Pressluftarbeitsgerät Die Erfindung betrifft ein zweckmässig zum Er fassen mit einer Hand ausgebildetes Pressluftarbeits- gerät, das einen in einem Zylinder bewegbaren, mit tels Pressluft wechselseitig beaufschlagbaren Kolben besitzt zum schlagenden Einwirken auf das Werk zeug des Gerätes, beispielsweise einen Döpper oder einen balligen Hammer, insbesondere zum Ausbeulen von Karosserien.
Gerade für dieses Ausbeulen von Kraftfahrzeugaufbauten kann das Arbeitsgerät nach der Erfindung als pressluftbetätigter Kleinhammer, also als handliches, von einer Hand zu erfassendes Kleinwerkzeug ausgebildet sein.
Das Gerät nach der Erfindung ist zweckmässig so ausgebildet, dass die Einzelschläge des Werkzeuges so weich sind, dass die gerade beim Behandeln von Karosserien erforderlichen geringfügigen Verformun gen feinfühlig ausgeführt werden können, ohne das verformte Material übermässig zu beanspruchen.
Die Erfindung besteht darin, dass der Kolben, als Freiflugkolben ausgebildet, Pressluftführungskanäle und Steuernuten in solcher Ausbildung und Anord nung aufweist, dass die an seine beiden Stirnseiten angrenzenden Teile des Hohlraumes des Zylinders beim Hin- und Hergang des Kolbens abwechselnd über die jeweils zugehörigen Kanäle und Steuernute mit einer beiden Teilen gemeinsamen Pressluftzufüh- rung in Verbindung gelangen und der Kolben ab wechselnd gegen die beiden Stirnwände des Zylirn- ders zum Anschlag kommt.
Damit handelt es sich bei dem Gegenstand der Erfindung um ein Pressluft- arbeitsgerät, welches ohne besondere Ventile ausge bildet, zuverlässig arbeiten und so klein gehalten sein kann, dass es als Handgerät verwendbar ist.
Das Arbeitsgerät dieser Art kann jedoch statt zum Ausbeulen von Karosserien durch Verwendung ent sprechender Werkzeuge zum Säubern von Schweiss nähten, oder mit Hilfe eines Messers als Werkzeug zum Abziehen der Häute geschlachteter Tiere oder dergleichen verwendbar sein.
Die Kanäle und Nuten sind vorzugsweise so aus gebildet und angeordnet, dass der Kolben nur unter Überwindung eines Gegendruckes gegen die Zylinder wände zum Anschlag kommt. Weiterhin ist vorzugs weise eine solche Ausführung und Anordnung der Kanäle oder Nuten getroffen, dass der Kolben mit Hilfe seiner kinetischen Energie unter Überwindung des Gegendruckes von zugeleiteter frischer Druckluft zum Anschlag kommt.
Der Freiflugkolben weist vorzugsweise zwei in seinen Umfang eingelassene Ringnuten auf, die je mit einer axialen Bohrung des Kolbens verbunden sind, von denen jede in je einer Stirnfläche des Kol bens beginnt. Die Ringnuten sind hierbei zweckmässig so angeordnet und ausgebildet, dass in jeder der bei den Endlagen des Freiflugkolbens eine der Ringnuten der Einmündung der Druckluftzuleitung in den Zylin derraum gegenüberliegt, die jeweils andere aber der Mündungsöffnung in den Zylinderraum eines mit der Aussenluft in Verbindung stehenden Kanals.
Zweck mässig weisen die beiden Stirnseiten des Freiflugkol- bens an ihrer Aussenkante eine Absetzung auf, die in der jeweiligen Endlage des Freiflugkolbens mit dem stirnseitigen Abschluss des Zylinders eine Ringnut bilden.
Bekannte Pressluftschlaggeräte weisen ein axial zum Zylinder verschiebbar gelagertes Werkzeug auf, welches durch den Pressluftkolben und eine zusätz liche Rückstellkraft, beispielsweise eine Feder, be wegt wird.
Beim erfindungsgemässen Gerät kann, insbeson dere bei kleinen Werkzeugen, das Werkzeug, also zum Beispiel ein Döpper, ein Messer, mindestens mittelbar am Zylinder fest und unverschiebbar ange bracht sein, wobei gleichwohl eine gute Schlagwir- kung erzielt sein kann. Das Werkzeug kann unmittel bar am Zylinder unverschiebbar angebracht sein, es kann aber auch am Zylinder ein Schlagstück unver- schiebbar befestigt und in diesem das Werkzeug ebenfalls unverschiebbar befestigt sein.
