resorte de gas que puede ajustarse en su longitud.(es2040029)

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
19
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ES 2 040 029
kInt. Cl. : A47C 3/30
11 N.◦ de publicación:
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51
ESPAÑA
k
F16F 9/02
TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
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kNúmero de solicitud europea: 90125385.6
kFecha de presentación : 22.12.90
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 447 674
kFecha de publicación de la solicitud: 25.09.91
T3
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k
54 Tı́tulo: Muelle de gas de longitud graduable.
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73 Titular/es: Suspa Compart Aktiengesellschaft
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72 Inventor/es: Bauer, Hans Jürgen;
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74 Agente: Carpintero López, Francisco
30 Prioridad: 21.03.90 DE 40 09 034
Industriestrasse 12-14
W-8503 Altdorf, DE
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
01.10.93
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
01.10.93
Aviso:
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Bauer, Hans-Peter;
Meyer, Jochen;
Späthe, Jürgen y
Wolf, Herbert
k
En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes,
de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina
Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar
motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de
oposición (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
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DESCRIPCION
La invención se refiere a un muelle de gas de
longitud graduable, según la definición de la reivindicación 1.
Muelles de gas de este tipo son conocidos ya,
p. ej., por la patente alemana DE-PS 18 12 282
(correspondiente a la patente norteamericana USPS 3 656 593) y por una gran cantidad de publicaciones posteriores con numerosas variantes.
Debido a su ventajosas propiedades, en especial
como dispositivos de elevación de longitud graduable en columnas para sillas y similares, estos
muelles de gas se han acreditado de forma extraordinaria en la práctica. Entre los tubos interior y exterior está configurada una cámara anular
estrecha, como cámara de desbordamiento o paso
de caudal. El tubo interior y el tubo exterior son
de acero, en especial de tubos de acero estirados sin costura, de modo que, para la obtención
de una superficie perfecta de deslizamiento para
el émbolo y para la junta que se encuentra en
el émbolo, la pared interior del tubo interior requiere una mecanización especial de su superficie.
La presente invención tiene por objeto reducir
los costes de material y de mecanizado para los
muelles de gas en la zona de su tubo interior.
Este objeto se soluciona, de acuerdo con
la presente invención, por medio de las caracterı́sticas indicadas en la reivindicación 1. Debido a que el tubo interior es de plástico, éste
se puede fabricar en una sola operación y por lo
tanto no requiere ningún mecanizado posterior.
Prácticamente todos los plásticos de alta calidad
poseen superficies duras brillantes, de modo que
ya no es necesario realizar ningún tipo de mecanizado de la pared interior del tubo interior. Los
numerosos pequeños canales distribuidos por todo
el perı́metro de la pared exterior del tubo interior forman una sección suficientemente grande de
desbordamiento o paso de caudal. También estos
canales pueden ser fabricados simultáneamente en
la operación de fabricación del tubo interior.
En especial por medio de la variante expuesta
en la reivindicación 2 se consigue que el tubo interior de plástico pueda ser configurado con paredes
muy delgadas, puesto que dicho tubo interior consigue una forma muy estable a través de su apoyo
en el tubo exterior y por lo tanto no puede ser presionado radialmente hacia afuera en caso de movimientos de inclinación o desviación del vástago
de émbolo y por lo tanto del propio émbolo. De
este modo se crea una especie de pieza combinada compuesta por el tubo exterior y el tubo
interior. Según la reivindicación 3, la pared interior del tubo exterior cubre los diversos canales,
lo cual ocurre especialmente en la configuración
realizada según la reivindicación 2. Este recubrimiento no debe hacerse de modo que los canales
próximos entre sı́ queden separados el uno del otro
de forma hermética al gas. Más bien, se debe garantizar el que los travesaños que quedan entre
canales próximos entre sı́, es decir, las zonas de
la pared exterior del tubo interior, se apoyen de
forma suficiente contra la pared interior del tubo
exterior.
Mediante la variante según la reivindicación 4
se expresa que el grosor de pared del tubo interior
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se mueve dentro de un campo como el existente
también en la configuración de los tubos interiores
de acero.
Los diversos canales tienen una profundidad
sólo extremadamente pequeña, según se indica en
la reivindicación 5. Las suficientes secciones totales para el desbordamiento o paso del gas se
forman gracias a la gran cantidad de canales.
