DE69203099T2

DE69203099T2 - Kolben- und Zylinder-Vorrichtung.

Info

Publication number: DE69203099T2
Application number: DE69203099T
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Jobelius; Helmut Morgen; Heinrich Spurzem; Stefan Voelpel
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1991-01-21
Filing date: 1992-01-20
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2012-01-21
Also published as: AU5507394A; EP0648954A1; BR9200165A; JPH05248472A; US5485987A; AU1013892A; JP3354951B2; EP0648954B1; EP0496324B1; DE69203099D1; AU664937B2; ES2076567T3; DE69229060T2; EP0496324A1; DE4101567A1; MX9200142A; ES2132316T3; DE69229060D1; AU643584B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Zylinder/Kolben-Vorrichtungen wie Gasfedern oder hydropneunatische Federn oder hydromechanische Federn werden als Positionier- und Schwerkraft-Kompensationselemente häufig in vielen mechanischen Aufbauten verwendet, z.B. bei Kraftfahrzeugen zuin Positionieren und zur Gewichtskompensation von Ladeklappen oder Motorhauben. Ferner werden derartige Zylinder/Kolben-Vorrichtungen als Druckspeichereleinente verwendet. Die Ausziehkraft derartiger Zylinder/Kolben-Vorrichtungen ist durch Auswählen des Drucks eines Fluids innerhalb der jeweiligen Zylinder/Kolben-Vorrichtung an die jeweilige Anwendung angepaßt. Der Druck des Fluids innerhalb der Zylinder/Kolben-Vorrichtung kann durch die Zunahme der Temperatur oder durch mechanische Verformung der Vorrichtung selbst oder des die jeweilige Zylinder/Kolben-Vorrichtung enthaltenden mechanischen Aufbaus beträchtlich über den jeweiligen Arbeitsdruck hinaus angehoben werden.

