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Dokumentenidentifikation DE602004003670T2 11.10.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001557584
Titel Komprimierte Gasfeder mit in einem maximalen und einen Zwischenbereich einstellbaren Hubweg
Anmelder Trelleborg AB, Trelleborg, SE
Erfinder Ecarnot, Eric, 25770 Serre-Les-Sapins, FR
Vertreter LEINWEBER & ZIMMERMANN, 80331 München
DE-Aktenzeichen 602004003670
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LI, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 29.12.2004
EP-Aktenzeichen 042931584
EP-Offenlegungsdatum 27.07.2005
EP date of grant 13.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.10.2007
IPC-Hauptklasse F16F 9/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine komprimierte Gasfeder, insbesondere dazu ausgelegt, um zur Unterstützung beim Öffnen und beim Schließen einer Klappe verwendet zu werden, wie etwa der Heckklappe eines Automobils oder eines beliebigen beweglichen Paneels, das um eine horizontale Achse schwenkbar ist.

Gasfedern dieser Art umfassen einen Hohlzylinder, der ein unter Druck gehaltenes Gas enthält. Er ist an einem seiner Enden geschlossen und weist an seinem gegenüberliegenden Ende eine zentrale Öffnung auf, die eine Kolbenstange aufnimmt, welche sich aus dem Zylinder heraus erstreckt und zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung gleiten kann. Die ausgestreckte Länge einer Gasfeder entspricht dem Abstand zwischen den Befestigungsachsen, im Allgemeinen von Drehbefestigungen, von denen eine mit dem geschlossenen Ende des Zylinders und die andere mit dem freien Ende der Kolbenstange verbunden ist.

Diese Federn erlauben unter anderem das Öffnen und das Schließen einer Heckklappe oder eines Paneels mit einer regulierten Geschwindigkeit, indem der Öffnungswinkel durch Ausfüllen der Funktion des Anschlags des Endes der Bewegung eingeschränkt wird.

Jedoch ist die ausgestreckte Länge einer klassischen Gasfeder unveränderbar, was bei einem Fahrzeug zu einer stets identischen Anhebehöhe der Heckklappe führt, was bei kleinen Personen, welche versuchen, die Heckklappe zu erlangen, um sie wieder herabzuholen, zu Schwierigkeiten führen kann.

Zur Lösung dieses Problems beschreibt das Patent GB 2351788 eine Gasfeder, die eine Verringerung der ausgestreckten Länge in einem gegebenen Bereich erlaubt, indem eine Vielfalt von Stellungen zwischen einer maximalen ausgestreckten Länge und einer minimalen ausgestreckten Länge angeboten wird. Um dazu zu gelangen, wird gemäß einer Variante des Patents vorgeschlagen, daß die Anschlageinrichtung von der Kolbenstange getragen wird, die bezüglich einer innerhalb des Zylinders angeordneten Anschlageinrichtung axial beweglich ist. Das Regeln der ausgestreckten Länge wird bewirkt, indem der Zylinder bezüglich der Kolbenstange gedreht wird.

Allerdings wird, nachdem eine Regelung einmal festgelegt ist, die Heckklappe des Fahrzeugs bei jedem Öffnungsvorgang in der gleichen Höhe zum Anschlag kommen, was zu Schwierigkeiten bei zwei gewöhnlichen Fahrzeugbenutzern führen kann, die von unterschiedlicher Größe sind, da die größere Person oder die kleinere Person abhängig von der eingestellten Stellung benachteiligt sein wird.

Das Patent EP 0 753 684 offenbart eine weitere Herangehensweise zur Lösung dieses Problems mit dem Vorschlag, einen Zwischenhalt der Kolbenstange vorzusehen, die bezüglich des Fahrzeugs eine erste Halteposition bestimmt, woraufhin durch einen Zug auf die Kolbenstange, erhalten durch einen Schub auf die Heckklappe, die maximale Längserstreckung der Gasfeder erhalten wird. Die Zwischenhaltstellung wird mit Hilfe eines zweiten Kolbens erhalten, der eine Dichtungseinrichtung trägt, die beim Verschieben der Kolbenstange zur Zusammenarbeit mit einem Dichtungsabschnitt am Inneren des Zylinders gelangt.

Allerdings wird aufgrund der Tatsache, daß die Zwischenhaltstellung systematisch bei jedem Vorgang in Betrieb gesetzt wird, jeder gewöhnliche Benutzer von hohem Wuchs durch diesen unvermeidbaren Halt benachteiligt. Diese Zwischenhaltstellung ist jedoch unveränderlich, was bewirkt, daß sie nicht an einen Benutzer mit einer Größe zwischen den beiden Extremen angepaßt werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile der Anordnung zu überwinden und eine Gasfeder vorzuschlagen, die es erlaubt, die Zwischenhaltstellung zu deaktivieren, sofern sie nicht gewünscht und eher störend ist, und sie erneut jederzeit zu aktivieren, sofern sie gebraucht wird. Die erfindungsgemäße Gasfeder erlaubt es darüber hinaus, die Lage der Zwischenhaltstellung zu modifizieren, um sie besser an die Größe des gewöhnlichen, nicht groß gewachsenen Benutzers anzupassen.

