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Steuerung für Pressluftwerkzeuge mit hin und her gehendem Steuerkörper.
Die bekannten Pressluftwerkzeuge, die einen hin und her gehenden Steuerkörper, beispielsweise eine Kugel, besitzen, haben den Nachteil, dass die Frischluft während der Zeit der Umsteuerungsbewegung des Steuerkörpers ausbläst. Das rührt daher, dass die Umsteuerung durch den in der beaufschlagten Zylinderkammer plötzlich erfolgenden Druckabfall geschieht. In diesem Augenblick steht der Steuerkörper, der keineswegs dicht schliessend in der Kammer geführt ist noch sein kann, auf einer Seite unter dem Druck der Frischluft, und da die Frischluft schneller ist als der Steuerkörper, bläst sie an ihm während seiner Bewegung vorbei. E3 geht dadurch ein immerhin beträchtlicher Teil der Frischluft ungenutzt verloren. Das soll durch die Erfindung vermieden werden.
Zu diesem Zwecke ist dem Steuerkörper ein stufenartig ausgebildeter Schieber zugeordnet, dessen kleinere Fläche unter der ständigen Wirkung der Frischluft steht, während die grössere Fläche vor Eröffnung des Auspuffes unter den Druck der in einer beaufschlagten Kammer befindlichen Arbeitsluft gesetzt wird, so dass die Umsteuerung nicht erst durch den Druckabfall, sondern schon vor Eintritt desselben durch den Schieber herbeigeführt wird. Das hat noch den Vorteil, dass von dem Augenblicke der Umsteuerung an der Kolben unter der Expansionswirkung der in der beaufschlagten Kammer abgeschlossenen Luftmenge steht, so dass eine bessere Ausnutzung der Pressluft gewährleistet ist.
Die zu diesem Zwecke notwendige hin und her gehende Bewegung des Stufenschiebers kann auch noch einem andern Zwecke dienstbar gemacht werden, nämlich dem, die Kompression, die in der vorderen Zylinderkammer ent teht und die der Schlagkraft des Arbeitskolbens abträglich ist, auszulassen. Zu diesem Zwecke wird die Kammer des Stufenschiebers mit der vorderen Zylinderkammer verbunden und mit Auslasskanälen gegen die Aussenluft versehen, und diese Kanäle sind so angeordnet, dass sie vom Stufenschieber erst offengestellt werden, nachdem der Arbeitshub (Schlaghub) des Arbeitskolbens teilweise bereits vollzogen ist und alsdann der Stufenschieber aus der hinteren Zylinderkammer beaufschlag wurde.
In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform ohne den Kompressionsauslass, Fig. 2 eine solche mit Kompressionsauslass. Der Hammer wird in an sich bekannter Weise durch die Kugel a gesteuert. Die Pressluft tritt bei b ein und gelangt wechselweise in den Kanal c oder cl, je nachdem sie die vordere oder die hintere Kolbenseite beaufschlagen soll. Die Steuerkugel a hat also zwei Abschlussstellungen, von denen aber eine im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen beweglich ist. Diese wird geboten durch den Stufenschieber e, der eine kleine Beaufschlagungsfläche t besitzt, die der Ventilkammer zugekehrt ist und daher ständig unter dem Druck des Treibmittels steht.
Er besitzt ferner eine grössere Beaufschlagungsfläche g, die entgegengesetzt gerichtet ist und die durch den Kanal h beaufschlagt werden kann. Von dem Kanal h führen zwei Ausmündungsstellen i und ilin das Zylinderinnere ; sie werden vom Kolben überschliffen, d. h. also gesteuert.
Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 1 ist so, dass die Pressluft bei der gezeichneten Stellung die hintere Zylinderkammer beaufschlagt, indem sie durch den Kanal c einströmt. Überschleift dann der Arbeitskolben k die Öffnung i, so tritt die Arbeitsluft aus der hinteren Zylinderkammer in den Kanal h, dessen Ausmündungsöffnung il geschlossen bleibt. Damit wird die Fläche g des Stufenschiebers e beaufschlagt. und der Stufensehieber drückt die Kugel a gegen den Kanal c in Abschltissstellung. Die Einströmung
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hört also auf, und der Kolben 7c schwingt unter der expandierenden Pressluft aus, bis die Auspuff offnung ! freiliegt.
