nach rechts in Richtung auf den Kolben oder Arbeits
kolben 14. Hierdurch wird die in dem Zylinderkammerab
schnitt 24a befindliche Hydraulikflüssigkeit ebenfalls
unter Druck gesetzt, der sich über den Kolben 14 in die
Zylinderkammer 23 fortsetzt. Der damit in der Zylinderkam
mer 23 und dem Zylinderkammerabschnitt 24a herrschende
Druck ist gleich und größer als im Außenraum, wodurch das
Ventilverschlußglied 42 auf seinen zugehörigen Ventilsitz
47 mit einer Kraft gepreßt wird, die etwa so groß ist, wie
sie sich aus dem Querschnitt des Betätigungszapfens 45 und
dem Innendruck in der Zylinderkammer 24a ergibt. Das
Ventil 39 wird damit aufgrund des Innendrucks in der
geschlossenen Stellung gehalten. Die Zylinderkammer 21 ist
hierdurch abgesperrt und eine auf die Kolbenstange 17 ein
wirkende Druckkraft vermag den Kolben 14 nicht in das Rohr
2 einzuschieben, denn dazu müßte Hydrauliköl in die Zylin
derkammer 23 strömen können. Eine Verschiebung des Kolbens
14 kommt auch nicht bei einer sehr hohen Druckkraft zu
stande, denn der dabei entstehende Unterdruck in der
Zylinderkammer wirkt zusätzlich im Sinne einer
Schließkrafterhöhung in dem Ringspalt zwischen dem Betä
tigungszapfen 45 und dem Bohrungsabschnitt 32.
Wenn die blockierte Gasfeder 1 verstellt werden soll,
genügt es, mittels der Betätigungsstange 48 den Betäti
gungszapfen 45 und damit das Ventilverschlußglied 44
geringfügig in Richtung auf den Ventilsitz 47 vorzuschie
ben, wodurch über die an dem Betätigungszapfen 45 anlie
gende Betätigungsstange 48 das Ventilverschlußglied 42
gegen den Druck in der Zylinderkammer 24a von dem Ven
tilsitz 47 abgehoben wird. Es besteht nunmehr eine strö
mungsmäßige Verbindung von der Zylinderkammer 23 zu dem
Zylinderkammerabschnitt 24a, und zwar führt die Verbindung
über die Querbohrung 41 zu dem Bohrungsabschnitt 32, von
dort durch den flachen ringförmigen Spalt zwischen dem
Betätigungszapfen 45 und dem Bohrungsabschnitt 32 zu dem
Ventilsitz 47 in den Bohrungsabschnitt 31, der in die
Zylinderkammer 24a mündet.
Wegen der über das Ventil 39 geöffneten Strömungsver
bindung kann sich der Kolben 14 nach rechts oder nach
links bewegen, je nachdem, ob die von dem Gas in dem
Zylinderkammerabschnitt 24b ausgeübte und über den Trenn
kolben 25 wirkende Kraft größer oder kleiner ist als die
an der Kolbenstange 17 angreifende und unter Umständen in
der entgegengesetzten Richtung wirkende Kraft. Wenn an
genommen wird, daß die Kolbenstange 17 von außen lediglich
mit einer kleinen Druckkraft beaufschlagt wird, dann
wandert der Kolben 14 so weit nach rechts, bis er an dem
Verschlußstück 4 anschlägt. Die dabei auftretende Volumen
vergrößerung der Zylinderkammer 24b entspricht dem Aus
schieben der Kolbenstange 17 aus dem Raum rechts von dem
Trennkolben 23.
Beim Ausfahren der Kolbenstange 17 strömt das Hydrau
liköl aus der Zylinderkammer 23 durch das Ventil 39 in die
Zylinderkammer 24a. Gleichzeitig bewegt sich der schwim
mende Trennkolben 25 geringförmig nach rechts. Umgekehrt
beim Einschieben der Kolbenstange 17 strömt Hydrauliköl
aus der Zylinderkammer 24a in die Zylinderkammer 23. Da
die Dichtflächen des Ventils 39 ausschließlich aus Metall
bestehen, kann das mit hoher Geschwindigkeit strömende und
deswegen turbulent strömende Hydrauliköl die Dichtflächen
nicht beschädigen.
