DE1902196A1

DE1902196A1 - Pressure driven tool

Info

Publication number: DE1902196A1
Application number: DE19691902196
Authority: DE
Inventors: Pearson Neville Barry
Original assignee: PEARSON NEVILLE BARRY; ROSE SAMUEL MONTAGUE
Current assignee: PEARSON NEVILLE BARRY; ROSE SAMUEL MONTAGUE
Priority date: 1968-01-18
Filing date: 1969-01-17
Publication date: 1969-09-04
Also published as: DE1902196B2; DE1902196C3

Description

Druckgetriebenes Werkzeug. Pressure driven tool.

Die Erfindung bezieht sich auf ein druckgetriebenes Werkzeug, bei welchem ein Projektil ausgeworfen oder eine Werkzeugspitze an das Werkstück angesetzt wird, mit einem druckbetriebenen Antriebselement.The invention relates to a pressure-driven tool at which a projectile is ejected or a tool tip is attached to the workpiece is, with a pressure-operated drive element.

Solche Werkzeuge können beispielsweise zum Heften, Nageln, Klammern, Nieten oder Bohren verwendet werden. Sie sind in der Lage,ein Projektil mit großer Geschwindigkeit auszustoßen oder eine große Kraft auf eine Werkzeugspitze auszuüben, und es sind Versuche durchgeführt worden, um die Sicherheitsbedingungen bei ihnen zu erhöhen. Diese Versuche richteten sich darauf, den Bearbeitungsvorgang nur dann stettfinden zu lassen, wenn die Maschine relativ zum Werl-stück genau ausgerichtet ist. Nach vliesen älteren Vorschlägen ist in der Fälle der Öffnung, aus der das Projektil ausgestoßen oder in der die Werkzeugspitze zum Ansatz kommt, ein mechanischer Sensor angebracht, der die Durchführung des Arbeitsvorganges nur dann gestattet, wenn er heruntergedrückt ist. Trotz dieser Verbesserungen sind derartige Werkzeuge nicht voll narrensicher, da beispielsweise beim Arbeiten in der Nahe der Kalte eines Werkstückes die Möglichkeit besteht, den Sensor herunterzudrücken, indem die Maschine an das Werkstück angesetzt wird; während die Öffnung jedoch nicht vom Werkstück bedeckt wird. Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, Sensoren anzubringen, die von Hand bedient werden können, während die Maschine nicht auf das Werkstück aufgesetzt ist. In beiden Fällen kann das Projektil im freien Flug ausgestoßen werden oder die Werkzeugspitze kann an solchen Stellen zum Ansatz kommen, wo durch sie Verletzungen von Menschen oder Beschädigungen von Sachwerten hervorgerufen werden.Such tools can be used, for example, for stapling, nailing, stapling, Riveting or drilling can be used. You are able to shoot a projectile with large Ejecting speed or exerting a great deal of force on a tool tip, and attempts have been made to improve the safety conditions on them to increase. These attempts were aimed at stopping the machining process only to be found when the machine is relative to the Werl-piece is precisely aligned. According to earlier proposals, in the case of opening, from which the projectile is ejected or in which the tool tip comes into play, a mechanical sensor attached, which the implementation of the work process only then allowed when depressed. Despite these improvements, there are such Tools are not completely foolproof, for example when working near the If a workpiece is cold, it is possible to press the sensor down by the machine is applied to the workpiece; while the opening is not from Workpiece is covered. Furthermore, it has already been proposed to attach sensors, which can be operated by hand while the machine is not on the workpiece is put on. In either case, the projectile can be ejected in free flight or the tool tip can come into contact with those points where it Injuries to people or damage to property are caused.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Arbeiten mit dem Werkzeug unmöglich zu machen, wenn dieses mit der entsprechenden Öffnung nicht aur der Werketokfläche aufliegt, d.h. wenn die Öffnung nicht vollständig von der Werkstückfläche abgedeckt ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem druckgetriebenen Werkzeug der eingangs genannten Art die Auswurföffnung oder die Ansatzstelle fUr die Werkzeugspitze von einer gasdicht abschließenden Dichtung umgeben ist, derart, daß beim Ansetzen des Werkzeuges zwischen diesem und der Werkstückoberfläche eine abgeschlossene Kammer entsteht, daß die Kammer mit einer Druckquelle verbindbar ist, und daß der in ihr herrschende Druck im abgedichteten Zustand ein druckgesteuertes Ventil betätigt, welches die Druckquelle mit dem druckbetriebenen Antriebselement verbindet.The object of the present invention is to work impossible to do with the tool if this is done with the appropriate opening does not rest on the work surface, i.e. if the opening is not completely covered by the workpiece surface is covered. According to the invention, this object is achieved by that in a pressure-driven tool of the type mentioned, the ejection opening or the attachment point for the tool tip from a gas-tight sealing is surrounded in such a way that when the tool is applied between this and the workpiece surface a closed chamber is created so that the chamber can be connected to a pressure source is, and that the pressure prevailing in it in the sealed state is a pressure-controlled Valve actuated which the pressure source with the pressure operated Drive element connects.

