Gasliftcilinders voor bureaustoelen: klassebeoordelingen, veiligheid en vervanging

Een gasliftcilinder is een precisiegasveer, geen eenvoudige buis met perslucht

Het onderdeel dat de hoogte van een bureaustoel aanpast, is een gasliftcilinder: een afgedichte, op zichzelf staande gasveer die stikstofgas onder druk en een doseerklep gebruikt om het gewicht van de zittende gebruiker te ondersteunen en aan te passen. Wanneer de bedieningshendel wordt ingedrukt, wordt een klep in de cilinder geopend waardoor stikstof tussen twee interne kamers over een zuiger kan stromen. De gasdruk, doorgaans tussen 25 en 40 bar, afhankelijk van de cilinderklasse, ondersteunt tot 150 kilogram in zware eenheden . De buitenmantel is een nauwkeurig getrokken stalen buis met een verchroomde zuigerstang die een oppervlakteafwerking van 0,1 micron Ra of fijner moet behouden op het afdichtingsvlak. Elke kras, put of corrosieplek op dit staafoppervlak zal de interne polyurethaanafdichting binnen honderden bedieningscycli vernietigen, waardoor de stoel onder belasting geleidelijk wegzakt. De cilinder bevat geen spiraalveer en is niet afhankelijk van mechanische compressie; de hefkracht komt volledig van de stikstof onder druk die inwerkt op het differentiële oppervlak van de dwarsdoorsnede van de zuigerstang in het cilinderlichaam.

Veiligheidsnormen en het klassensysteem dat het laadvermogen definieert

Gasveercilinders voor bureaustoelen zijn gecategoriseerd volgens veiligheidsklassen gedefinieerd onder de Internationale normen DIN 4550 en EN 16955 , die dimensionele vereisten, wanddikte, gasvullingslimieten en verplichte barsttests specificeren. Klasse 1 cilinders hebben een buitenbuisdiameter van 28 millimeter met een wanddikte van 1,5 millimeter, geschikt voor lichte toepassingen tot 80 kilogram. Klasse 2-cilinders gebruiken een buis van 28 millimeter met een dikkere wand van 2,0 millimeter, waardoor de barstmarge groter wordt. Klasse 3-cilinders gaan omhoog naar een buitenbuis van 38 millimeter met een wand van 2,0 millimeter, de meest voorkomende specificatie voor standaard bureaustoelen met een gewicht tot 120 kilogram. Klasse 4-cilinders, de zwaarste klasse, gebruiken een buis van 40 millimeter of groter met een wanddikte van minimaal 2,5 millimeter en zijn getest om dynamische belastingen te ondersteunen die groter zijn dan 150 kilogram met een minimale barstdruk van 120 bar . De klasseclassificatie wordt doorgaans met een laser geëtst op de buitenbehuizing of afgedrukt op een zelfklevend label. Door een Klasse 2-cilinder te installeren in een stoel die is ontworpen voor Klasse 4, wordt de gebruiker op een onderdeel geplaatst dat buiten zijn veiligheidsmarge functioneert. De cilinder barst mogelijk niet onmiddellijk, maar vermoeidheidscycli bij verhoogde belasting verkorten de levensduur van jaren in maanden.

De zinkende stoel en hoe de interne afdichting faalt

Het meest voorkomende symptoom van een defecte gasveercilinder is een stoel die geleidelijk wegzakt als hij bezet is en die periodiek opnieuw moet worden afgesteld. Deze storing wordt veroorzaakt door een interne zuigerafdichting die niet langer een gasdichte barrière tussen de twee drukkamers handhaaft . De afdichting, meestal een lipafdichting of O-ring van polyurethaan die wordt bekrachtigd door de gasdruk zelf, gaat achteruit door een combinatie van slijtage door het wisselen van de zuigerstang, chemische afbraak door binnendringend vocht en compressie door langdurige perioden van statische belasting. Wanneer de afdichting lekt, migreert stikstof van de hogedrukkamer naar de lagedrukkamer rond de zuiger, waardoor de druk aan beide zijden gelijk wordt gemaakt en de differentiële kracht die de zitting ondersteunt wordt geëlimineerd. De cilinder bevat nog steeds gas (het is niet naar de atmosfeer afgevoerd), maar de interne drukbalans zorgt ervoor dat de zuigerstang niet langer uitsteekt onder belasting. Deze faalmodus is niet-repareerbaar; de cilinder is een afgedichte eenheid die in de fabriek is dichtgelast en er bestaat geen in de handel verkrijgbare afdichtingskit om deze opnieuw op te bouwen. De enige corrigerende actie is vervanging door een nieuwe cilinder van de juiste klasse en maatspecificatie.