Gegenstand der Erfindung ist eine komprimierte Gasfeder, aufweisend einen Zylinder, enthaltend ein Gas, das unter Druck steht, wobei der Zylinder an einem seiner Enden geschlossen ist und an seinem entgegengesetzten Ende eine zentrale Öffnung aufweist, die eine Kolbenstange aufnimmt, welche sich aus dem Zylinder heraus erstreckt und zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung gleiten kann, wobei die Kolbenstange einen ersten Kolben und einen zweiten Kolben trägt, welcher von dem ersten Kolben durch ein rohrförmiges Element beabstandet ist, wobei der erste und zweite Kolben im Inneren des Zylinders eine erste Kammer, eine zweite Kammer und eine dritte Kammer mit variablem Volumen abhängig von der Stellung der Kolbenstange definieren, wobei ein mit dem Zylinder verbundener rohrförmiger Abstandshalter sich in der Weise um die Kolbenstange erstreckt, daß er ein Endwiderlager für den ersten Kolben bildet, indem er die Länge des maximalen Ausfahrhubs der Kolbenstange definiert, wobei der erste Kolben eine erste Dichtungseinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Kammer trägt, die beim Verfahren der Kolbenstange von der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung in Betrieb gesetzt ist, und der zweite Kolben eine zweite Dichtungseinrichtung zwischen der zweiten und dritten Kammer trägt, die zur Zusammenarbeit mit einem Dichtungsabschnitt an der Innenwand des Abstandshalters derart ausgelegt ist, daß eine Zwischenhaltstellung definiert ist, wenn die Kolbenstange von der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung gefahren wird.

Die erfindungsgemäße Gasfeder ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Ableitung zwischen der Kolbenstange, dem zweiten Kolben und dem rohrförmigen Element für eine Verbindung zwischen der dritten Kammer und der zweiten Kammer zum Deaktivieren der Zwischenhaltstellung vorgesehen ist, wobei die Ableitung von einer dritten Dichtungseinrichtung abgedichtet sein kann, um die Zwischenhaltstellung zu aktivieren.

Unter weiteren Eigenschaften der Erfindung:

  • – beinhaltet die Ableitung wenigstens eine Nut auf der inneren Fläche des zweiten Kolbens, welche unter Bildung einer nicht abdichtbaren Zone in die dritte Kammer mündet und diese in Verbindung mit einem Weg, der sich zwischen dem rohrförmigen Element und der Kolbenstande erstreckt, und einem transversalen Kanal bringt, der das rohrförmige Element durchquert, um den Weg in Verbindung mit der zweiten Kammer zu bringen;
  • – ist die dritte Dichtungseinrichtung in einer kreisförmigen Rille untergebracht, welche in der Kolbenstange ausgeführt ist, wobei der zweite Kolben und die Kolbenstange relativ zueinander axial verschiebbar sind, bis die dritte Dichtungseinrichtung auf Höhe der Nut ist, um die Ableitung zu öffnen, oder bezüglich der Nut zurückgezogen plaziert ist, um die Ableitung zu schließen;
  • – ist der Weg im wesentlichen durch ein Gewinde am Ende der Kolbenstange in Zusammenwirkung mit einem Innengewinde des ersten Kolbens und/oder des rohrförmigen Elements gebildet;
  • – beinhaltet der erste Kolben eine erste Kopplungseinrichtung, die mit einer zweiten Kopplungseinrichtung auf dem Ende des Abstandshalters in Eingriff kommen kann, wobei ein Widerlager gebildet wird, wenn die Kolbenstange in ihrer Stellung maximalen Ausfahrhubs ist;
  • – kann das Innengewinde in Anschlag gegen einen Schulterbereich auf der Kolbenstange kommen, wobei die maximale Durchdringung der Kolbenstange in die erste Kammer bis zur Abgrenzung der maximalen Verringerung des Werts der ausgefahrenen Stellung definiert wird;
  • – weist die Innenwand des Abstandshalters mehrere Dichtungsabschnitte auf, die es der zweiten Dichtungseinrichtung erlauben, mehrere Zwischenhaltstellungen zu definieren;
  • – beinhaltet die Ableitung eine Längsaussparung auf der Innenfläche des rohrförmigen Elements in Verbindung mit dem transversalen Kanal derart, daß eine zweite nichtabdichtbare Zone gebildet ist;
  • – bilden der zweite Kolben und das rohrförmige Element eine Einheit, die unabhängig von dem ersten Kolben ist, wobei die Einheit mit elastischen Organen ausgerüstet ist, die zur Ankopplung in die Längsnuten eines inneren gerillten Abschnitts des Abstandshalters ausgelegt sind, um den zweiten Kolben mit diesem derart einheitlich rotieren zu lassen, daß er axial auf der Kolbenstange mit Hilfe einer Gewindeverbindung zwischen dem rohrförmigen Element und der Kolbenstange unter der Wirkung einer Relativdrehung der beiden Elemente verschiebbar ist;
  • – sind die elastischen Elemente aus Laschen gebildet, die sich in die Verlängerung des zweiten Kolbens erstrecken und mit Nasen ausgestattet sind, die radial nach außen gerichtet sind;
  • – ist der erste Kolben auf der Kolbenstange unbeweglich, und nur der zweite Kolben axial auf ihr verschiebbar;
  • – ist der erste Kolben durch eine Muffe verlängert, die das rohrförmige Element aufnimmt und mit ihm durch eine Gewindeverbindung zusammenwirkt, um die axiale Verschiebung des zweiten Kolbens durch eine Rotation des ersten Kolbens zu erlauben;
  • – arbeitet eine Feder mit der Kolbenstange zusammen, wobei sich eines ihrer Enden gegen einen Sattel auf der Kolbenstange abstützt und das andere Ende gegen einen Schiebering abstützt, welcher gleitend auf der Kolbenstange derart angebracht ist, daß er eine bewegliche Wand bildet, die zur Realisierung des Zwischenhalts in Stellung gehalten wird, wenn die zweite Dichtungseinrichtung in Kontakt mit dem Dichtungsabschnitt auf der Innenfläche des Abstandshalters kommt.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung mehrerer die Erfindung nicht einschränkender Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Figuren hervor, von denen:

1 eine Längsschnittansicht ist, die eine erste Ausführungsform einer Gasfeder gemäß der Erfindung zeigt;

2 eine Ansicht des zentralen Bereichs der 1 auf größerer Skala ist;

die 3 und 4 eine seitliche bzw. Perspektivansicht eines ersten und zweiten Kolbens zeigen, die miteinander durch ein rohrförmiges Element verbunden sind;

die 5 bis 7 eine seitliche bzw. eine Oben- und Untenansicht eines Abstandhalters zeigen, der ein Widerlager für den ersten Kolben bildet;

8 eine Teilschnittansicht ist, die die Kolbenstange bei der Verschiebung in Richtung ihrer eingefahrenen Stellung zeigt;

9 eine Teilschnittansicht ist, die die Kolbenstange am Beginn ihrer Verschiebung in Richtung ihrer ausgefahrenen Stellung zeigt;

10 eine Teilschnittansicht ist, die die Kolbenstange beim Verschieben in Richtung ihrer ausgefahrenen Stellung zeigt, wenn der zweite Kolben in Kontakt mit dem Dichtungsabschnitt kommt;

11 eine Teilschnittansicht ist, die die Kolbenstange in der ausgefahrenen Stellung und den ersten Kolben im Anschlag gegen den Abstandshalter zeigt;

12 eine Teilschnittansicht ist, die die Kolbenstange beim Verschieben in Richtung ihrer ausgefahrenen Stellung und den zweiten Kolben in Kontakt mit dem Dichtungsabschnitt an dem Abstandshalter zeigt;

13 eine Teilschnittansicht ist, die die Kolbenstange beim Verschieben in Richtung ihrer ausgefahrenen Stellung und den zweiten Kolben zeigt, der gerade den Dichtungsabschnitt an dem Abstandshalter verlassen hat;

14 eine Teilschnittansicht ist, die den ersten Kolben im Anschlag gegen den Abstandshalter und die Kolbenstange zeigt, die in den Zylinder zurückgekehrt ist, um die ausgefahrene Länge der Feder auf ein Minimum zu verringern und dabei die Zwischenhaltstellung zu aktivieren;

15 eine Teilschnittansicht ist, die den ersten Kolben im Anschlag gegen den Abstandshalter und die Kolbenstange zeigt, welche in den Zylinder zurückgekehrt ist, um die ausgefahrene Länge der Feder auf ein Maximum zu erhöhen und dabei den Zwischenhalt hemmt, wobei der Abstandshalter mit zwei Dichtungsabschnitten versehen ist, die zwei Zwischenhaltstellungen definieren;

16 eine Teilschnittansicht ist, die den ersten Kolben im Anschlag gegen den Abstandshalter und die Kolbenstange zeigt, die in den Zylinder zurückgekehrt ist, um die ausgefahrene Länge der Feder auf ein Maximum zu erhöhen, und dabei die Zwischenhaltstellung deaktiviert, wobei das rohrförmige Element mit zwei nicht abdichtbaren Zonen ausgestattet ist und die Zwischenhaltstellung deaktiviert;

17 eine Teilschnittansicht ist, die eine zweite Ausführungsform der Gasfeder der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der der erste Kolben unabhängig von dem zweiten Kolben und dem rohrförmigen Element ist, die ein getrenntes Ensemble bilden;

18 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die den ersten Kolben, den Abstandshalter und das Ensemble rohrförmiges Element/zweiter Kolben aus 17 zeigt;

19 eine Längsschnittansicht des Abstandhalters der Ausführungsform aus 17 zeigt;

20 eine Perspektivansicht des Ensembles rohrförmiges Element/zweiter Kolben aus 17 ist;

21 eine Längsschnittansicht des Ensembles rohrförmiges Element/zweiter Kolben aus 17 ist;

22 eine Variante der zweiten Ausführungsform zeigt, bei der der erste Kolben unbeweglich bezüglich Translation auf der Kolbenstange ist;

23 eine weitere Variante der zweiten Ausführungsform zeigt, bei der der erste Kolben unbeweglich hinsichtlich Translation auf der Kolbenstange ist und durch eine Muffe verlängert ist, die das rohrförmige Element aufnimmt und mit diesem durch eine Gewindeverbindung zusammenwirkt;

24 eine Variante der ersten Ausführungsform zeigt, bei der eine Feder in das rohrförmige Element eingebracht ist und sich zu einer Seite auf einem darum umlaufenden Sattel abstützt und zur anderen Seite auf einem Schiebering abstützt, der von dem zweiten Kolben getragen ist.

In den Figuren sind identische oder äquivalente Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die 1 bis 16 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung mit ihren Varianten.

1 ist eine Gesamtansicht einer Gasfeder und 2 zeigt die wesentlichen Elemente dieser Gasfeder auf größerer Skala.

Die erfindungsgemäße Gasfeder weist, wie es bereits aus dem Patent EP 0 753 684 bekannt ist, einen Hohlzylinder 2, der ein unter Druck stehendes Gas enthält, und eine Kolbenstange 3 auf, die einen ersten Kolben 4 und einen zweiten Kolben 5 trägt. Der Zylinder 2 ist an einem seiner Enden geschlossen und hat an seinem entgegengesetzten Ende eine Öffnung 6, die die Kolbenstange 3 aufnimmt, welche an diesem Ende ein Führungsorgan 7 und eine Hohlleiterdichtung 8 passiert. Die Kolbenstange kann so zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung gleiten, wobei letztere in den 1 und 2 dargestellt ist.

Das unter Druck stehende Gas in dem Zylinder 2 neigt dazu, den ersten Kolben nach außen zu drücken und die Kolbenstange 3 mit diesem in deren ausgefahrene Position zu drücken.

