Gasliftzylinder für Bürostühle: Klasseneinstufung, Sicherheit und Austausch

Ein Gasliftzylinder ist eine Präzisionsgasfeder und kein einfacher Druckluftschlauch

Die Komponente, die die Höhe eines Bürostuhls verstellt, ist ein Gasliftzylinder – eine versiegelte, in sich geschlossene Gasfeder, die unter Druck stehendes Stickstoffgas und ein Dosierventil verwendet, um das Gewicht des sitzenden Benutzers zu stützen und anzupassen. Wenn der Betätigungshebel gedrückt wird, öffnet er ein Ventil im Zylinder, das den Stickstofffluss zwischen zwei Innenkammern über einen Kolben ermöglicht. Die Der Gasdruck, der je nach Flaschenklasse typischerweise zwischen 25 und 40 bar beträgt, trägt bei schweren Einheiten bis zu 150 Kilogramm . Das Außengehäuse ist ein präzisionsgezogenes Stahlrohr mit einer verchromten Kolbenstange, die an der Dichtungsschnittstelle eine Oberflächengüte von 0,1 Mikrometer Ra oder feiner aufweisen muss. Jeder Kratzer, jede Vertiefung oder jede Korrosionsstelle auf dieser Stangenoberfläche zerstört die innere Polyurethan-Dichtung innerhalb von Hunderten von Betätigungszyklen, was dazu führt, dass der Stuhl unter Last allmählich einsinkt. Der Zylinder enthält keine Schraubenfeder und ist nicht auf mechanische Kompression angewiesen; Die Hubkraft kommt vollständig vom unter Druck stehenden Stickstoff, der gegen die Differenzfläche des Kolbenstangenquerschnitts im Zylinderkörper wirkt.

Sicherheitsstandards und das Klassensystem, das die Tragfähigkeit definiert

Gasdruckfedern für Bürostühle werden nach Sicherheitsklassen kategorisiert, die unter definiert sind Internationale Normen DIN 4550 und EN 16955 , die Maßanforderungen, Wandstärke, Gasfüllgrenzen und obligatorische Bersttests festlegen. Zylinder der Klasse 1 haben einen Außenrohrdurchmesser von 28 Millimetern bei einer Wandstärke von 1,5 Millimetern und sind für leichte Anwendungen bis 80 Kilogramm geeignet. Zylinder der Klasse 2 verwenden ein 28-Millimeter-Rohr mit einer dickeren 2,0-Millimeter-Wand, wodurch die Berstspanne erhöht wird. Zylinder der Klasse 3 erreichen ein 38-Millimeter-Außenrohr mit einer 2,0-Millimeter-Wand, der gängigsten Spezifikation für Standard-Bürostühle mit einer Belastung von 120 Kilogramm. Zylinder der Klasse 4, die schwerste Klasse, verwenden ein Rohr von 40 Millimetern oder mehr mit einer Wandstärke von mindestens 2,5 Millimetern und sind auf die Aufnahme dynamischer Belastungen von mehr als 2,5 Millimetern getestet 150 Kilogramm bei einem Mindestberstdruck von 120 bar . Die Klasseneinstufung ist in der Regel auf das Außengehäuse gelasert oder auf ein Klebeetikett gedruckt. Durch den Einbau eines Zylinders der Klasse 2 in einen Stuhl, der für Klasse 4 ausgelegt ist, wird der Benutzer mit einer Komponente konfrontiert, die über seinen Sicherheitsbereich hinaus arbeitet – der Zylinder platzt möglicherweise nicht sofort, aber Ermüdungswechsel bei erhöhter Belastung reduzieren seine Lebensdauer von Jahren auf Monate.

