DE3820545A1 - Technische feder - Google Patents

Technische feder

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DE3820545A1
DE3820545A1 DE19883820545 DE3820545A DE3820545A1 DE 3820545 A1 DE3820545 A1 DE 3820545A1 DE 19883820545 DE19883820545 DE 19883820545 DE 3820545 A DE3820545 A DE 3820545A DE 3820545 A1 DE3820545 A1 DE 3820545A1
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piston
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Guenter Otto
Christian Otto
Johannes Luebbering
Christian Reckendrees
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/06Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid
    • F16F9/08Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid where gas is in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/092Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid where gas is in a chamber with a flexible wall comprising a gas spring with a flexible wall provided between the tubes of a bitubular damper

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine technische Feder, die mit Flüssigkeit und Gasdruck arbeitet und als Druck- oder Zugfeder einsetzbar ist.
Technische Federn sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Sie werden auf den verschie­ densten technischen Gebieten eingesetzt, beispielsweise zum Öffnen und Schließen von Türen und dergleichen.
Bekannte technische Federn besitzen häufig den Nachteil eines komplizierten Aufbaus, insbesondere benötigen sie in der Regel eine große Länge und ein großes Bauvolumen, wenn sie zur Aufnahme großer Kräfte geeignet sein sollen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine technische Feder zu schaffen, welche einen verhältnismäßig einfachen Aufbau besitzt, dabei durch geringe Änderungen wahlweise als Druckfeder bzw. als Zugfeder einsetzbar ist und welche auch für die Bewältigung relativ großer Kräfte mit einer extrem kleinen Baugröße auskommt.
Zur Lösung dieser Aufgabe besitzt eine technische Feder erfindungsgemäß einen Außenzylinder mit einem starren Zylindermantel, dessen Stirnseiten jeweils über Endstücke gasdicht abgeschlossen sind, einen (ersten) Innenzylinder, der zumindest einen Teil der Länge des Außenzylinders besitzt und über Flansche koaxial in dem Außenzylinder gehalten ist, ferner eine koaxial in dem Innenzylinder geführte Kolbenstange, die mit einem Ende in einer dichten Durchführung eines ersten Endstückes des Außen­ zylinders nach außen geführt ist und an dem anderen Ende mindestens einen Kolben trägt, ferner einen ersten elastischen Schlauch, der koaxial zwischen dem Außenzy­ linder und dem Innenzylinder angeordnet und mit dem Innenzylinder an seinen Enden dicht verbunden ist, derart, daß zwischen der Kolbenstange und dem Innenzylinder ein erster Flüssigkeitsraum, zwischen dem Innenzylinder und dem Schlauch ein zweiter Flüssigkeitsraum und zwischen dem Schlauch und dem Außenzylinder ein mit Druckgas gefüllter Gasraum gebildet sind, wobei an dem kolbenstangenseitigen Ende des Innenzylinders ein düsenförmiger Durchgang zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Flüssigkeitsraum vor­ gesehen ist.
Die erfindungsgemäße technische Feder arbeitet also mit Flüssigkeit und mit Gasdruck, wobei diese Medien durch einen elastischen Schlauch dauerhaft voneinander getrennt sind. Die in dem Innenzylinder bewegbare Kolbenstange pumpt dabei das flüssige Medium zwischen dem ersten und dem zweiten Flüssigkeitsraum hin und her, wodurch der elastische Schlauch sich mehr oder weniger in Richtung auf den Gasraum ausdehnt. Durch die Düsenöffnung zwischen dem ersten und dem zweiten Flüssigkeitsraum wird dieser Druckausgleich geregelt. Außerdem kann durch die Gestal­ tung des Kolbens eine mehr oder weniger große Brems­ funktion bei der Bewegung der Kolbenstange eingestellt werden.