Mediante la reivindicación 6 se garantiza el
que los diversos canales tengan sólo una anchura
relativamente pequeña en relación con su grosor
de pared, de modo que ası́ se garantiza el que en el
tubo interior no se creen zonas demasiado grandes
de la pared exterior, en las que el tubo interior
no pueda apoyarse contra la pared interior del
tubo exterior. Por medio de la reivindicación 7
se aclara, a este respecto, que los travesaños que
quedan entre los canales próximos entre sı́ son
suficientemente anchos y garantizan un suficiente
apoyo contra la pared interior del tubo.
La configuración de los canales puede realizarse en su conjunto según la reivindicación 8.
Por la Patente alemana DE-A-31 02 276 se conoce un muelle de gas de longitud graduable, que
tiene un tubo exterior y un cuerpo hueco interior
situado dentro del mismo. En el cuerpo hueco
está situado en forma desplazable un émbolo, hermetizado con una junta, que se apoya en la pared
interior del cuerpo hueco; dicho émbolo tiene un
vástago de émbolo, que sale por uno de sus extremos cerrado herméticamente con una junta. En el
otro extremo está situada una válvula. En la pared exterior del cuerpo hueco están formadas dos
ranuras, en las que están situados unos tubos, que
por un lado entran en la válvula con la correspondiente junta de estanqueidad y por otro lado entran en la cámara interior del cuerpo hueco, en la
zona de la salida del vástago de émbolo, también
con la correspondiente junta de estanqueidad. De
este modo se trata de conseguir que el muelle de
gas conste esencialmente de un único cuerpo, es
decir, el cuerpo hueco interior, con el que está
configurada en una sola pieza la válvula por una
parte y el extremo del lado de salida del vástago
de émbolo por otra parte.
El tubo exterior sirve en este caso sólo como
medio para conseguir la unión con la silla, mesa
o similar que debe soportar. A diferencia de esta
construcción, la presente invención continúa partiendo, igual que anteriormente, del hecho de que
(al igual que en los muelles de gas de longitud
graduable que forman la clase aquı́ descrita) todo
el muelle de gas esté esencialmente rodeado por
el tubo exterior, siendo apoyado y sujetado axialmente por dicho tubo exterior.
Otras ventajas, caracterı́sticas y detalles de la
invención pueden verse en la siguiente descripción
de un ejemplo de configuración, que se explica
detalladamente por medio de un dibujo, en el que
se muestran:
en la figura 1 una sección longitudinal a través
de un muelle de gas construido según la invención; y
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en la figura 2 una sección transversal a través
del muelle de gas por la lı́nea de corte IIII de la figura 1.
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El muelle de gas de longitud graduable representado en la figura 1 tiene una carcasa 1, que
tiene a su vez dos tubos situados concéntricamente uno dentro del otro con diferentes diámetros,
es decir, el tubo exterior 2 y el tubo interior 3.
Ambos tubos 2 y 3 están configurados cilı́ndricamente en la zona, por la que se extiende el tubo
interior 3. El tubo interior 3 se apoya con su pared exterior 4 contra la pared interior 5 del tubo
exterior 2, es decir, que el diámetro exterior “da”
del tubo interior 3 corresponde esencialmente al
diámetro interior “di” del tubo exterior 2. El tubo
interior 3 tiene en su pared exterior 4 unos canales
7 a modo de ranuras, que se extienden paralelamente al eje común 6 central longitudinal de la
carcasa 1 y que están abiertos hacia la pared interior 5 del tubo exterior 2 y por lo tanto quedan
limitados hacia afuera por dicha pared interior 5.
En el tubo están situados una determinada cantidad de tales canales 7, paralelos entre sı́, que
pasan por lo tanto a lo largo de las lı́neas de contorno (generatrices) del tubo interior cilı́ndrico 3.
Como puede verse por la figura 2, para la profundidad radial “a” de los canales 7, es decir, para su
profundidad en dirección hacia el eje 6 en relación
con el grosor de pared “b” del tubo interior 3, se
aplica la siguiente relación: 0,15 b < a < 0,25
b. Para la anchura “c” de los canales 7 en la dirección perimetral del tubo 3 se aplica en relación
con el grosor de pared “b” lo siguiente: 0,5 b <
c < 0,8 b. Finalmente, para la distancia “e” entre canales próximos entre sı́, en relación con su
anchura “c” se aplica: 0,8 c < e. La anchura “c”
de los canales 7 está definida siempre en la pared
exterior 4 del tubo interior 3. Para el grosor de
pared “b” del tubo interior 3, en comparación con
su diámetro exterior “da”, se aplica, por lo demás
la relación: 0,05 da < b < 0,1 da.
