DE4034188A1

DE4034188A1 - Einstellbare teleskopvorrichtung

Info

Publication number: DE4034188A1
Application number: DE4034188A
Authority: DE
Inventors: John Wang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1991-07-11
Also published as: DE4034188C2; US5014966A

Description

Die Erfindung betrifft eine Teleskopvorrichtung, insbe sondere eine einstellbare Teleskopvorrichtung mit einem Master- und ein Slave-Rohrkörper, die - miteinander kombiniert - in sich eine Unterteilung in einen Öl- und einen Luftabschnitt aufweisen, so daß eine wahlweise Verstellung möglich ist, um die Bewegungs geschwindigkeit und Bewegungskraft einstellen zu können, die erforderlich ist, den Slave-Rohrkörper in den Master-Rohrkörper einzuschieben und so die ge wünschte teleskopische Wirkung zu erzielen.

Teleskopische Bauelemente unterteilt man generell in federbetätigte und in Luftdruck-Bauelemente. Beim erstgenannten Typ befindet sich üblicherweise in einer Doppelrohranordnung eine Schraubenfeder, so daß bei Aufbringen einer externen Druckkraft ein Teil der Doppelrohranordnung gegen die Kraft der Schrauben feder zusammenfährt, wobei die Feder in dem Rohrkörper komprimiert wird. Ist die äußere Kraft nicht vorhanden, expandiert sich die zusammengedrückte Feder, um das eine Element der Doppelrohranordnung auszufahren. In dem letztgenannten Typ wird komprimiertes Gas einge setzt, um die teleskopische Wirkung zu erzielen.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, enthält eine be kannte Hebestange, wie sie z. B. bei Kofferraumdeckeln eingesetzt wird, ein Rohr A und eine Kolbenstange B. Ein Abschnitt des Rohrs A ist mit Gas (üblicherweise Stickstoff) und etwas Schmieröl gefüllt. Ein Ver bindungselement A1 an einem Ende des Rohrs A ermöglicht das Anbringen des Rohrs A an einem Fahrzeuggehäuse oder an einer Fahrzeugtür. Ein anderer Abschnitt A besitzt einen ersten und einen zweiten ortsfesten Dichtungs ring A2, A3, die einander gegenüberliegend am Ende des Rohrs angeordnet sind. Ein flexibler luftdichter Ring (üblicherweise aus Gummi) A4 befindet sich zwischen den zwei Dichtungsringen A2 und A3 und erstreckt sich über den Umfang des Rohrs A, wobei zwischen den zwei Dichtungsringen A2 und A3 ein Paar kreisförmiger Aus nehmungen A21 und A31 vorgesehen sind, um zwischen den Dichtungsringen einen luftdichten Verschluß zu erhalten. Die Kolbenstange B enthält einen runden Kolben B1 an seinem einen Ende mit einer darin ausge bildeten Öffnung B2, und am anderen Ende, welches abgedichtet aus dem Rohr A vorsteht, ein Kupplungs element B3.

Die Arbeitsweise dieser bekannten Hebestange ist in Fig. 2 skizziert. Wenn jemand auf den Kofferraum deckel eines Fahrzeugs drückt, welcher von der Hebe stange abgestützt wird, verursacht dies eine nach unten gerichtete Druckkraft F, die auf die Kolben stange B übertragen wird, welche sich in das Rohr A hineinbewegt, in welchem sich ein erster Raum I und ein zweiter Raum II befinden. In diesem Stadium wird der Gasdruck PI in den ersten Raum I nach und nach größer als der Gasdruck PII in dem zweiten Raum II, so daß das Gas in dem ersten Raum I durch die Öffnung B2 in dem Kolben B1 hindurchgedrückt wird und in den zweiten Raum II eintritt, wodurch der Gasdruck in den beiden Räumen I und II ausgeglichen wird (PI=PII). Damit wird die Hebestange in einer eingezogenen Lage gehalten.

