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Schlagwerkzeug
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dgl.betätigt, mit dem Nägel eingeschlagen werden können. Treibkolben und Speicherkolben können durch
Zufuhr von inkompressibler Druckflüssigkeit in einen Arbeitszylinder, in dem die beiden Kolben hinund herbewegbar sind, gleichzeitig entgegen der Wirkung des Kraftspeichers in eine zurückgezogene Lage gebracht werden.
Die Druckflüssigkeit wirkt dabei auf ausgesetzte Flächen des Treibkolbens, um ihn mit dem
Speicherkolben in eine vollständig zurückgezogene Lage zu bewegen, worauf durch Weiterbewegung des Speicherkolbens zusätzliche Flächen des Treibkolbens der Druckflüssigkeit ausgesetzt werden, so dass der Kraftspeicher den Treibkolben eine Schlagbewegung verleiht.
Der Hauptvorteil des erfindungsgemässen Werkzeuges liegt in seinem einfachen Aufbau. Darüber hinaus besitzt das erfindungsgemässe Werkzeug eine im Verhältnis zur zugeführten hydraulischen Druckenergie grosse Schlagkraft und nur geringes Gewicht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen der Erfindung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. l zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einer Antriebsvorrichtung eines Schlagwerkzeuges nach der Erfindung, wobei der Treibkolben und der Kraftspeicherkolben in ihren ursprünglichen Lagen, vor dem Beginn der Betätigung der Antriebsvorrichtung, dargestellt sind. Fig. 2 zeigt das Schaltschema des elektrischen Steuerkreises der Antriebsvorrichtung, Fig. 3 einen Teilschnitt, der den Treibkolben und den Speicherkolben in ihren extrem zurückgezogenen oder gespannten Stellungen zeigt, Fig. 4 einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 3, bei der jedoch Treibkolben und Speicherkolben nahe dem Ende des Antriebshubes des Treibkolbens dargestellt sind, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer andern Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung für das erfindungsgemässe Schlagwerkzeug und Fig. 6 einen Teilschnitt einer abgeänderten Ausführung des Treibkolbens.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 der Zeichnungen weist die Antriebsvorrichtung --10-- einen Gerätekörper--11-auf, der einen unteren pistolengriffartigen hohlen Handgriff --12-- aufweist, dessen offene Seite durch eine nicht dargestellte Seitenplatte geschlossen sein kann, die mittels Bolzen oder Schrauben --13-- befestigt ist.
Der Gerätekörper --11-- ist mit einer Hauptbohrung --14-- versehen, die sich im wesentlichen senkrecht zum Handgriff --12-- erstreckt und einen inneren ringförmigen Flansch --15-- aufweist, der mit einer inneren ringförmigen Nut versehen ist, in der ein Dichtungsring (0-Ring)--16-oder ein anderes Dichtungsmittel angeordnet ist, das die Abdichtung zwischen dem Gerätekörper und einem Treibkolben --18-- bewirkt. Der
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--19-- eines ringförmigen Hammerkopfes --20-- erstrecktTreibkolbens --18-- ist durch ein Führungsrohr --22-- erstreckt,
dessen rückwärtiger Teil gleitfähig in die Hauptbohrung -14-- erstreckt und mit einem länglichen Schlitz --24-- versehen ist, in welchen der untere Teil eines Anschlagbolzens --25-- eingreift, der in eine Bohrung des Gerätekörpers --11-- eingeschraubt ist. Es ist offensichtlich, dass der Anschlagbolzen --25-- durch Berührung der Flächen des Führungsrohres--22--, welche die einander entgegengesetzten Enden des Schlitzes--24--bilden, die Einwärts- und Auswärtsbewegung des Führungsrohres in der Hauptbohrung --14-- des Gerätekörpers --11-- begrenzt.
Das Rohr--22--wird mittels einer Feder --27-- auswärts, in die äusserste in Fig. l dargestellte Lage, gedrückt, wobei die Feder den Treibkolben --18-- umschliesst und deren eines Ende der ringförmigen Schulter --28-- anliegt, die durch den inneren Flansch--15--gebildet ist und deren anderes Ende an einer ringförmigen inneren
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--29-- des Führungsrohres --22-- anliegt.Betätigungsarm --32-- eines Schalters --33-- nach innen in das Führungsrohr erstreckt ist.
Der normalerweise geschlossene Schalter --33-- weist einen Kontakt --34-- auf, der durch den Betätigungsarm --32-- jedesmal, wenn dieser durch den Hammerkopf --20-- berührt wird, betätigt wird, um den Schalter zu öffnen, wenn der Kolben und der Hammerkopf nach innen zurückgezogen werden. Das Führungsrohr --22-- weist überdies einen äusseren Ansatz --36-- auf, der einen Betätigungsarm --37-- eines normal offenen Schalters --38-- berührt, um den Kontakt - desselben in die Schliessstellung zu bewegen.
Die Schalter--33 und 38--können in dem gleichen Gehäuse --40-- angeordnet sein, das in einer Ausnehmung --42-- des Gerätekörpers --11-- befestigt ist, die unmittelbar unter der Hauptbohrung--14-und in Verbindung mit dieser angeordnet ist.