Mientras que el tubo exterior 2 es de acero,
el tubo interior 3 es de plástico. Este tubo no
debe estar colocado rı́gidamente dentro del tubo
exterior 2, de modo que los canales 7 próximos
entre sı́ queden hermetizados entre sı́, sino que
puede estar guiado en el tubo exterior 2 de modo
que se apoye en su contorno radialmente en este
tubo, de modo que los travesaños 8 situados entre
los canales 7 próximos entre sı́ se apoyen contra
la pared interior 5 del tubo exterior 2.
Los canales 7 con forma de ranura forman en
su conjunto una cámara de rebosamiento o paso
del gas.
En el tubo interior 3 está situado en forma desplazable axialmente un émbolo 9 de forma aproximadamente anular, hermetizado en forma estanca
al gas contra la pared interior 11 del tubo interior
3 por medio de un anillo de junta 10, a través del
perı́metro exterior de éste. El émbolo 9 está sujeto en un extremo de un vástago 12 de émbolo,
guiado en posición coaxial respecto al eje 6. Este
vástago 12 de émbolo sale hacia afuera por un extremo de la carcasa 1. En este extremo, la carcasa
1 está cerrada por medio de un anillo de cierre 13,
hermetizado en su perı́metro exterior respecto a la
pared interior 5 del tubo exterior 2 por medio de
una junta de anillo 14. El anillo de cierre 13 está
sujeto axialmente hacia afuera por medio de un
reborde 16 del tubo exterior 2. En el lado interior
hay un casquillo 17 con forma de cazoleta, que se
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apoya contra el anillo de cierre 13 y que aloja en
su interior una junta labial múltiple 18, que se
apoya con sus labios de junta 19 herméticamente
contra el vástago 12 del émbolo. De este modo
se impide una salida del gas hacia el exterior a lo
largo de la superficie del vástago 12 de émbolo.
Contra el casquillo 17 se apoya, desde la
cámara interior 20 a la carcasa 1, un casquillo distanciador 21 adosado a la pared interior 5 del tubo
exterior 2 en forma centrada, de modo que sobre
dicho casquillo distanciador 21 está introducido el
tubo interior 3. Entre este casquillo distanciador
21 y el tubo interior 3 están configurados uno o
varios canales 22 de rebosamiento o paso de caudal, que unen a los canales 7 (concretamente a
todos los canales 7) con la cámara parcial 23 de
la carcasa delimitada en el tubo interior 3 entre el
émbolo 9 y la junta 18. El casquillo distanciador
21 se apoya axialmente no sólo contra el casquillo
17, sino también contra la junta 18, de modo que
ésta es sujetada en el casquillo 17 en su posición
representada en el dibujo en dirección hacia el eje
6.
En el extremo de la carcasa, opuesto a la
salida del vástago de émbolo, está situada una
válvula 24, mediante la cual la cámara parcial de
carcasa 23’, situada en el tubo interior 3 entre le
émbolo 9 y la válvula 24, se puede unir a través
de los canales 7 con la otra cámara parcial 23 de
la carcasa o bien puede ser separada de la misma.
La válvula 24 tiene un cuerpo de válvula 25,
el cual a su vez tiene una sección cilı́ndrica 26
que se apoya contra la pared interior 5 del tubo
exterior 2. En esta zona está prevista también
una junta 27 que cierra herméticamente contra la
pared interior 5. En el cuerpo de válvula 25 está
configurada una escotadura 28 cilı́ndrica, que se
orienta coaxialmente respecto al eje 6 y en la que
está situado en forma desplazable axialmente un
pasador 29 de accionamiento de la válvula. Este
pasador 29 de accionamiento de la válvula está
configurado esencialmente en forma cilı́ndrica y
tiene en su zona central una parte 30 estrechada.