Besondere Ausgestaltungen der technischen Feder, etwa für die Verwendung als Druckfeder bzw. als Zugfeder und besondere Abwandlungen für verschiedene Möglichkeiten der Kennwerteinstellung sind in den Unteransprüchen an­ gegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Zugfeder,
Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Konstruktion einer Zugfeder,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer technischen Zugfeder,
Fig. 4 eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte Ausführungs­ form einer technischen Feder zur Erzielung einer Druckfeder,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer technischen Druckfeder.
Die in Fig. 1 dargestellte technische Feder besitzt einen Außenzylinder 1, der an beiden Enden mit je einem End­ stück, nämlich einem oberen Endstück 2 und einem unteren Endstück 3 verschlossen ist, wobei jeweils eine Dichtung 2 a bzw. 3 a den gasdichten Verschluß sicherstellt. Der Raum innerhalb des Außenzylinders 1 kann über Füllöffnun­ gen 4 und ein Rückschlagventil 5 von der Unterseite her mit Druckgas gefüllt werden. Über eine Schraube 3 b am unteren Endstück 3 kann die technische Feder befestigt werden.
In dem oberen Endstück 2 ist eine axiale Durchführung 6 mit Dichtungen 6 a vorgesehen, um eine Kolbenstange 7 ko­ axial zum Außenzylinder 1 in Axialrichtung bewegbar zu führen. Diese Kolbenstange 7 besitzt in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Durch­ messern, nämlich einen ersten Abschnitt 7 a mit kleinem Durchmesser und einen zweiten Abschnitt 7 b mit größerem Durchmesser. Jeder dieser beiden Abschnitte der Kolben­ stange nimmt annähernd die Hälfte der Länge des Außen­ zylinders ein, wenn man von Führungen, Verschlußstücken und dergleichen absieht.
Der (stangenseitige) dünnere Abschnitt 7 a der Kolben­ stange ist von einem ersten Innenzylinder 8 umgeben, der in dem Außenzylinder koaxial durch einen oberen End­ flansch 9 mit einer Dichtung 9 a und an seiner Unterseite etwa in der Mitte des Außenzylinders 1 durch einen Mit­ telflansch 10 gehalten ist. Koaxial zum Innenzylinder 8 ist weiterhin ein flexibler Schlauch 11 vorgesehen, der ebenfalls auf dem oberen Endflansch 9 und dem Mittel­ flansch 10 sitzt und jeweils durch Rohrhalterungen oder Rohrschellen 12 befestigt ist.
Der zweite Abschnitt 7 b der Kolbenstange ist im Quer­ schnitt gegenüber dem ersten Abschnitt 7 a vergrößert; er ist in dem Mittelflansch 10 geführt und erstreckt sich nach unten im wesentlichen (bei eingefahrener Kolben­ stange) in der unteren Hälfte des Außenzylinders 1. Koaxial wird der Abschnitt 7 b der Kolbenstange von einem zweiten Innenzylinder 13 umschlossen, der an seinem oberen Ende mit dem Zwischenflansch 10 über Rohrverbin­ dungsstücke 10 a bzw. 10 b verbunden ist, wobei entspre­ chende Dichtungen 10 c eine dichte Führung des Kolben­ stangenabschnittes 7 b gewährleisten. Am unteren Ende ist der Innenzylinder 13 über einen unteren Endflansch 14 und über ein Abstandsstück 15 koaxial im Außenzylinder 1 gehalten.
Der zweite Innenzylinder 13 ist koaxial von einem zwei­ ten elastischen Schlauch 16 umgeben, der über Rohrschellen 12 mit dem Mittelflansch 10 bzw. dem unteren Endflansch 14 dicht verbunden ist.
Der elastische Schlauch 16 ist weiterhin koaxial von einem Zwischenzylinder 17 umschlossen, der ebenfalls dicht mit dem Mittelflansch 10 bzw. den Rohrverbindungs­ stück 10 a und 10 b, ggf. über Dichtungen 10 d und in ent­ sprechender Weise mit dem hinteren Endflansch 14 über ein Dichtungselement 14 b verbunden ist.