De cilinder opmeten voor de juiste vervangingsmaat

Gasveercilinders voor bureaustoelen zijn niet universeel uitwisselbaar. Er moeten drie kritische afmetingen overeenkomen voordat een vervangende cilinder op het stoelonderstel en het stoelmechanisme past. De De buitendiameter van de buis bepaalt de montage in de taps toelopende aansluiting van het stoelonderstel , waarbij 28 millimeter en 38 millimeter de twee belangrijkste maten zijn. De slaglengte, gemeten terwijl de zichtbare chroomstaaf beweegt van volledig ingetrokken naar volledig uitgeschoven, bepaalt het hoogteverstelbereik van de stoel en meet doorgaans 60, 80, 100 of 120 millimeter. De zuigerstangeindfitting, die in het stoelmechanisme wordt gestoken, is verkrijgbaar in twee standaardconfiguraties: een ontwerp dat aan de bovenkant wordt bediend, waarbij de bedieningsknop uit de bovenkant van de stang steekt en wordt ingedrukt door een hefboomplaat in het mechanisme, en een ontwerp dat aan de zijkant wordt bediend, waarbij de stang een machinaal bewerkte groef of een plat oppervlak heeft dat in een zijwaarts trekkende kabelactuator grijpt. Het meten van de bestaande cilinder voordat u een vervanging bestelt, is de enige stap die de frustratie voorkomt van het ontvangen van een onderdeel dat niet past. Het meetprotocol is eenvoudig: meet de diameter van de buitenbuis met remklauwen op het niet-tapse gedeelte, meet de diameter van de chroomstaaf, meet de blootgestelde slaglengte vanaf de bovenkant van de buitenbuis tot de onderkant van de stangeindfitting met de stang volledig uitgetrokken, en fotografeer de stangeindconfiguratie zodat deze overeenkomt met het bedieningstype.

Base Socket Taper en de reden dat vastzittende cilinders weerstand bieden tegen verwijdering

De cilinder-basisverbinding is een zelfborgende conus, meestal a Morse-stijl conus met een ingesloten hoek van 1 tot 2 graden . Wanneer de stoel in de fabriek wordt gemonteerd, wordt de cilinder met enkele honderden kilogrammen kracht in de basishouder gedrukt, waardoor een metaal-op-metaal wrijvingssluiting ontstaat waarvoor geen schroefdraad of bevestigingsmiddelen nodig zijn. Door jarenlang gebruik wordt de cilinder effectief aan de basis gelast door wrijvingscorrosie op het conische grensvlak. Daarom vergt het verwijderen van een vastzittende cilinder aanzienlijk meer kracht dan de installatie. De conus is ontworpen om onder belasting verder vast te draaien - elke keer dat de gebruiker zit, wordt de cilinder microscopisch dieper in de socket gedreven - zodat een cilinder die vijf jaar in gebruik is geweest, steviger vastgeklemd zit dan een nieuw geïnstalleerde cilinder.

Verwijderingstechnieken en de hulpmiddelen die echt werken

Als u een gasliftcilinder van een stoelonderstel verwijdert, moet u de conische vergrendeling overwinnen zonder de basisaansluiting te beschadigen, die doorgaans van gegoten aluminium of met glas versterkt nylon is gemaakt. De meest effectieve methode maakt gebruik van a pijpsleutel aangebracht op het cilinderlichaam met de stoelbasis omgekeerd en vastgezet . De gekartelde kaken van de pijptang grijpen in de stalen buitenbuis van de cilinder, en een scherpe draaibeweging verbreekt de conische verbinding. Doordringende olie die op de bovenkant van de basismof wordt aangebracht en gedurende 30 minuten in de conische verbinding wordt gelaten voordat deze wordt verwijderd, kan het verschil maken tussen een cilinder die met matige inspanning loslaat en een cilinder die extreme maatregelen vereist. Voor cilinders die na de pijpsleutelmethode vast blijven zitten, levert een dode slaghamer die op het cilinderlichaam wordt aangebracht terwijl de rotatiedruk met de sleutel wordt gehandhaafd, de schok die nodig is om de wrijvingscorrosieverbinding te verbreken. De cilinder wordt vervolgens uit het zittingmechanisme verwijderd met behulp van een soortgelijke pijpsleuteltechniek of, voor cilinders met bediening aan de bovenkant, door met een hamer op de blootliggende zuigerstang te slaan en te drijven nadat de zittingplaat is verwijderd.

• Verwijder eerst het stoelonderstel uit de cilinder en verwijder vervolgens de cilinder uit het zitmechanisme. Als je beide tegelijkertijd probeert, wordt het proces ingewikkelder.
• Een rubberen hamer is onvoldoende om de cilinder te verwijderen. Gebruik een dode slaghamer met een kopgewicht van minimaal 1 kilogram voor een effectieve schokoverdracht.
• Bescherm het chroomstaafoppervlak tijdens het verwijderen. Een enkele diepe kras door onjuist contact met het gereedschap zal een nieuwe cilinder bij installatie verpesten.
• Verhit de cilinder of basis niet met een brander. De onder druk staande stikstof in de cilinder zet gevaarlijk uit door de hitte, en de aluminium basis kan barsten door thermische spanning.