Esta parte 30 estrechada se encuentra situada, en
la posición de resposo representada en la figura 1
del pasador de accionamiento 29, en la que está
cerrada la válvula 24, entre dos juntas 31 y 32
que se apoyan en la parte cilı́ndrica del pasador
de accionamiento 29 a ambos lados de esta parte
30. Entre dichas juntas 31 y 32 desemboca un
canal de unión 33, que pasa aproximadamente en
dirección radial respecto al eje 6, hasta llegar a la
zona de la parte 30 estrechada, la cual a su vez
está unida a los canales 7 en la zona de la pared
interior 5 del tubo exterior 2.
La junta 27 y la junta 31 son sujetadas axialmente hacia afuera por medio de una parte 34
de tapa que se apoya sobre ellas y que está atravesada también por el pasador de accionamiento
29. Contra la parte 34 de tapa se apoya a su vez
una pieza cónica de relleno 35, es decir, una pieza
que se va estrechando hacia afuera en forma de
tronco cónico y contra la cual está conformada la
zona correspondiente de la pared del tubo exterior 2, de modo que este tubo exterior 2 forma
aquı́ una parte cónica de sujeción 36, mediante la
cual se puede sujetar el muelle de gas en una parte
cónica de alojamiento adaptada con la forma co3
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rrespondiente en una silla, en una mesa o similar, simplemente presionando sobre ella. El tubo
exterior 2 está fijado axialmente en la pieza de
relleno 35 por medio de un reborde 2a. En la
pieza de relleno 35 está situada en forma desplazable axialmente una corredera de accionamiento
37, que se apoya contra el extremo exterior correspondiente del pasador de accionamiento 29,
de modo que este último puede ser accionado por
el extremo exterior de la corredera 37 configurado
a modo de botón de accionamiento 38.
La junta 32 orientada hacia la cámara parcial
23 de la carcasa está sujeta por medio de una tapa
39 con forma de casquillo, la cual está colocada
sobre un colları́n de centrado 40 del cuerpo de
válvula 25. La tapa 39 tiene un travesaño interior 41 con forma de anillo, que sujeta una junta
32 y que coincide también con la escotadura 28 y
aloja en su interior una parte del pasador de accionamiento 29, sirviéndole de guı́a. La tapa 39
tiene además un travesaño 42 exterior con forma
de anillo, que rodea al colları́n de centrado 40 y
que se apoya contra la pared interior 11 del tubo
interior 3. Este travesaño 42 exterior con forma
de anillo está unido por medio de un elemento de
bloqueo 43 al cuerpo de válvula 25, con lo que
toda la tapa 39 está unida fijamente al cuerpo de
válvula 25. Dado que el cuerpo de válvula 25 y en
especial la tapa 39 con forma de casquillo están
construidos de un material plástico deformable, el
elemento de bloqueo 43 representado en el dibujo
se puede obtener por medio de una deformación
plástica en caliente de la tapa 39. En el travesaño
exterior 42 con forma de anillo está situada una
junta 44, que proporciona la hermeticidad contra la pared interior 11 del tubo interior 3. En
esta zona el tubo interior 3, compuesto de material sintético termoplástico, está provisto de una
moldura o rebaje acanalado 45 orientada hacia
adentro, la cual por una parte proporciona la necesaria fuerza de apriete contra la junta 44 y por
otra parte une fijamente además al tubo interior
3 en posición axial con el cuerpo de válvula.
El pasador de accionamiento 29 de la válvula
tiene en su extremo situado en la cámara parcial
23 de la carcasa un plato de tope 46, mediante
el cual queda sujeto, eviandose que se salga de la
carcasa 1. Toda la cámara interior 20 de la carcasa 1 está llena de gas a presión y en su caso
también de una pequeña cantidad de aceite con
fines de lubrificación. La forma de actuación del
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muelle de gas de longitud graduable es la habitual. Cuando la válvula 24 está cerrada, como
ocurre en la posición del pasador 29 de accionamiento representado en la figura, el émbolo 9 y
por lo tanto el vástago 12 del émbolo se encuentra en una posición de reposo ajustada y cede
elásticamente contra la carga de gas a presión
que se encuentra en las cámaras parciales 23 y
23’ de la carcasa. Cuando el pasado 29 de accionamiento, mediante un accionamiento adecuado
de la corredera 37, es desplazada en dirección hacia la cámara parcial 23 de la carcasa, la parte 30
estrechada del pasador de accionamiento 29 puentea a la junta 32, de modo que el gas a presión
puede fluir desde la cámara parcial 23 de la carcasa, a través de la escotadura 28, del canal de
unión 33, de los canales 7 y del o de los canales 22 de rebosamiento o paso de caudal, hasta
la otra cámara parcial 23’. Esto es lo que ocurre, cuando el vástago 12 de émbolo es empujado
hacia el interior de la carcasa 1, ejerciendo una
fuerza suficientemente grande, estando abierta la
válvula 24. Por el contrario y estando también
abierta la válvula 24 si no se ejerce ninguna fuerza
o solo una fuerza muy pequeña contra el vástago
12 del émbolo, este último es empujado con el
émbolo 9 hacia afuera de la carcasa 1, con la
consecuencia de que el gas fluye entonces en la
dirección opuesta. Si la válvula 24 se cierra, dejando suelto el pasador de accionamiento 29, en
un nuevo ajuste relativo de la longitud del vástago
12 de émbolo con el émbolo 9 respecto a la carcasa 1, se consigue entonces un nuevo ajuste de
la longitud del muelle de gas.