Die Gasfeder 1 ist an ihren beiden Enden mit Befestigungsmitteln ausgestattet, die das Befestigen der Gasfeder erlauben, in ihrem speziellen Gebrauch für eine Heckklappe eines (nicht dargestellten) Fahrzeugs, der eine Teil an der Heckklappe und der andere Teil an der Karosserie des Fahrzeugs.

Diese Befestigungsmittel weisen ein erstes Gelenk 9, welches das freie Ende der Kolbenstange 3 an der Karosserie befestigt, und ein zweites Gelenk 10 auf, welches das entgegengesetzte Ende des Zylinders 2 an der Heckklappe befestigt.

Das zweite Gelenk ist am Zylinder 2 mittels eines Lagerzapfens 11 befestigt, was eine Drehung des Zylinders bezüglich des zweiten Gelenks 10 erlaubt, wobei die Kolbenstange für eine Drehung durch das erste Gelenk 9 blockiert bleibt.

Der erste Kolben 4 ist von dem zweiten Kolben 5 durch ein rohrförmiges Element 12 beabstandet. Bei dieser ersten Ausführungsform sind der erste Kolben 4, das rohrförmige Element 12 und der zweite Kolben 5 einstückig ausgebildet. Der erste und zweite Kolben 4, 5 definieren im Inneren des Zylinders eine erste Kammer 13, eine zweite Kammer 14 und eine dritte Kammer 15, die alle abhängig von der Stellung der Kolbenstange 3 ein variables Volumen aufweisen.

Ein Abstandshalter 16 ist in dem Zylinder 2 angeordnet und erstreckt sich um die Kolbenstange 3, um als Endwiderlager für den ersten Kolben 4 zu dienen, um so eine maximale Ausfahrlänge der Kolbenstange 3 und folglich den Öffnungswinkel der Heckklappe zu definieren. Der Abstandshalter 16 ist mit dem Zylinder mit Hilfe einer Kerbverbindung 17, die auf dem Umfang des Zylinders ausgeführt ist, innerlich verbunden. Eine Hohlleiterdichtung 8' ist zwischen dem Zylinder 2 und dem Abstandshalter 16 in einer kreisförmigen Rille 16' angeordnet, die an der Außenfläche des Abstandshalters vorgesehen ist.

Eine Unterlagsscheibe 18 ist am inneren Ende der Kolbenstange mittels Kerbverbindung gegen deren kreisförmige Schulter 3' derart befestigt, daß sie einen axialen Anschlag für den ersten Kolben 4 bildet, der ein Innengewinde 19 trägt, das mit einem Gewinde auf dem Ende der Kolbenstange 3 zusammenarbeitet.

Zur Regelung der ausgefahrenen Länge der Gasfeder muß der erste Kolben 4 auf der Kolbenstange 3 axial verschiebbar sein, um deren maximale ausgefahrene Länge zu variieren, und er beinhaltet zu diesem Zweck auf seiner dem Abstandshalter 16 zugewandten Seite eine erste Einkopplungseinrichtung 21, die mit einer zweiten Einkopplungseinrichtung 22 zusammenwirkt, die auf der Endseite des Abstandshalters 16 vorgesehen ist.

Diese erste und zweite Kopplungseinrichtung 21, 22 sind vorteilhaft in Form von Verzahnungen ausgeführt, die miteinander in Eingriff geführt sind, wenn der erste Kolben 4 in Anschlag an dem Abstandshalter 16 kommt, um die maximale Ausfuhr der Kolbenstange 3 zu definieren. In den 3 bis 7 sind die Kopplungseinrichtungen 21, 22 klar auf den entsprechenden Elementen gezeigt.

Die Kolbenstange hat eine kreisförmige Rinne 23, deren eine Schulter bildende innen gelegene Wand einen Anschlag für das Innengewinde 19 des ersten Kolbens 4 bildet (siehe 14).

Dank des Vorliegens dieser Gewindeverbindung 19, 20 wird es so möglich, die Regelung zu bewerkstelligen, wenn die Kopplungseinrichtung 22 mit der Kopplungseinrichtung 21 auf dem ersten Kolben in Eingriff steht, indem der erste Kolben 4 durch Drehung des Zylinders 2, welche den Abstandshalter 16 zusammen mit ihm dreht, die Kolbenstange 4 auf dem Gewindeende der Kolbenstange verschoben wird. Wenn man damit fortfährt, den Zylinder zu drehen, nachdem er seine in den 1 und 2 dargestellte maximale ausgefahrene Länge erreicht hat, werden die Kopplungseinrichtungen 21, 22 übrigens ganz einfach aufeinander gleiten, und dabei aufeinanderfolgende Sprünge begleitet von einem charakteristischen Geräusch erzeugen, was bewirkt, daß das Innengewinde 19 des ersten Kolbens keine Beeinträchtigung aufgrund des angewandten Aufwands riskiert.

Der erste Kolben 4 trägt eine erste Dichtungseinrichtung in Farm eines Dichtungsrings 24, der in einer kreisförmigen Rille 25 angeordnet ist, welche auf dem Umfang des ersten Kolbens vorgesehen ist. Die Höhe der Rille 25 ist höher als die des Rings 24, um ein Spiel zur Verschiebung des Rings in axialer Richtung zu lassen. Der Innendurchmesser des Rings 24 ist geringer als der Durchmesser der Rille 25, so daß ein Zwischenraum entsteht, der einem unter Druck stehenden Gas erlaubt, dort durchzugelangen, wenn der Ring bei der Verschiebung der Kolbenstange 3 in Richtung des Inneren des Zylinders gegen die kleinere Wand der Rille verschoben wird.