Die Kolbenstange besitzt an ihrem freien Ende innerhalb des zweiten Innenzylinders 13 einen Bremskolben 18 mit einer Dichtung 18 a. Dadurch wird die Kolbenstange inner­ halb des zweiten Innenzylinders 13 geführt. Außerdem besitzt die Kolbenstange am Übergang vom dünneren Ab­ schnitt 7 a zum dickeren Abschnitt 7 b einen Dichtungs­ kolben 19, der durch einen Sicherungsring 20 gehalten ist. Dieser Dichtungskolben 19 wird beim Einschieben der Kol­ benstange kraftschlüssig in den Mittelflansch 10 einge­ drückt, wodurch bei Hubende eine zusätzliche Federkraft­ erhöhung erzielt wird. Damit ist beispielsweise ein kraft­ schlüssiges Schließen von Klappen und Türen möglich.
Durch den geschilderten Aufbau der verschiedenen Teile der technischen Feder wird innerhalb des Außenzylinders 1 ein Gasraum 21 geschaffen, der nach innen im oberen Teil durch den ersten Schlauch 11 und im unteren Teil durch den zweiten Schlauch 16 begrenzt wird. Aufgrund der Öffnungen 10 e im Mittelflansch 10 und der Öffnungen 15 a im Abstandsstück 15 kann der einheitliche Gasraum von der Unterseite her mit Druckgas gefüllt werden. Zwischen dem oberen Kolbenstangenabschnitt 7 a und dem Innenzylinder 8 ist ein erster Flüssigkeitsraum 22 und zwischen dem Innenzylinder 8 und dem elastischen Schlauch 11 ein zwei­ ter Flüssigkeitsraum 23 festgelegt, wobei durch eine Düse 24 im Bereich des oberen Endflansches 9 eine Verbindung zwischen den beiden Flüssigkeitsräumen hergestellt wird. Außerdem ist innerhalb des zweiten Innenzylinders 13 ein von dem Kolben 18 begrenzter dritter Flüssigkeitsraum und zwischen dem zweiten Innenzylinder 13 und dem zweiten elastischen Schlauch 16 ein vierter Flüssigkeitsraum ge­ bildet. Eine Drossel 27 mit Düsenöffnungen 28 und einer Ventilplatte 29 ergibt eine Verbindung zwischen den Flüssigkeitsräumen 25 und 26, womit ebenfalls der Durch­ fluß der Flüssigkeit eingestellt und somit die Geschwin­ digkeit der Kolbenstangenbewegung bei Zug oder Druck eingestellt werden kann.
Bei der Betätigung der in Fig. 1 dargestellten Zugfeder wirkt zunächst der untere Kolbenstangenabschnitt 7 b als eigentlicher Kolben, der bei Herausziehen der Kolben­ stange 7 in den oberen Flüssigkeitsraum 22 eindringt und dort die Flüssigkeit verdrängt. Diese verdrängte Flüssig­ keit wird über die Düsenöffnung 24 in den zweiten Flüs­ sigkeitsraum 23 gedrückt, wo sie den Schlauch 11 deformiert; dieser Schlauch 11 muß sich gegen den Gasdruck im Gas­ raum 21 ausweiten und erzeugt dadurch die Federkraft. Die hintereinander geschalteten Kolbenstangendurchmesser stellen dabei eine Vergrößerung der Druckfläche für die Kennung und die Kraft der Zugfeder dar.
Die Vor- und Rücklaufgeschwindigkeit der Kolbenstange wird durch den Bremskolben 18 am unteren Ende des dickeren Kolbenstangenabschnittes 7 b geregelt. Durch die Ventil­ platte 29 wird bei Aufwärtsbewegung der Kolbenstange ein schnellerer Durchfluß der Flüssigkeit erreicht. Bei Abwärtsbewegung der Kolbenstange tritt eine unterstützende Wirkung für die Bremsstufe durch die Düse 28 ein. Wie oben erwähnt, kann durch die Gestaltung dieser Düse 28 und der Ventilplatte 29 die Ausfahrgeschwindigkeit bei Zug einerseits und bei Druck andererseits genau einge­ stellt werden.