Wenn die Druckkraft F von der Hebestange weggenommen wird, d. h., wenn der Kofferraumdeckel geöffnet wird, wird der Gasdruck in dem zweiten Raum II des Rohrs A größer als im ersten Raum I des Rohrs A, und die Kolben stange B bewegt sich nach und nach aus dem Rohr A heraus, weil die Öffnung B2 des Kolbens B1 nicht groß genug ist, damit das Gas schnell aus dem zweiten Raum II durch die Öffnung durchströmen kann. Dies führt zu der gewünschten langsamen Hebebewegung.

Ein grundsätzlicher Nachteil des oben erläuterten Standes der Technik ist darin zu sehen, daß das Ausmaß des Streckwiderstandes sowie die Rückziehgeschwindig keit der Anordnung normalerweise bei der Fertigung festgelegt wird, so daß die Anwendung des jeweiligen Bauteils beschränkt ist, wenn man nicht Bauteile mit verschiedenen Streckwiderständen und Rückzugsge schwindigkeiten vorsieht, abhängig von den jeweiligen Anwendungsfällen. Dies ist jedoch teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einstellbare Teleskopvorrichtung mit einer Drossel und einer Ventil einrichtung zu schaffen, so daß der Streckwiderstand und die Rückziehgeschwindigkeit der teleskopischen Vorrichtung eingestellt werden können und damit die Anwendbarkeit der Vorrichtung flexibler wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiter bildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Demnach schafft die Erfindung eine einstellbare Teleskop vorrichtung mit folgenden Merkmalen:
Ein Master-Rohrkörper mit einer axialen Öffnung an einem Ende und einer Drehöffnung am anderen Ende;
ein Betätigungselement, welches einstellbar in der Drehöffnung des Master-Rohrkörpers angeordnet ist;
ein Slave-Rohrkörper mit einem geschlossenen Ende und einem offenen Ende, welcher beweglich in dem Master rohrkörper angeordnet ist, wobei der geschlossene Endabschnitt des Slave-Rohrkörpers sich aus der axialen Öffnung des Master-Rohrkörpers durch eine in der axialen Öffnung vorgesehene Öldichtung hinauserstreckt;
ein Drosselelement mit einem Kolbenabschnitt, einem Verbindungsabschnitt und mehreren Dichtungsstücken, die in dem Kolbenabschnitt und dem Verbindungsabschnitt vorgesehen sind, wobei das Drosselelement hinter dem offenen Ende des Slave-Rohrkörpers montiert ist, und der Kolbenabschnitt den Master-Rohrkörper in einen Ölbehälter, welcher mit Hydrauliköl zu füllen ist, und einen Luftraumabschnitt über dem Kolbenab schnitt unterteilt;
ein Ventilelement mit einem Gewindeteil, welches verstellbar in dem Kolbenabschnitt des Drossel elements bewegbar montiert ist, damit es mit dem Betätigungsglied in Eingriff bringbar und von diesem lösbar ist, um eine Kompression oder Expansion des Hydrauliköls in dem Master-Rohrkörper zu erreichen; und
ein bewegliches Kolbenelement, welches in dem Slave- Rohrkörper vorgesehen ist, um darin eine Ölkammer und eine Druckgaskammer zu definieren.

Weiterhin ist der Verbindungsabschnitt des Drossel elements mit einem vertikalen Öldurchlaß und einem horizontalen Ölkanal ausgestattet, damit das Hydraulik öl in dem Master-Rohrkörper zwischen dem Ölbehälter des Master-Rohrkörpers und der Ölkammer des Slave- Rohrkörpers unter der Steuerung des Ventilelements und des Betätigungselements strömen kann.

Wenn nun diese teleskopische Vorrichtung eingesetzt wird, lassen sich die Bewegungsgeschwindigkeit und die aufgebrachte Kraft des Slave-Rohrkörpers wahlweise über das Betätigungselement justieren, um die gewünschte teleskopische Wirkung zu erzielen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Hebestange;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer be kannten Hebestange gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer bevorzugten Aus führungsform einer teleskopischen Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer zurückge zogenen Stellung; und

Fig. 4 eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 in einer ausgestreckten Stellung.