Für die Gaszirkulation zwischen der ersten und der zweiten Kammer 13, 14 bei der Verschiebung der Kolbenstange in die eingefahrene Stellung weist der erste Kolben 4 darüber hinaus auf seinem oberen Umfang eine Abflachung 26 auf, die einen Zirkulationsweg für das Gas zwischen der ersten Kammer 13 und der Rille 25 bildet, wie auch die untere Wand der Rille Schlitze 27 beinhaltet, die eine Verbindung von der Rille mit der zweiten Kammer 14 herstellen.

Der Ring, der mit der unteren Wand des Zylinders 2 in Kontakt ist und von dieser geführt wird, wird so gegen die obere Wand der Rille verschoben, wenn die Kolbenstange 3 in ihre ausgefahrene Stellung verschoben wird. Der Ring 24 stellt also eine Dichtung zwischen der ersten Kammer und der Rille 25 her.

Um dem Gas bei dem Verschieben der Kolbenstange in Richtung der ausgefahrenen Stellung einen Weg von der zweiten Kammer 14 zu der ersten Kammer 13 zu lassen, ist eine Längsnut 28 auf der Innenwand des Zylinders 2 vorgesehen, praktisch über die gesamte Höhe oberhalb des Abstandshalters 16. Diese Nut 28 verjüngt sich nach unten derart, daß der Weg für das Gas verringert wird, wenn der erste Kolben sich dem Abstandshalter mit einer verringerten Verschiebungsgeschwindigkeit der Kolbenstange am Ende des Verlaufs nähert.

Auf die Verschiebung der Kolbenstange 3 in ihre eingefahrene Stellung (siehe 8) wird der Ring 23 gegen die untere Wand der Rille 25 verschoben und gibt dabei den Weg durch den Zwischenraum zwischen dem Ring und dem Grund der Rille frei. Das Gas kann so von der ersten Kammer 13 zur zweiten Kammer 14 durch die mit dem Zwischenraum in Verbindung stehenden Schlitze 27 gelangen.

Der zweite Kolben 5 dient ausschließlich dem Festlegen eines Zwischenhalts, indem eine Dichtung zwischen der zweiten Kammer 14 und der dritten Kammer 15 bei der Verschiebung der Kolbenstange 3 in Richtung ihrer ausgefahrenen Stellung erzeugt wird.

Zu diesem Zweck weist der zweite Kolben 5 eine zweite Dichtungseinrichtung in Form einer Hohlleiterdichtung auf, die in einer auf dem Umfang des zweiten Kolbens 5 vorgesehenen kreisförmigen Rinne 30 angeordnet ist. Diese Hohlleiterdichtung 29 ist dazu ausgelegt, mit einem zylindrischen Dichtungsabschnitt 31 auf der Innenwand des Abstandshalters 16 zusammenzuwirken, vor dem ein kegelförmiger Abschnitt 32 liegt und dem ein zylindrischer Abschnitt mit größerem Durchmesser 33 nachfolgt, welcher ausgestattet mit den Längsnuten 34 nicht abdichtbar ist.

In diesem Fall ist gleichermaßen die Höhe der Rinne 30 größer als die Höhe der Hohlleiterdichtung 29, so daß ein Spiel gebildet ist, das es dieser erlaubt, in der Rinne axial verschiebbar zu sein.

Mehrere Schlitze 35 sind am inneren Ende des zweiten Kolbens 5 vorgesehen, um eine Verbindung von der Rinne 30 mit der dritten Kammer 15 herzustellen.

Beim Hub der Kolbenstange 3 in Richtung ihrer ausgefahrenen Stellung kommt die Hohlleiterdichtung 29 zuerst mit dem kegelförmigen Abschnitt 32 in Kontakt, von dem sie zusammengedrückt wird, bevor sie in Kontakt mit dem Dichtungsabschnitt 31 kommt, in dem die Kompression aufrechterhalten bleibt, um eine Dichtung zwischen der dritten Kammer 15 und der zweiten Kammer 14 zu schaffen. Dies hat zur Folge, daß der zweite Kolben 5 hinsichtlich des Dichtungsabschnitts derart stehen bleibt, daß eine Zwischenhaltstellung erzeugt wird.

Um mit dem Ausfahren der Kolbenstange 3 in Richtung ihrer ausgefahrenen Stellung fortzufahren, welche der maximalen Öffnung der Heckklappe entspricht, ist es notwendig, eine Längskraft gegen diese auszuüben, um den zweiten Kolben aus dem Dichtungsabschnitt und in den zylindrischen Abschnitt 33 zu ziehen, der durch die Hohlleiterdichtung 29 des zweiten Kolbens nicht abdichtbar ist. Das Gas kann also frei von der dritten Kammer 15 in die zweite Kammer 14 zirkulieren, indem es durch die Längsnuten 34 gelangt, und die Kolbenstange 3 wird in ihre ausgefahrene Stellung gedrückt, in der der erste Kolben 4 in Anschlag gegen den Abstandshalter 16 kommt.

In dieser Stellung ist die Bezahnung 21 auf dem ersten Kolben 4 im Eingriff mit der Bezahnung 22 auf dem Ende des Abstandhalters 16 derart, daß eine Regelung der ausgefahrenen Länge der Gasfeder erlaubt ist.

Außerdem entspricht der Abstand zwischen der ausgefahrenen Stellung der Kolbenstange 3 und der Zwischenhaltstellung bei dieser Ausführungsform in etwa der Länge des rohrförmigen Elements 12, das den ersten Kolben 4 mit dem zweiten Kolben 5 verbindet. Diese Länge ist in 2 mit „L" angezeigt. Andersherum gesagt ist dieser Abstand von der Länge des rohrförmigen Elements 12 abhängig.