Durch den weiteren Flüssigkeitsraum 26 zwischen dem un­ teren Innenzylinder 13 und dem zweiten elastischen Schlauch 16 wird ein Ausgleich in Druck- und Zugrichtung erzielt. Der elastische Schlauch 16 ist dabei nach außen zum Gas­ druckraum 21 durch den starren Zwischenzylinder 17 dicht abgeschlossen. Damit wirkt gegen den Schlauch 16 der im Gasraum 21 befindliche Gasdruck nicht; der Schlauch hält mit seiner Eigenvorspannung die Flüssigkeitssäule in dem Raum 26 aufrecht. Beim Ausziehen des Kolbens wird also die Flüssigkeit zum Ausgleich aus dem Raum 26 in den Raum 25 gedrückt.
Der Dichtungskolben 19 wird im wesentlichen beim Hubende, d.h. in der in Fig. 1 dargestellten Position der Kolben­ stange 7 wirksam. Da der Dichtungskolben 19 kraftschlüssig in den Innenraum des Mittelflansches 10 eingedrückt wird, kann damit am Ende einer Hubbewegung ein kraftschlüssiges Schließen von Türen oder Klappen bewirkt werden.
Die Düse 24 zwischen dem ersten und dem zweiten Flüs­ sigkeitsraum 22 bzw. 23 kann in Druck- oder in Zugrich­ tung bremsend vorgesehen werden. Bei dieser Anordnung drückt der vorgespannte elastische Schlauch 11 die Flüs­ sigkeit über die Düse 24 in den ersten Flüssigkeitsraum 22. Fährt die Kolbenstange der Zugfeder in entgegenge­ setzter Richtung zurück, stützt sich der Kolben 18 brem­ send über das Ventil 27 ab und sorgt für die gewünschte Rücklaufgeschwindigkeit.
In Fig. 2 ist eine abgewandelte, vereinfachte Ausführungs­ form der Zugfeder von Fig. 1 gezeigt. Soweit dort die gleichen Teile verwendet sind wie in Fig. 1, tragen sie die gleichen Bezugszeichen, und es kann insoweit auch auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen werden. Dies gilt auch dann, wenn solche Teile in der speziellen Form und Größe etwas gegenüber Fig. 1 abweichen.
Die Fig. 2 besitzt also den gleichen Außenzylinder 1 und auch im oberen Teil den gleichen Aufbau wie die Feder von Fig. 1, also einen Innenzylinder 8, einen elastischen Schlauch 11 und eine Kolbenstange mit einem dünnen Ab­ schnitt 7 a sowie einen dickeren Abschnitt 7 b, wenn auch die absoluten Abmessungen dieser Kolbenstangenabschnitte bei der Darstellung von Fig. 2 etwas größer sind. Unter­ schiedlich gegenüber Fig. 1 ist die Gestaltung im unteren Teil der Darstellung. So fehlt dort der Innenzylinder 13 ebenso wie der elastische Schlauch 16. Stattdessen ist nur ein Innenzylinder 33 vorhanden, der jedoch im Durch­ messer dem Zwischenzylinder 17 von Fig. 1 entspricht.
