Ein solches Arretiersystem ist beispielsweise aus der DE 42 39681 A1 bekannt. Das dort offenbarte Arretiersystem soll zur stufenlosen Dämpfung und Feststellung von Autotüren eingesetzt werden. Das Verschlussteil ist dort mehrteilig ausgebildet und im Kolben angeordnet. Wenn das dortige Arretiersystem festgestellt ist, sind zwei gegenüberliegende Durchflussöffnungen mittels der zweier Verschlussteile und jeweils einem Duckbill-Ventil verschlossen, indem die Verschlussteile durch eine Feder gegen die Durchflussöffnungen gepresst werden. Wird nun eine axiale Druck- oder Zugkraft auf die Kolbenstange ausgeübt, öffnet entsprechend eines der beiden Verschlussteile, wenn die Federkraft überwunden wird. Der Druck im Innenraum des Kolbens erhöht sich entsprechend, bis das Duckbill-Ventil öffnet und der Durchfluss des Fluids durch den Kolbenkörper somit ermöglicht wird. Die Kolbenstange kann somit in die gewünschte Position verschoben werden. Sobald keine Kraft mehr auf die Kolbenstange ausgeübt wird, werden die Durchflussöffnungen automatisch durch die Rückstellkraft der Feder wieder verschlossen. Einsatzgebiete solcher Arretiersysteme sind neben Autotüren beispielsweise Maschinenwartungsklappen in Werkhallen, Brandschutztüren und Montagehilfen bei Möbeln.

Das bekannte Arretiersystem ist im Aufbau relativ komplex und unflexibel. Die Anordnung des mehrteiligen Verschlussmechanismus im Kolben ist aufwendig und nur mit sehr hohem Aufwand zu warten sowie nur mit äußerst hohem Aufwand adaptierbar. Insbesondere die Anordnung der aus einem elastomeren bestehenden Duckbill-Ventile im Kolben ist sehr aufwendig.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung bekannte, stufenlos einstellbare Arretiersysteme dahingehend weiterzubilden, dass diese sich durch einen robusten und einfachen Aufbau auszeichnen, auf besonders einfache Art zu warten und zu adaptieren sind und gleichzeitig hochzuverlässig und präzise arbeiten.

Hierzu schlägt die Erfindung ausgehend von einem Arretiersystem der eingangs genannten Art vor, dass der Zylinder doppelwandig mit einer Innenhülse und einer Außenhülse ausgebildet ist, der Kolben in der Innenhülse angeordnet ist, in einem Ringraum zwischen Innenhülse und Außenhülse ein rohrförmiger und an seiner Außen- und Innenfläche in Umfangsrichtung jeweils umlaufende Dichtung aufweisender Ausgleichskörper verschiebbar angeordnet ist, das einstellbare Verschlussteil am bodenseitigen Ende des Zylinders angeordnet ist und das bodenseitige Ende der Innenhülse mittels des Verschlussteils verschließbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Arretiersystems werden eine innere und eine äußere gebildet, welche durch das Verschlussteil trennbar sind und in welchen sich das Fluid befindet. Die äußere Fluidkammer ist ein rohrförmiger Ringraum zwischen Innenhülse und Außenhülse, welcher bodenseitig durch den Verschlusskörper und deckelseitig durch den Ausgleichskörper begrenzt ist. Die innere Fluidkammer entspricht dem zylinderförmigen Raum in der Innenhülse, welcher bodenseitig ebenfalls durch das Verschlussteil und deckelseitig durch den Kolben begrenzt ist. Das Verschlussteil kann die Verbindung zwischen diesen beiden Fluidkammern öffnen, begrenzen und schließen. Wenn sich das Verschlussteil in der Öffnungsposition befindet, kann die Kolbenstange axial verschoben werden. Je nach Richtung der Verschiebung strömt das Fluid von der einen in die jeweils andere Fluidkammer. Je schmaler die Öffnung eingestellt wird, desto höher ist die Dämpfung der Beweglichkeit der Kolbenstange. Befindet sich das Verschlussteil in der Schließposition, ist die Kolbenstange festgestellt und lässt sich nicht bewegen.