Gemäß einer wichtigen Eigenschaft der Erfindung kann die Zwischenhaltstellung dank einer Ableitung deaktiviert werden, die die dritte Kammer 15 mit der zweiten Kammer 14 verbindet und die verschlossen werden kann, um die Zwischenhaltstellung aufs Neue zu aktivieren.

Diese Ableitung beinhaltet wenigstens eine Längsnut 36 auf der Innenfläche des zweiten Kolbens 5. Diese Längsnut 36 mündet in die dritte Kammer 15, indem sie eine nicht abdichtbare Zone erzeugt, um die dritte Kammer in Verbindung mit einem Weg 37 zu bringen, der sich zwischen der Innenfläche des rohrförmigen Elements 12 und der Kolbenstange 3 erstreckt. Der Weg mündet in einen transversalen Kanal 38 in dem rohrförmigen Element 12, der eine Verbindung zwischen dem Weg 37 und der zweiten Kammer 14 herstellt.

Der Weg 37 ist im wesentlichen durch das Gewinde 20 auf dem Ende der Kolbenstange 3 gebildet, das bei dieser Betriebsart mit dem Innengewinde 19 des ersten Kolbens 4 zusammenwirkt.

Die Ableitung zwischen der dritten Kammer 15 und der zweiten Kammer 14 kann verschlossen werden, um erneut die Zwischenhaltstellung zu aktivieren. Dieses Verschließen wird mit Hilfe einer dritten Dichtungseinrichtung erreicht, die eine Hohlleiterdichtung 39 aufweist, welche in einer auf der Kolbenstange 3 vorgesehenen kreisförmigen Rille 40 angeordnet ist.

Wenn die ausgefahrene Länge der Gasfeder 1 maximal ist, befindet sich die Hohlraumdichtung 39 also hinsichtlich der Nuten 36 auf der inneren Fläche des rohrförmigen Elements 12 und die Ableitung ist geöffnet. Dies ist die Situation, die einem einzigen Benutzer von hohem Wuchs entgegenkommt, der nicht von dem Zwischenhalt gestört werden will.

Allerdings genügt es, wenn in anderen Umständen gewünscht ist, daß die Zwischenhaltstellung erneut aktiviert wird, die Kolbenstange mit Hilfe der Kopplungseinrichtungen 21, 22 leicht gegenüber dem zweiten Kolben 5 zu verschieben, indem der Zylinder (siehe 11) gedreht wird, um die Hohlleiterdichtung 39 bezogen auf die Nuten 36 zurückgezogen zu plazieren. In dieser Stellung ist die Hohlleiterdichtung 39 gegen die Innenfläche des rohrförmigen Elements 12 zusammengedrückt und verschließt die Ableitung.

Die Wirkungsweise bei deaktivierter Ableitung, d.h. mit Zwischenhalt, ist in den 11 bis 13 dargestellt, wogegen die Funktionsweise bei aktivierter Ableitung, d.h. ohne Zwischenhalt, in den 8 bis 10 dargestellt ist.

Die 14 stellt die Situation mit deaktivierter Ableitung dar, wobei die ausgefahrene Länge der Gasfeder als Folge einer Verschiebung des Endes der Kolbenstange 3 in Richtung des Inneren des Zylinders 2 maximal verringert ist. Unter diesen Umständen kann es erwünscht sein, die Zwischenhaltstellung deaktivieren zu können, um die Gasfeder an einen einzigen großen oder mittelgroßen Benutzer anzupassen.

In diesem Fall ist es vorteilhaft, eine Ableitung vorzusehen, die auf der Innenfläche des rohrförmigen Elements 12 eine Längsaussparung 41 aufweist (siehe 16), die derart in Verbindung mit dem transversalen Kanal 38 steht, daß eine zweite nicht abdichtbare Zone geschaffen wird. Diese Längsaussparung 41 kann einen Abschnitt mit größerem Durchmesser, der eine ringförmige Aussparung um die Kolbenstange 3 bildet, und/oder eine einfache Nut in direkter Verbindung mit dem Kanal 38 aufweisen.

Gemäß einer in 15 dargestellten Variante weist die Gasfeder 1 einen zweiten Zwischenhalt auf, der durch einen zweiten Dichtungsabschnitt 43 auf der Innenfläche des Abstandshalters 16 definiert ist. Dieser zweite Dichtungsabschnitt 43 ist zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt 31 und dem zylindrischen Abschnitt mit größerem Durchmesser 33 des Abstandshalters angeordnet.

Dank der eben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung ist es so nicht nur möglich, die ausgefahrene Länge der Gasfeder zu regulieren, sondern ebenfalls die Plazierung des Zwischenhalts zu modifizieren, diesen zu deaktivieren und zu aktivieren.

Die 17 bis 23 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit ihren Varianten. Diese zweite Ausführungsform erlaubt es unter anderem, die Funktion der Modifizierung der Plazierung des Zwischenhalts unabhängig zu gestalten.

Zu diesem Zweck sind der zweite Kolben 5 und das rohrförmige Element 12 von dem ersten Kolben 4 getrennt, um ein unabhängiges Ensemble zu bilden, was es erlaubt, die ausgefahrene Länge der Feder unabhängig von der Modifizierung der Plazierung des Zwischenhalts und dessen Deaktivierung und Aktivierung zu regeln.

Die wesentlichen Elemente der zweiten Ausführungsform sind in den 18 bis 21 dargestellt.

Gemäß dieser Ausführungsform, ist das rohrförmige Element durch eine Gewindeverbindung mit der Kolbenstange verbunden, die auf einem Teil der Länge des rohrförmigen Elements ein Innengewinde 44 aufweist, welches mit dem Gewinde 20 auf dem Ende der Kolbenstange 3 zusammenwirkt.