Es ist ersichtlich, dass bei der Einwärtsbewegung des Treibkolbens --18-- aus der in Fig. l dargestellten Lage in die zurückgezogene oder gespannte Lage, die in Fig. 3 dargestellt ist, der normalerweise geschlossene Schalter --33-- zuerst geöffnet wird und so lange offen gehalten wird,
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als der Treibkolben sich in seiner im wesentlichen voll zurückgezogenen Lage befmdet und dass der normalerweise offene Schalter --38-- geschlossen wird, wenn das Führungsrohr --22-- in seine voll zurückgezogene Lage bewegt wird.
Die Kontakte-34 und 39-der Schalter-33 bzw. 38-sind zueinander parallel und mit dem beweglichen Kontakt --46-- eines Auslöseschalters --47--, der im Handgriff-12angeordnet ist, und einem Pumpenmotor --49-- in Serie geschaltet, der eine Pumpe --50-- treibt. Einerseits ist der Pumpenmotor --49-- mit einer Klemme --52a-- der Stromversorgung --52-mittels eines Leiters --53-- und anderseits mit dem beweglichen Kontakt --46-- des Schalters --47-- über einen Leiter --54-- verbunden.
Der feststehende Kontakt --55-- des Auslöseschalters --47-- ist mit einem feststehenden Kontakt --56-- des normal geschlossenen Schalters --33-- über den Leiter --57-- und mit dem geschlossenen Kontakt --58-- des normalerweise offenen Schalters --38-- über die Leiter-57 und 60-verbunden. Der bewegliche Kontakt --34-- des normal geschlossenen schalters --33-- ist mit der andern Klemme --52b-der Stromversorgung --52-- durch einen Leiter --62-- verbunden,
währen der bewegliche Kontakt --39-- des normal offenen Schalters --38-- an die andere Klemme-52b-der Stromversorgung mittels der Leiter--62 und 63--angeschlossen ist. Es ist ersichtlich, dass der Motor
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Das innere Ende des Treibkolbens --18-- ist mit einem ringförmigen konisch verjüngten Kopf - versehen, der eine ringförmige Fläche oder Schulter --66-- aufweist, welche die ringförmige Schulter --67-- des ringförmigen Flansches --15-- des Gerätekörpers --11-berührt, um die Auswärtsbewegung des Treibkolbens zu begrenzen. Die Endfläche oder Oberfläche - des Kopfes-65-ist im wesentlichen konkav und bildet einen Sitz für die ringförmige Dichtung-69-, die in geeigneter Weise, wie z. B. durch Verkitten, an einer konvexen Fläche - 70-- eines Kraftspeicherkolbens --71-- befestigt ist.
Der Bereich der Fläche --68-- des Kolbenkopfes, der durch die ringförmige Dichtung --69-- abgedichtet ist, ist grösser als die Querschnittsfläche des Treibkolbens --18-- bei der Dichtung-16--, so dass, wenn die Dichtung - zwischen dem Kraftspeicherkolben --71-- und dem treibkolbenkopf --65-- abdichtet, jeder Flüssigkeitsdruck, der auf den Treibkolben wirkt, den Kolbenkopf gegen den Kraftspeicherkolben zu bewegen und in enger Berührung mit demselben zu halten sucht.
In übereinstimmung strebt der Druck des Mediums, der in die Bohrung --14-- des Gerätekörpers --11-- zwischen dem inneren Flansch --15-- und dem Kraftspeicherkolben --71-- eingebracht wird, wenn der Speicherkolben und der Treibkolben --18-- die in Fig. l dargestellten Lagen einnehmen, den Treibkolbenkopf in Beruhrung mit dem Kraftspeicherkolben zu drücken und den Treibkolben in Fig. l nach rechts zu bewegen.
Die Hauptbohrung --14-- des Gerätekörpers --11-- ist bei --75-- vergrössert, um einen Arbeitszylinder --76-- zufzunehmen, der am Gerätekörper --11-- auf geeignete Art dicht befestigt ist, wie z. B. durch Schweissen. Der Speicherkolben --71-- ist innerhalb der Zylinderlänge beweglich und weist eine äussere ringförmige Nut auf, in der ein Dichtungsring (0-Ring)-78-oder irgendein anderes Dichtungsmittel angeordnet ist, um die Abdichtung zwischen dem Zylinderumfang und dem Kolben zu bewirken.
Eine verlängerte Kraftspeicherhülle ist auf den rückwärtigen Ansatz --82-- des Gerätekörpers - festgeschraubt und eine Dichtung oder ein Dichtungsring --83-- ist zwischen einer ringförmigen Schulter --84-- des Gerätekörpers und dem ringförmigen Ende der Huile-80- eingefügt, um eine mediumdichte Abdichtung zu bewirken. Unter Druck stehendes Gas kann über ein
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Druck stehenden Gas gefüllt ist, so wird der Speicherkolben --71-- nach links gedrückt, wie Fig. l zeigt, und strebt den Treibkolben --18-- in der in Fig. l gezeigten Lage zu halten, wobei die ringförmige Dichtung --69-- zwischen den Flächen --68-- des Treibkolbenkopfes --65-- und der Fläche --70-- des Speicherkolbens dichtet.