Gemäß Fig. 3 enthält eine erfindungsgemäß einstellbare Teleskopvorrichtung: einen Master-Rohrkörper 1 mit einer axialen Öffnung 12 an seinem einen Ende und einer Drehöffnung 13 an seinem anderen Ende; einen Slave- Rohrkörper 2, der beweglich in dem Master-Rohrkörper 1 angeordnet ist und einen geschlossenen Endabschnitt 21 besitzt, der sich aus der axialen Öffnung 12 hinaus erstreckt, wo sich eine Öldichtung 11 befindet, die in enger Anlage mit dem geschlossenen Endabschnitt 21 des Slave-Rohrkörpers 2 steht; ein Drosselelement 3, das mit einem Ventilelement 4 ausgestattet ist, das sich am offenen Ende des Slave-Rohrkörpers 2 innerhalb des Master-Rohrkörpers 1 befindet, um dort einen Ölbe hälterabschnitt 14 und einen Luftraumabschnitt 15 zu definieren; und ein bewegliches Kolbenelement 22, welches in dem Slave-Rohrkörper 2 montiert ist, so daß es diesen unterteilt in eine Druckgaskammer 23 zur Aufnahme von hochverdichtetem Gas (z. B. Stickstoff) und eine Ölkammer 24 zur Aufnahme von Hydrauliköl.

Das an dem offenen Ende des Slave-Rohrkörpers 2 be findliche Drosselelement 3 enthält einen Kolbenab schnitt 32 mit einem diesen umgebenden, ersten Dichtungs teil 31, welches eng an der Innenwand des Master- Rohrkörpers 1 anliegt, und einen Verbindungsab schnitt 34, um den ein zweites hermetisches Dichtungs teil 33 gelegt ist, wobei das eine Ende des Ver bindungsabschnitts am Kolbenabschnitt 32 festge legt ist, während das andere Ende über eine Schraub verbindung mit der Innenwand des offenen Endes des Slave-Rohrkörpers 2 in Eingriff steht.

Weiterhin enthält der Verbindungsabschnitt 34 des Drosselelements 3 auch einen Öldurchlaß 35, welcher vertikal im Mittelteil des Verbindungsabschnitts ausgebildet ist und mit der Ölkammer 24 des Slave- Rohrkörpers 2 strömungsverbunden ist, sowie einen Ölkanal 36, der sich in dem Verbindungsabschnitt horizontal erstreckt und mit dem Öldurchlaß 35 sowie mit dem Ölbehälterabschnitt 14 des Master-Rohrkörpers 1 in Verbindung steht, damit dort befindliches Hydrauliköl in die Ölkammer 24 des Slave-Rohrkörpers 2 strömen kann.

Das Ventilelement 4 enthält:
Einen Gewindekörper 41 mit einem in dessen vorderem Teil befindlichen dritten Dichtungsstück 411, durch Schrauben eingesetzt in den Verbindungsabschnitt 34 unter Ausrichtung mit dem Öldurchlaß 35 durch den Kolbenabschnitt 32 hindurch, wobei ein rückwärtiger Teil des Gewindekörpers 41 sich von dem oberen Ende des Kolbenabschnitts 32 wegerstreckt, während der vordere Bereich des Gewindekörpers 41 mit dem Dichtungs teil 411 einstellbar positioniert werden kann an dem Schnittpunkt des Ölkänals 36 und des Öldurchlasses 35 des Verbindungsabschnitts 34 des Drosselelements 3, um dort die Ölströmung mehr oder weniger zu blockieren; und
ein Sechskant-Stellelement 42, welches sich am oberen Ende des rückwärtigen Teils des Gewindekörpers 41 be findet und so bewegt werden kann, daß es mit dem Betätigungselement 5 in Eingriff gelangt oder sich von diesem löst, so daß die Einstellung des Gewindeteils vorgenommen werden kann.

