JP2006349182A - ガスばね - Google Patents
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Abstract
補償ピストン装置と一緒に、作業媒体で充たされた作業室を閉成する作業シリンダと、
作業シリンダの開口を通って滑動可能に作業室内へ突入する作業ロッドと補償ピストン装置と、
を有するガスばねのガスばね特性の温度関連性を改善すること。
【解決手段】ガスばねの運転温度領域の下方の限界温度とほぼ同じである第1の温度と、上方の限界温度を約100℃上回る第2の温度との間に補償媒体の臨界温度が位置するように補償媒体が選択され、かつ補償媒体による補償ピストン装置の負荷面と、作業媒体による補償ピストン装置の負荷面と、ガスばねの設計温度での作業室の容積と、ガスばねの設計温度での補償室の容積と、補償ピストン装置を負荷する戻し媒体の、ガスばねの設計温度での戻し力とが、補償媒体の臨界温度を上回らないガスばねの運転温度で、補償媒体の状態点が気体圧力曲線の上に位置するように設定されていること。
【選択図】図1
Description
ΔV/V=(To−Tu)・Y−(po−pu)・α
である。
Toは運転温度領域の上側の限界温度、
Tuは運転温度領域の下側の限界温度、
poは上側限界温度での補償室における圧力、
puは下側限界温度での補償室における圧力、
Yは補償媒体の体積膨張係数、
αは膨張媒体の圧縮係数
である。
Claims (17)
- (イ)補償ピストン装置(10)と一緒に、作業媒体(1M)で充たされた作業室(1a)を閉成する作業シリンダ(1)と、
(ロ)前記作業シリンダ(1)の開口を通って滑動可能に前記作業室(1a)内へ突入する作業ロッド(6)と、
を有するガスばね(50)であって、前記補償ピストン装置(10)が前記作業媒体(1M)の圧力によりかつ補償室(16)内に設けられた、温度上昇に際して膨張する補償媒体(16M)の圧力により前記作業室(1a)の容積を拡大する方向に負荷されかつ戻し室(15)内に設けられた戻し媒体(15M)により前記作業室(1a)の容積を縮小する方向へ負荷されている形式のガスばね(50)において、当該ガスばね(50)の運転温度領域の下方の限界温度(Tu)とほぼ同じである第1の温度(T1)と、当該ガスばね(50)の運転温度領域の上方の限界温度(To)を約100℃上回る第2の温度(T2)との間に前記補償媒体(16M)の臨界温度(Tk)が位置するように前記補償媒体が選択され、かつ前記補償媒体(16M)による前記補償ピストン装置(10)の負荷面(A2)と、前記作業媒体(1M)による前記補償ピストン装置(10)の負荷面(A1)と、当該ガスばね(50)の設計温度での前記作業室(1a)の容積と、当該ガスばね(50)の設計温度での前記補償室(16)の容積と、前記補償ピストン装置(10)を負荷する前記戻し媒体(15M)の、当該ガスばね(50)の設計温度での、戻し力とが、前記補償媒体(16M)の臨界温度を上回らないガスばね(50)の運転温度で、前記補償媒体(16M)の状態点が気体圧力曲線の上又はその上側に位置するように設定されかつ相互に調和させられていることを特徴とする、ガスばね。 - 前記第2の温度(T2)が当該ガスばね(50)の運転温度領域の上側の限界温度(To)を約60℃上回っており、有利には当該ガスばね(50)の運転温度領域の上側の限界温度(To)とほぼ同じである、請求項1記載のガスばね。
- 前記補償媒体(16M)が二酸化炭素、エタン、プロパン、硫化水素、アンモニア、塩化メチレン、二酸化硫黄、六弗化硫黄、及び二窒化酸素を含む物質郡から選出されている、請求項1又は2記載のガスばね。
- 当該ガスばね(50)の運転温度が前記補償媒体(16M)の臨界温度(Tk)を超えた場合に、前記補償室(16)における圧力が前記補償媒体の臨界圧力(pk)よりも常に大きい、請求項1から3までのいずれか1項記載のガスばね。
- (イ)補償ピストン装置(10)と一緒に、作業媒体(1M)で充たされた作業室(1a)を閉成する作業シリンダ(1)と、
(ロ)前記作業シリンダ(1)の開口を通って滑動可能に前記作業室(1a)内へ突入する作業ロッド(6)と、