Die Verschiebebewegung erfolgt entweder solange, bis
der Kolben 14 am Verschlußstück 4 auftrifft oder das
Betätigungsglied 44 freigelassen wird, so daß der sich in
der Zylinderkammer 24a dann aufbauende Druck das Ventil
verschlußglied 42 auf den Ventilsitz 47 niederdrückt und
die strömungsmäßige Verbindung zwischen der Zylinderkammer
23 und dem Zylinderkammerabschnitt 24a absperrt.
In entsprechender Weise läßt sich bei geöffnetem
Ventil 39 durch eine entsprechend große, von außen auf die
Kolbenstange 17 einwirkende Druckkraft der Kolben 14 nach
links verschieben, wobei gleichzeitig der Trennkolben 25
gegen den Gasdruck nach links wandert. In jedem Falle
stoppt ein Verschließen des Ventils 39 eine mögliche
Verschiebebewegung des Kolbens 14.
Wenn die Gasfeder 1 nach Fig. 1 nicht starr blockier
bar, sondern begrenzt federnd sein soll, kann der Trenn
kolben 25 entfallen, wobei dann der gesamte Innenraum,
d. h. sowohl die Zylinderkammer 23 als auch die Zylinder
kammer 24 mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Gasfeder 1 veranschaulicht, bei der wiederkehrende Bautei
le mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 ohne weitere
Erläuterung versehen sind. Die Ausführungsform nach Fig. 2
unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
durch ein in dem Verschlußstück 3 untergebrachtes Ventil
39 sowie einen zusätzlichen Raum 49, der die Zylinderräume
23 und 24 umgibt.
Die Gasfeder nach Fig. 2 enthält innerhalb des Rohrs
2 koaxial ein weiteres Rohr 49, das ebenfalls beidenends
durch die Verschlußstücke 3 und 4 abgedichtet ist. Das
Rohr 2 und das Rohr 49 begrenzen einen nach außen abge
dichteten Ringraum 50.
In dem Verschlußstück 3 sitzt in einer konzentrischen
Stufenbohrung 51 ein Einsatzstück 52, das die Stufenboh
rung 29 enthält, die sich bis in das Verschlußstück 3
fortsetzt. Dieses Einsatzstück 52 ist mittels eines O-Rings
53 gegen das Verschlußstück 3 abgedichtet, während
eine zwischen dem Einsatzstück 53 und dem Verschlußstück 3
befindliche Dichtungspackung 54, die der Dichtungspackung
36 des vorhergehenden Ausführungsbeispiels entspricht, den
Betätigungszapfen 43 längsverschieblich nach außen hin
abdichtet.
Das Einsatzstück bildet bei 55 eine Ringschulter und
geht danach in einen zylindrischen Zapfen 56 über, auf dem
das Rohr 49 steckt. Die Abdichtung des Rohrs 49 erfolgt
mittels eines in einer Nut 55 sitzenden O-Rings 56.
In dem Einsatzstück 52 ist das bereits beschriebene
Ventil 39 untergebracht, wobei die zugehörige Bohrung 29
denselben Aufbau hat wie dies oben bereits beschrieben
ist. Der Kanal 41 mündet in einem Ringspalt 57, der zwi
schen dem Einsatzstück 52 und dem Verschlußstück 3 ausge
bildet ist. Dieser Ringraum 57 steht strömungsmäßig mit
dem Ringraum 50 in Verbindung.
Das Verschlußstück 3 ist in Verlängerung der Bohrung
29 mit einer Gewindebohrung 58 versehen, in die eine
Betätigungsschraube 59 eingedreht ist. Die Betätigungs
schraube 59 weist an ihrem aus dem Verschlußstück 3 her
ausragenden Ende einen Betätigungsgriff 61 auf.
Bei der blockierbaren Gasfeder 1 nach Fig. 2 ist
zusätzlich in Richtung auf den Zylinderraum 24 in dem
Einsatzstück 51 eine Sicherungsscheibe 62 in den Bohrungs
abschnitt 31 eingesetzt. Ihre Aufgabe besteht im wesentli
chen darin, bei der Montage vor dem Füllen der Gasfeder 1
ein Hereinfallen des Ventilverschlußgliedes 42 in den
Zylinderraum 24 zu verhindern.