ANMERKUNGEN ZUM STAND DER TECHNIK

Aus der deutschen Patentanmeldung 24 57 938 ist es bekannt, am Zylinder und/oder der Kolbenstange Sollbruchstellen vorzusehen, welche als Notauslaß für das jeweilige unter Druck stehende Fluid dienen. Im Falle eines Temperaturanstiegs durch Feuer oder im Falle einer mechanischen Verformung des jeweiligen Fahrzeugs durch einen Unfall kann der Zylinder oder die Kolbenstange brechen. Somit kann das unter Druck stehende Fluid entweichen. Es besteht jedoch die Gefahr, daß an den Sollbruchstellen Teile der Zylinder/Kolben-Vorrichtung von dem Rest der Zylinder/Kolben-Vorrichtung abgetrennt werden. Die abgetrennten Teile können mit hoher Geschwindigkeit wegfliegen und sind eine Gefahr für empfindliche Teile des jeweiligen mechanischen Aufbaus und für nahe der Zylinder/Kolben-Vorrichtung stehende Personen.
Ferner ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-U-8906615 eine Zylinder/Kolben-Vorrichtung bekannt, in welcher ein die Arbeitskammern in der Zylinder/Kolben-Vorrichtung innerhalb des Zylinderelements festlegender Hohlraum über zwei Öffnungen mit der Umgebung verbunden ist, welche Öffnungen bei Vorliegen normaler Betriebszustände durch ein schmelzbares Sicherheitsventilelement verschlossen sind. Eine erste dieser Öffnungen ist in einer Umfangswandung des Zylinderelements angeordnet und verbindet eine ein feuerlöschendes Fluid enthaltende Kammer mit der Umgebung. Eine zweite der Öffnungen ist in einem schwebenden Wandelement angeordnet, welches die vorangehend erwähnte Kammer von dem Hohlraum innerhalb des Zylinderelements trennt und durch den Druck des feuerlöschenden Fluids gehalten ist. Wenn die Temperatur der die Zylinder/Kolben-Vorrichtung umgebenden Umgebung einen vorbestimmten Wert überschreitet, schmelzen die in den jeweiligen Öffnungen angeordneten Sicherheitsventilelemente und ermöglichen dadurch eine Abgabe des feuerlöschenden Fluids und des unter Druck stehenden Gases oder Fluids innerhalb des Hohlraums des Zylinderelements in die Umgebung. Da das Material der geschmolzenen Sicherheitsventilelemente unter dem hohen Druck innerhalb der Zylinder/Kolben-Vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit nach außen ausgestoßen wird, entsteht die Gefahr, daß die ausgestoßenen Partikel der geschmolzenen Sicherheitsventilelemente zu einer Beschädigung anderer in der Umgebung der Zylinder/Kolben-Vorrichtung angeordneter Elemente führen.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Es ist eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erf indung&sub1; eine Zylinder/Kolben-Vorrichtung mit einem Notauslaß für das jeweilige unter Druck stehende Fluid vorzusehen, bei welcher ein Entweichen des unter Druck stehenden Fluids ohne der Gefahr, daß Aufbauelemente wegfliegen, möglich ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zylinder/Kolben-Vorrichtung vorzusehen, welche im Falle eines Öffnens des Notauslasses immer noch wenigstens in einem derartigen Ausmaß betriebsfähig ist, daß die Kolbenstange immer noch durch den Zylinder axial geführt ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zylinder/Kolben-Vorrichtung vorzusehen, bei welcher das Öffnen des Notauslasses innerhalb eines relativ kleinen Bereichs nahe einer vorbestimmten Temperatur und/oder innerhalb eines kleinen Bereichs nahe eines vorbestimmten Druckes des Fluids auftritt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zylinder/Kolben-Vorrichtung vorzusehen, welche leicht und bei geringen Kosten gemäß herkömmlichen Gestaltungsprinzipien hergestellt werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Zylinder/Kolben-Vorrichtung umfaßt ein Zylinderelement mit einer Achse, einer Umfangswandung und zwei Enden, wobei ein Hohlraum innerhalb des Zylinderelements axial zwischen den beiden Enden festgelegt ist. Ein Kolbenstangenelement ist vermittels Kolbenstangenführungs- und Dichtungsmitteln axial durch wenigstens eines der beiden Enden hindurch geführt. Ein Volumen eines unter Druck stehenden Fluids ist innerhalb des Hohlraums vorgesehen und wirkt auf das Kolbenstangenelement ein.