Das Ensemble zweiter Kolben – rohrförmiges Element (5, 12) weist elastische Organe auf, die in dem dargestellten Beispiel aus Laschen 45 in der Verlängerung des zweiten Kolbens 5 gebildet sind. Diese Laschen 45 sind mit Zentrierzapfen 46 versehen, die radial nach außen gerichtet sind, um in die Längsnuten 47 eines inneren mit Nuten versehenen Abschnitts 48 des Abstandshalters 16 einzukoppeln.

Ausgehend von der in 17 gezeigten Stellung, in der die Kupplungseinrichtungen 21, 22 miteinander in Eingriff sind, um eventuell die ausgefahrene Länge der Feder zu regeln, genügt es also, die Kolbenstange 3 nach innen zu stoßen, um die Kopplungseinrichtungen zu entkoppeln und gleichzeitig das Ensemble zweiter Kolben – rohrförmiges Element (5, 12) zu verschieben, so daß die Zentrierzapfen 46 der Laschen 45 in die Nuten 47 des Abstandshalters 16 einkoppeln können.

Auf diese Weise befindet sich das Ensemble zweiter Kolben – rohrförmiges Element (5, 12) in drehmäßiger Kopplung mit dem Abstandshalter, so daß das Ensemble zweiter Kolben – rohrförmiges Element (5, 12), wenn man den Zylinder 2 in Drehung versetzt, dank der Gewindeverbindung axial auf dem Ende der Kolbenstange 12 verschoben wird, so daß die Plazierung des Zwischenhalts modifiziert wird.

Die zuvor beschriebene Ableitung bezüglich der ersten Ausführungsform ist in der zweiten Ausführungsform gleichermaßen vorhanden und erlaubt es, diesen Zwischenhalt zu deaktivieren oder zu aktivieren. Aufgrund der Unabhängigkeit des Ensembles zweiter Kolben – rohrförmiges Element (5, 12) gibt es keinen Bedarf mehr für eine zweite Zone, da es möglich ist, den Zwischenhalt auch zu deaktivieren, wenn die ausgefahrene Länge so geregelt ist, daß sie minimal ist.

Es ist also möglich, die Plazierung des Zwischenhalts unabhängig von der Regelung der ausgefahrenen Länge der Gasfeder zu modifizieren.

Allerdings ist es durchaus möglich, die Regelung der ausgefahrenen Länge der Feder nicht vorzusehen, indem der erste Kolben 4 bei der Bildung auf der am Ende der Kolbenstange 3 unbeweglich gehalten wird, wie dies in 22 dargestellt ist. In diesem Fall behält man lediglich die Möglichkeit, die Plazierung des Zwischenhalts zu modifizieren und diesen zu deaktivieren und zu aktivieren.

Die 23 zeigt eine Variante der zweiten Ausführungsform, bei der der erste Kolben 4 von einer Muffe 49 verlängert ist, die das rohrförmige Element 12 aufnimmt und mit diesem zusammenwirkt, um eine Gewindeverbindung 50 zu bilden. In diesem Fall sind die Kopplungseinrichtungen 21, 22 immer auf dem ersten Kolben 4 und dem Ende des Abstandshalters 16 vorgesehen, um eine Drehung des ersten Kolbens mit seiner Muffe 49 zur axialen Verschiebung des Ensembles zweiter Kolben – rohrförmiges Element (5, 12) derart zu erlauben, daß eine Plazierung des Zwischenhalts modifiziert wird.

Schließlich zeigt 24 eine Variante der ersten Ausführungsform, bei der eine Feder dazu vorgesehen ist, mit der Kolbenstange zusammenzuwirken. In dem dargestellten Beispiel ist diese Feder eine schraubenförmige Feder 51, die um die Kolbenstange gewunden ist, wobei sich eines ihrer Enden gegen einen Sattel 52 auf der Kolbenstange und das andere Ende gegen einen Schiebering 53 abstützt, der eine bewegliche Wand der kreisförmigen Rille des zweiten Kolbens 5 bildet.

Der Schiebering 53 ist zur Realisierung des Zwischenhalts in Stellung gehalten, wenn die Hohlleiterdichtung 29 in Kontakt mit dem Dichtungsabschnitt 31 auf der Innenfläche des Abstandshalters 16 kommt. Auf diese Weise definiert die Feder die Auslösekraft des Zwischenhalts.

Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele und Beschreibungen eingeschränkt ist und daß deren Kombinationen und Modifizierungen vom Fachmann ausführbar sind, ohne dabei den Umfang der Erfindung zu verlassen.