Das Verschlußstück 4 hat im Grunde genommen denselben
Aufbau wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Al
lerdings ist zusätzlich zu der Dichtung 19, die hierbei
als Packung ausgebildet ist, ein Einsatzstück 63 vorhan
den, dessen zylindrischer Fortsatz 64 in dem Rohr 2 steckt
und dort mittels einer O-Ringdichtung 65 abgedichtet ist.
Eine Verbindungsbohrung 66 verbindet die Zylinderkammer 23
mit dem Ringraum 50, und zwar an einer Stelle, die zwi
schen dem schwimmenden Trennkolben 25 und dem Verschluß
stück 4 liegt.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist
die Kolbenstange 17 massiv ausgeführt, ebenso wie der
Kolben 14.
Das Hydrauliköl befindet sich in der Zylinderkammer
24 sowie demjenigen Teil des Ringraums 50, der sich zwi
schen dem schwimmenden Trennkolben 25 und dem Verschluß
stück 3 befindet. Der andere Teil des Ringraumes 50 sowie
die Zylinderkammer 23 sind mit unter Druck stehendem
Stickstoff gefüllt.
Die Funktionsweise der Gasfeder nach Fig. 2 ist wie
folgt:
Da der Betätigungszapfen 43 aus dem Druckraum der
Gasfeder 1 herausführt, entsteht an dem Ventilverschluß
glied 42 eine Schließkraft, die gleich dem Gasdruck in der
Zylinderkammer 23 multipliziert mit der Querschnittsfläche
des Betätigungszapfens 43 ist. Das Ventil 39 wird in der
geschlossenen Stellung gehalten. Da eine Verschiebung der
Kolbenstange 17 eine Veränderung des Volumens der Zylin
derkammer 24 voraussetzen würde, ist die Bewegung der
Kolbenstange solange blockiert, wie das Ventil 39
geschlossen ist. Das Öffnen des Ventils 39 erfolgt durch
eine geringfügige Drehung der Betätigungsschraube 59,
wodurch der Betätigungszapfen 43 und damit das gesamte
Ventilverschlußglied 42 nach innen vorgeschoben wird.
Dadurch wird der Ventilkegel 44 von dem Ventilsitz 47
abgehoben und die Kolbenstange 17 wird beweglich.
Ansonsten ist die Funktionsweise wie oben ausführlich
erläutert.
Da bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ebenfalls nur
metallische Flächen aufeinander dichten, kann die auftre
tende Hydraulikströmung, die extrem turbulent ist und
deswegen sehr große Kräfte erzeugt, die Dichtflächen nicht
beschädigen.
Bei einer blockierbaren Gasfeder sind zwei Zylin
derräume vorgesehen, die über einen Kanal, der ein Ventil
enthält, strömungsmäßig in Verbindung stehen. Bei geöff
netem Ventil ist die Blockierung aufgehoben, während bei
geschlossenem Ventil die Kolbenstange im wesentlichen
unbeweglich festgelegt ist.
Diese Zylinderräume sind mit Hydrauliköl gefüllt, das
beim Öffnen des Ventils mit einer extrem turbulenten
Strömung durch das Ventil hindurchströmt. Um eine gute
Lebensdauer des Ventils zu erhalten, sind sowohl das
Ventilverschlußglied als auch der Ventilsitz frei von
Elastomeren, d. h. es kommen ausschließlich metallische
Dichtflächen miteinander in Berührung.
Claims (19)
1. Gasfeder (1)
mit einem Zylinderrohr (2), das beidenends durch Ver schlußstücke (3, 4) verschlossen ist,
einem in dem Zylinderrohr (2) längsverschieblichen Kolben (14), der gegen das Zylinderrohr (2) abgedichtet ist und in dem Zylinderrohr (2) wenigstens eine Zylin derkammer (24) abtrennt,
mit einer Kolbenstange (17), die abgedichtet durch eine Bohrung (18) in einem der Verschlußstücke (4) hin durchführt und deren in dem Zylinderrohr (2) befindliches Ende gasdicht verbunden ist,
mit einem Überströmkanal (29, 41), der die Zylinder kammer (24) in dem Zylinderrohr (2) und eine weitere Kammer (23, 50) strömungsmäßig miteinander verbindet, die im wesentlichen mit Hydrauliköl gefüllt sind, und
mit einem in dem Überströmkanal (29, 41) angeordneten Ventil (39) zum wahlweisen Verschließen und Öffnen des Überströmkanals (29, 41), wobei das Ventil (39) einen metallischen und von elastischen Dichtmitteln freien Ventilsitz (37) sowie ein metallisches und von elastischen Dichtmitteln freies Ventilverschlußglied (42) aufweist.