Das Betätigungselement 5 enthält:
Eine Drehwelle 51, die drehbar in der Drehöffnung 13 des Master-Rohrkörpers 1 angeordnet ist;
ein Halteglied 54 mit einer Fassung 53, die passend zu dem Sechskant-Stellelement 42 des Ventilelements 4 ausgebildet ist, und sich am Ende der Drehwelle 51 innerhalb des Luftraumabschnitts 15 des Master-Rohr körpers 1 befindet;
und einen Stellgriff 52, der am anderen Ende der Drehwelle 51 befestigt ist und sich am oberen Ende des Master-Rohrkörpers 1 befindet.

Unter normalen Bedingungen reicht der Gasdruck in der Gaskammer 32 des Slave-Rohrkörpers 2 dieser Aus führungsform aus, um das Sechskant-Stellelement 42 des Ventilelements 4 lösbar in der Fassung 53 zu halten, wie in Fig. 3 dargestellt ist, so daß das Stellelement durch das Betätigungselement 5 so ver stellt werden kann, daß der Ölkanal 36 unter Zwischen schaltung des dritten Dichtungsstücks 411 des Gewinde körpers 41 des Ventilglieds 4 eingestellt werden kann. Wenn in diesem Zustand eine äußere Zugkraft F auf den Slave-Rohrkörper 2 aufgebracht wird, um ihn aus dem Master-Rohrkörper 1 herauszuziehen, befindet sich diese Ausführungsform der Teleskopvorrichtung in einem stabilen oder ausbalancierten Zustand, weil die Menge des Hydrauliköls in dem Ölbehälterabschnitt 14 des Master-Rohrkörpers 1 unverändert bleibt und nicht herausgedrückt werden kann, so daß ein Herausziehen des Slave-Rohrkörpers 2 aus dem Master-Rohrkörper 1 verhindert wird.

Fig. 4 zeigt in Verbindung mit Fig. 3 den Zustand, daß die erfindungsgemäße Teleskopvorrichtung mit einem gewissen Widerstand eingesetzt wird: Der Stellgriff 52 des Betätigungselements 5 wird gedreht, um den Gewindekörper 41 zurückzudrehen und damit die dritte Dichtung 411 aus dem Schnittpunkt von Öldurchlaß 35 und Ölkanal 36 wegzubewegen. Wenn in diesem Zustand eine äußere Zugkraft F1 auf den Slave-Rohrkörper aufgebracht wird, wird das komprimierte Hydrauliköl in dem Öl behälterabschnitt 14 des Master-Rohrkörpers 1 zwangsweise veranlaßt, nach und nach in die Ölkammer 24 des Slave-Rohrkörpers 2 zu strömen, und zwar durch den Ölkanal 36 und den Öldurchlaß 35. Da nun das Kolbenelement 22 in dem Slave-Rohrkörper 2 beweglich angeordnet ist, erhöht sich das Volumen des Öls in der Ölkammer 24 nach und nach und drängt das Kolben element 22 in Richtung auf die Gaskammer 23 des Slave-Rohrkörpers 2, wobei das in der Gaskammer 23 befindliche Gas bis zu einem Gasdruck komprimiert wird, welcher das Kolbenelement 22 in dessen ursprüngliche Stellung zurückzubringen vermag. Dementsprechend wird, wenn der Slave-Rohrkörper 2 nach und nach ausge zogen wird, das Sechskant-Stellelement 42 des Ventil elements 4 aus der Fassung 53 des Betätigungs elements 5 gelöst, was zu einem Ausfahren des Slave- Rohrkörpers 2 aus dem Master-Rohrkörper 1 führt, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Verschwindet die externe Zugkraft F, so wird aufgrund der Expansion des komprimierten Druckgases in der Gaskammer 23 des Slave-Rohrkörpers 1 das bewegliche Kolbenelement 22 zurückgedrückt, wobei das Hydraulik öl innerhalb der Ölkammer 24 zwangsweise aus dem Öldurchlaß 35 und dem Ölkanal 36 des Drosselelements 3 in den Ölbehälterabschnitt 14 des Master-Rohrkörpers 1 strömt. Der kontinuierlich zunehmende Druck des Hydrauliköls in dem Ölbehälterabschnitt 14 des Master- Rohrkörpers 1 drückt den Kolbenabschnitt 32 zurück, bis das Sechskant-Stellelement 42 des Ventilelements 14 erneut lösbar mit der Fassung 53 des Betätigungs elements 5 in Eingriff gelangt, wie in Fig. 3 zu sehen ist.