Das nicht zusammendrückbare Medium wird in die Hauptbohrung --14-- zwischen der Schulter - des inneren Flansches --15-- des Gerätekörpers --11-- und dem Speicherkolben
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mit dem Körper bzw. dem Pumpenauslass durch Armaturen-92 bzw. 93-- verbunden sind. Die Pumpe --50-- und deren Antriebsmotor --49-- sind auf einem Befestigungsarm --94-- des
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z. B.Rohrleitung --99-- verbunden, deren Enden mit dem Pumpeneinlass und dem Behälter durch Armaturen--100 bzw. 101-verbunden sind. Die Rohrleitung --99-- steht mit der grossen Kammerr--104-des Reservoirs-98--über die Auslassöffnung --105-- in Verbindung.
Der Behälter --98-- ist am Gerätekörper --11-- befestigt, beispielsweise mittels Bolzen--106--, die durch seitliche Ansätze --107-- des Behälters in Gewindebohrungen im Gerätekörper --11-erstreckt sind. Eine Dichtung --109-- ist zwischen dem Behälter --98-- und der oberen Fläche des Gerätekörpers --11-- eingesetzt, um eine mediumdichte Abdichtung um die Einlassöffnung - -111-- des Behälters und den Umleitungskanal--112--herum zu bewirken.
Die Einlassöffnung --111-- mündet in die grosse Kammer --104-- des Behälters --98-- in der Nähe des Endes dieser Kammer, das durch die Kappe --113-- verschlossen ist, die in das offene Behälterende eingeschraubt ist, wobei ein Dichtungsring --114-- eine mediumdichte Abdichtung bewirkt.
Der Umleitungskanal --112-- mündet in das untere Ende einer Ventilkammer --115-- unterhalb eines Ringsitzes-116--, der im Gerätekärper --11-- angeordnet ist, um einen Sitz für das Kugelventil - -117-- zu bilden. Die Ventilkugel --117-- wird gegen den Ventilsitz --116-- mittels einer Feder --119-- gedrückt, deren unterer Endteil die Ventilkugel berührt und deren oberer Teil über einen abwärts gerichteten Vorsprung --120-- eines Schraubeneinsatzes --121-- geschoben ist, welche das obere Ende der Ventilkammer --115-- abschliesst.
Ein Kanal --122-- stellt die Verbindung zwischen der Ventilkammer --115-- und dem Kanal --88-- her. Es ist ersichtlich, dass der Druck des durch den Kanal --88-- gepumpten Mediums das Kugelventil --117-- in geschlossener Stellung auf dem Ringsitz--116-zu halten sucht, wodurch die Strömung von Medium zwischen dem Umleitungskanal-112-und dem Kanal --88-- verhindert ist.
Das Kugelventil --117- ist normal in offener Lage mittels einer Stange --125-- gehalten,
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-127-- in die Ventilkammer --115-- undVentilkugel --117-- berührt. Ein Dichtungsring (O-Ring) --128-- od. dgl. ist im Kanal-127zur Abdichtung zwischen Betätigungsstange --125-- und Gerätekörper --11-- angeordnet. Das untere Ende der Stange -125-- ist in den hohlen Handgriff --12-- erstreckt. Die Betätigungsstange --125-- ist mittels Führungsbolzen --129-- gelagert und in ihrer Lage gehalten, wobei die Führungsbolzen in bezug auf den Handgriff aussermittig angeordnet sind, um einen Auslösehebel --130-- frei beweglich zu halten.
Letzterer ist zwischen seinen Enden bei--131-- drehbar gelagert, wobei der Drehzapfen am Handgriff --12-- befestigt ist. Der Auslösehebel hat einen für den betätigenden Finger bestimmten Teil--132--, der durch einen Schlitz --133-- des Handgriffes nach aussen erstreckt ist. Der Auslösehebel ist zur Erzielung einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Bewegung um seinen Drehzapfen durch eine Feder--134--vorgespannt, deren Enden gegen eine Wand des Handgriffes und gegen das untere Ende --135-- des Auslösers drücken.
Der Auslösehebel und der Handgriff sind mit Federhaltebolzen --136 bzw. 137-versehen, die in die einander entgegengesetzten Enden der Feder erstreckt sind.
Der Auslösehebel weist einen Arm --140-- auf, der mit dem unteren Ende der Betätigungsstange --125-- in Berührung treten kann, um diesen in seiner gehobenen Stellung zu halten, wobei dieser die Ventilkugel --117-- von dem Ringsitz --116-- entfernt hält. Ausserdem berührt der Arm --140-- des Auslösehebels den Auslöseschalter --47-- und schliesst ihn, wenn der Auslösehebel im Uhrzeigersinn gegen den Widerstand der Feder --134-- verschwenkt wird, wie es auftritt, wenn der Bedienungsmann den Fingerteil --132-- des Auslösehebels in den Handgriff hineindrückt.
Eine derartige Bewegung des Auslösehebels im Uhrzeigersinn bewirkt eine Abwärtsbewegung der Betätigungsstange --125-- infolge der Schwerkraft und auch infolge der Kraft der Ventilfeder --119--. Wenn der Bedienungsmann die auf den Fingerteil --132-- ausgeübte Kraft vermindert, so dreht die Kraft der Feder --134-- den Auslösehebel entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, wodurch das öffnen des normalerweise offenen Schalters --47-- und unmittelbar darauf die Aufwärtsbewegung der Bedienungsstange --125-- zum Öffnen des Kugelventils-117-- bewirkt wird.