Hierbei ist es zweckmässig, das Werkzeug oder das Schlagstück so in den Zylinderraum reichen zu lassen, dass der Frei flugkolben darauf aufschlagen kann. Die Anordnung des Werkzeuges ist vorzugsweise auswechselbar, so dass das Arbeitsgerät für die Ausführung unterschied licher Arbeiten herangezogen werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt; darin zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Pressluft- arbeitsgerät mit Hammerwerkzeug, mit in der einen Endstellung im Zylinder befindlichem Freiflugkolben mit angedeuteter, das Gerät erfassender Arbeiter band, Fig. 2 den Presslufthammer mit dem Kolben in einer Zwischenstellung und Fig. 3 den Presslufthammer mit dem Kolben in seiner andern Endstellung im Zylinder,
die gleich-. zeitig die zweite Ausgangsstellung des Kolbens dar stellt.
Der mit einer Hand (Finger 20 Fig. 1) zu er fassende Zylinder 10 des Pressluftarbeitsgerätes weist einen innern durchgehenden zylindrischen Hohlraum auf, dessen Enden in der Zeichnung mit 100 bzw. 106 bezeichnet sind und in welchem der Kolben 11 axial frei verschiebbar gelagert ist. Die hintere Stirn seite des Zylinders wird durch eine in den Zylinder 10 eingewindete Mutter 12 verschlossen, die andere Stirnseite durch ein Schlagstück 13, welches das Werkzeug 14 trägt.
In der Wand des Zylinders 10 sind Kanäle 101 bis 105 angeordnet. Der Kanal 101 verbindet den innern Hohlraum des Zylinders 10 mit der Pressluft- zufuhrleitung 15, wobei der Zutritt der Pressluft mit tels eines Hahnes 16 regulierbar ist; die beiden Ka näle 103 bzw. 105 verlaufen in axialer Richtung, wogegen die beiden Kanäle 102, 104 in radialer Richtung angeordnet sind und vom Innenraum ins Freie führen. Der Kolben 11 besitzt zwei Ringnuten 110, 111, in die jeweils eine radial verlaufende Sack bohrung 112 bzw. 113 mündet; diese wiederum stehen über je eine axial verlaufende Bohrung 114 bzw. 115 mit der Stirnseite 116 bzw. 117 des Kolbens in Ver bindung.
Das Schlagstück 13 ist mittels eines konischen Bolzens 17 am Zylindergehäuse 10 so befestigt, dass es gegenüber diesem axial nicht verschiebbar ist. Dieser Einsatz 13 weist eine Gewindequerbohrung 132 und eine weitere, axial verlaufende Bohrung 131 an der äussern Stirnseite auf; die Gewindebohrung 132 dient zur Aufnahme einer Feststellschraube 18, mit tels welcher der in die Bohrung 131 eingesteckte Schaft 140 des Werkzeuges, gemäss Zeichnung eines Döppers 14, befestigt ist. Die Teile 10, 13 und 14 bilden also eine starre Einheit.
Um das Arbeitsgerät in eine arbeitsbereite Lage zu bringen, muss es mit einer seiner Stirnseiten leicht aufgeschlagen bzw. nach unten gehalten werden, so dass der Kolben 11 in die eine bzw. andere seiner Ausgangslagen gelangen kann, wie sie in den Fig. 1 und 3 dargestellt sind. Befindet sich der Kolben in der in Fig. 1 darge stellten Ausgangslage, bei der also der Kolben 11 mit seiner Stirnfläche 117 die Mutter 12 berührt (der Spalt zwischen Kolben und Mutter in der Zeich nung ist lediglich der Deutlichkeit halber gewählt), so hat die Pressluft über die Kanäle 101, 110, 112 und 115 Zutritt zum vom Kolben im Zylinder gebil deten Ringraum 1170 und dem gesamten obern Zylinderhohlraumteil 106.
In diesem Raum herrscht also von diesem Augenblick ab der volle Druck des Druckluftnetzes von z. B. 6 at. Hierdurch wird der Kolben 11 nach unten bewegt und erhält noch so lange Nachschub an Druckluft, als die Ringnut 110 sich noch mit dem Kanal 101 überdeckt. Wenn der Kolben einen dem Durchmesser des Kanals 101 ent sprechenden Abwärtsweg zurückgelegt hat, ist die Zufuhr von frischer Druckluft beendet. Während eines kurzen Anfangsstückes dieses Kolbenweges hat die im andern Zylinderendraum 100 eingeschlossene Luft noch Gelegenheit, durch den Kanal 104 ins Freie zu entweichen.