El tubo interior 3 consta de material plástico,
preferentemente de poliamida o de resina acetal.
Estos plásticos se garantizan por tener superficies
especialmente lisas con una profunidad de rugosidad muy pequeña, notablemente menor que en
los tubos de acero estirados sin costura. Mientras que la profundidad de las rugosidades de un
tubo de acero estirado sin costura es de entre 0,5
y 2 µm, dicha profundidad de rugosidad es claramente inferior a 0,5 µm en un tubo de plástico
extruido o inyectado a presión. Además, el tubo
de plástico es más fácil de fabricar y más barato
que un tubo de acero.
Tal como muestra la anterior descripción, el
tubo exterior 2 mantiene unida en conjunto toda
la carcasa 1 del muelle de gas.
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REIVINDICACIONES
1. Muelle de gas de longitud graduable, con
dos tubos 2 y 3 situados concéntricamente uno
alrededor del otro, que delimitan entre ellos una
cámara de rebosamiento o paso de gas y llenos
por lo menos parcialmente de un gas a presión,
con un émbolo 9 situado en forma deslizante en
el interior del tubo interior 3 y apoyado con una
junta 10 contra su pared interior 11, que separa
a la cámara interior 20 del tubo interior 3 en dos
cámaras parciales 23 y 23’ de la carcasa y que
está unido a un vástago 12 de émbolo hermetizado contra un extremo del tubo y que sale hacia
el exterior, con al menos un canal 22 de rebosamiento o paso de gas, que une la cámara de rebosamiento y la correspondiente cámara parcial 23’
de la carcasa en la zona de la salida del vástago
de émbolo, con una válvula 24 que cierra hacia
afuera los tubos 2 y 3 en el extremo opuesto y
que une a la cámara de rebosamiento o paso de
gas con la otra cámara parcial 23 de la carcasa,
de modo que dicha válvula 24 tiene un cuerpo de
válvula 25, contra el que se apoya axial y radialmente el tubo interior 3, caracterizado porque
el tubo interior 3 es de plástico y en su pared exterior 4 están configurados varios canales con forma
de ranuras que forman un espacio o cámara libre.
2. Muelle de gas según la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo interior 3 se apoya
radialmente contra la pared interior 5 del tubo exterior 2 por medio de travesaños 8 situados entre
canales 7 próximos entre sı́.
3. Muelle de gas según las reivindicaciones 1 ó
2, caracterizado porque los canales 7 están cubiertos por la pared interior 5 del tubo exterior 2.
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4. Muelle de gas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque para el grosor “b” de pared del tubo interior 3, en comparación con su diámetro exterior “da”, se aplica la
siguiente relación:
0,05 da < b < 0,1 da.
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5. Muelle de gas según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque para la profundidad “a” de los canales 7, en comparación con
el grosor “b” de pared del tubo interior 3 se aplica
la siguiente relación:
0,15 b < a < 0,25 b.
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6. Muelle de gas según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque para la anchura “c” de los canales 7, en comparación con el
grosor “b” de pared del tubo interior 3, se aplica
la siguiente relación:
0,5 b < c < 0,8 b.
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7. Muelle de gas según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque para la distancia “e” de los canales 7 próximos entre sı́, en
comparación con la anchura “c” de los canales 7,
se aplica la siguiente relación:
0,8 c < e.
8. Muelle de gas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el tubo interior 3 está provisto de un moleteado situado en
paralelo respecto a su eje longitudinal central 6,
en la zona de su pared exterior 4.
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