Das inkompressible Arbeitsmedium in der grossen Kammer --104-- des Behälters --98-- ist mittels eines Kolbens --150-- unter einem vorbestimmten Druck gehalten, wobei der Kolben durch eine Füllung von zusammengepresstem Gas, das in einer kleinen Kammer --151-- des Behälters enthalten ist und gegen das Ende des abgesetzten Kolbenschaftes --152-- wirkt, nach einwärts
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herbewegt wird. Ein Gasabsperrorgan--159--ist vorgesehen, durch das Gas unter Druck in die kleine Kammer --151-- hinter dem Kolbenschaft --152-- eingebracht werden kann.
Es ist ersichtlich, dass der Kolben-150-des Behalters-98-das nicht
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--104-- des BehältersSpeicherkolbens --71-- und des Treibkolbens --18-- gegen ihre zurückgezogene oder gespannte Lage zu bewirken.
Der Umstand, dass das Arbeitsmedium im Behälter --98-- unter einem vorbestimmten Druck gehalten wird, verringert die Belastung der Pumpe-50--, welche das Arbeitsmedium aus der grossen Kammer --104-- des Behälters in die Hauptbohrung --14-- des Gerätekörpers --11-- gegen den auf den Speicherkolben --71-- durch das zusammengedrückte Gas, das in der Kammer-85- enthalten ist, ausgeübten Druck pumpt.
Die normale Ruhelage des Speicherkolbens --71-- und des Treibkolbens --18-- sind in Fig. 1 dargestellt, wobei die Schulter --66-- des Kopfes --65-- des Treibkolbens die ringförmige Schulter --67-- des inneren Flansches --15-- des Gerätekörpers --11-- berührt, welche dadurch die Auswärtsbewegung des Treibkolbens begrenzt, und wobei der Speicherkolben --71-- gegen den Kopf --65-- durch die Kraft des zusammengepressten Gases in der Kammer --85-- gepresst wird.
Die Speicherkolbendichtung-69-verhindert nun das Anlegen eines Flüssigkeitsdruckes über den vollen Querschnitt der Fläche --68-- des Kopfes --65--.
Wenn eine Arbeit, wie z. B. das Einschlagen eines Nagels, mittels der Antriebsvorrichtung durchgeführt werden soll, so wird der Auslösehebel --130-- im Uhrzeigersinn um seinen Drehzapfen - -131-- durch Drücken des Fingerteils-132-nach innen verschwenkt. Diese Bewegung des Auslösehebels bewirkt, dass die Stange --125-- abwärts bewegt wird und die Bewegung der
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geschlossene Schalter --33-- nun in seiner geschlossenen Stellung ist, weil sein Betätigungsarm --32-- nun mit dem Kopf --20-- nicht in Berührung steht, den Motor --49-- mit der Stromversorgung-52--, wodurch der Motor mit Energie versorgt wird.
Das Arbeitsmedium wird dadurch mittels der Pumpe-50-aus der grossen Kammer-104-des Behalters-98-in den
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Gerätekörpers-11-und schliesslich- durch den Umleitungskanal --112-- in die grosse Kammer --104-- zurückfliessen. Wenn das Arbeitsmedium in die Hauptbohrung --14-- des Gerätekörpers --11-- gepumpt wird, so bewirkt es eine Bewegung des Speicherkolbens --71-- und des Treibkolbens --18-- nach rechts, wie in Fig. l strichpunktiert angedeutet ist.
Der Treibkolben --18-- wird deshalb zur Bewegung nach rechts gemeinsam mit dem Speicherkolben --71-- veranlasst, da, wie bereits erläutert, der durch die Dichtung --69-- abgedichtete Bereich der Fläche --68-- grösser als die Querschnittsfläche des Kolbens --18-- an der Dichtung --16-- ist, so dass der auf den Treibkolben wirkende Mediumdruck den Treibkolben gegen den Speicherkolben zu drücken sucht. Die fortgesetzte Einbringung von Arbeitsmedium in die Hauptbohrung --14-- zwingt den Speicherkolben-71und den Treibkolben--18--, sich in ihre voll zurückgezogenen Stellungen, wie in Fig. 3 gezeigt, gegen den durch das in dem Kraftspeicher oder Kraftkammer --85-- zusammengepresste Gas ausgeübten Druck zu bewegen.
Der Treibkolben und der Speicherkopf bewegen sich nach rechts, bis der rückwärtige Rand bzw. die Schulter --165-- des Hammerkopfes --20-- des Treibkolbens --18-den Betätigungsarm --32-- des normal geschlossenen Schalters --33-- berührt. Wenn zu dieser
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der Ausdehnung des zusammengedrückten Gases in dem Kraftspeicher bzw. in der Gaskammer - durchführt, da das in die Gaskammer --85-- eingeführte Gas bereits einen verhältnismässig grossen Druckwert, z.
B. 70 Atmosphären, aufweisen kann und das weitere Zusammenpressen des Gases in der Kammer --85-- infolge der Bewegung des Speicherkolbens - -71-- in dem Arbeitszylinder --76-- mittels der nicht zusammendrückbaren Arbeitsflüssigkeit bewirkt, dass das Arbeitsmedium einen Druck von noch höherem Wert, z. B. 140 Atmosphären annimmt und dass die auf diese Weise im zusammengepressten Gas gespeicherte Energie verwendet wird, um den Treibkolben --18-- zu betätigen, der solche Funktionen, wie z. B. das Einschlagen eines Nagels ausführen kann.
