Cilindri de ridicare cu gaz pentru scaune de birou: evaluări de clasă, siguranță și înlocuire

Un cilindru de ridicare cu gaz este un arc cu gaz de precizie, nu un simplu tub de aer comprimat

Componenta care reglează înălțimea unui scaun de birou este un cilindru de ridicare cu gaz - un arc cu gaz etanș, autonom, care utilizează azot sub presiune și o supapă de dozare pentru a susține și regla greutatea utilizatorului așezat. Când pârghia de acţionare este apăsată, aceasta deschide o supapă în interiorul cilindrului care permite azotului să curgă între două camere interioare printr-un piston. The presiunea gazului, de obicei încărcată între 25 și 40 bar, în funcție de clasa de butelie, suportă până la 150 de kilograme în unitățile grele . Carcasa exterioară este un tub de oțel trasat cu precizie, cu o tijă de piston cromată, care trebuie să mențină un finisaj al suprafeței de 0,1 microni Ra sau mai fin la interfața de etanșare. Orice zgârietură, groapă sau pată de coroziune de pe suprafața tijei va distruge etanșarea internă din poliuretan în sute de cicluri de acționare, determinând scaunul să se scufunde treptat sub sarcină. Cilindrul nu conține arc elicoidal și nu se bazează pe compresia mecanică; forța de ridicare provine în întregime din azotul presurizat care acționează împotriva zonei diferențiale a secțiunii transversale a tijei pistonului din interiorul corpului cilindrului.

Standarde de siguranță și sistemul de clasă care definește capacitatea de încărcare

Butelii de ridicare pe gaz scaun de birou sunt clasificate pe clasele de siguranță definite la Standarde internaționale DIN 4550 și EN 16955 , care specifică cerințele dimensionale, grosimea peretelui, limitele de încărcare a gazului și testarea obligatorie la spargere. Cilindrii din clasa 1 au un diametru exterior al tubului de 28 de milimetri cu o grosime a peretelui de 1,5 milimetri, potriviti pentru aplicații ușoare de până la 80 de kilograme. Cilindrii de clasa 2 folosesc un tub de 28 de milimetri cu un perete mai gros de 2,0 milimetri, crescând marginea de spargere. Cilindrii de clasa 3 cresc la un tub exterior de 38 de milimetri cu un perete de 2,0 milimetri, cea mai comună specificație pentru scaunele de birou standard evaluate la 120 de kilograme. Cilindrii de clasa 4, cea mai grea calitate, folosesc un tub de 40 de milimetri sau mai mare, cu o grosime a peretelui de minim 2,5 milimetri și sunt testați pentru a suporta sarcini dinamice care depășesc 150 de kilograme cu o presiune de rupere minimă de 120 bar . Evaluarea clasei este de obicei gravată cu laser pe carcasa exterioară sau imprimată pe o etichetă adezivă. Instalarea unui cilindru de Clasa 2 într-un scaun proiectat pentru Clasa 4 plasează utilizatorul pe o componentă care funcționează dincolo de marginea de siguranță – cilindrul poate să nu spargă imediat, dar ciclul de oboseală la sarcină ridicată îi reduce durata de viață de la ani la luni.

Scaunul care se scufundă și cum eșuează sigiliul intern

Cel mai obișnuit simptom al unei defecțiuni a cilindrului de ridicare cu gaz este un scaun care se scufundă treptat atunci când este ocupat și necesită o reajustare periodică. Acest eșec este cauzat de un etanșare internă a pistonului care nu mai menține o barieră etanșă la gaz între cele două camere de presiune . Etanșarea, de obicei o etanșare cu buză din poliuretan sau un inel O alimentat de presiunea gazului în sine, se degradează printr-o combinație de uzură din ciclul tijei pistonului, descompunerea chimică de la pătrunderea umezelii și compresia stabilită de la perioade lungi de sarcină statică. Când etanșarea se scurge, azotul migrează din camera de înaltă presiune în camera de joasă presiune din jurul pistonului, egalând presiunea pe ambele părți și eliminând forța diferențială care susține scaunul. Cilindrul încă conține gaz - nu a fost evacuat în atmosferă - dar echilibrul intern al presiunii înseamnă că tija pistonului nu se mai extinde sub sarcină. Acest mod de eșec este nereparabil; cilindrul este o unitate etanșă sudată închisă din fabrică , și nu există un kit de etanșare disponibil comercial pentru a-l reconstrui. Singura acțiune corectivă este înlocuirea cu un nou cilindru de clasa și specificațiile dimensionale corecte.