Wenigstens ein Notauslaß ermöglicht bei Vorliegen von Notzuständen das Entweichen von Fluid von dem Hohlraum. Das Kolbenstangenelement ist bezüglich des Zylinderelements gegen die Wirkung des unter Druck stehenden Fluids teleskopartig bewegbar und der Notauslaß ist dem ersten oder dem zweiten Ende benachbart angeordnet. Bei Vorliegen normaler Betriebszustände ist der Notauslaß durch eine Ventileinheit verschlossen, welche mit einer Innenfläche der Umfangswandung in Dichtungseingriff steht. Die Ventileinheit weist eine erste Seite auf, welche dem unter Druck stehenden Fluid innerhalb des Hohlraums ausgesetzt ist, und ist benachbart einer zweiten Seite derselben durch einen Trageaufbau axial getragen, welcher die Ventileinheit bei Vorliegen normaler Betriebszustände gegen den Druck des unter Druck stehenden Fluids, welches auf die erste Seite einwirkt, derart in einem Schließzustand hält, daß bei Vorliegen normaler Betriebszustände die Ventileinheit eine Verbindung zwischen dem Hohlraum und der Umgebung unterbricht. Die Ventileinheit ist in Antwort auf das Auftreten eines Notzustands durch den Druck des unter Druck stehenden Fluids von dem Schließzustand in einen Öffnungszustand überführbar, in welchem der Notauslaß eine Fluidverbindung zwischen dem Hohlraum und der Umgebung vorsieht, wobei das Überführen durch elastisches axiales Verformen des Trageaufbaus oder axiales Zusammenfallen des Trageaufbaus oder plastisches axiales Verformen des Trageaufbaus oder Halten der Ventileinheit gegen axiale Verschiebung bei Vorliegen von Notzuständen durch den Trageaufbau in einem Tragebereich, welcher nur einen Teil der ersten Seite abdeckt.
Das Zylinderelement und das Kolbenstangenelement haben Grund- Arbeitsformen. Die Grund-Arbeitsformen des Zylinderelements und des Kolbenstangenelements sind im Falle eines Öffnens des Notauslasses im wesentlichen unveränderbar. Da die Form des Zylinderelements und die Form des Kolbenstangenelements im Falle eines Öffnens des Notauslasses im wesentlichen unverändert bleiben, besteht keine Gefahr, daß Teile des Zylinderelements und des Kolbenstangenelements in den umgebenden Raum wegfliegen.
Das Kolbenstangenelement bleibt bezüglich des Zylinderelements entlang eines Hauptteils eines Arbeitshubs des Kolbenstangenelements teleskopartig bewegbar, wenn der Notauslaß geöffnet ist. Als Ergebnis daraus sind die Aufbauteile des die jeweilige Zylinder/Kolben-Vorrichtung enthaltenden Aufbaus bezüglich einander immer noch bewegbar, wenn der Notauslaß aufgrund einer erhöhten Temperatur oder aufgrund eines erhöhten Drucks geöffnet ist. Während die erwartete Funktion der Zylinder/Kolben-Vorrichtung, z.B. die Gewichtskompensation, nach dem Entweichen des unter Druck stehenden Fluids nicht weiter erfüllt wird, ist das Bewegen der jeweiligen Teile des mechanischen Aufbaus von Hand nicht verhindert. Dies kann im Falle eines Unfalls, insbesondere eines Feuerunfalls, von beträchtlichem Wert sein.
Wenn die Kolbenstange innerhalb eines Hohlraums mit einer Kolbeneinheit versehen ist und eine Kolbeneinheit entlang eines Arbeitsbewegungsbereichs bezüglich des Zylinderelements bewegbar ist, dann sollte der Notauslaß an einem Ort des Zylinderelements angeordnet sei, welcher von dem Arbeitsbewegungsbereich axial entfernt ist.
Um ein Wegfliegen der Ventileinheit zu verhindern, kann die Zylinder/Kolben-Vorrichtung Auffangmittel umfassen, welche ein Trennen der Ventileinheit von der Zylinder/Kolben-Vorrichtung im Falle des Überführens der Ventileinheit von dem Schließzustand in den Öffnungszustand verhindern. Diese Auffangmittel können durch den Hohlraum selbst vorgesehen sein, wenn die Ventileinheit innerhalb des Hohlraums vorgesehen ist.
Vorzugsweise sind der Notauslaß und die Ventileinheit an einem Ort außerhalb eines Arbeitsbewegungsbereichs einer mit dem Kolbenstangenelement innerhalb des Hohlraums verbundenen Kolbeneinheit angeordnet. Somit wird jegliches Stören der Kolbeneinheit mit der Ventileinheit vermieden.
Zum Beispiel können der Notauslaß und die Ventileinheit benachbart der Führungs- und Dichtungsmittel des Kolbenstangenelements angeordnet sein.
Alternativ können der Notauslaß und die Ventileinheit benachbart einer von den Führungs- und Dichtungsmitteln entfernten Endwandung des Zylinderelements angeordnet sein.