Weiters ist festzustellen, dass das Betätigen oder Freigeben des Treibkolbens --18-- ohne der Verwendung von irgendwelchen Ventilen oder sonstigen Einrichtungen erfolgen kann, die beispielsweise in der USA-Patentschrift Nr. 2, 867, 086 beschrieben sind und für Beschädigung und Fehlleistungen empfänglich sind, da die Beendigung der Bewegung des Treibkolbens, wenn er sich in seiner vollen zurückgezogenen oder gespannten Lage befindet, und die fortgesetzte Bewegung des Speicherkolbens bei der erfmdungsgemässen Ausführung automatisch bewirken, dass der Treibkolben in seine voll ausgefahrene Lage bewegt wird, wobei der Treibkolben Arbeit während dieser antreibenden Bewegung bzw. dieses Hubes ausübt.
Wenn erwünscht, können der Umleitungskanal-112--, das Kugelventil --117-- und dessen Betätigungsstange --125-- weggelassen werden, wobei die Rückkehr des Arbeitsmediums aus der Hauptbohrung --14-- des Körpers --11-- in den Behälter --98-- dann durch die Pumpe - erfolgt, welche dadurch zur Drehung in ihrer entgegengesetzten Richtung veranlasst wird, wenn das Arbeitsmedium durch sie in die grosse Kammer --104-- durch den Druck des zusammengepressten Gases in der Kammer--85--, das auf den Speicherkolben--71--wirkt, getrieben wird.
Wenn erwünscht, kann die Kammer --85-- für das zusammengepresste Gas durch einen geeigneten Strömungskanal oder eine Leitungseinrichtung mit der kleinen Kammer --151-- des Behälters --98-- verbunden werden, so dass der Druck des zusammengepressten Gases von der Kraftspeicher-oder Druckgaskammer--85--verwendet werden kann, den Behälterkolben --150-- vorzuspannen.
Obwohl eine elastische Dichtung --69-- zur Bildung der Abdichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen--68 und 70-des Treibkolbenkopfes bzw. des Speicherkolbens beschrieben und dargestellt wurde, kann eine dieser Flächen statt dessen mit einem ringförmigen Flansch versehen sein, der die andere Fläche berührt, um eine metallische Dichtung zu bilden.
In dem Falle, dass die elastische Dichtung --69-- der Art von Dichtungsringen (0-Ring) angehört, die abgebogen oder nach innen deformiert werden muss, um eine gute Abdichtung zwischen den Flächen zu bewirken, so kann der Kolbenkopf-65--, wie in Fig. 6 dargestellt ist, mit einer Ausnehmung - -170-- versehen sein, in welche ein elastisches Glied eingesetzt sein kann, das einen Lufteinschluss aufweist, wie z. B. eine Kugel --171--, die aus Gummi, Kunststoff od. dgl. besteht, oder z.
B. ein Schwamm, der Luft in seinen Poren oder Lücken enthält, so dass die Zusammenpressung des Gases, das in einer derartigen Kugel oder in den Poren eines derartigen Schwammes enthalten ist, eine solche Verformung der Dichtung --69-- gestattet. Das zwischen den Flächen in einer derartigen Dichtung eingeschlossene Arbeitsmedium gestattet natürlich keine solche Verformung oder Verbiegung des Dichtungsringes nach innen, da es nicht zusammenpressbar ist.
Es ist ersichtlich, dass die Antriebsvorrichtung --10-- einen Körper enthält, der eine Bohrung --14-- aufweist, in dem ein Treibkolben --18-- hin- und herbewegbar ist und dass der Kolben ein Ende aufweist, das aus der Bohrung nach aussen verschiebbar ist, dass der Körper Einrichtungen aufweist, welche den Abschnitt der Bohrung zwischen den Schultern--67 und 165a--des Körpers und dem Zylinderansatz --76-- enthalten, der einen Zylinder bildet, dass der Treibkolben sein entgegengesetztes Ende in den derartigen Zylinder erstreckt und dass schliesslich ein Speicherkolben - -71-- in diesem Zylinder beweglich angeordnet ist und dass die zusammengepresste Luft in der Kammer-85--,
die durch den Körper und die Kraftspeicherhülle --80-- gebildet ist, eine Einrichtung zum Drücken des Speicherkolbens gegen den Treibkolben ist.
Es ist weiters ersichtlich, dass der Speicherkolben, wenn er den Treibkolben berührt, einen vorbestimmten Bereich des Treibkolbens gegen den Druck des Arbeitsmediums abdichtet, das in den Zylinder mittels einer geeigneten Einrichtung, wie z. B. die Pumpe-50--, eingebracht wird, und dass der Körper und der Treibkolben miteinander in Berührung tretende Einrichtungen-66 bzw.
67-- aufweisen, um die Bewegung des Treibkolbens zu begrenzen, so dass die fortgesetzte Bewegung des
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Speicherkolbens, nachdem die Bewegung des Treibkolbens durch die Begrenzungseinrichtungen eingestellt wurde, bewirkt, dass sich der Speicherkolben vom Treibkolben löst, um den vorbestimmten
Bereich des Treibkolbens dem Druck des Antriebsmediums auszusetzen, so dass die Druckeinrichtung, die über den Speicherkolben und das Arbeitsmedium wirkt, wirksam wird, um den Treibkolben aus seiner zurückgezogenen Lage in seine äussere Lage zu bringen.