In diesem Augenblick wird die Fläche g druckfrei, und der Stufenschieber geht zurÜck, indem er die Kugel freigibt. Diese bleibt aber dennoch in ihrer Abschlussstellung, denn die Kanalöffnung c bleibt ruckfrei, die Kugel bleibt also an der andern Seite beaufschlagt ; somit öffnet sich der Kanal d, und die vordere Zylinderkammer empfängt das Treibmittel. Der Kolben k bewegt sich demgemäss zurück, u. zw. bis er die Öffnung il freilegt. Dadurch wird die Fläche g abermals beaufschlagt, und es werden
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zurück. Die Kugel a bekommt Bewegungsfreiheit und spielt in der bekannten Weise derartig, dass sie den an die Atmosphären angeschlossenen Kanal, in diesem Falle d, abschliesst und den andern (c) öffnet. Dieses Spiel wiederholt sich in der geschilderten Weise.
Es ist ersichtlich, dass die Kugel a keine freie Wegstrecke während einer Zeit durchläuft, in welcher
Frischluft nach einem offengestellten Auspuff austreten könnte.
Die Einrichtung nach Fig. 2 entspricht durchaus derjenigen nach Fig. l, mit dem Unterschiede jedoch, dass der Stufenschieber e quer gerichtete Kanäle n besitzt, die je nach der Stellung des Stufen- schiebers geschlossen oder gegen den ins Freie führenden Kanal o offengestellt sind. Die Darstellung zeigt den Augenblick, in welchem die Füllung der hinteren Zylinderkammer beendet ist und das Treib- mittel zu expandieren begonnen hat. Die vordere Zylinderkammer ist also druekfrei, die Fläche g aber ist aus der hinteren Zylinderkammer beaufschlagt. Bei der hiedurch bewirkten Stellung des Stufenschiebers ist der Kanal d durch die Kanäle n und o gegen die Aussenluft offengestellt ; Kompression kann also in der vorderen Zylinderkammer nicht entstehen.
Die Kanäle m1 und n1 sorgen für die Entlüftung der Ring- kammer zwischen Ventilgehäuse t und Stufenschieber e. Der Kanal p, der hinter dem Stufenschieber e in dessen Kammer einmündet, dient den gleichen Zwecken wie die Kanäle m und n, er ist neben diesen also nicht erforderlich, sondern er stellt eine selbständige Ausführungsform dar mit gleicher W'rkung wie die Kanäle mund n, wobei aber die Kanäle M, n1 und o beibehalten werden müssen.
Die Einrichtung arbeitet im übrigen analog derjenigen nach Fig. 1. Wird der Auspuff l vom Arbeit- kolben überlaufen, so entlüftet sich die hintere Zylinderkammer, und es tritt infolge des Druckabfalles die Umsteuerung ein, da auch die Fläche g des Stufenschiebers entlastet wird. Mit dieser Umsteuerung und Verschiebung des Stufenschiebers e werden dann die Kanäle o und p wiederum geschlossen.
Dabei verharrt die Steuerkugel a zunächst noch in der gezeichneten, gegen den Kanal c abschliessenden Stellung, so dass der Kanal d und damit die vordere Zylinderkammer Zuströmung erhält ; diese füllt sich, bis die Öffnung il vom rückgehenden Kolben überlaufen ist, alsdann wird die Fläche g des Stufenschiebers beaufschlagt, und es beginnt die Expansion, bis die Auspufföffnung I freigelegt wird. Da in diesem Augen- blick die Kugel a ebenfalls umsteuert, wird der Einlass c geöffnet, und das Spiel beginnt von neuem.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Steuerung für Pressluftwerkzeuge mit ventilartigem Steuerkörper und wechselweise aus der vorderen und hinteren Zylinderkammer beaufschlagtem Stufenschieber, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung des Stufenschiebers (e) vor der Öffnung des Auspuffes (I) erfolgt, u. zw. mit der
Wirkung, dass er bei einer Hubrichtung den Steuerkörper (a) in Abschlussstellung schiebt, dann sich von ihm trennt und dabei die Zuströmung für die andere Hubrichtung freigibt und schliesslich diese Zu- strömung dadurch vor der Öffnung des Auspuffes schliesst, dass er sich wiederum gegen den Steuer- körper anlegt.
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Control for compressed air tools with reciprocating control body.
The known compressed air tools, which have a reciprocating control body, for example a ball, have the disadvantage that the fresh air blows out during the time of the reversing movement of the control body. This is due to the fact that the reversal occurs as a result of the pressure drop suddenly occurring in the pressurized cylinder chamber. At this moment the control body, which is by no means tightly closed in the chamber, is on one side under the pressure of the fresh air, and since the fresh air is faster than the control body, it blows past it during its movement. As a result, a considerable part of the fresh air is lost to E3. This is to be avoided by the invention.