Der sinkende Stuhl und wie die innere Dichtung versagt

Das häufigste Symptom eines defekten Gasliftzylinders ist, dass der Stuhl beim Benutzen allmählich einsinkt und regelmäßig nachjustiert werden muss. Dieser Fehler wird durch eine verursacht interne Kolbendichtung, die keine gasdichte Barriere zwischen den beiden Druckkammern mehr aufrechterhält . Die Dichtung, typischerweise eine Polyurethan-Lippendichtung oder ein O-Ring, der durch den Gasdruck selbst angetrieben wird, verschlechtert sich durch eine Kombination aus Verschleiß durch Kolbenstangenzyklen, chemischem Abbau durch eindringende Feuchtigkeit und Druckverformungsrest durch lange Zeiträume statischer Belastung. Wenn die Dichtung undicht ist, wandert Stickstoff von der Hochdruckkammer in die Niederdruckkammer rund um den Kolben, wodurch der Druck auf beiden Seiten ausgeglichen wird und die Differenzkraft, die den Sitz stützt, beseitigt wird. Der Zylinder enthält immer noch Gas – er ist nicht in die Atmosphäre entlüftet – aber der interne Druckausgleich führt dazu, dass die Kolbenstange unter Last nicht mehr ausfährt. Dieser Fehlermodus ist nicht reparierbar; Der Zylinder ist eine versiegelte Einheit, die werkseitig verschweißt ist , und es gibt keinen im Handel erhältlichen Dichtungssatz für den Wiederaufbau. Die einzige Korrekturmaßnahme ist der Austausch durch einen neuen Zylinder der richtigen Klasse und Abmessungsspezifikation.

Messen des Zylinders zur korrekten Dimensionierung des Ersatzes

Gasdruckzylinder für Bürostühle sind nicht universell austauschbar. Drei kritische Abmessungen müssen übereinstimmen, damit ein Ersatzzylinder zur Stuhlbasis und zum Sitzmechanismus passt. Die Der Außendurchmesser des Rohrs bestimmt die Passung in die konische Fassung des Stuhlsockels , wobei 28 Millimeter und 38 Millimeter die beiden vorherrschenden Größen sind. Die Hublänge, gemessen als Weg der freiliegenden Chromstange vom vollständig eingefahrenen zum vollständig ausgefahrenen Zustand, bestimmt den Höhenverstellbereich des Stuhls und beträgt typischerweise 60, 80, 100 oder 120 Millimeter. Der Kolbenstangenendbeschlag, der in den Sitzmechanismus eingesetzt wird, ist in zwei Standardkonfigurationen erhältlich: eine Ausführung mit Betätigung von oben, bei der der Betätigungsknopf aus der Oberseite der Stange herausragt und von einer Hebelplatte im Mechanismus gedrückt wird, und eine Ausführung mit seitlicher Betätigung, bei der die Stange eine bearbeitete Nut oder Abflachung aufweist, die in einen Betätigungshebel mit seitlichem Zugkabel eingreift. Das Ausmessen des vorhandenen Zylinders vor der Bestellung eines Ersatzes ist der einzige Schritt, der die Frustration über den Erhalt eines nicht passenden Teils verhindert. Das Messprotokoll ist unkompliziert: Messen Sie den Außenrohrdurchmesser mit einem Messschieber am nicht konischen Abschnitt, messen Sie den Durchmesser der Chromstange, messen Sie die freiliegende Hublänge von der Oberseite des Außenrohrs bis zur Unterseite des Stangenendstücks bei vollständig ausgefahrener Stange und fotografieren Sie die Stangenendkonfiguration entsprechend der Betätigungsart.

Der Konus des Sockels und die Ursache für festsitzende Zylinder lassen sich nicht entfernen

Die Zylinder-Basis-Verbindung ist ein selbstsichernder Konus, typischerweise a Morsekegel mit einem Öffnungswinkel von 1 bis 2 Grad . Wenn der Stuhl im Werk zusammengebaut wird, wird der Zylinder mit mehreren hundert Kilogramm Kraft in die Basisbuchse gedrückt, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Metall und Metall entsteht, für die weder Gewinde noch Befestigungselemente erforderlich sind. Im Laufe der Jahre wird der Zylinder durch Passungsrost an der Konusschnittstelle effektiv mit der Basis verschweißt, weshalb das Entfernen eines festsitzenden Zylinders deutlich mehr Kraft erfordert als der Einbau. Der Konus ist so konzipiert, dass er sich unter Last weiter festzieht – jedes Mal, wenn der Benutzer sitzt, wird der Zylinder mikroskopisch tiefer in die Buchse gedrückt – sodass ein Zylinder, der fünf Jahre lang im Einsatz war, fester verkeilt ist als ein neu installierter.