Die Erfindungsgemäße Maschine kann nur dann in Funktion gesetzt werden, wenn die gesamte Dichtungsfläche auf einem glatten Werkstück aufliegt; anderenfalls entweicht der Druck in de Atmosphäre, und das Drucksignal geht verloren. Das bedeutet, daß die Öffnung von der Werkstückoberflache abgedeckt sein muß, bevor der Arbeitsvorgang beginnen kann. Durch diese Bedingung wird das Risiko einer ungewollten Inbetriebsetzung des Werkseuges bei einer fehlerhaften Anlage am Werkstück oder infolge eines Irrtums mit Sicherheit vermieden.The machine according to the invention can only be put into operation when the entire sealing surface rests on a smooth workpiece; otherwise the pressure escapes into the atmosphere and the pressure signal is lost. That means, that the opening must be covered by the workpiece surface before the operation can begin. This condition increases the risk of unintentional start-up of the works eye in the event of a faulty system on the workpiece or as a result of an error certainly avoided.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt einer pneumatisch arbeitenden Heftmaschine.Fig. 1 shows a partial section of a pneumatically operating stapler.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer vergrößert dargestellen Einzelheit der Fig. 1 in teilweise aufgebrochnem Zustand.Fig. 2 shows a perspective view of an enlarged representation Detail of Fig. 1 in a partially broken state.

In Fig. 1 ist ein Teil einer pneumatisch betriebenen Heftmaschine dargestellt, wobei das Magazin für die Krampen fortgelassen wurde. Die Maschine besitzt ein hohlgegossenes Gehäuse mit einem Griffteil 1, in dessen Innern sich eine mit einer Druckluftquelle verbundene' Kammer 2 befindet, einen unteren Teil 3, der eine nicht mit der Kammer @ verbundene Speicherkammer 4 enthölt und einen im wesentlichen zylindrischen Teil 5 mit einer Kammer 6, in welche der Zylinder 7 abdichtend eingepaßt ist. Der Zylinder ist mit seinem unteren Ende 8 in einen entsprechenden Sitz am unteren Ende der Kammer 6 eingepaßt und gegen den- Zylinder-an seinem unteren Ende mittels eines ringförmigen Anschlagpuffers 10 aus elastischem Material abgedichtet. Der Zylinder 7 ist an seiner Außenfläche ebenso mit einem die Kammern 2 und 4 gegeneinander abdichtenden 0-Ring versehen.In Fig. 1 is part of a pneumatically operated stapler shown, with the magazine for the staples omitted. The machine has a hollow cast housing with a handle part 1, in the interior of which a chamber 2 connected to a compressed air source is a lower part 3, which contains a storage chamber 4 not connected to the chamber @ and a substantially cylindrical part 5 with a chamber 6, in which the cylinder 7 is sealingly fitted. The cylinder is with its lower end 8 fitted into a corresponding seat at the lower end of the chamber 6 and against the cylinder at its lower end by means of an annular stop buffer 10 sealed from elastic material. The cylinder 7 is on its outer surface also provided with an O-ring sealing the chambers 2 and 4 against one another.