For this purpose, a step-like slide is assigned to the control body, the smaller area of which is under the constant action of the fresh air, while the larger area is pressurized by the working air in a pressurized chamber before the exhaust is opened, so that the reversal does not take place is brought about by the pressure drop, but even before it occurs through the slide. This has the advantage that from the moment the piston is reversed, the amount of air enclosed in the pressurized chamber is under the expansion effect, so that better utilization of the compressed air is ensured.
The back and forth movement of the step valve required for this purpose can also be used for another purpose, namely to omit the compression that occurs in the front cylinder chamber and which is detrimental to the impact force of the working piston. For this purpose, the chamber of the step valve is connected to the front cylinder chamber and provided with outlet ducts against the outside air, and these ducts are arranged in such a way that they are only opened by the step valve after the working stroke (impact stroke) of the working piston has already been partially completed and then the step valve was acted upon from the rear cylinder chamber.
In the drawing, the invention is shown in two exemplary embodiments. 1 shows an embodiment without the compression outlet, FIG. 2 shows one with a compression outlet. The hammer is controlled in a manner known per se by the ball a. The compressed air enters at b and alternately enters channel c or cl, depending on whether it should act on the front or the rear side of the piston. The control ball a thus has two final positions, one of which, however, in contrast to the known devices, is movable. This is provided by the stepped slide valve e, which has a small pressure surface t that faces the valve chamber and is therefore constantly under the pressure of the propellant.
It also has a larger impingement surface g, which is directed in the opposite direction and which can be acted upon through the channel h. From the channel h, two outflow points i and i lead into the interior of the cylinder; they are ground by the piston, d. H. so controlled.
The mode of operation of the device according to FIG. 1 is such that the compressed air acts on the rear cylinder chamber in the position shown by flowing in through the channel c. If the working piston k then loops over the opening i, the working air emerges from the rear cylinder chamber into the channel h, the outlet opening il of which remains closed. This acts on the area g of the step valve e. and the stepped valve presses the ball a against the channel c in the closing position. The inflow
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so stops, and the piston 7c swings out under the expanding compressed air until the exhaust opening! exposed.
At this moment the area g is pressure-free, and the step valve goes back by releasing the ball. However, this remains in its final position, because the channel opening c remains jolt-free, so the ball remains loaded on the other side; thus the channel d opens and the front cylinder chamber receives the propellant. The piston k moves back accordingly, u. until it exposes the opening il. As a result, the surface g is acted upon again, and there will be
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back. The ball a is given freedom of movement and plays in the known way in such a way that it closes the channel connected to the atmosphere, in this case d, and opens the other (c). This game is repeated in the manner described.
It can be seen that the ball a does not run through a free path during a time in which
Fresh air could escape after an open exhaust pipe.
The device according to FIG. 2 corresponds entirely to that according to FIG. 1, with the difference, however, that the stepped slide valve e has transversely directed channels n which, depending on the position of the stepped slide valve, are closed or open to the channel o leading into the open. The illustration shows the moment at which the filling of the rear cylinder chamber has ended and the propellant has started to expand. The front cylinder chamber is therefore free of pressure, but the surface g is acted upon from the rear cylinder chamber. In the position of the step valve caused by this, channel d is open to the outside air through channels n and o; So compression cannot occur in the front cylinder chamber.
The channels m1 and n1 ensure the ventilation of the annular chamber between the valve housing t and the stepped valve e. The channel p, which opens into the chamber behind the stepped valve e, serves the same purposes as the channels m and n, so it is not necessary in addition to these, but it represents an independent embodiment with the same effect as the channels mund n , but the channels M, n1 and o must be retained.
Otherwise, the device works analogously to that according to FIG. 1. If the working piston overflows the exhaust 1, the rear cylinder chamber is vented and the change of direction occurs as a result of the pressure drop, since the area g of the step valve is also relieved. With this reversal and displacement of the step valve e, the channels o and p are closed again.
The control ball a initially remains in the position shown, which closes off from the channel c, so that the channel d and thus the front cylinder chamber receives an inflow; this fills until the opening il is overflown by the retracting piston, then the surface g of the step valve is acted upon, and expansion begins until the exhaust port I is exposed. Since at this moment the ball a also reverses, the inlet c is opened and the game begins again.
PATENT CLAIMS:
1. Control for compressed air tools with valve-like control body and alternately acted upon from the front and rear cylinder chambers step valve, characterized in that the step valve (e) is applied before the opening of the exhaust (I), u. between
Effect that it pushes the control element (a) in one stroke direction into the final position, then separates from it and thereby releases the inflow for the other stroke direction and finally closes this inflow before the opening of the exhaust, that it again moves against the Control body creates.