を有するガスばね(50)であって、前記補償ピストン装置(10)が前記作業媒体(1M)の圧力によりかつ補償室(16)内に設けられた、温度上昇に際して膨張する補償媒体(16M)の圧力により前記作業室(1a)の容積を拡大する方向に負荷されかつ戻し室(15)内に設けられた戻し媒体(15M)により前記作業室(1a)の容積を縮小する方向へ負荷されている形式のガスばね(50)において、前記作業シリンダ(1)を間隔をおいて取囲む補償シリンダ(12)を有し、該補償シリンダ(12)が当該ガスばね(50)の作業ロッド出口側端部(1b)から遠い端部で前記作業シリンダ(1)から外へ延びておりかつ該端部にて閉じられており、前記補償室(16)がほぼ前記作業シリンダ(1)と前記補償シリンダ(12)との間のリング室により形成されており、前記補償ピストン装置(10)が唯一の補償ピストン(10)を有し、該補償ピストン(10)が前記補償シリンダ(12)内に滑動可能に受容されかつ鉢形に構成されかつ鉢底(10a)と該鉢底(10a)から前記作業ロッド出口側端部(1b)に向かって突出しかつ前記作業シリンダ(1)に係合するシリンダ区分(10b)とを有し、該補償ピストン(10)が前記作業室(1a)と前記補償室(16)と前記戻し室(15)とを互いに分離していることを特徴とする、有利には請求項1から4までの特徴を有するガスばね。 - 前記補償ピストン(10)の前記シリンダ区分(10b)が前記補償シリンダ(12)と前記作業シリンダ(1)との間の前記補償室(16)内に係合する、請求項5記載のガスばね。
- 前記補償ピストン(10)の前記シリンダ区分(10b)がその外周面の少なくとも1部で前記補償シリンダ(12)の内周面に接触している、請求項5又は6記載のガスばね。
- 前記補償ピストン(10)の前記シリンダ区分(10b)内へ突入する前記作業シリンダ(1)の自由端部(1c)がフランジ状の拡大部(7)を備え、該拡大部(7)に沿って前記補償ピストン(10)が滑動可能に案内されている、請求項5から7までのいずれか1項記載のガスばね。
- 前記補償シリンダ(12)と前記作業シリンダ(1)との間の前記補償室(16)内に少なくとも1つの支えエレメント(40)が設けられており、該支えエレメント(40)が前記補償シリンダ(12)に対し相対的な位置に前記作業シリンダ(12)を保持しかつ該支えエレメント(40)が少なくとも1つの管通孔(40a)を補償媒体(16M)のために有している、請求項5から8までのいずれか1項記載のガスばね。
- 前記補償シリンダ(12)が少なくとも1つの支えエレメント(40)のために少なくとも1つのストッパ(41)を有し、該ストッパ(41)が前記作業ロッド出口側端部と前記少なくとも1つの支えエレメント(40)との間に所定の最小間隔を保証する、請求項9記載のガスばね。
- 前記シリンダ区分(10b)に、有利にはその自由端部に隣接して、前記作業シリンダ(1)のために複数の支え突起が設けられている、請求項5から10までのいずれか1項記載のガスばね。
- 前記補償媒体(16M)が連続的な温度上昇に際して連続的にその体積を増大させる、請求項5から11までのいずれか1項記載のガスばね。
- 前記補償媒体(16M)が完全に又は部分的に非圧縮性である、請求項5から12までのいずれか1項記載のガスばね。
- 前記補償媒体(16M)が油又は膨張ワックス又は一方の相が液状でかつ他方の相がガス状である2相媒体、例えば、六弗化硫黄である、請求項5から13までのいずれか1項記載のガスばね。
- 前記作業室(1a)が前記作業ロッド(6)と結合されたピストン(2)によって第1の作業室(3)と第2の作業室(4)とに分割されており、第1の作業室(3)が前記補償ピストン装置(10)に境界を接しかつ前記作業ロッド(6)が第2の作業室(4)を通って延びている、請求項1から14までのいずれか1項記載のガスばね。
- 前記戻し媒体(15M)が前記戻し室(15)内に設けられた、圧力下にあるガスによって形成されている、請求項1から15までのいずれか1項記載のガスばね。
- 前記戻し媒体(15M′)がばね装置によって形成されている、請求項1から15までのいずれか1項記載のガスばね。
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