Der Raum 6 ist am oberen Ende des Teiles 5 offen. Hier ist ein Flanschstück 12 aufgesetzt. Vom Flanschstück 12 weist ein Verbindungsstück 1) in das offene obere Ende des Raumes 6 hinein. Das Verbindungsstück 13. besitzt eine zylindrische Kammer 14, von deren Boden sich radiale Bohrungen 15 nach außen erstrecken. Unterhalb der Kammer 14 und der Bohrungen 15 ist der Durchmesser des Trerbindungsstckes 13 reduziert, um eine Schulter 16 zu schaffen, von.. der aus ein schmaler Bolzen 17 von oben her in den Zylinder 7 h.ineinragt. Der Bolzen 17 ist von einer bei 19 offenen Scheibe 18 umgeben, deren Durchmesser so bemessen ist, daß sie am stirnseitigen Ende des Zylinders 7 anliegt und gegen dieses durch den U-Ring 20 abgedichtet ist.The space 6 is open at the upper end of the part 5. Here is a flange piece 12 put on. A connecting piece 1) points from the flange piece 12 into the open upper one Into the end of room 6. The connector 13. has a cylindrical chamber 14, from the bottom of which radial bores 15 extend outward. Below the Chamber 14 and the holes 15, the diameter of the connecting piece 13 is reduced, to create a shoulder 16, from which a narrow bolt 17 from above protrudes into the cylinder 7 h. The bolt 17 is of a disk open at 19 Surrounded 18, the diameter of which is such that it is at the front end of the Cylinder 7 is applied and is sealed against this by the U-ring 20.

In den Ringraum 22 zwischen dem oberen Ende des Raumes 6 und dem Verbindungsstück 13 ist der Ringkolben 21 .g?--führt. Der Ringraum ist mittels der 0-Ringe 23. und 24 abgedichtet. Der Ringkolben 21 ist mit einer Dichtung 25 gegen das Ende der Scheibe 18 und mit einem unterhalb der Bohrungen 15 liegenden 0-Ring 26 gegen das Verhindungsstück 13 abgedichtet. Die oberhalb des Ringkolbens 21 liegende Kammer 22 steht über Kanäle 27 und 28 mit einem Ringraum 29 in Verbindung. Dieser wird von einem rohrSörmigen Einschub 30 gebildet, der über dem verengten Ab- schnitt 31 eines Ventilschiebers 32 angeordnet ist. An den gegenüberliegenden Enden des verengten-Abs-chnittes 31 befinden sich 0-Ringe 32, die in Abhängigkeit von der Position des Ventilschiebers 32 den Ringraum 29 entweder mit dem Raum 6 oder mit der im Flanschstück 12 vorgesehenen Bohrung 33 verbinden, Die Kammer 14 und die Bohrung 33 liegen beide unter atmosphärischem Druck, und über das Flanschstück 12 ist eine Haube 34 gezogen, um die ausströmende Luft vom Griffteil 1 fortzuleiten.In the annular space 22 between the upper end of the space 6 and the connecting piece 13 is the annular piston 21 .g? - leads. The annulus is 23 and 23 by means of the O-rings 24 sealed. The annular piston 21 is with a seal 25 against the end of the disc 18 and with an 0-ring 26 located below the bores 15 against the prevention piece 13 sealed. The chamber 22 located above the annular piston 21 stands over channels 27 and 28 with an annular space 29 in connection. This is made of a tubular Insert 30 is formed, which over the narrowed cut 31 one Valve slide 32 is arranged. At the opposite ends of the narrowed section 31 there are 0-rings 32, which depend on the position of the valve slide 32 the annular space 29 either with the space 6 or with the space provided in the flange piece 12 Connect bore 33, Chamber 14 and bore 33 are both sub-atmospheric Pressure, and over the flange piece 12 a hood 34 is drawn to the outflowing Forward air from the handle part 1.