Die Einstellung des Verschlussteils kann je nach Anforderung über eine geeignete Steuervorrichtung durchgeführt werden, beispielsweise in Form von einem mechanischen Hebel, einer Feder, über eine hydraulische Ansteuerung oder in Form einer elektronischen Ansteuerung. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Steuervorrichtung außerhalb des Zylinders angeordnet ist. Flierdurch wird ermöglicht, dass die Steuervorrichtung und damit ein Wesentlicher Teil der Wirkungsweise des Arretiersystems jederzeit an geänderte Anforderungen adaptiert werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Innenhülse und die Außenhülse form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Eine solche lösbare Verbindung ermöglicht einen besonders einfachen Zusammenbau sowie eine unproblematische Wartung des Arretiersystems.

Besonders geeignet zur Herstellung der Verbindung sind miteinander korrespondierende Schraubgewinde an der Innenhülse und der Außenhülse.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Verschlussteil als rotationssymmetrischer Körper bezogen auf die Längsachse des Zylinders ausgebildet ist. Durch die Rotationssymmetrie lässt sich eine besonders gleichmäßige Strömung des Fluids zwischen den beiden Fluidkammern realisieren.

Eine besonders bevorzugte geometrische Ausführungsform des Verschlussteils sieht vor, dass dieses einen in radialer Richtung ansteigenden, ringförmigen Vorsprung am Außenumfang und einen zentralen, in radialer Richtung abfallenden kegelförmigen Vorsprung aufweist. Hierdurch ist die Durchflussöffnung durch eine besonders geeignete Strömungsmechanik gekennzeichnet.

Als Fluid wird vorzugsweise ein Hydrauliköl eingesetzt. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : schematisch einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Arretiersystem im dynamischen Zustand in einem Ausführungsbeispiel; Figur 2, 3 und 4: schematisch die Ein- und Feststellung der Kolbenstange bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1;

Figur 5: schematisch das Verschlussteil des Arretiersystems aus Figur 1 in 3D-Ansicht. In Figur 1 ist ein Zylinder eines erfindungsgemäßen Arretiersystems mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Zylinder 1 ist doppelwandig ausgestaltet und weist entsprechend eine Innenhülse 1a, eine Außenhülse 1b, einen Deckel 1c, und einen Boden 1d auf. In der Innenhülse 1a ist ein Kolben 2 mit einer Kolbenstange 2a angeordnet. Der Kolben und die Kolbenstange können erfindungsgemäß anders als in diesem Ausführungsbeispiel auch den gleichen Durchmesser aufweisen. Die Kolbenstange 2a ragt aus dem deckelseitigen Ende des Zylinders 1 hinaus und ist axial aus dem Zylinder 1 verschiebbar. Der Kolben 2 weist zudem an seinem Außenumfang umlaufende ringförmige Kolbendichtungen 2b auf. Im Ringraum zwischen Außenhülse 1b und Innenhülse 1a ist ein hohlzylinderförmiger Ausgleichskörper 3 angeordnet. Der Ausgleichskörper 3 weist an seiner Innenfläche und seiner Außenfläche Dichtungen 3a auf. Am bodenseitigen Ende des Zylinders 1 ist des Weiteren ein axial verschiebbares Verschlussteil 4 angeordnet. Das Verschlussteil 4 weist an seinen Außenseiten umlaufende Dichtungen 4a auf. Die Einstellung des Verschlussteils 4 wird über eine hier nicht dargestellte, geeignete Ansteuerung realisiert. Die Ansteuerung kann beispielsweise als mechanischer Hebel oder Feder ausgebildet sein, aber auch eine hydraulische oder elektronische Ansteuerung ist möglich.

Die Innenhülse 1a und die Außenhülse 1b weisen am deckelseitigen Ende korrespondierende Gewinde auf. Die Innenhülse 1a kann also auf die Außenhülse 1b aufgeschraubt werden. Das erfindungsgemäße Arretiersystem weist somit zwei Fluidkammern auf, nämlich eine äußere Fluidkammern 5, welche durch die Innenwand der Außenhülle 1b und durch die Außenwand der Innenhülse 1a sowie das Verschlussteil 4 und den Ausgleichskörper 3 begrenzt wird und eine innere zylinderförmige Fluidkammer 6, welche durch den Innenraum der Innenhülse 1a sowie den Kolben 2 und das Verschlussteil 4 definiert wird. Wenn sich das Verschlussteil 4 in der Öffnungsposition befindet, wie in Figur 1 dargestellt, kann das Fluid von der äußeren Fluidkammer 5 in die innere Fluidkammer 6 strömen und umgekehrt.