Es ist weiters ersichtlich, dass der Treibkolben --18-- einen Kopf --65-- aufweist, der zusammen mit dem abgesetzten Teil eines derartigen Zylinders, welcher Teil durch die ringförmige Fläche --166-- gebildet ist, zusammenwirkt, um ein federndes oder stossdämpfendes Mittel zur
Verlangsamung der Bewegung des Treibkolbens zu bilden, wenn er die äussere Grenze seiner Bewegung in seine äussere Lage erreicht.
Es ist weiters ersichtlich, dass die Einrichtung zum Einbringen nicht zusammendrückbaren
Antriebsmediums und der Druck in dem Zylinder zur Bewegung des Treibkolbens und des
Speicherkolbens in ihre zurückgezogenen Lagen eine Pumpe --50-- einschliesst, die durch einen Motor --49-- angetrieben ist, und dass die Betätigung des Motors durch die Schalter-33 und
38--gesteuert ist, welche mittels des Führungsrohres -22-- betätigbar sind, um zu gewährleisten, dass das vordere Ende des Führungsrohres gegen das Gebilde gepresst sein muss, in welchen der Nagel eingeschlagen werden soll, bevor der Treibkolben fur seine Arbeits- oder Antriebsbewegung oder seinen
Schlag freigegeben wird.
Es ist weiters ersichtlich, dass ein Nebenschlussweg vorgesehen ist, um dem Arbeitsmedium zu gestatten, sich aus dem Zylinder in einen Behälter während der Vervollständigung eines Arbeitsspieles der Einrichtung zu bewegen und dass der Kolben --150-- vorgesehen ist, um das Arbeitsmedium im
Behälter unter einem vorbestimmten Druck zu halten, um die Belastung der Pumpe zu vermindern.
Der Treibkolbenkopf--65-kann auch mit einem Kanal-173-versehen sein, der seitlich des Kopfes mündet und in der Längsrichtung in eine Ventilkammer --174-- führt, wie Fig. 6 zeigt.
Eine konische Oberfläche --175-- des Kolbenkopfes bildet einen Sitz für das Kugelventil-176-, das gegen den Sitz durch eine Feder -177-- gedrückt ist. Ein Ende dieser Feder ist an der
Ventilkugel und das andere Ende an der inneren Fläche eines Einsatzes --178-- abgestützt, der in die die Ventilkammer bildende Bohrung eingeschraubt ist. Die Kraft, mit der die Ventilkugel in Berührung mit dem Ventilsitz gehalten ist, kann durch Verdrehen des Einsatzes --178-- justiert werden.
Dieser Einsatz weist einen Kanal --179-- auf, welcher den Zutritt von unter Druck stehendem Arbeitsmedium durch den Kanal --173-- zu der Fläche --68-- des Kolbenkopfes innerhalb der Dichtung --68-- gestattet, wenn das Kugelventil geöffnet ist.
Es ist ersichtlich, dass, falls der Kolbenkopf mit dem Kanal --173-- und dem Kugelventil - versehen ist, der durch die Feder --177-- auf die Ventilkugel ausgeübte Druck so eingestellt sein muss, dass das Kugelventil durch den vom Arbeitsmedium ausgeübten Druck in seine offene Stellung gebracht wird, wenn der Treibkolben und der Speicherkolben die gespannte Lage erreichen, um das Aufbringen des Druckes des Arbeitsmediums auf den vollen Bereich seiner Fläche - und das nachfolgende Bewegen des Treibkolbens in seine äusserste Lage zu gestatten.
In diesem Fall kann die gespannte Stellung die durch den Treibkolben gerade vor der Berührung der Schulter --165-- des Hammerkopfes --20-- mit der ringförmigen Schulter --28-- des inneren Flansches--15--erreichte Stellung sein, so dass der Hammerkopf niemals die ringförmige Schulter erreicht. Diese Art der Betätigung beugt daher dem Stoss und der Erschütterung vor, die anderseits durch eine derartige Berührung auf die Antriebseinrichtung wirken wurden.
Es ist ersichtlich, dass der Kanal--173-- und das Kugelventil des Kopfes eine Einrichtung zum Aufbringen des Druckes des Arbeitsmediums auf die Fläche des Treibkolbens bilden, wenn dieser eine vorbestimmte gespannte Stellung in der gleichen Weise erreicht, wie die Schulter --28-- und die Schulter --165-- des ringförmigen Flansches --15-- bzw. des Hammerkopfes solche Einrichtungen bilden.
Wenn erwünscht, so kann das Kugelventil auch mit einer solchen Kraft gegen seinen Sitz gedrückt werden, dass es geschlossen bleibt, bis der Hammerkopf die Schulter --28-- berührt und die Bewegung des Treibkolbens dadurch aufgehalten ist. Der nachfolgende plötzliche Druckanstieg im Zylinder und die Druckverminderung zwischen den Flächen --68 und 70-infolge der Entfernung des Speicherkolbens vom Treibkolben verursachen nun, dass die Ventilkugel sich in ihre offene Stellung bewegt, bevor der Druck zu einem solchen Wert ansteigt, dass die Dichtung --69-- brechen könnte. Da in jeder dieser beiden Betätigungsarten des Kugelventils die Dichtung nicht gewaltsam aufgehoben wird und nicht den verhältnismässig grossen Druckdifferenzen,
die anderseits zu einer gewaltsamen Aufhebung der Dichtheit notwendig wären, ausgesetzt ist, wird die Lebensdauer der Dichtung verlängert.