Entfernungstechniken und die Tools, die tatsächlich funktionieren

Das Entfernen eines Gasliftzylinders von einer Stuhlbasis erfordert das Überwinden der Konusverriegelung, ohne die Basisbuchse zu beschädigen, die normalerweise aus Aluminiumguss oder glasfaserverstärktem Nylon besteht. Die effektivste Methode verwendet a Der Rohrschlüssel wird am Zylinderkörper angebracht, wobei die Stuhlbasis umgedreht und verspannt ist . Die gezahnten Backen der Rohrzange greifen in das Stahlaußenrohr des Zylinders und eine scharfe Drehdrehung bricht die Konusverbindung auf. Kriechöl, das auf die Oberseite des Basissockels aufgetragen wird und 30 Minuten lang in die Konusverbindung eindringt, bevor man versucht, es zu entfernen, kann den Unterschied zwischen einem Zylinder, der sich mit mäßigem Kraftaufwand löst, und einem Zylinder, der extreme Maßnahmen erfordert, ausmachen. Bei Zylindern, die nach der Rohrzangenmethode festsitzen, wird mit einem Hammer, der auf den Zylinderkörper ausgeübt wird und gleichzeitig der Rotationsdruck mit dem Schraubenschlüssel aufrechterhalten wird, der nötige Schlag erzeugt, um die Reibkorrosionsverbindung aufzubrechen. Anschließend wird der Zylinder mithilfe einer ähnlichen Rohrzangentechnik oder, bei von oben betätigten Zylindern, durch Schlagen auf die freiliegende Kolbenstange mit einem Hammer und Dorn nach dem Entfernen der Sitzplatte vom Sitzmechanismus entfernt.

• Entfernen Sie zuerst die Stuhlbasis vom Zylinder und dann den Zylinder vom Sitzmechanismus. Der Versuch, beides gleichzeitig zu versuchen, verkompliziert den Prozess.
• Zum Ausbau des Zylinders reicht ein Gummihammer nicht aus. Für eine effektive Schlagübertragung verwenden Sie einen Hammer mit schlagfreiem Schlag und einem Kopfgewicht von mindestens 1 Kilogramm.
• Schützen Sie die Chromstangenoberfläche beim Ausbau. Ein einziger tiefer Kratzer durch unsachgemäßen Werkzeugkontakt kann einen neuen Zylinder beim Einbau ruinieren.
• Erhitzen Sie den Zylinder oder die Basis nicht mit einer Taschenlampe. Der unter Druck stehende Stickstoff im Zylinder dehnt sich bei Hitze gefährlich aus und der Aluminiumboden kann durch thermische Belastung reißen.

Installationsverfahren und Vermeidung vorzeitiger Dichtungsschäden

Der Einbau eines neuen Gasliftzylinders ist mechanisch einfacher als der Ausbau, es gelten jedoch bestimmte Anforderungen, die eine sofortige Beschädigung des neuen Teils verhindern. Der Sockel muss sauber und frei von Graten, Korrosion oder Resten der Außenbeschichtung des vorherigen Zylinders sein. Jeder erhabene Defekt im Inneren der Buchse führt beim Einbau zu Rissen im Außenrohr des neuen Zylinders und kann möglicherweise zu Spannungserhöhungen führen. Der Zylinder wird in den Sockelsockel eingesetzt und dann eingerastet Schlagen Sie mit einem Schonhammer auf die Oberseite des Zylinderkörpers und nicht auf die Kolbenstange . Durch das Auftreffen auf die Stange wird die Aufprallkraft direkt auf die innere Dichtungs- und Ventilbaugruppe übertragen, was zu sofortigen Dichtungsschäden und einem nagelneuen Zylinder führen kann, der bereits am ersten Tag der Nutzung undicht ist. Die richtige Methode besteht darin, einen Holzblock oder einen Kunststoffdorn gegen die Oberkante des Zylinderaußenrohrs zu legen und auf diesen Block zu schlagen, wodurch der Zylinderkörper in die konische Aufnahme getrieben wird, ohne die inneren Komponenten zu belasten. Sobald der Zylinder vollständig in der Basis sitzt, wird der Sitzmechanismus auf die Kolbenstange abgesenkt und entsprechend der spezifischen Mechanismuskonstruktion des Stuhls gesichert.