Die Ventileinheit kann eine Gleitventileinheit sein, welche entlang einer Gleitfläche der Zylinder/Kolben-Vorrichtung abdichtend bewegbar ist, und der Notauslaß kann die Gleitfläche schneiden.
Der Trageaufbau kann für einen vorbestimmten Wert des Druckes des Fluids und/oder des temperaturerfassenden Ortes der Zylinder/Kolben-Vorrichtung empfindlich sein. Der temperaturerfassende Ort ist vorzugsweise der Ort des Trageaufbaus selbst.
Der Trageaufbau kann ein temperaturempfindliches Tragevermögen aufweisen, welches mit zunehmender Temperatur derart abnimmt, daß bei einem vorbestimmten Temperaturwert das Tragevermögen nicht mehr ausreicht, um die Ventileinheit gegen die Wirkung eines entsprechenden vorbestimmten Druckes des unter Druck stehenden Fluids in der Schließstellung zu halten.
Der Trageaufbau kann Federmittel und vorzugsweise vorgespannte Federmittel umfassen.
Die ringförmige Ventileinheit kann Teil der Kolbenstangenführungs- und Dichtungsmittel sein. Somit erfüllen die Kolbenstangenführungs- und Dichtungsmittel neben ihrer Führungsund Dichtungsfunktion eine zweite Funktion. Dadurch wird die gesamte Ausgestaltung weniger teuer und erfordert eine verringerte Anzahl an Bauteilen.
Der Trageaufbau kann axial nahe einem von der ringförmigen Ventileinheit entfernten Ende desselben durch das Zylinderelement nahe dem entsprechenden Ende desselben axial getragen sein.
Vorzugsweise umfaßt der Trageaufbau einen ringförmigen Scherbereich.
Eine sehr zweckdienliche Form des Trageaufbaus umfaßt zwei sich axial überlappende und radial versetzte Ringabschnitte, welche durch Radialverbindungsmittel miteinander verbunden sind. Diese Radialverbindungsmittel sind in Antwort auf eine vorbestimmte axiale Kraft trennbar, welche durch das unter Druck stehende Fluid vermittels der ringförmigen Ventileinheit auf den ringförmigen Trageaufbau ausgeübt wird. Somit sind die Ringabschnitte bezüglich einander in Antwort auf das Trennen der Radialverbindungsmittel teleskopartig bewegbar. Die Radialverbindungsmittel können ein integraler, zerstörbarer Teil der Ringabschnitte sein.
Der Trageaufbau kann aus einem Material mit bei zunehmender Temperatur sinkender Steifigkeit hergestellt sein. Somit wird im Falle eines Feuerunfalls der Trageaufbau schwächer und wird schließlich durch die durch das unter Druck stehende Fluid ausgeübte Kraft überwunden.
Die Federmittel können z.B. einen Stapel von Tellerfedern umfassen.
Der Notauslaß kann wenigstens eine Bohrung umfassen, welche sich bei oder nahe der Ventileinheit in radialer Richtung durch die Umf angswandung hindurch erstreckt. Somit kann die Bohrung entsprechend der axialen Position der Ventileinheit bedeckt oder nicht bedeckt sein. Alternativ kann der Notauslaß wenigstens eine sich im wesentlichen axial erstreckende Vertiefung in der Innenfläche der Umfangswandung nahe der Ventileinheit umfassen. In diesem Falle werden die Fluiddurchlaßmittel geöffnet, wenn die Vertiefung sich über das ringförmige Ventilelement hinweg erstreckt.
Die Ventileinheit kann axial gegen den Druck des unter Druck stehenden Fluids durch eine Tragefläche des Trageaufbaus getragen sein, welche nur einen Teil der Querschnittsfläche der ringförmigen Ventileinheit trägt, so daß die Zerstörung der Ventileinheit durch Abscheren auftritt.
Das Ausgestaltungsprinzip einer zerstörbaren Ventileinheit kann in der Praxis wie folgt realisiert werden: Die Ventileinheit ist eine radial zwischen der Umfangswandung und dem Kolbenelement angeordnete ringförmige Ventileinheit. Die ringförmige Ventileinheit ist axial gegen den Druck des unter Druck stehenden Fluids durch eine ringförmige Tragefläche getragen. Diese ringförmige Tragefläche trägt jedoch nur einen von zwei radial benachbarten Ringabschnitten der ringförmigen Ventileinheit. Ein zweiter der Ringabschnitte ist nicht getragen. Der erste und der zweite Ringabschnitt sind axial durch das unter Druck stehende Fluid abscherbar. Die Scherstabilität kann ferner durch die Temperatur beeinflußt sein. Ferner kann bei dieser Ausführungsform das ringförmige Ventil ein ringförmiges Kolbenstangen-Dichtungselement sein, so daß die ringförmige Ventileinheit eine Doppelfunktion erfüllt.