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In Fig. 5 ist schematisch eine abgewandelte Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung für das erfindungsgemässe Schlagwerkzeug dargestellt, deren Treibkolben --200-- und deren Speicherkolben - -201-- gleitfähig in einem Zylinder --202-- angeordnet sind, dessen eines Ende mittels einer Rohrleitung --203-- an einen verjüngten Abschnitt --204-- eines Zylinders --206--
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--207-- die grosse Behälterkammer --208-- bildet,zusammendrückbare Arbeitsmedium enthalten ist.
Der Einlass --210-- der Pumpe --211-- steht mit der Behälterkammer --208-- für das Arbeitsmedium in Verbindung, während ihr Auslass --213-- mit dem Zylinder --202-- an jenem Ende desselben verbunden ist, das von jenem Ende entfernt ist, welches durch die Rohrleitung --203-- mit dem Zylinder --202-- verbunden ist. Ein Kolben --214-- weist einen vergrösserten Kopf --215-- auf, der in dem grösseren Abschnitt
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Kopf und dem Zylinder zu bewirken. Der Kolben --214-- ist an seinem von dem vergrösserten Kopf - 215-- entfernten Endteil mit einer Dichtung--218-, z.
B. einem Dichtungsring (0-Ring) versehen, der die Abdichtung zwischen dem Kolben und dem verjüngten Abschnitt --204-- des Zylinders bewirkt.
Der Speicherkolben --201-- ist mit einer Dichtung --220-- versehen, die zwischen dem Zylinder --202-- und dem Speicherkolben wirkt. Eine geeignete Dichtung-225--, welche denselben Aufbau und dieselbe Aufgabe wie die Dichtung --69-- der in Fig. l dargestellten Ausführung aufweist, bewirkt die Abdichtung zwischen der Fläche --226-- des Speicherkolbens --201-- und der Fläche --227-- des Kopfes --228-- des Treibkolbens.
Wie in Fig. 5 gezeigt, gestattet eine Lüftungsöffnung --230-- des Zylinders --207-- den Eintritt und den Austritt von Luft aus dem Zylinder, zwischen der Schulter --232-- und dem vergrösserten Kopf --215--. Die Pumpe --211-- wirkt in der gleichen Weise wie die Pumpe - -50--, um nicht zusammendrückbares Arbeitsmedium von der grossen Kammer --208-- des Zylinders --206-- in den Zylinder --202-- zu pumpen, um den Treibkolben --200-- und den Speicherkolben --201-- in ihre zurückgezogene oder voll gespannte Stellung zu bewegen, wobei der Treibkolben freigegeben wird, sobald seine Bewegung beendigt wurde, während die Bewegung des Speicherkolbens --201-- fortgesetzt wird,
so dass die Antriebsbewegung des Treibkolbens zur Arbeitsleistung frei ist, wie z. B. zum Einschlagen eines Nagels.
Nachdem der Treibkolben --200-- in seine äusserste Lage durch den Druck des zusammengepressten Gases bewegt worden ist, wird das Arbeitsmedium in die grosse Kammer-208zurückbewegt, da der Speicherkolben --201-- und der Kolben --214-- kleinere Flächen aufweisen, die dem Druck des zusammengepressten Gases ausgesetzt sind als die Fläche des Kolbenkopfes-215--, der über die Pumpe --211-- während der Vervollständigung eines Arbeitshubes des Treibkolbens --200-- mit Arbeitsmedium solange beaufschlagt wird, bis der Speicherkolben --201-- wieder die Dichtung --225-- des Treibkolbenkopfes --228-- berührt.
überdies kann der die Pumpe --211-- antreibende Motor umkehrbare Drehrichtungen aufweisen und durch einen gleichfalls umkehrbare Drehrichtungen aufweisenden Motor angetrieben sein, so dass das Arbeitsmedium aus dem Zylinder --202-- in die grosse Kammer --208-- des Zylinders --207-zurückgepumpt werden kann, sobald der Arbeitshub des Treibkolbens--200--beendet ist.
Es ist ersichtlich, dass die Flächen des Speicherkolbens --201-- und des Kolbens-214-, die in den Kammern-205 und 230a--zusammengepressten Gasen ausgesetzt sind, im wesentlichen gleich sind, dass aber die Fläche des Kolbenkopfes-215--, die dem Druck des Arbeitsmediums in der Behälterkammer --208-- ausgesetzt ist, grösser als diese Flächen des Speicherkolbens und des Kolbens --214-- sind. Demzufolge legt der Kolben --214-- einen kleineren Weg als die Speicherkolben --201-- zurück, wenn die Pumpe --211-- eine grössere Menge des Arbeitsmediums aus der Behälterkammer --208-- in den Zylinder --202-- bewegt,
und das Volumen der Kammer - -230a-- wird um einen grösseren Betrag verringert als das Volumen der Kammer-205- vergrössert wird. Zusätzlich bewirkt die Einwärtsbewegung des Treibkolbens-200--, wenn Arbeitsmedium in den Zylinder --202-- gepumpt wird, eine weitere Bewegung des Speicherkolbens - -201--, wodurch eine weitere Volumsverminderung der Kammer --230a-- im Vergleich zum Volumsanstieg der Kammer --205-- erfolgt. Demzufolge wird das den Speicherkolben gegen den Treibkolben drückende Gas noch mehr zusammengepresst, wenn sich der Treibkolben gegen seine voll zurückgezogene oder gespannte Stellung bewegt.