Das oben beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Teleskopvorrichtung läßt sich auf verschiedene Weise und in verschiedenen Fällen einsetzen. Die Vorrichtung kann z. B. an einer Tür ange bracht werden oder in einem Übungsgerät oder dergleichen eingebaut werden. Wird diese Ausführungsform der Er findung an einer Tür montiert, zieht das Öffnen der Tür den Slave-Rohrkörper 2 aus dem Master-Rohrkörper 1 heraus. Wenn eine Person die Türöffnung passiert hat und die Öffnungskraft verschwindet, treibt das Zurückziehen des Slave-Rohrkörpers 2 die Tür an, so daß sie schließt. Die Geschwindigkeit des Öffnens und des Schließens der Tür im Verhältnis zum Ausmaß des Bewegungswiderstandes der bevorzugten Ausführungs form der Erfindung läßt sich wahlweise über das Be tätigungselement 5 einstellen.

Wenn die Ausführungsform der Erfindung in einem Übungsgerät eingesetzt wird, z. B. einem Gerät zur Kräftigung der Armmuskulatur oder anderer Muskulatur teile einer Person, so läßt sich die Kraft, die aufgebracht werden muß, um den Slave-Rohrkörper 2 in den Master-Rohrkörper 1 einzuschieben, von der Person vorab mittels des Betätigungselements 5 einstellen, und die Einstellung kann (für verschiedene Widerstände des Slave-Rohrkörpers 2) wiederholt vorgenommen werden, je nach gewünschter Übung.