Im weiteren Verlauf dieses Weg stückes von der Länge des Durchmessers des Kanals 101 beginnt bereits die Komprimierung der im Raum 100 eingeschlossenen Luft.
Am Ende des oben erwähnten Wegstückes (diese Kolbenlage ist in Fig. 2 dargestellt) wirkt auch nach Wegfall des Zustromes frischer Druckluft die in den Raum 106 eingedrungene Druckluft von mehreren Atmosphären überdruck durch ihre Expansion gegen über dem zunehmend komprimierten Luftpolster im Raum 100 noch schiebend auf den Kolben 11, und zwar so lange, bis der abnehmende Druck im Raum 106 dem zunehmenden Druck im Raum 100 gleich ist. Mit Hilfe der ihm innewohnenden kinetischen Energie bewegt sich nunmehr der Kolben weiter, zumal es zur Bildung eines nennenswerten Unter druckes im Raum 106 nicht kommt, weil etwa vom Zeitpunkt des Druckausgleiches an die Ringnut 110 den Kanal 104 erreicht und dadurch eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 106 und der freien Atmo sphäre hergestellt ist.
Dabei erreicht schliesslich die Unterkante der Ringnut 111 den Kanal 101, so dass von da ab frische Druckluft über die Kanäle 113 und 114 zum Hohlraum 100 gelangt. Dies tritt in einem. Augenblick ein, wo der Kolben 11 mit seiner Stirn seite 116 nur noch in ganz geringer Entfernung von der Schlagfläche 130 des Schlagstückes 13 entfern ist. Dieser Weg wird entgegen dem beginnenden Zu strom von Druckluft zum Raum 100 von der kine tischen Energie des Kolbens auch noch überwunden. Der Aufschlag des Kolbens 100 auf das Schlagstück 13 ist also insbesondere durch die mit Vorzündung eintretende Druckluft so gedämpft, dass nur ein relativ sanfter Schlag ausgeübt wird, wie er beim Ausbeulen von Karosserien erforderlich ist.
Die Hohlkehlen 1160 und 1170 an den Kolben kanten sorgen in den beiden Endlagen des Kolbens dafür, dass immer noch ein gewisser Mindestluftraum von den Hohlräumen 100 und 106 übrig bleibt.
Da im vorliegenden Fall nicht die üblichen harten Schläge der bekannten Pressluftwerkzeuge erwünscht sind, kommt es hier auch nicht auf die bei diesen Werkzeugen allgemein übliche gute Abdichtung des Kolbens an, so dass der Kolben 11 keinerlei beson-. dere Abdichtungsmittel benötigt und - wenn auch in geringem Mass - das Vorbeistreichen von Luft an seiner Umfangsfläche u. U. zulässt.
Nach dem oben beschriebenen Arbeitsgang, der mit dem Auftreffen des Kolbens 11 auf das Schlag stück 13 endete, wirkt sich die noch unter den Kolben zuströmende Druckluft im Sinne eines beginnenden Rückhubes aus, bei dem sich in umgekehrter Reihen folge genau das gleiche Arbeitsspiel vollzieht.
Hierbei schlägt der Kolben schliesslich auf die Mutter 12 auf, die bei entsprechender Ausbildung oder Bestückung mit einem Werkzeug ebenfalls zum schlagenden Arbeiten benutzt werden kann.
Die erwähnten Arbeitsspiele wiederholen sich so lange, bis die Pressluftzufuhr durch den Hahn 16 ab- (lestellt wird. Dieser Hahn dient gleichzeitig zum Regulieren des Pressluftdruckes, durch den wiederum die Frequenz des Arbeitsspiels bestimmt wird.
Die Kanäle 104 und 102 zur Herstellung der Verbindung zwischen Zylinderinnenraum und Aussen luft sind im gezeichneten Beispiel noch ergänzt durch weitere Kanäle 103 und 105, da es beim Umfassen des Gerätes mit der Hand vorkommen kann, dass die Kanäle 102 und 104 von Fingern geschlossen werden. Die erwähnten Kanäle 102 bis 105 können, da durch sie die verbrauchte Druckluft austritt, auch so ange ordnet werden, dass sie in Fällen, in denen von der Arbeitsstelle Material- und dergleichen Staub weg geblasen werden soll, die Abluft entsprechend führen. Die Kanalausmündungen können auch mit entspre chenden Ansätzen für die Luftführung versehen sein.