In diesem weiten Innenzylinder 33 ist ein Kolben 38 mit einer Dichtung 38 a geführt, wobei zwischen dem Kolben­ stangenabschnitt 7 b und dem Innenzylinder 33 ein relativ großer Ringraum 30 gebildet ist. Dieser Ringraum 30 ist teilweise mit Flüssigkeit gefüllt, die bei Betätigung des Kolbens 38 durch eine Düsenanordnung 39 des Kolbens hin­ durchtreten kann. Mit einem Sicherungsring 40 ist der Kolben an der Kolbenstange 7 befestigt. Da in dem Boden­ stück 34 des Innenzylinders 33 kein zusätzliches Brems­ ventil wie bei der Anordnung von Fig. 1 vorgesehen ist, erzielt die Zugfeder beim Zurückfedern der Kolbenstange eine sehr hohe Geschwindigkeit, wobei durch das Ein­ tauchen des Kolbens 38 mit seinen Düsen 39 und seiner Dichtung 38 a in die Flüssigkeit eine nachfolgende Brem­ sung der Zugfeder erfolgt. Somit wird beim Schließen von Türen und Klappen ein optimaler Schließdruck erreicht.
Eine weitere Abwandlung der Zugfeder ist in Fig. 3 ge­ zeigt. Auch hier sind wiederum diejenigen Teile, die identisch oder funktionsgleich mit der Zugfeder von Fig. 1 sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehr erneut beschrieben. Im Vergleich mit Fig. 1 ist in dieser Ausführungsform ein Innenzylinder 38 vor­ gesehen, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Außenzylinders 1 erstreckt, also von dem oberen Flansch 9 bis zu einem unteren Flansch 44. In diesem Innenzylinder ist eine Kolbenstange 37 mit gleichbleiben­ dem Querschnitt geführt, welche an ihrem inneren Ende einen Kolben 48 mit Dichtungen 48 a trägt. Damit ist der Kolben 48 dicht in dem Innenzylinder 38 geführt. Dieser Innenzylinder 38 selbst ist mit Dichtungen 38 a am oberen Flansch 9, am Mittelflansch 10 und am unteren Flansch 44 befestigt. Wie in Fig. 1 sind auch hier im oberen Flansch 9 Düsen 24 angebracht, die eine wahlweise Abbremsung der Vorlaufgeschwindigkeit ermöglichen. Im oberen Teil der Feder ist wie in Fig. 1 ein erster elastischer Schlauch 11 angebracht, während in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 auch im unteren Teil ein zweiter elastischer Schlauch 16 zwischen dem Innenzylinder 38 und einem Zwischenzylinder 17 angeordnet ist. In dem Raum unterhalb des Kolbens 48 ist ein Bodenstück 47 mit einer Düsenanordnung 47 a vor­ gesehen, die beim Einfahren des Kolbens ein Entweichen der Flüssigkeit aus dem Kolbenraum 25 in den Raum 26 zwischen Innenzylinder 38 und zweitem Schlauch 16 er­ möglicht. Durch die Bemessung der Düsen 47 a und 49 kann dabei die Geschwindigkeit eingestellt werden.
Die Funktion der Zugfeder von Fig. 3 ist ähnlich wie bei der von Fig. 1. Beim Herausziehen der Kolbenstange 37 mit dem Kolben 48 wird die Flüssigkeit aus dem ersten Flüs­ sigkeitsraum 22 durch die Düsen 24 in den zweiten Flüssig­ keitsraum 23 verdrängt, wodurch der erste elastische Schlauch 11 sich nach außen ausdehnt und dadurch die ge­ strichelt gezeichnete Form 11′ einnimmt. Gleichzeitig wird der zunächst nach außen vorgespannte zweite Schlauch 16 aus seiner gestrichelt gezeichneten Position 16′ nach innen gezogen, wobei die Flüssigkeit aus dem Raum 26 durch die Düsen 49 und 47 a in den Raum 25 gesaugt wird. Der Raum zwischen dem Schlauch 16 und dem Zwischenzylinder 17 ist wiederum drucklos. Damit ist die Flüssigkeitsbewegung allein durch die Härte bzw. Elastizität des Schlauches 16 bestimmt, so daß der Gasdruck in dem äußeren Raum 21 in diesem Bereich keine Beeinflussung der Kennlinie bewirkt.
Es wäre jedoch denkbar, den Raum zwischen dem zweiten Schlauch 16 und dem Zwischenzylinder 17 mit Gasdruck zu beaufschlagen, wodurch eine negative Beeinflussung der Zugfedercharakteristik erfolgen würde.