Die ringförmige Ventileinheit kann bei einem derartigen Aufbau ein elastisches Dichtungsmaterial umfassen, welches durch ein Verstärkungsringelement verstärkt ist. Das Verstärkungsringelement kann mit einem für Scherkräfte empfindlichen geschwächten Bereich versehen sein.
Der Notauslaß kann eine Fluidsammelkammer innerhalb des Zylinderelements umfassen. Die Fluidsammelkammer kann einen Auslaß zur Umgebung hin aufweisen.
Die Führungs- und Dichtungsmittel können ein ringförmiges Führungselement mit einer inneren Führungsfläche umfassen. Bei einem derartigen Aufbau kann der Notauslaß wenigstens eine sich im wesentlichen axial erstreckende Vertiefung in der Führungsfläche umfassen.
Das unter Druck stehende Fluid ist vorzugsweise ein unter Druck stehendes Gas. In diesem Falle wirkt die Zylinder/Kolben-Vorrichtung als eine sogenannte Gasfeder.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter mit Bezug auf Ausführungsformen beschrieben, welche in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt sind, in welchen
Figur 1 ein Längsschnitt durch eine pneumatische Gasfeder mit einer zerstörbaren Tragehülse ist;
Figur 2 ein Detail einer Gasfeder im Bereich der Kolbenstangendichtung mit einem bei zunehmender Temperatur schwächer werdendem Tragering ist;
Figur 3 den Bereich einer Kolbenstangendichtung einer Gasfeder mit einer Tragefeder zeigt;
Figur 4 den Bereich der Kolbenstangendichtung einer Gasfeder zeigt, worin der Fluiddurchlaß durch eine Längsvertiefung gebildet ist;
Figur 5 eine weitere Ausführungsform zeigt, in welcher die Kolbenstangendichtung mit einer zerstörbaren Scheibe versehen ist, und
Figur 6 die Gasfeder gemäß der Figur 5 zeigt, wobei die Scheibe gebrochen ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bei der Verwendung derartiger Zylinder/Kolben-Vorrichtungen im Aufbau von Kraftfahrzeugen zum Vereinfachen der Betätigung der Ladeklappe oder der Motorhaube werden pneumatische oder hydropneumatische Federn bevorzugt. Für diesen Zweck ist die Zylinder/Kolben-Vorrichtung einerseits an der Klappe oder der Haube angelenkt und andererseits an einem Teil, welches an dem Chassis fest ist. Die Gasfeder gemäß Figur 1 weist einen Zylinder 1 auf, in dessen Hohlraum 2 ein unter Druck stehendes Fluid, vorzugsweise eine Gasbefüllung, vorgesehen ist. Eine Kolbenstange 4 ist mit einem Kolben 3 versehen und ist durch eine Kolbenstangenführung 5 und eine Kolbenstangendichtung 6 in dem Zylinder 1 geführt. Der Hohlraum 2 ist nach außen hin abgedichtet. Wenigstens eine kleine Menge eines flüssigen Schmiermittels ist in dem Hohlraum 2 zum Schmieren der Kolbenstange 4 vorgesehen. Eine Abstandshülse 7 ist einerseits durch einen radial einwärts gerichteten ringförmigen Vorsprung 8 getragen, welcher als ein Anschlag wirkt, und dient andererseits als eine Anlage für die Kolbenstangendichtung 6. Zwischen der Kolbenstangenführung 5 und der Kolbenstangendichtung 6 ist eine zerstörbare Tragehülse 9 angeordnet, welche aus einem radial inneren Ringabschnitt 10 und einem radial äußeren Ringabschnitt 11 besteht. Diese Ringabschnitte 10 und 11 sind durch eine Verbindungsbrücke 12 verbunden. Die Verbindungsbrücke 12 ist derart bemessen, daß sie bei einer vorbestimmten, auf die Tragehülse 9 einwirkenden axialen Kraft bricht. In diesem Falle wird der äußere Ringabschnitt 11 über den inneren Ringabschnitt 10 geschoben, so daß die Kolbenstangendichtung 6 sich axial nach oben verschieben kann und sich dabei über in dem Zylinder 1 angeordnete Bohrungen 13 hinweg bewegt und diese freigibt, so daß das unter Druck stehende Fluid in dem Hohlraum 2 aufgrund der Verschiebung der Kolbenstangendichtung 6 über diese Bohrungen 13 in die Umgebung entweichen kann. Auf diese Art und Weise ist ein Schutz gegen einen übermäßigen Druck vorgesehen, wodurch ein unzulässig hoher Druckanstieg in dem Hohlraum 2 vermieden wird. Die Verbindungsbrücke 12 der Tragehülse 9 ist derart ausgestaltet, daß sie nur dann bricht, wenn der Druck in dem Hohlraum 2 einen vorbestiminten Druck über dem Arbeitsdruck in unzulässiger Weise überschreitet, was z.B. während eines Feuers in dem Fahrzeug auftreten kann.