Der Ventilschieber 32 ist mit einem in dem Zylinderraum 35 beweglichen Kolben 34 ausgestattet,und die Abdichtung erfolgt durch den 0-Ring 36. Das obere Ende des Zylinderraumes 35 öffnet sich in den Raum 6, während das untere Ende mit einer Leitung 37 verbunden ist. Diese führt in das Innere 38 eines länglichen Hohlkörpers 39 (Fig. 2) welcher an seinem unteren Ende mit einer Erweiterung 14 zur Aufnahme des Führungskörpers 41 für den Heftvorgang versehen ist. Der Hohlkörper 39 ist an seinem unteren Ende geöffnet, und in seinem Innern befindet sich ein Rohr 42, welches sich über die volle Länge des Hohlkörpers 39 erstreckt. Das Rohr 42 ist im Gehause an die sich in den Raum Ó erstreckende Leitung 43 angeschlossen. Das untere Ende des Rohres 42 ist mit einem röhrenförmigen Einsatz verstehen, in dessen Innerem sich eine Druckfeder 44 und eine von dieser in ihre Schließposition gedruckte Kugel 45 befindet. Am unteren Ende des Hohlkorpers 39 ist entlang seines Randes eis rec-htecic-ige' Dichtung 46 angebraeht und innerhalb di-eser Dichtung 46 befindet sich eine kleinere rechte-ckige Dichtung 47, die auf dem unteren stirnseitigen Rand des Führungskörpers 41 angebracht ist.The valve slide 32 is movable with one in the cylinder space 35 Piston 34 fitted, and the seal is made by the O-ring 36. The upper End of the cylinder space 35 opens into the space 6, while the lower end with a line 37 is connected. This leads into the interior 38 of an elongated hollow body 39 (Fig. 2) which at its lower end with an extension 14 for receiving of the guide body 41 is provided for the stapling process. The hollow body 39 is on its lower end open, and in its interior is a tube 42, which extends over the full length of the hollow body 39. The tube 42 is in the housing connected to line 43 extending into room Ó. The lower end the tube 42 is understood with a tubular insert inside it a compression spring 44 and a ball pressed by this into its closed position 45 is located. At the lower end of the hollow body 39 is ice rec-htecic-ige 'along its edge Seal 46 attached and within this seal 46 there is a smaller one right-angled seal 47, which is on the lower front edge of the guide body 41 is attached.

Der Heft-FUhrungskörper 41 ist mit seinem oberen Ende im Gehäuse befestigt, und er weist eine Heftführung 48, auf die sich an ihrer Oberseite in den Zylinder 7 mit dem ringförmigen Anschlagpuffer 10 öffnet. In der Führungsbahn 48, die an ihrem oberen Ende mit einem Kanal 50 versehen ist, ist ein bandförmiges starres Antriebselement 49 verschieblich, und zwar so, daß es den Kanal 50 öffnen und schliessen kann. Zur Einführung von Krampen aus dem Magazin ist ein seitlicher Vorsprung 51 am Führungskörper 41 angebracht. Das Antriebselement 49 ist mit einem Verbidungsstück 52 des entlang des Zylinders 7 beweglichen und gegen diesen durch den O-Ring 54 abgedichteten Stempels 53 verbunden, Weiterhin ist'der Zylinder 7 oberhalb seines unteren Endes durch Öffnungen 55 mit der Kammer 4 verbunden, und etwas oberhalb dieser Öffnungen befinden sich weitere von einem O-Ring 57 verschlossene Öffnungen. Der O-Ring ist dehnbar, so daß er die Öffnungen 56 freigeben kann.The handle guide body 41 is fastened with its upper end in the housing, and it has a stitching guide 48 on which themselves at their top in the cylinder 7 with the annular stop buffer 10 opens. In the guideway 48, which is provided with a channel 50 at its upper end, is a band-shaped rigid drive element 49 displaceable in such a way that it opens the channel 50 and can close. To introduce staples from the magazine is a side Projection 51 attached to guide body 41. The drive element 49 is with a Connection piece 52 of the movable along the cylinder 7 and against it connected to the O-ring 54 of the sealed stamp 53. Furthermore, the cylinder 7 is connected connected to the chamber 4 above its lower end through openings 55, and slightly above these openings there are others closed by an O-ring 57 Openings. The O-ring is expandable so that it can expose the openings 56.