Anspruch[de]
Komprimierte Gasfeder, aufweisend einen Zylinder (2), enthaltend ein Gas, das unter Druck steht, wobei der Zylinder an einem seiner Enden geschlossen ist und an seinem entgegengesetzten Ende eine zentrale Öffnung (6) aufweist, die eine Kolbenstange (3) aufnimmt, welche sich aus dem Zylinder (2) heraus erstreckt und zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung gleiten kann, wobei die Kolbenstange (3) einen ersten Kolben (4) und einen zweiten Kolben (5) trägt, welcher von dem ersten Kolben durch ein rohrförmiges Element (12) beabstandet ist, wobei der erste und zweite Kolben (4, 5) im Inneren des Zylinders (2) eine erste Kammer (13), eine zweite Kammer (14) und eine dritte Kammer (15) mit variablem Volumen abhängig von der Stellung der Kolbenstange (3) definieren, wobei ein mit dem Zylinder (2) verbundener rohrförmiger Abstandshalter (16) sich in der Weise um die Kolbenstange (3) erstreckt, daß er ein Endwiderlager für den ersten Kolben (4) bildet, indem er die Länge des maximalen Ausfahrhubs der Kolbenstange (3) definiert, wobei der erste Kolben (4) eine erste Dichtungseinrichtung (24) zwischen der ersten und der zweiten Kammer (13, 14) trägt, die beim Verfahren der Kolbenstange (3) von der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung in Betrieb gesetzt ist, und der zweite Kolben (5) eine zweite Dichtungseinrichtung (29) zwischen der zweiten und dritten Kammer (14, 15) trägt, die zur Zusammenarbeit mit einem Dichtungsabschnitt (31) an der Innenwand des Abstandshalters (16) derart ausgelegt ist, daß eine Zwischenhaltstellung definiert ist, wenn die Kolbenstange (3) von der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung gefahren wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ableitung (36, 20, 38) zwischen der Kolbenstange (3), dem zweiten Kolben und dem rohrförmigen Element (12) für eine Verbindung zwischen der dritten Kammer (15) und der zweiten Kammer (14) zum Deaktivieren der Zwischenhaltstellung vorgesehen ist, wobei die Ableitung (36, 20, 38) von einer dritten Dichtungseinrichtung (39) abgedichtet sein kann, um die Zwischenhaltstellung zu aktivieren. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung (36, 20, 38) wenigstens eine Nut (36) auf der inneren Fläche des zweiten Kolbens (5) beinhaltet, welche unter Bildung einer nicht abdichtbaren Zone in die dritte Kammer (15) mündet und diese in Verbindung mit einem Weg (20), der sich zwischen dem rohrförmigen Element (12) und der Kolbenstange (3) erstreckt, und einem transversalen Kanal (38) bringt, der das rohrförmige Element (12) durchquert, um den Weg (20) in Verbindung mit der zweiten Kammer (14) zu bringen. Gasfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Dichtungseinrichtung (39) in einer kreisförmigen Rille (40) untergebracht ist, welche in der Kolbenstange (3) ausgeführt ist, wobei der zweite Kolben (5) und die Kolbenstange relativ zueinander axial verschiebbar sind, bis die dritte Dichtungseinrichtung (39) auf Höhe der Nut (36) ist, um die Ableitung zu öffnen, oder bezüglich der Nut (36) zurückgezogen plaziert ist, um die Ableitung zu schließen. Gasfeder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg im wesentlichen durch ein Gewinde (20) am Ende der Kolbenstange (3) in Zusammenwirkung mit einem Innengewinde (19; 44) des ersten Kolbens (4) und/oder des rohrförmigen Elements (12) gebildet ist. Gasfeder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (4) eine erste Kopplungseinrichtung (21) beinhaltet, die mit einer zweiten Kopplungseinrichtung (22) auf dem Ende des Abstandhalters (16) in Eingriff kommen kann, wobei ein Widerlager gebildet wird, wenn die Kolbenstange (3) in ihrer Stellung maximalen Ausfahrhubs ist. Gasfeder nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (19) in Anschlag gegen einen Schulterbereich (3') auf der Kolbenstange (3) kommen kann, wobei die maximale Durchdringung der Kolbenstange in die erste Kammer (13) bis zur Abgrenzung der maximalen Verringerung des Werts der ausgefahrenen Stellung definiert wird. Gasfeder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Abstandshalters (16) mehrere Dichtungsabschnitte (31, 43) aufweist, die es der zweiten Dichtungseinrichtung (29) erlauben, mehrere Zwischenhaltstellungen zu definieren. Gasfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung (36, 20, 38) eine Längsaussparung (41) auf der Innenfläche des rohrförmigen Elements in Verbindung mit dem transversalen Kanal (38) derart beinhaltet, daß eine zweite nicht abdichtbare Zone gebildet ist. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (5) und das rohrförmige Element (12) eine Einheit bilden, die unabhängig von dem ersten Kolben (4) ist, wobei die Einheit (5, 12) mit elastischen Organen (45) ausgerüstet ist, die zur Ankopplung in die Längsnuten (47) eines inneren gerillten Abschnitts (48) des Abstandshalters (16) ausgelegt sind, um den zweiten Kolben (5) mit diesem derart einheitlich rotieren zu lassen, daß er axial auf der Kolbenstange (3) mit Hilfe einer Gewindeverbindung (44, 20) zwischen dem rohrförmigen Element (12) und der Kolbenstange (3) unter der Wirkung einer Relativdrehung der beiden Elemente verschiebbar ist. Gasfeder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente aus Laschen (45) gebildet sind, die sich in die Verlängerung des zweiten Kolbens (5) erstrecken und mit Nasen (46) ausgestattet sind, die radial nach außen gerichtet sind. Gasfeder nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (4) auf der Kolbenstange (3) unbeweglich ist, und daß nur der zweite Kolben (5) axial auf ihr verschiebbar ist. Gasfeder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (4) durch eine Muffe (49) verlängert ist, die das rohrförmige Element (12) aufnimmt und mit ihm durch eine Gewindeverbindung (50) zusammenwirkt, um die axiale Verschiebung des zweiten Kolbens (5) durch eine Rotation des ersten Kolbens (4) zu erlauben. Gasfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (51) mit der Kolbenstange (3) zusammenarbeitet, wobei sich eines ihrer Enden gegen einen Sattel (52) auf der Kolbenstange abstützt und das andere Ende gegen einen Schiebering (53) abstützt, welcher gleitend auf der Kolbenstange derart angebracht ist, daß er eine bewegliche Wand bildet, die zur Realisierung des Zwischenhalts in Stellung gehalten wird, wenn die zweite Dichtungseinrichtung (29) in Kontakt mit dem Dichtungsabschnitt (31) auf der Innenfläche des Abstandshaltes (16) kommt.






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