Es ist ersichtlich, dass der Durchmesser des Speicherkolbens --201-- im Verhältnis zum
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Durchmesser des Kolbens --214-- vergrössert oder der Durchmesser des Kolbenkopfes-215-- verkleinert werden kann, um ein derartiges zusätzliches Zusammendrücken des Druckgases zu vermindern, so dass die Belastung der Pumpe während des ganzen Arbeitsganges der Antriebseinrichtung im wesentlichen gleichmässig wäre.
Es ist auch ersichtlich, dass der Arbeitszyklus der Betätigung der Pumpe umgekehrt werden kann, wenn die Fläche des Kolbens-214--, die dem Druck des zusammengepressten Gases in der Kammer --205-- ausgesetzt ist, grösser als die Fläche des Kolbenkopfes--215-gemacht wird, die dem Druck des Arbeitsmediums in der Behälterkammer --208-- ausgesetzt ist, so dass die Pumpe Arbeitsmedium aus dem Zylinder-202-, nachdem der Treibkolben in seine äusserste Lage bewegt worden ist, zur Bewegung des Kolbens --214-- nach links gegen die durch das in der Kammer - -205-- zusammengepresste Gas ausgeübte Kraft und zur Bewegung des Speicherkolbens nach rechts, um den Treibkolben zu berühren, pumpt.
Wenn die Pumpe nun abgestellt wird, so bewegt das auf den Kolben-214--wirkende zusammengedrückte Gas sowohl den Treibkolben als auch den Speicherkolben bis in ihre voll zurückgezogene oder gespannte Stellung nach links und wenn die volle Fläche --227-- des Kopfes --228-- des Treibkolbens dem Arbeitsmedium in der oben beschriebenen Weise ausgesetzt ist, so wird der Treibkolben nach rechts bewegt. Die Pumpe wird dann eingeschaltet, um wieder Arbeitsmedium aus dem Zylinder --202-- in die Behälterkammer - 208-- zu pumpen, so dass der Arbeitszyklus der Antriebsvorrichtung wiederholt werden kann.
Weiters kann, wie ersichtlich, das Arbeitsmedium im Behälter mittels eines Kolbens im Behälter unter einem vorbestimmten Druck gehalten werden, wobei der Kolben durch den Druck des zusammengepressten Gases in der Druckgaskammer mit einer solchen Einrichtung vorgespannt werden kann, wie durch eine die Kammer-85 und 151-- verbindende Rohrleitung oder die Leitung --203-- (Fig. 5), welche die Kammern-230a und 205-verbindet, wobei die Flächen des Speicherkolbens und des Behälterkolbens, die den Drücken des Druckgases und des Arbeitsmediums ausgesetzt sind, in einem solchen relativen Verhältnis stehen, dass sie eine erwünschte Belastung der Pumpe bewirken.
In vielen Fällen ist es vorteilhaft, eine im wesentlichen konstante Belastung der Pumpe vorzusehen, was dadurch erreicht wird, dass die Flächen solche relativen Abmessungen aufweisen, dass sie einen erwünschten minimalen zusätzlichen Druck auf das zusammengepresste Gas während des Pumpabschnittes des Betätigungsablaufes der Pumpe erzielen.
Die obige Erläuterung der Erfindung ist lediglich beispielsweise und ein Austausch von speziellen angeführten Konstruktionsmerkmalen ist möglich, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schlagwerkzeug mit einem Treibkolben und einem mit diesem zusammenwirkenden, über eine Hydraulikeinrichtung betätigbaren Speicherkolben, wobei das hintere Ende des Treibkolbens sich in den Arbeitszylinder erstreckt und darin neben dem Speicherkolben hin- und herbewegbar ist, der von einem vorzugsweise als Gaspolster ausgebildeten Kraftspeicher beaufschlagt und mit dem Arbeitszylinder
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vorderen Stirnseite (15, 67) des Arbeitszylinders (76) flüssigkeitsdicht umschlossen ist und dass das hintere Ende des Treibkolbens mit einem Kopfstück (65) versehen ist, dessen hintere Stirnfläche (68) mit der vorderen Stirnfläche (70) des Speicherkolbens (71) in Eingriff bringbar ist, der einen Bereich der hinteren Stirnfläche des Treibkolbens,
der grösser ist als die Querschnittsfläche des Treibkolbens an seiner Einstrittsstelle in den Arbeitszylinder, von der umgebenden Arbeitsflüssigkeit abschirmt, wenn die beiden einander zugekehrten Stirnflächen der beiden Kolben (18, 71) miteinander in Eingriff sind, wobei der Speicherkolben durch den Kraftspeicher (80, 85) federnd gegen das Kopfstück des Treibkolbens gedrückt ist, diee Hydraulikeinrichtung (98, 50, 88) über eine Druckleitung mit dem Raum zwischen der vorderen Stirnseite des Arbeitszylinders und dem Speicherkolben verbunden ist, und wobei eine Einrichtung zur Begrenzung der Rückwärtsbewegung des Treibkolbens vorgesehen ist.
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