Im folgenden wird ein Arbeitszyklus beginnend mit dem in Fig. 1 dargestellten Zustand erläutert. In diesem Zustand herrscht in den Kammern 6 und 22 und in Leitung 43 der volle Druck, da die Kammer 2 ständig mit der Druckluftquelle in Verbindung steht; die Kammer 4 und das Innere des Zylinders 7, so-weit es unterhalb des Kolbens 53 liegt, steht über Leitung 55 und Kanal 50 mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Räume oberhalb des Kolbens 53 und der Leitung 37 sind ebenfalls mit der Atmosphäre verbunden.A cycle of operation beginning with that shown in FIG. 1 will now be described Condition explained. In this state there is in the chambers 6 and 22 and in the line 43 the full pressure, since the chamber 2 is constantly connected to the compressed air source stands; the chamber 4 and the interior of the cylinder 7 as far as it is below the piston 53 is in communication with the atmosphere via line 55 and channel 50. the Spaces above piston 53 and line 37 are also exposed to atmosphere tied together.

Werden die Dichtungen 46 und 47 voll auf eine glatte Oberfläche aufgelegt, so bildet sich zwischen ihnen, dem Werkzeug und der Obe-rfläche ein abgeschlossener Raum, so daß die Kugel -45 beim Andrücken des Werkzeages an die Oberfläche verschoben wird und Druckluft über Leitung 43 und Bohrung 42 in das Innere 38 des Hohlkörpers 39 gelangt, v fl Wo sie in Leitung 37 einströmt. Da der wirk- same Querschnitt des unteren Endes des Kolbens 34 größer ist als derjenige des oberen Endes, bewegt sich der Kolbenschieber 32 aufwärts und verbindet den Raum 22 mit der Atmosphäre. Der Druck in der Kammer 6 treibt infolgedessen den Ringkolben 21 gleichzeitig herunter, so daß der Raum oberhalb des Kolbens 53 von der Atmosphäre abgetrennt und für den Druck in der Kammer 6 geöffnet wird.If the seals 46 and 47 are placed fully on a smooth surface, in this way a closed one is formed between them, the tool and the surface Space so that the ball -45 is moved to the surface when the tool is pressed against it and compressed air via line 43 and bore 42 into the interior 38 of the hollow body 39 arrives, v fl where it flows into line 37. Since the real same Cross section of the lower end of the piston 34 is larger than that of the upper At the end, the piston valve 32 moves upwards and connects the space 22 with it the atmosphere. The pressure in the chamber 6 consequently drives the annular piston 21 simultaneously down so that the space above the piston 53 from the atmosphere is separated and opened to the pressure in the chamber 6.

Dadurch wird der Kolben 53 plötzlich im Zylinder 7 heruntergedrückt, so daß das Antriebselement 49 zunächst den Kanal 50 schließt und die Luft unterhalb des Kolbens und in der Kammer 4 allmählich zusammengedrückt wird. Wenn der Kolben 53 den Anschlagpuffer 10 erreicht, passiert er gerade die Öffnungen 56,und und die oberhalb des Kolbens vorhandene Druckluft dehnt den O-Ring 57, so daß die Druckluft in die Kammer 4 entweichen kann.As a result, the piston 53 is suddenly pressed down in the cylinder 7, so that the drive element 49 first closes the channel 50 and the air below of the piston and in the chamber 4 is gradually compressed. When the piston 53 reaches the stop buffer 10, it just passes the openings 56, and and the Compressed air present above the piston stretches the O-ring 57, so that the compressed air can escape into the chamber 4.