Durch die Konstruktion nach Fig. 3 ist eine sehr kurze Bauausführung der technischen Feder möglich, ohne daß auf eine kontrollierte Kolbenstangenbewegung verzichtet werden muß. Die Kolbenstange hat infolge des durchgehenden Innenzylinders 38 eine große Hublänge.
Eine ähnliche Konstruktion wie Fig. 3 besitzt die techni­ sche Feder nach Fig. 4, wobei jedoch durch geringfügige Änderungen die Zugfederfunktion in eine Druckfederfunktion umgekehrt wurde. In Fig. 4 sind die wesentlichen Teile gleich aufgebaut wie in Fig. 3, so daß, soweit überhaupt erforderlich, auch die gleichen Bezugszeichen verwendet sind. Ein Unterschied ergibt sich lediglich dadurch, daß der Zwischenzylinder 17 mit einer Radialbohrung 17 a versehen ist, wodurch der Gasdruck in dem Gasraum 21 in gleicher Weise auf den elastischen Schlauch 11 wie auf den elastischen Schlauch 16 wirkt. Dadurch erhält die Feder die Charakteristik einer Druckfeder. Die Düse 24, die wie in Fig. 1 vorgesehen ist, und die Ventilanordnung 47 a in dem Bodenstück 47 dienen als Geschwindigkeitsregelung für die Vor- und Rücklaufbewegung.
Ist die Kolbenstange 37 mit ihrem Kolben 48 in Druckrich­ tung ausgefahren, bewegt sich der elastische Schlauch 11 durch die verdrängte Flüssigkeitssäule nach außen und nimmt die Stellung 11′ ein. Der elastische Schlauch 16 dagegen bewegt sich nach innen, verläßt also die ge­ strichelte Stellung 16′. Damit bleibt eine lineare Kenn­ linie der Feder erhalten. Die Ölvolumina auf beiden Seiten der Kolbenstange müssen nach der Kolbenstange abgewandten Kolbenfläche ausgelegt sein, um eine einwand­ freie Hubbewegung in axialer Richtung zu gewährleisten.
Die Größe der Kraft wird bei dieser Feder nicht von der Kolbenstangenfläche, sondern von der Kolbenfläche bestimmt. Somit erlaubt diese Konstruktion die Bewältigung relativ großer Kräfte mit einer technischen Feder, die extrem kleine Baumaße benötigt.
Eine weiter abgewandelte Ausführungsform ist in Fig. 5 gezeigt. Hierbei ist die Kolbenstange für die Kennung der technischen Druckfeder maßgebend. Der Kolben 48 tritt dabei lediglich als Bremskolben in Funktion.
Insgesamt ist die Feder nach Fig. 5 genauso aufgebaut wie diejenige nach Fig. 4, so daß eine nähere Beschreibung der Einzelteile insoweit nicht erforderlich ist. Der Unterschied liegt lediglich in der Gestaltung des Kolbens und einer entsprechenden Gestaltung des oberen Flansches.
Dabei trägt die Kolbenstange zusätzlich zu dem Kolben 48 einen stangenseitig aufgesetzten zusätzlichen Kolben 58 mit einer Dichtung 58 a; mit einem Sicherungsring 58 b ist dieser zusätzliche Kolben 58 auf der Kolbenstange ge­ sichert. Entsprechend ist in dem oberen Flansch 59 unter­ halb der Düsen 24 eine Verengung 59 a vorgesehen, in die der Kolben 58 mit seiner Sicherung 58 b und seiner Dich­ tung 58 a eintaucht. Auf diese Weise ergibt sich ein Kegelsitz, der in der oberen Endstellung der Kolbenstange 37 eine Abdichtung der Düse 24 und eine kraftschlüssig fixierte Haltestellung bewirkt. Will man die so fixierte Haltestellung wieder lösen, ist eine entsprechend große Kraft aufzubringen. Auf diese Weise kann ein unbeabsich­ tigtes Schließen von Türen und Klappen, beispielsweise durch Wind, verhindert werden. Dabei wechselt die Kraft von der Kolbenstangenfläche der Stange 37 auf die Fläche des Kolbens 58. Nach Aufbringung einer bestimmten Anfangs­ kraft und Überwindung eines bestimmten Hubes wird die Dichtigkeit mit der Dichtung 58 a wieder aufgehoben und die Fläche der Kolbenstange 37 wird erneut maßgeblich für die aufzubringende Hubkraft.