Es sind auch andere Fälle denkbar, in denen das Beblasen der Arbeitsstelle mit Luft zweckmässig ist, wie beispielsweise dann, wenn das Gerät in Verbin dung mit einem Messer als Werkzeug zum Abhäuten eines Tieres verwendet wird.
Compressed air work device The invention relates to a compressed air work device which is designed to be grasped with one hand and which has a piston which can be moved in a cylinder and can be alternately acted upon by means of compressed air for impacting the work tool of the device, for example a cleat or a spherical hammer, in particular for dent removal from car bodies.
Precisely for this bulging of motor vehicle superstructures, the working device according to the invention can be designed as a compressed air-operated small hammer, that is, as a handy small tool that can be grasped by one hand.
The device according to the invention is expediently designed so that the individual strokes of the tool are so soft that the slight deformations required especially when treating car bodies can be carried out sensitively without excessively stressing the deformed material.
The invention consists in the fact that the piston, designed as a free-flight piston, has compressed air ducts and control grooves in such a design and arrangement that the parts of the cavity of the cylinder adjoining its two end faces alternately via the respective associated channels and when the piston moves back and forth Control grooves come into connection with a compressed air supply common to both parts and the piston alternately comes to rest against the two end walls of the cylinder.
Thus, the subject matter of the invention is a compressed air working device which forms out without special valves, works reliably and can be kept so small that it can be used as a handheld device.
The tool of this type can, however, instead of bulging bodies by using appropriate tools for cleaning welds, or with the help of a knife as a tool for peeling off the skins of slaughtered animals or the like.
The channels and grooves are preferably formed and arranged in such a way that the piston only comes to a stop when counterpressure is overcome against the cylinder walls. Furthermore, a design and arrangement of the channels or grooves is preferred such that the piston comes to a stop with the aid of its kinetic energy, overcoming the counter pressure of fresh compressed air supplied.
The free-flight piston preferably has two annular grooves embedded in its circumference, each of which is connected to an axial bore of the piston, each of which begins in an end face of the piston. The annular grooves are expediently arranged and designed in such a way that in each of the end positions of the free-flight piston one of the annular grooves is opposite the junction of the compressed air supply line into the cylinder room, but the other one faces the opening in the cylinder chamber of a duct connected to the outside air.
The two end faces of the free-flight piston expediently have a step on their outer edge which, in the respective end position of the free-flight piston, forms an annular groove with the end face of the cylinder.
Known compressed air impact devices have an axially displaceable to the cylinder mounted tool which is moved by the compressed air piston and an additional restoring force, such as a spring.
In the case of the device according to the invention, especially with small tools, the tool, for example an anvil, a knife, can be attached to the cylinder in a fixed and immovable manner at least indirectly, whereby a good striking effect can nevertheless be achieved. The tool can be attached immovably directly to the cylinder, but a hammer can also be attached immovably to the cylinder and the tool can also be attached immovably in this.
It is useful here to let the tool or the hammer reach into the cylinder space in such a way that the free-flying piston can hit it. The arrangement of the tool is preferably interchangeable, so that the tool can be used to perform different work.
In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically; 1 shows a longitudinal section through a compressed air working device with a hammer tool, with a free-flight piston in one end position in the cylinder with an indicated worker grasping the device, FIG. 2 the pneumatic hammer with the piston in an intermediate position and FIG Jackhammer with the piston in its other end position in the cylinder,
the same-. early represents the second starting position of the piston.
The one-handed (finger 20 Fig. 1) to be grasped cylinder 10 of the compressed air tool has an inner continuous cylindrical cavity, the ends of which are designated in the drawing with 100 and 106 and in which the piston 11 is axially freely displaceable. The rear face of the cylinder is closed by a nut 12 threaded into the cylinder 10, the other face by a hammer 13 which carries the tool 14.
Channels 101 to 105 are arranged in the wall of the cylinder 10. The channel 101 connects the inner cavity of the cylinder 10 with the compressed air supply line 15, the inlet of the compressed air being regulated by means of a tap 16; the two channels 103 and 105 run in the axial direction, whereas the two channels 102, 104 are arranged in the radial direction and lead from the interior to the outside. The piston 11 has two annular grooves 110, 111, into each of which a radially extending blind bore 112 and 113 opens; these in turn are connected via an axially extending bore 114 or 115 to the end face 116 or 117 of the piston.