In der Ausführungsform gemäß Figur 2 besteht das zwischen der Kolbenstangenführung 5 und der Kolbenstangendichtung 6 angeordnete ringförmige Trageelement aus einem thermoplastischen Polymer. Die Nachgiebigkeit dieser Tragehülse 14 ist bei einer vorbestimmten Temperatur so groß, daß die Kolbenstangendichtung 6 die Bohrungen 13 freigibt und der Hohlraum 2 daher zur Umgebung hin geöffnet ist, so daß bei einer unzulässig hohen Temperatur der Gasfeder der Druck aus dem Hohlraum 2 abgeblasen werden kann. Teile, welche den Teilen der Figur 1 gleichen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die Ausführungsform gemäß Figur 3 zeigt eine Kolbenstangendichtung 6, welche gegen den Druck in dem Hohlraum 2 durch eine durch Belleville-Federscheiben 18 gebildete vorgespannte Feder getragen ist. Diese Belleville-Federscheiben 18 sind einerseits an einer unteren Stirnfläche der Kolbenstangenführung 5 getragen und wirken auf einen Kontaktring 17 ein, dessen axiale Bewegung durch einen Anschlag 19 eingeschränkt ist. Der Abstandsring 16 ruht auf der Kolbenstangendichtung 6 und wirkt mit dem Kontaktring 17 zusammen, so daß im Falle eines unzulässig hohen Temperaturanstiegs in dem Hohlraum 2 die Kolbenstangendichtung 6 nach oben gegen die Kraft der vorgespannten Belleville-Federscheiben 18 verschoben wird und die Verbindung zwischen dem Hohlraum 2 und der Umgebung über die Bohrungen 13 hergestellt wird. Ein Anlagering 15, welcher an dem Vorsprung 8 des Zylinders 1 getragen ist, ist zum axialen Einschränken der Kolbenstangendichtung 6 von dem Hohlraum 2 her vorgesehen.
Die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen in Figur 1 im wesentlichen dadurch, daß eine in dem Zylinder 1 angeordnete Längsvertiefung 20 mit der Kolbenstangendichtung 6 zusammenwirkt. Diese Längsvertiefung 20 überbrückt die Tragehülse 9 und die Kolbenstangenführung 5 und ist zur Umgebung hin offen. Wenn der Druck in dem Hohlraum 2 über den maximal zulässigen Extremdruck ansteigt, wird die Tragehülse 9 durch das Brechen der Verbindungsbrücke zusammengeschoben und die Kolbenstangendichtung 6 bewegt sich über die Längsvertiefung 20. Die Verbindung zwischen dem Hohlraum 2 und der Umgebung durch die Längsvertiefung 20 ist dann hergestellt. Die Längsvertiefung 20 wird vorteilhafterweise durch Kaltbearbeitung gebildet, so daß keine Späne oder Grate gebildet werden, welche den Betrieb der Zylinder/Kolben-Vorrichtung beeinträchtigen könnten.
Eine weitere, in den Figuren 5 und 6 gezeigte Ausführungsform einer Zylinder/Kolben-Vorrichtung umfaßt eine abscherbare Scheibe 21, welche in die Kolbenstangendichtung 6 eingebettet ist. Die obere Stirnfläche der Kolbenstangendichtung 6 ruht auf einem Anlagering 26, welcher mit der Innenseite des Zylinders 1 eine Kammer 25 bildet. Diese Kammer 25 steht über wenigstens einen sich radial erstreckenden Kanal 24 und eine sich axial erstreckende Vertiefung 23 in Verbindung mit der Umgebung. Die axiale Vertiefung kann ebenso durch einen Zwischenraum zwischen der Kolbenstange 4 und der Kolbenstangenführung 5 ersetzt werden, wodurch ein axialer Kanal gebildet wird, der einen ringförmigen Querschnitt aufweist. Die abscherbare Scheibe 21 weist eine vorbestimmte Sollbruchstelle 22 auf, welche derart ausgelegt ist, daß die abscherbare Scheibe abgeschert wird, wenn ein maximal zulässiger Druck in dem Hohlraum 2 überschritten wird. Die Kolbenstangendichtung 6 wird in einer derartigen Situation ebenso zerteilt und der radial äußere Teil der Kolbenstangendichtung, welcher auf der Innenwandung des Zylinders 1 ruht, wird mit dem zugehörigen Teil der abscherbaren Scheibe 21 in die Kammer 25 gedrückt, wie in Figur 6 gezeigt. Die Verbindung zwischen dem Hohlraum 2 und der Umgebung ist somit hergestellt und das unter Druck stehende Fluid kann aus dem Hohlraum 2 über den sich radial erstreckenden Kanal 24 und die axiale Vertiefung 23 in die Umgebung entweichen, so daß der Innendruck der Gasfeder abgesenkt wird.
Obgleich spezifische Ausführungsformen der Erfindung detailliert gezeigt und beschrieben worden sind, um die Anwendung der Erfindungsprinzipien darzustellen, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung in anderer Weise ausgeführt werden kann, ohne von derartigen Prinzipien, wie sie beansprucht sind, abzuweichen.
Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nur zum Erleichtern des Verstehens verwendet und sind in keiner Weise einschränkend.