Diese Konstruktion kann auch angewendet werden, wenn die technische Feder nur mit einem Mediumdruck gefüllt ist.
Die Sicherung 58 b wird wie folgt bewirkt: Beim Eintauchen des Kolbens 58 in die durch die Verengung 59 a gebildete Kammer (Sitz) dichtet einerseits die Dichtung 58 a und andererseits ein Dichtungskegel 60 am Ende der Kolben stange 37 dichtend ab, was eine erhöhte Haltekraft bewirkt. Anstelle des Dichtekegels kann auch beispielsweise ein O-Ring verwendet werden.

Claims (12)

1. Technische Feder mit
einem Außenzylinder (1) mit einem starren Zylinder­ mantel, dessen Stirnseiten jeweils über Endstücke (2, 3) gasdicht abgeschlossen sind,
einem (ersten) Innenzylinder (8; 38), der zumindest einen Teil der Länge des Außenzylinders (1) besitzt und über Flansche (9, 10, 15; 44) koaxial in dem Außenzylinder (1) gehalten ist,
ferner mit einer koaxial in dem Innenzylinder geführ­ ten Kolbenstange (7; 37), die mit einem Ende in einer dichten Durchführung (6) eines ersten Endstückes (2) des Außenzylinders (1) nach außen geführt ist und am anderen Ende mindestens einen Kolben (18; 38; 48; 58) trägt,
mit einem (ersten) elastischen Schlauch (11), der koaxial zwischen dem Außenzylinder (1) und dem Innen­ zylinder (8) angeordnet und mit dem Innenzylinder (8) an seinen Enden dicht verbunden ist, derart, daß zwi­ schen der Kolbenstange (7; 37) und dem Innenzylinder (8; 38) ein erster Flüssigkeitsraum (22), zwischen dem Innenzylinder (8; 38) und dem Schlauch (11) ein zweiter Flüssigkeitsraum (23) und zwischen dem Schlauch (11) und dem Außenzylinder (1) ein mit Druckgas ge­ füllter Gasraum (21) gebildet sind, wobei an dem kolbenseitigen Ende des Innenzylinders (8; 38) ein düsenförmiger Durchgang (24) zwischen dem ersten (22) und dem zweiten (23) Flüssigkeitsraum vorgesehen ist.
2. Technische Feder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß die Kolbenstange (7) einen an das Durch­ führungsende angrenzenden ersten Abschnitt (7 a) mit geringerem Querschnitt und einen an das Kolbenende angrenzenden zweiten Abschnitt (7 b) mit größerem Querschnitt besitzt,
daß der (erste) Innenzylinder (8) und der(erste) Schlauch (11) den ersten Abschnitt (7 a) der Kolben­ stange im eingefahrenen Zustand umgeben,
daß in Verlängerung des ersten Innenzylinders (8) ein zweiter Innenzylinder (13) innerhalb des Außen­ zylinders (1) mit abgedichteten Stirnenden angeordnet ist, welche den zweiten Abschnitt (7 b) der Kolben­ stange (7) in deren eingefahrenem Zustand umgibt,
daß zwischen dem ersten und dem zweiten Innenzylinder (8; 13) ein Zwischenflansch (10) angeordnet ist, in welchem der zweite Abschnitt (7 b) der Kolbenstange (7) dicht geführt ist.