Claims

1. Einstellbare Teleskopvorrichtung, umfassend:
einen Master-Rohrkörper (1) mit einer axialen Öffnung (12) an dem einen Ende, wobei an der axialen Öffnung (12) eine Öldichtung (11) vorgesehen ist, und einer als Aufnahmeanordnung dienenden Drehöffnung (13) am anderen Ende des Master-Rohrkörpers;
eine Betätigungseinrichtung (5), die einstellbar am anderen Ende des Master-Rohrkörpers (1) durch die Drehöffnung hindurch montiert ist, so daß damit eine Einstellung vorgenommen werden kann;
einen Slave-Rohrkörper (2), dessen Durchmesser kleiner ist als derjenige des Master-Rohrkörpers (1), mit einem geschlossenen Ende (21) und einem offenen Ende, bewegbar in dem Master-Rohrstück (1) durch dessen axiale Öffnung (12) angeordnet, um teleskopische Bewegungen zu gestatten;
ein bewegliches Kolbenelement (22), das in dem Slave- Rohrkörper (2) angeordnet ist, um diesen in eine Gas kammer (23) und eine Ölkammer (24) zu unterteilen;
eine Drosseleinrichtung (3), die beweglich mit dem Master-Rohrkörper (1) in Verbindung mit dem offenen Ende des Slave-Rohrkörpers (2) angeordnet ist, um den Master-Rohrkörper (1) zu unterteilen in einen Ölbe hälterabschnitt (14) und einen Luftraumabschnitt (15), so daß der Ölbehälterabschnitt (14) mit ausreichend Hydrauliköl gefüllt werden kann, um eine Kompression und eine Expansion zuzulassen; und;
eine Ventileinrichtung (4), die über ein Gewinde mit der Drosseleinrichtung (3) im Verein mit der Betätigungs einrichtung (5) verbunden ist, um gedreht werden zu können und den Strom des Hydrauliköls zwischen dem Ölbehälterabschnitt (14) des Master-Rohrkörpers (1) und der Ölkammer (24) des Slave-Rohrkörpers (2) zu steuern, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit und -kraft, die zum Einfahren des Slave-Rohrkörpers (2) in den Master-Rohrkörper (1) erforderlich sind, wahl weise über das Betätigungselement (5) einstellbar sind, um verschiedene teleskopische Betriebsarten zu ermöglichen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Be tätigungseinrichtung (5) aufweist:
eine Drehwelle (51), die drehbar in der Drehöffnung (13) des Master-Rohrkörpers (1) angeordnet ist;
ein Halteglied (54) mit einer Greiffassung (53) an einem Ende der Drehwelle (51) und in dem Luftraum abschnitt (15) des Master-Rohrkörpers (1) befindlich;
und einen Stellgriff (52) am anderen Ende der Drehwelle (51), am oberen Ende des Master-Rohrkörpers (1) gelegen, so daß durch Drehen des Stellgriffs (52) die Drehwelle (51) zusammen mit der Greiffassung (53) in dem Master-Rohrkörper (2) gedreht wird, um eine Einstellung vorzunehmen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Drosseleinrichtung (3) aufweist:
einen Kolbenabschnitt (32) mit einem diesen um gebenden ersten Dichtungsstück (31), wobei das Dichtungsstück an der Innenwand des Master-Rohrstücks (2) anliegt; und
einen Verbindungsabschnitt (34) mit einem zweiten diesen umgebenden Dichtungsabschnitt (33), wobei ein Ende des Verbindungsabschnitts an dem Kolbenabschnitt (32) festgelegt ist und das andere Ende über eine Schraubverbindung mit einer Innenwand des offenen Endes des Slave-Rohrstücks (2) verbunden ist, wobei der Verbindungsabschnitt (34) weiterhin einen Öldurch laß (35), welcher vertikal in seinem Mittelbereich ausgebildet ist und mit der Ölkammer (24) des Slave- Rohrstücks (2) strömungsverbunden ist, und einen Ölkanal (36) aufweist, welcher horizontal in ihm ausge bildet ist und mit dem Öldurchlaß (35) sowie dem Ölbehälterabschnitt (14) des Master-Rohrkörpers (1) strömungsverbunden ist, um zu ermöglichen, daß das Hydrauliköl des Master-Rohrkörpers (1) in die Öl kammer (24) des Slave-Rohrkörpers (2) einströmt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Ventileinrichtung (4) aufweist:
einen Gewindekörper (41) mit einer in dessen vorderem Bereich befindlichen dritten Dichtung (411), einge schraubt in den Verbindungsabschnitt (34) unter Ausrichtung mit dem Öldurchlaß (35), wobei ein rück wärtiger Teil des Gewindekörpers (41) sich von einem oberen Ende des Kolbenabschnitts (32) der Drossel einrichtung (3) wegerstreckt, wobei der Vorderbereich der dritten Dichtung (411) des Gewindeteils (41) justierbar an einem Schnittpunkt des Ölkanals (36) und des Öldurchlasses (35) des Verbindungsabschnitts (36) positionierbar ist, um dort einen Ölstrom zu blockieren; und
ein Sechskant-Stellelement (42), welches sich an einem oberen Ende des rückwärtigen Teils des Gewindeab schnitts (41) befindet, um bewegt zu werden, damit es mit der Greiffassung (53) der Drehwelle (51) der Betätigungseinrichtung (5) in Eingriff kommt oder sich davon löst, verbunden mit einer Einstellung des Stellgriffs (52) zur Einstellung des Gewindekörpers (41) der Ventileinrichtung (4), um auf diese Weise die gewünschte teleskopische Geschwindigkeit und Kraft zu erhalten, die erforderlich sind, um den Slave-Rohrkörper in den Master-Rohrkörper einzufahren.