mit einem Zylinderrohr (2), das beidenends durch Ver schlußstücke (3, 4) verschlossen ist,
einem in dem Zylinderrohr (2) längsverschieblichen Kolben (14), der gegen das Zylinderrohr (2) abgedichtet ist und in dem Zylinderrohr (2) wenigstens eine Zylin derkammer (24) abtrennt,
mit einer Kolbenstange (17), die abgedichtet durch eine Bohrung (18) in einem der Verschlußstücke (4) hin durchführt und deren in dem Zylinderrohr (2) befindliches Ende gasdicht verbunden ist,
mit einem Überströmkanal (29, 41), der die Zylinder kammer (24) in dem Zylinderrohr (2) und eine weitere Kammer (23, 50) strömungsmäßig miteinander verbindet, die im wesentlichen mit Hydrauliköl gefüllt sind, und
mit einem in dem Überströmkanal (29, 41) angeordneten Ventil (39) zum wahlweisen Verschließen und Öffnen des Überströmkanals (29, 41), wobei das Ventil (39) einen metallischen und von elastischen Dichtmitteln freien Ventilsitz (37) sowie ein metallisches und von elastischen Dichtmitteln freies Ventilverschlußglied (42) aufweist.
2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilsitz (37) von einer kreisförmigen Kante gebildet
ist.
3. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilsitz (37) der Übergang einer Bohrung (32) in
eine Planfläche (35) ist.
4. Gasfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kante (37) verrundet ist.
5. Gasfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kante (37) mit einem Verrundungsradius von zwischen
0.05 bis 0,3 mm vorzugsweise 0,1 mm versehen ist.
6. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilsitz (37) aus Stahl besteht.
7. Gasfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stahl Automatenstahl, vorzugsweise Stahl mit der
Bezeichnung 9 SMnPb 36K, ist.
8. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ventilverschlußglied (42) einen mit dem Ventilsitz
(37) zusammenwirkenden Ventilkegel (44) aufweist.
9. Gasfeder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilkegel (44) einen Kegelwinkel von zwischen 30° und
140° aufweist (der Winkel zwischen der Kegelachse und der
Erzeugenden liegt zwischen 15° und 70°).
10. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ventilverschlußglied (42) aus Stahl besteht.
11. Gasfeder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stahl Automatenstahl, vorzugsweise Stahl mit der
Bezeichnung 9 SMnPb 36K, ist.
12. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ventilverschlußglied (42) einen koaxialen zylindri
schen Betätigungszapfen (45) aufweist.
13. Gasfeder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Betätigungszapfen (45) lediglich in einer elasti
schen Dichtung (36) geführt ist.
14. Gasfeder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil (39) in dem Kolben (14) untergebracht ist.
15. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Betätigungszapfen (45) in die Kolbenstange (17) ragt.
16. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ventil (39) in dem Verschlußstück (3) untergebracht
ist, durch das die Kolbenstange (17) nicht verläuft.
17. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die abgedichtete Zylinderkammer (24a) auf jener Seite des
Kolbens (14) liegt, von der nicht die Kolbenstange (17)
ausgeht.
18. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die andere Kammer (23) von der anderen durch den Kolben
(14) abgetrennten Zylinderkammer (23) gebildet ist.
19. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die andere Kammer (50) von einem das Zylinderrohr (2)
umgebenden Ringraum (50) gebildet ist.
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Owner name: HAHN, ULRICH, 73732 ESSLINGEN, DE Owner name: BAISCH, PETRA, 73061 EBERSBACH, DE |
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8381 | Inventor (new situation) |
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