3. Technische Feder nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Abschnitt (7 a) der Kolben­ stange und der erste Innenzylinder (8) einerseits und der zweite Abschnitt (7 b) der Kolbenstange sowie der zweite Innenzylinder (13) andererseits jeweils etwa die gleicheLänge des Außenzylinders (1) einnehmen.
4. Technische Feder nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (18) als Bremskolben an dem inneren Ende des zweiten Abschnittes (7 b) der Kolben­ stange (7) angeordnet und in dem zweiten Innenzylinder (13) dicht geführt ist, derart, daß in dem zweiten Innenzylinder ein dritter Flüssigkeitsraum (25) ge­ bildet ist.
5. Technische Feder nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Innenzvlinder (13) koaxial von einem zweiten elastischen Schlauch (16) und die­ ser wiederum koaxial von einem starren Zwischenzylinder (17) umgeben ist, derart, daß zwischen dem zweiten Innenzylinder (13) und dem zweiten Schlauch (17) ein vierter Flüssigkeitsraum (26) gebildet ist, wobei zwischen dem dritten (25) und dem vierten (26) Flüssig­ keitsraum eine Düsenverbindung (28) geringem Quer­ schnitts gebildet ist.
6. Technische Feder nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Düsenverbindung (28) eine dem Kolben (18) gegenüberliegende Ventilplatte (29) aufweist.
7. Technische Feder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß sich der Innenzylinder (38) und die Kolbenstange (37) annähernd über die volle Länge des Außenzylinders (1) erstrecken,
daß der erste Schlauch (11) nur einen Teilabschnitt des Innenzylinders (38) zwischen einem ersten End­ flansch (9) und einem Mittelflansch (10) umgibt,
daß ein zweiter elastischer Schlauch (16) in Verlänge­ rung des ersten Schlauches (11) einen weiteren Teil­ abschnitt des Innenzylinders (38) zwischen dem Mittel­ flansch (10) und dem zweiten Endflansch (44) umgibt und
daß ein starrer Zwischenzylinder (17) den zweiten Schlauch (16) koaxial dicht umgibt, derart, daß in dem Innenzylinder zwischen dem freien Ende des Kolbens und dem zweiten Endflansch (44) ein dritter Flüssig­ keitsraum und zwischen dem Innenzylinder (38) und dem zweiten Schlauch (16) ein vierter Flüssigkeitsraum gebildet sind, wobei zwischen dem dritten und dem vierten Flüssigkeitsraum eine Düsenverbindung (47 a, 49) besteht.
8. Technische Feder nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem zweiten Schlauch (16) und dem Zwischenzylinder (17) ein druckloser Ausdehnungs­ raum gebildet ist.
9. Technische Feder nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Zwischenzylinder (17) eine den Gasdruckraum (21) mit dem Ausdehnungsraum zwischen dem Schlauch (16) und dem Zwischenzylinder (17) verbinden­ de Öffnung (17 a) vorgesehen ist.
10. Technische Feder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß am inneren Ende der Kolben­ stange (37) ein an dem Innenzylinder (38) anliegender Bremskolben (48) angeordnet ist und
daß anschließend an den Bremskolben (48) auf der Kolbenstange ein Dichtkolben (58) angeordnet ist, welcher bei ausgezogener Kolbenstange (37) in einen entsprechend gestalteten Sitz (59 a) am stangenseitigen Ende des den Innenzylinder (38) abschließenden End­ flansches (59) eintaucht.
11. Technische Feder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (37) in Richtung des Kolbens (58) mit einem Dichtkegel (60) oder einer Dichtung, insbesondere einem O-Ring, aus­ gestattet ist (Fig. 5).
12. Technische Feder nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Eintauchen des Kolbens (58) und des Dichtkegels (60) in den Sitz (59 a) eine wesent­ lich erhöhte Haltekraft bei ausgefahrener Kolbenstan­ ge (37) erzielbar ist (Fig. 5).
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