Nicht standardmäßige Zylinderkonfigurationen und spezielle Bürositze

Einige Bürostühle, insbesondere ergonomische Designs von Herstellern wie Herman Miller, Steelcase und Humanscale, verwenden Gasliftzylinder mit nicht standardmäßigen Abmessungen oder proprietären Betätigungsmechanismen. Ein Herman Miller Aeron-Stuhl verwendet beispielsweise a Seitlich betätigter Zylinder mit einem spezifischen Stangenendprofil und einer Hublänge, die auf den kinematischen Kippmechanismus des Stuhls abgestimmt ist . Der Austausch eines generischen Zylinders bei diesen Stühlen führt zu einem falschen Sitzhöhenbereich, einer inkompatiblen Betätigungsgeometrie oder einem Sitz, der nicht in der gewünschten Höhe arretiert werden kann. Bei Zeichenstühlen und Sitzmöbeln in Hockerhöhe werden Zylinder mit verlängertem Hub verwendet, deren gesamter Stangenweg mehr als 200 Millimeter beträgt. Diese Zylinder müssen für das erhöhte Biegemoment ausgelegt sein, das auf die Stange wirkt, wenn der Sitz maximal ausgefahren ist. Die Anforderungen an die Zylinderklasse gelten gleichermaßen für Konstruktionen mit verlängertem Hub. Allerdings muss die Biegelast bei voller Ausfahrlänge anhand des Stangendurchmessers und der inneren Führungsbuchsenlänge des Zylinders berechnet werden, um sicherzustellen, dass die Baugruppe den gleichen Sicherheitsfaktor wie ein Zylinder mit Standardhub bei geringerer Ausfahrlänge erfüllt.

Entsorgung und Gefahr von Restgasdruck

Eine gebrauchte Gasliftflasche, auch wenn sie ihre Hubfunktion völlig verloren hat, enthält immer noch unter Druck stehenden Stickstoff. Das Gas hat sich intern ausgeglichen, ist aber nicht entlüftet, und der Zylinder bleibt ein versiegelter Druckbehälter. Das Bohren in eine Gasdruckfeder, um den Druck abzulassen, ist äußerst gefährlich – Die plötzliche Freisetzung von Druckgas kann den Bohrer oder den Zylinder selbst mit ausreichender Kraft antreiben, um schwere Verletzungen zu verursachen. Der Zylinder sollte niemals verbrannt werden, da durch die Hitze der Innendruck ansteigt, bis der Zylinderkörper explosionsartig platzt. Die ordnungsgemäße Entsorgung richtet sich nach den örtlichen Vorschriften für Druckgasflaschen. In den meisten Gerichtsbarkeiten bedeutet dies, dass der Druck des Zylinders auf kontrollierte Weise durch eine Abfallentsorgungsanlage, die für den Umgang mit Gasfedern ausgestattet ist, entlüftet werden muss, oder dass er an ein Büromöbel-Recyclingprogramm zurückgegeben werden kann, das komplette Stuhlbaugruppen akzeptiert. Der Zylinder sollte mit ausgefahrener Kolbenstange entsorgt werden, was dem Abfallentsorger anzeigt, dass in der Einheit möglicherweise Gasdruck vorhanden ist, und nicht mit zusammengedrückter Stange und versteckter Gasfüllung.