Claims

1. Zylinder/Kolben-Vorrichtung, umfassend ein Zylinderelement (1) mit einer Achse (X), einer Umfangswandung und zwei Enden, wobei innerhalb des Zylinderelements (1) axial zwischen den beiden Enden ein Hohlraum (2) festgelegt ist, ein Kolbenstangenelement (4), welches vermittels Kolbenstangenführungs- und Dichtungsmitteln (5, 6) axial durch wenigstens ein erstes der beiden Enden hindurch geführt ist, ein Volumen von unter Druck stehendem Fluid innerhalb des Hohlraums (2), welches auf das Kolbenstangenelement (4) einwirkt, und wenigstens einen Notauslaß (13), welcher bei Vorliegen von Notzuständen das Entweichen von Fluid aus dem Hohlraum (2) zuläßt, wobei das Kolbenstangenelement (4) bezüglich des Zylinderelements (1) gegen die Wirkung des unter Druck stehenden Fluids teleskopartig bewegbar ist, wobei der Notauslaß (13) dem ersten oder dem zweiten Ende benachbart angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Notauslaß (13) bei vorliegen von normalen Betriebszuständen durch eine Ventileinheit (6) verschlossen ist, welche mit einer Innenfläche der Umfangswandung in Dichtungseingriff steht, wobei die Ventileinheit (6) eine erste Seite aufweist, welche dem unter Druck stehenden Fluid innerhalb des Hohlraums (2) ausgesetzt ist, und benachbart einer zweiten Seite derselben durch einen Trageaufbau (9) axial getragen ist, welcher die Ventileinheit (6) bei Vorliegen von normalen Betriebszuständen gegen den Druck des auf die erste Seite einwirkenden unter Druck stehenden Fluids derart in einem Schließzustand hält, daß bei Vorliegen von normalen Betriebszuständen die Ventileinheit (6) die Verbindung zwischen dem Hohlraum (2) und der Umgebung unterbricht,

wobei die Ventileinheit (6) in Antwort auf das Auftreten eines Notzustandes durch den Druck des unter Druck stehenden Fluids von dem Schließzustand in einen Öffnungszustand überführbar ist, in welchem der Notauslaß (13) eine Fluidverbindung zwischen dem Hohlraum (2) und der Umgebung vorsieht, wobei das Überführen erreicht wird durch

elastisches axiales Verformen des Trageaufbaus (18) oder axiales Zusammenfallen des Trageaufbaus (9) oder plastisches axiales Verformen des Trageaufbaus (14) oder Halten der Ventileinheit (6) gegen eine axiale Verschiebung bei Vorliegen von Notzuständen durch den Trageaufbau (26) in einem Tragebereich, welcher nur einen Teil der ersten Seite abdeckt.

2. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kolbenstangenelement (4) dann, wenn der Notauslaß (13) geöffnet ist, bezüglich des Zylinderelements (1) entlang eines Hauptteils eines Arbeitshubs des Kolbenstangenelements (4) teleskopartig bewegbar bleibt.

3. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kolbenstangenelement (4) innerhalb des Hohlraums (2) mit einer Kolbeneinheit (3) versehen ist, wobei die Kolbeneinheit (3) bezüglich des Zylinderelements (1) entlang eines Arbeitsbewegungsbereichs bewegbar ist, wobei der Notauslaß (13) an einem Ort des Zylinderelements (1) angeordnet ist, welcher von dem Arbeitsbewegungsbereich axial entfernt ist.

4. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zylinder/Kolben-Vorrichtung Auffangmittel (1) umfaßt, welche das Abtrennen der Ventileinheit (6) von der Zylinder/Kolben-Vorrichtung im Falle des Überführens der Ventileinheit (6) von dem Schließzustand in den Öffnungszustand verhindern.

5. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Notauslaß (13) und die Ventileinheit (6) an einem Ort außerhalb eines Arbeitsbewegungsbereichs einer Kolbeneinheit (3) angeordnet sind, welche mit dem Kolbenstangenelement (4) innerhalb des Hohlraums (2) verbunden ist.

6. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ventileinheit (6) eine ringförmige Form aufweist und benachbart den Führungs- und Dichtungsmitteln (5, 6) angeordnet ist.

7. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Notauslaß und die Ventileinheit benachbart einer von den Führungs- und Dichtungsmitteln entfernten Endwandung des Zylinderelements angeordnet sind.

8. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ventileinheit (6) eine Gleitventileinheit (6) ist, welche entlang einer Gleitfläche des Zylinderelements (1) abdichtend bewegbar ist, wobei der Notauslaß (13) die Gleitfläche schneidet.

9. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Trageaufbau (9) für vorbestimmte Werte des Druckes des Fluids und/oder der Temperatur an einem temperaturerfassenden Ort der Zylinder/Kolben-Vorrichtung empfindlich ist.

10. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Trageaufbau (14) ein temperaturempfindliches Tragevermögen aufweist, welches mit zunehmender Temperatur derart abnimmt, daß bei einem vorbestimmten Temperaturwert das Tragevermögen nicht mehr ausreicht, um die Ventileinheit (6) gegen die Wirkung eines entsprechenden vorbestimmten Druckes des unter Druck stehenden Fluids in dem Schließzustand zu halten.

11. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Trageaufbau (18) Federmittel (18) und vorzugsweise vorgespannte Federmittel (18) umfaßt.

12. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei die ringförmige Ventileinheit (6) eine Komponente der Kolbenstangenführungs- und Dichtungsmittel (5, 6) ist.

13. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Trageaufbau nahe einem von der Ventileinheit (6) entfernten Ende desselben axial durch das Zylinderelement (1) nahe dem entsprechenden Ende desselben getragen ist.

14. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Trageaufbau (9) einen ringförmigen Scherbereich (12) umfaßt.

15. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Trageaufbau (9) zwei sich axial überlappende und radial versetzte Ringabschnitte (10, 11) umfaßt, welche durch Radialverbindungsmittel (12) miteinander verbunden sind, wobei die Radialverbindungsmittel (12) in Antwort auf eine durch das unter Druck stehende Fluid vermittels der ringförmigen Ventileinheit (6) auf den ringförmigen Trageaufbau (9) ausgeübte vorbestimmte axiale Kraft trennbar sind, wobei die Ringabschnitte (10, 11) bezüglich einander in Antwort auf das Trennen der Radialverbindungsmittel (12) teleskopartig bewegbar sind.

16. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Radialverbindungsmittel (12) ein integraler, zerstörbarer Teil der Ringabschnitte (11, 10) sind.

17. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Federmittel (18) einen Stapel von Tellerfedern des Belleville-Typs umfassen.

18. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Notauslaß (13) wenigstens eine Bohrung (13) umfaßt, welche sich bei oder nahe der Ventileinheit (6) in radialer Richtung durch die Umfangswandung hindurch erstreckt.

19. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Notauslaß wenigstens eine sich im wesentlichen axial erstreckende Vertiefung (20) in der Innenfläche der Umfangswandung nahe der Ventileinheit (6) umfaßt.

20. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 12 und 13, wobei die Ventileinheit (6) gegen den Druck des unter Druck stehenden Fluids durch eine Tragefläche des Trageaufbaus (26) axial getragen ist, welche nur einen Teil der Querschnittsfläche der Ventileinheit (6) trägt.

21. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Ventileinheit eine ringförmige Ventileinheit (6) ist, welche radial zwischen der Umfangswandung und dem Kolbenstangenelement (4) angeordnet ist und axial gegen den Druck des unter Druck stehenden Fluids durch eine ringförmige Tragefläche (26) getragen ist, wobei die ringförmige Tragefläche (26) nur einen von zwei radial benachbarten Ringabschnitten der Ventileinheit (6) trägt, wobei ein zweiter der Ringabschnitte nicht getragen ist, wobei der erste und der zweite Ringabschnitt durch das unter Druck stehende Fluid axialen Scherkräften ausgesetzt sind.

22. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Ventileinheit (6) ein durch ein Verstärkungsringelement (21) verstärktes elastisches Dichtungsmaterial umfaßt, wobei das Verstärkungsringelement (21) optional mit einem für Scherkräfte empfindlichen geschwächten Bereich (22) versehen ist.

23. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei der Notauslaß eine Fluidsammelkammer (25) innerhalb des Zylinders (1) umfaßt, wobei die Fluidsammelkammer (25) einen Auslaß (23) zur Umgebung hin aufweist.

24. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Führungs- und Dichtungsmittel (5, 6) ein ringförmiges Führungselement (5) mit einer inneren Führungsfläche umfassen, wobei der Notauslaß wenigstens eine sich im wesentlich axial erstreckende Vertiefung (23) in der Führungsfläche umfaßt.

25. Zylinder/Kolben-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei das unter Druck stehende Fluid unter Druck stehendes Gas ist.