Măsurarea cilindrului pentru dimensiunea corectă de înlocuire

Cilindrii de ridicare cu gaz pentru scaune de birou nu sunt universali interschimbabili. Trei dimensiuni critice trebuie să se potrivească pentru ca un cilindru de schimb să se potrivească cu baza scaunului și mecanismul scaunului. The diametrul exterior al tubului determină potrivirea în priza conică a bazei scaunului , cu 28 de milimetri și 38 de milimetri fiind cele două dimensiuni predominante. Lungimea cursei, măsurată pe măsură ce tija cromată expusă se deplasează de la complet retras la complet extins, determină intervalul de reglare a înălțimii scaunului și măsoară de obicei 60, 80, 100 sau 120 de milimetri. Fiting-ul de capăt al tijei pistonului, care se inserează în mecanismul scaunului, vine în două configurații standard: un design cu acționare superioară în care butonul de acționare iese din partea superioară a tijei și este apăsat de o placă de pârghie în mecanism și un design cu acționare laterală în care tija are o canelură prelucrată sau plat care cuplează un actuator de cablu de tragere laterală. Măsurarea cilindrului existent înainte de a comanda o înlocuire este singurul pas care previne frustrarea de a primi o piesă care nu se potrivește. Protocolul de măsurare este simplu: măsurați diametrul tubului exterior cu etriere la secțiunea neconică, măsurați diametrul tijei cromate, măsurați lungimea cursei expuse de la partea superioară a tubului exterior până la partea inferioară a racordului capătului tijei cu tija complet extinsă și fotografiați configurația capătului tijei pentru a se potrivi cu tipul de acționare.

Soclul de bază conic și motivul pentru care cilindrii blocați rezistă la îndepărtare

Conexiunea cilindru-bază este un conic autoblocant, de obicei a Conic în stil Morse cu un unghi inclus de 1 până la 2 grade . Când scaunul este asamblat din fabrică, cilindrul este presat în soclul de bază cu câteva sute de kilograme de forță, creând un blocaj de frecare metal pe metal care nu necesită fire sau elemente de fixare. De-a lungul anilor de utilizare, coroziunea prin frecare la interfața conică sudează eficient cilindrul la bază, motiv pentru care îndepărtarea unui cilindru blocat necesită mult mai multă forță decât instalarea. Conicitatea este concepută pentru a se strânge mai mult sub sarcină – de fiecare dată când utilizatorul stă, cilindrul este introdus microscopic mai adânc în priză – astfel încât un cilindru care a fost în funcțiune timp de cinci ani va fi mai strâns înclinat decât unul nou instalat.

Tehnici de îndepărtare și instrumente care funcționează de fapt

Scoaterea unui cilindru de ridicare cu gaz de pe baza unui scaun necesită depășirea blocării conice fără a deteriora soclul de bază, care este de obicei din aluminiu turnat sau nailon armat cu sticlă. Cea mai eficientă metodă utilizează a cheie pentru țevi aplicată pe corpul cilindrului cu baza scaunului răsturnată și sprijinită . Fălcile zimțate ale cheii pentru țevi mușcă în tubul exterior de oțel al cilindrului, iar o răsucire bruscă de rotație rupe legătura conică. Uleiul penetrant aplicat în partea superioară a mufei de bază și lăsat să intre în articulația conică timp de 30 de minute înainte de a încerca îndepărtarea poate face diferența între un cilindru care se eliberează cu efort moderat și unul care necesită măsuri extreme. Pentru cilindrii care rămân blocați după metoda cheii pentru țevi, un ciocan de lovitură moartă aplicat pe corpul cilindrului, menținând în același timp presiunea de rotație cu cheia, oferă șocul necesar pentru a rupe legătura coroziunii prin fretare. Cilindrul este apoi scos din mecanismul scaunului utilizând o tehnică similară a cheii pentru țevi sau, pentru cilindrii acționați de sus, prin lovirea tijei expuse cu un ciocan și se deplasează după îndepărtarea plăcii scaunului.

• Scoateți mai întâi baza scaunului din cilindru, apoi scoateți cilindrul din mecanismul scaunului. Încercarea pe ambele simultan complică procesul.
• Un ciocan de cauciuc este insuficient pentru scoaterea cilindrului. Utilizați un ciocan de lovitură moartă cu o greutate a capului de minim 1 kilogram pentru o transmisie eficientă a șocurilor.
• Protejați suprafața tijei cromate în timpul demontării. O singură zgârietură adâncă de la contactul necorespunzător al sculei va distruge un nou cilindru la instalare.
• Nu încălziți cilindrul sau baza cu o lanternă. Azotul sub presiune din interiorul cilindrului se extinde periculos cu căldură, iar baza de aluminiu se poate crăpa din cauza stresului termic.