Durch da Anheben des Werkzeuges von der Oberfläche wird erreicht, daß die Kugel 45 die Leitung 42 schließt,und und die Luft entweicht aus Leitung 37, so daß der Ventilschieber 72 wieder zurückbewegt wird. Währenddessen wird die Kammer 22 mit der Druckluft in Kammer 6 verbunden, so daß der Ringkolben 21 abwärts gedrückt wird und den Raum oberen halb des Kolbens 53 von der Kammer 6 abschaltet und mit der Atmosphäre verbindet. Die komprimierte Luft in der Kammer 4 treibt daraufhin den Kolben 53 wieder nach oben bis das Antriebselement 49 den Kanal 50 öffnet, um sie entweichen zu lassen. Dadurch wird der Druck unterhalb des Kelbens und innerhalb der Kamlner auf atmosphärischen Druck zur äckgeführt.By lifting the tool from the surface it is achieved that the ball 45 closes the line 42, and and the air escapes from the line 37, so that the valve slide 72 is moved back again. Meanwhile, the Chamber 22 connected to the compressed air in chamber 6, so that the annular piston 21 downwards is pressed and the space upper half of the piston 53 from the chamber 6 switches off and connects with the atmosphere. The compressed air in the chamber 4 then drifts the piston 53 up again until the drive element 49 opens the channel 50 to to let them escape. This puts the pressure below and inside the kelben the Kamlner brought back to atmospheric pressure.

Es ist errichtlich, daß die Kugel 45 zur Gewährleistung des Arbe ;-svorganges eingedrückt werden muß, und daß außerdem die Dichtungen 46 und 47 exakt an der Oberfläche anliegen müssen. Ist die Kugel 45 eingedrückt, ohne daß die Dichtungen 46, 47 genau an der Oberfläche anliegen, so strömt die Druckluft aus dem Rohr 42 aus, ohne in Leitung 57 zu gelangen.It is fair that the ball 45 to ensure the work process must be pressed in, and that also the seals 46 and 47 exactly on the surface issue have to. If the ball 45 is pressed in without the seals 46, 47 being exactly on the Surface, the compressed air flows out of the tube 42 without being in line 57 to arrive.

In Abwandlung des beschriebenen - uusruhrungsheispieles kann das Kugelventil 45 fortgelassen sein, während in Leitung 43 ein manuell betätigbares Ventil,- das beispielsweise über einen Abzug ausgelöst wird, eingesetzt ist.In a modification of the described - uusruhrungshebeispieles the ball valve 45 be omitted, while in line 43 a manually operated valve - the is triggered, for example, via a trigger, is used.

im Der Führungskanal 48 ist in Anpassung an die Krampen im Querschnitt länglich -ausgebildet. Das Werkzeug kann indessen entsprechend abgewandelt seinem Nägel, Klammern oder Nieten auf zunehmen, und de-r Öffnungsquerschnitt kann dementsprechend geformt sein. Als Werkzeug kommt ebenfalls ein pneumatisch betriebener Bohren in Frage, bei dem zur Bearbeitung des Werkstückes durch die Öffnung eine Spitze angebracht ist und bei dem Vorkehrungen dafür getroffen sind, daß an das Antriebselement eine Folge von Druckimpulsen geliefert wird. The guide channel 48 is adapted to the staples in cross section elongated -shaped. The tool can, however, be modified accordingly Nails, staples or rivets, and the opening cross-section can accordingly be shaped. Pneumatically operated drilling is also used as a tool Question in which a tip is attached to the machining of the workpiece through the opening is and in which precautions have been taken to ensure that the drive element is a Sequence of pressure pulses is delivered.

Claims

Expectations

1. Pressure-powered tool in which a projectile is ejected or a tool tip is attached to the workpiece with a pressure operated Drive element, characterized in that the ejection opening or the attachment point for the tool tip from a gas-tight sealing seal (46, 47) is such that when the tool is applied between it and the workpiece surface a closed chamber is created so that the chamber can be connected to a pressure source is, and that the pressure prevailing in it in the sealed state is a pressure-controlled Valve (32) actuated, which connects the pressure source to the drive element (49).

2. Tool according to claim 1, characterized in that a first Pressure line (42, 43) leading into the chamber can be connected to the pressure source and is provided with a manually operated valve (44, 45), and that a second Pressure line (37, 38) connects the chamber with the pressure-controlled valve (32), such that the pressure signal of the first pressure line when the tool is applied to the workpiece surface and opening the manually operated valve in the second Pressure line arrives and actuates the pressure-controlled valve.

3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the manually operated valve in the closed position by a spring (44) Contains ball element (45), which when the tool is applied to the workpiece surface is pushed into its open position.