Installatieprocedure en voorkomen van voortijdige schade aan de afdichting

Het plaatsen van een nieuwe gasveercilinder is mechanisch eenvoudiger dan het verwijderen, maar kent specifieke eisen die directe schade aan het nieuwe onderdeel voorkomen. De basisdop moet schoon zijn en vrij van bramen, corrosie of resten van de buitencoating van de vorige cilinder. Elk verhoogd defect in de mof zal tijdens de installatie de buitenbuis van de nieuwe cilinder beschadigen en mogelijk een spanningsverhoger veroorzaken. De cilinder wordt in de basissokkel gestoken en vervolgens vastgezet door met een zachte hamer op de bovenkant van het cilinderlichaam te slaan, niet door op de zuigerstang te slaan . Als u op de stang slaat, wordt de slagkracht rechtstreeks overgebracht op de interne afdichting en klepconstructie, wat onmiddellijke schade aan de afdichting kan veroorzaken en een gloednieuwe cilinder die lekt vanaf de eerste dag van gebruik. De juiste methode is om een ​​blok hout of een plastic drift tegen de bovenrand van de buitenbuis van de cilinder te plaatsen en op dat blok te slaan, waardoor het cilinderlichaam in de tapse mof wordt gedreven zonder de interne componenten te belasten. Zodra de cilinder volledig in de basis zit, wordt het stoelmechanisme op de zuigerstang neergelaten en vastgezet volgens het specifieke mechanismeontwerp van de stoel.

Niet-standaard cilinderconfiguraties en speciale kantoorstoelen

Sommige bureaustoelen, met name ergonomische ontwerpen van fabrikanten als Herman Miller, Steelcase en Humanscale, gebruiken gasliftcilinders met niet-standaard afmetingen of eigen bedieningsmechanismen. Een Herman Miller Aeron-stoel maakt bijvoorbeeld gebruik van een zijdelings bediende cilinder met een specifiek stangeindprofiel en een slaglengte gekalibreerd op het kinematische kantelmechanisme van de stoel . Het vervangen van een generieke cilinder in deze stoelen resulteert in een onjuist zithoogtebereik, een incompatibele bedieningsgeometrie of een stoel die niet op de gewenste hoogte kan worden vergrendeld. Bij tekenstoelen en stoelen op krukhoogte worden cilinders met verlengde slag gebruikt met een totale verplaatsing van de stang van meer dan 200 millimeter, en deze cilinders moeten geschikt zijn voor het verhoogde buigmoment dat op de stang wordt uitgeoefend wanneer de stoel maximaal is uitgeschoven. De cilinderklasse-eisen zijn eveneens van toepassing op ontwerpen met verlengde slag, maar de buigbelasting bij volledige uitstrekking moet worden berekend aan de hand van de staafdiameter en de lengte van de interne geleidebus van de cilinder om ervoor te zorgen dat het samenstel aan dezelfde veiligheidsfactor voldoet als een cilinder met standaardslag bij een lagere uitstrekking.

Verwijdering en het gevaar van resterende gasdruk

Een gebruikte gasliftcilinder, zelfs een cilinder die zijn heffunctie volledig heeft verloren, bevat nog stikstof onder druk. Het gas is intern geëgaliseerd maar niet afgevoerd, en de cilinder blijft een afgesloten drukvat. Boren in een gasliftcilinder om de druk te laten ontsnappen is uiterst gevaarlijk — het plotseling vrijkomen van gecomprimeerd gas kan de boor of de cilinder zelf met voldoende kracht voortbewegen om ernstig letsel te veroorzaken. De cilinder mag nooit worden verbrand, omdat de hitte ervoor zorgt dat de interne druk stijgt totdat het cilinderlichaam explosief scheurt. Voor de juiste afvoer ervan gelden de plaatselijke voorschriften voor gasflessen onder druk. In de meeste rechtsgebieden betekent dit dat de cilinder op een gecontroleerde manier drukloos moet worden gemaakt door een afvalverwerkingsfaciliteit die is uitgerust met gasveren, of dat de cilinder kan worden teruggestuurd naar een recyclingprogramma voor kantoormeubilair dat complete stoelassemblages accepteert. De cilinder moet worden weggegooid met de zuigerstang in de uitgeschoven positie, wat voor een afvalverwerker aangeeft dat de eenheid mogelijk gasdruk bevat, in plaats van met de stang samengedrukt en de gasvulling verborgen.