Procedura de instalare și evitarea deteriorării premature a etanșării

Instalarea unui nou cilindru de ridicare cu gaz este mecanic mai simplă decât demontarea, dar are cerințe specifice care împiedică deteriorarea imediată a piesei noi. Soclul de bază trebuie să fie curat și fără bavuri, coroziune sau resturi de acoperire exterioară a cilindrului anterior. Orice defecțiune ridicată în interiorul prizei va înțepa tubul exterior al noului cilindru în timpul instalării și va crea potențial o creștere a tensiunii. Cilindrul este introdus în soclul de bază și apoi așezat lângă lovind partea superioară a corpului cilindrului cu un ciocan de lovitură moale, nu lovind tija pistonului . Lovirea tijei transmite forța de impact direct în ansamblul intern de etanșare și supapă, ceea ce poate cauza deteriorarea imediată a etanșării și un cilindru nou-nouț care curge din prima zi de utilizare. Metoda corectă este să plasați un bloc de lemn sau un material plastic pe marginea superioară a tubului exterior al cilindrului și să loviți acel bloc, împingând corpul cilindrului în mufa conică fără a încărca componentele interne. Odată ce cilindrul este așezat complet în bază, mecanismul scaunului este coborât pe tija pistonului și fixat conform designului specific al mecanismului scaunului.

Configurații de cilindru non-standard și scaune de birou de specialitate

Unele scaune de birou, în special modelele ergonomice de la producători precum Herman Miller, Steelcase și Humanscale, folosesc cilindri de ridicare cu gaz cu dimensiuni nestandard sau mecanisme de acționare brevetate. Un scaun Herman Miller Aeron, de exemplu, folosește a cilindru cu acționare laterală cu un profil specific de tijă și o lungime de cursă calibrată la mecanismul cinematic de înclinare a scaunului . Înlocuirea unui cilindru generic în aceste scaune are ca rezultat un interval incorect de înălțime a scaunului, o geometrie de acționare incompatibilă sau un scaun care nu se poate bloca la înălțimea dorită. Scaunele de desen și scaunele cu înălțimea scaunului folosesc cilindri cu cursă extinsă cu cursa totală a tijei care depășește 200 de milimetri, iar acești cilindri trebuie să fie evaluați pentru momentul de încovoiere crescut aplicat tijei atunci când scaunul este la extensie maximă. Cerințele clasei cilindrilor se aplică în mod egal modelelor cu cursă extinsă, dar sarcina de încovoiere la extensie completă trebuie calculată în funcție de diametrul tijei și de lungimea bucșei de ghidare interioară a cilindrului pentru a se asigura că ansamblul îndeplinește același factor de siguranță ca un cilindru cu cursă standard la o extensie inferioară.

Eliminarea și pericolul presiunii gazului rezidual

Un cilindru de ridicare cu gaz uzat, chiar și unul care și-a pierdut complet funcția de ridicare, conține încă azot sub presiune. Gazul s-a egalizat intern, dar nu a fost evacuat, iar cilindrul rămâne un vas sub presiune sigilat. Forarea într-un cilindru de ridicare cu gaz pentru a elibera presiunea este extrem de periculoasă — eliberarea bruscă a gazului comprimat poate propulsa burghiul sau cilindrul însuși cu suficientă forță pentru a provoca vătămări grave. Cilindrul nu trebuie incinerat niciodată, deoarece căldura va face ca presiunea internă să crească până când corpul cilindrului se rupe exploziv. Eliminarea corespunzătoare respectă reglementările locale pentru buteliile de gaz sub presiune. În majoritatea jurisdicțiilor, aceasta înseamnă că cilindrul ar trebui să fie depresurizat într-o manieră controlată de o unitate de gestionare a deșeurilor echipată pentru a gestiona arcuri cu gaz sau poate fi returnat la un program de reciclare a mobilierului de birou care acceptă ansambluri complete de scaune. Cilindrul trebuie aruncat cu tija pistonului în poziția extinsă, ceea ce indică unui manipulator de deșeuri că unitatea poate conține presiune de gaz, mai degrabă decât cu tija comprimată și încărcătura de gaz ascunsă.