Anhand der Figur 2, 3 und 4 wird im Folgenden die Funktion des erfindungsgemäßen Arretiersystems näher beschrieben. In Figur 2 ist die Kolbenstange 2 weit eingefahren. Die innere Fluidkammer 6 weist daher nur ein sehr kleines Volumen auf. Der Ausgleichskörper 3 befindet sich am deckelseitigen Ende des Zylinders 1, sodass das Volumen der äußeren Fluidkammer 6 maximal ist. Das Verschlussteil 4 ist in der Öffnungsposition. Das heißt, dass das Fluid zischen den Fluidkammern 5, 6 hin und her strömen kann. Wird nun eine Zugkraft F auf die Kolbenstange 2a ausgeübt, wird der Kolben 2 in Richtung des deckelseitigen Endes des Zylinders 1 verschoben, wie in Figur 2 dargestellt. Das Fluid strömt von der äußeren Fluidkammer 5 in die innere Fluidkammer 6. Der Ausgleichkörper 3 wird in Richtung des bodenseitigen Endes des Zylinders 1 verschoben. Das Volumen der äußeren Fluidkammer 5 verkleinert sich entsprechend und das Volumen der inneren Fluidkammer 6 vergrößert sich im gleichen Maße. Die Summe der beiden Volumina bleibt gleich. Der Bereich zwischen Ausgleichskörper 3 und Deckel 1c füllt sich mit Luft. Hierzu ist die Verschraubung zwischen Innenhülse 1a und Außenhülse 1b luftdurchlässig ausgeführt. Es ist aber auch möglich hierzu extra geeignete Öffnungen am Deckel 1c vorzusehen. Sobald die Kolbenstange 2a in der gewünschten Position ist, kann das Verschlussteil 4 mittels der Ansteuerung in die Schließposition geführt werden, sodass kein Fluid mehr zwischen den beiden Fluidkammern 5, 6 fließen kann. Dieser Systemzustand ist in Figur 4 dargestellt. Die Kolbenstange 2a kann entsprechend nicht mehr bewegt werden. Das erfindungsgemäße Arretiersystem ist in einem statischen Zustand. Die Haltekraft bei Zugbelastung reicht hier bis zum Verdampfungsdruck des Fluids.

Die Ansteuerung des Verschlussteils 4 kann über einen aktiven Steuerbefehl ausgeführt werden. Es ist aber auch möglich, die Ansteuerung rückstellend beispielsweise über eine Rückstellfeder zu realisieren. Bei dieser Ausführungsform wird das Verschlussteil 4 im Normalzustand durch die Rückstallkraft der Feder in der Schließposition gehalten. Wird die Rückstellkraft durch Druckbelastung der Kolbenstange überwunden, öffnet das Verschlussteil. Soll der Kolben 2 in Richtung Deckel 1c bewegt werden, muss das Verschlussteil 4 über den beschriebenen aktiven Steuerbefehl geöffnet werden. Figur 5 zeigt eine 3D-Ansicht des Verschlussteils 4. Das Verschlussteil 4 weist einen in radialer Richtung steil ansteigenden, ringförmigen Vorsprung 4b an seinem Außenumfang und einen kegelförmigen, an der Spitze abgerundeten, zentralen Vorsprung 4c auf. Durch diese Formgebung korrespondiert das Verschlussteil 4 in optimaler Weise mit dem bodenseitigen Ende der Innenhülse 1a. Wird das Verschlussteil 4 zwischen der Öffnungsposition und

Schließposition verschoben bildet sich ein gleichmäßiger Durchflussspalt mit sehr gleichmäßigen Strömungseigenschaften. Durch exakte Einstellung des Verschlussteils 4 kann somit auch eine gewünschte Dämpfung der Beweglichkeit der Kolbenstange 2a eingestellt werden. Durch die Formgebung verläuft die Intensität der Dämpfung nahezu linear abhängig von der Spaltbreite respektive der Position des Verschlussteils. Die Dämpfung lässt sich auch durch die Viskosität des eingesetzten Fluids beeinflussen. Das erfindungsgemäße Arretiersystem zeichnet sich insgesamt durch einen sehr einfachen und kostengünstigen Aufbau aus. Es ist einfach und unabhängig von der Einbaulage zu montieren und arbeitet hochpräzise.

Bezugszeichenliste:

1 Zylinder

1a Innenhülse 1b Außenhülse

1 c Deckel

1d Boden

2 Kolben

2a Kolbenstange 2b Kolbendichtung

3 Ausgleichskörper

3a Dichtung

4 Verschlussteil

4a Dichtung 4b ringförmiger Vorsprung

4c kegelförmiger Vorsprung 5 äußere Fluidkammer

6 innere Fluidkammer