The striking piece 13 is fastened to the cylinder housing 10 by means of a conical bolt 17 in such a way that it cannot be axially displaced relative to this. This insert 13 has a threaded transverse bore 132 and a further, axially extending bore 131 on the outer end face; the threaded hole 132 is used to receive a locking screw 18, with means of which the inserted into the hole 131 shaft 140 of the tool, according to the drawing of a striker 14, is attached. The parts 10, 13 and 14 thus form a rigid unit.
In order to bring the working device into a position ready for work, one of its end faces must be opened slightly or held down so that the piston 11 can reach one or the other of its starting positions, as shown in FIGS. 1 and 3 are shown. The piston is in the starting position shown in Fig. 1 Darge, in which the piston 11 touches the nut 12 with its end face 117 (the gap between the piston and nut in the drawing is only chosen for the sake of clarity), so the Compressed air via the channels 101, 110, 112 and 115 gives access to the annular space 1170 formed by the piston in the cylinder and the entire upper cylinder cavity part 106.
From this moment on, the full pressure of the compressed air network from z. B. 6 at. As a result, the piston 11 is moved downwards and receives a supply of compressed air as long as the annular groove 110 is still overlapping with the channel 101. When the piston has covered a downward path corresponding to the diameter of the channel 101, the supply of fresh compressed air is ended. During a short initial section of this piston travel, the air trapped in the other cylinder end space 100 still has the opportunity to escape through the channel 104 into the open.
In the further course of this path piece of the length of the diameter of the channel 101, the compression of the air enclosed in the space 100 begins.
At the end of the above-mentioned section of the path (this piston position is shown in FIG. 2), even after the inflow of fresh compressed air has ceased, the compressed air of several atmospheres overpressure that has penetrated into space 106 still has a pushing effect due to its expansion against the increasingly compressed air cushion in space 100 the piston 11 until the decreasing pressure in space 106 is equal to the increasing pressure in space 100. With the help of the kinetic energy inherent in it, the piston now moves on, especially since there is no significant negative pressure in the space 106, because the annular groove 110 reaches the channel 104 and thus a connection between the cavity 106 from about the time the pressure is equalized and the free atmosphere is established.
In doing so, the lower edge of the annular groove 111 finally reaches the channel 101, so that from there fresh compressed air reaches the cavity 100 via the channels 113 and 114. This occurs in one. A moment when the piston 11 with its end face 116 is only a very short distance from the striking surface 130 of the striking piece 13. This path is also overcome by the kinetic energy of the piston, contrary to the incipient flow of compressed air to the space 100. The impact of the piston 100 on the hammer 13 is thus dampened in particular by the compressed air entering with preignition so that only a relatively gentle blow is exerted, as is required when denting car bodies.
The fillets 1160 and 1170 on the piston edges ensure in the two end positions of the piston that a certain minimum air space is still left from the cavities 100 and 106.
Since the usual hard blows of the known compressed air tools are not desired in the present case, the good sealing of the piston, which is generally customary with these tools, is not important here, so that the piston 11 does not have any special. Their sealing means needed and - albeit to a small extent - the brushing of air on its peripheral surface u. U. allows.
After the operation described above, which ended with the impact of the piston 11 on the impact piece 13, the compressed air flowing under the piston acts in the sense of a beginning return stroke, in which exactly the same work cycle takes place in reverse order.
Here, the piston finally hits the nut 12, which, if appropriately designed or equipped with a tool, can also be used for hammering work.
The work cycles mentioned are repeated until the compressed air supply is turned off by the cock 16 (. This cock also serves to regulate the compressed air pressure, which in turn determines the frequency of the work cycle.
The channels 104 and 102 for establishing the connection between the interior of the cylinder and the outside air are supplemented by additional channels 103 and 105 in the example shown, since when the device is grasped with the hand it can happen that the channels 102 and 104 are closed by fingers. The above-mentioned channels 102 to 105, since the used compressed air exits through them, can also be arranged in such a way that they lead the exhaust air accordingly in cases where material and the like dust is to be blown away from the work site. The channel openings can also be provided with appropriate approaches for the air flow.
Other cases are also conceivable in which it is useful to blow air at the workplace, such as when the device is used in conjunction with a knife as a tool for skinning an animal.