Es sollte ein Gerät dieser Art geschaffen werden, das imstande ist, Nägel rasch und präzise einzutreiben, wobei auch durch eine entsprechend rasche Zufuhr der Nägel zu sorgen war. Das erfindungsgemässe Nageleintreibgerät ist im Patentanspruch und Besonderheiten eines Ausführungsbeispiels sind in den Unteransprüchen umschrieben.
Die beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. Es zeigen:
Fig. 1 einen Aufriss des Gerätes, teilweise im Vertikalschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Fig. 1, die Fig. 3 und 4 zwei einander ähnliche Schnitte eines Teiles des Gerätes, zu welchem der bereits in Fig. 1 gezeigte Hauptkolben gehört, in anderen Betriebsstellungen,
Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie B-B der Fig. 1,
Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Fig. 5,
Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie C-C der Fig. 1, die Fig. 8-12 Querschnitte, welche verschiedene Arbeitsstellungen eines Nagelzufuhrmechanismus veranschaulichen,
Fig. 13 einen Querschnitt nach der Linie D-D der Fig. 1, welcher einen Arbeitszustand beim Laden von Nägeln von maximaler Länge veranschaulicht,
Fig. 14 einen der Fig.
13 ähnlichen Querschnitt, der einen Arbeitszustand beim Laden von Nägeln in verringerter Anzahl veranschaulicht,
Fig. 15 einen Querschnitt eines Nagelmagazins, in welchem kürzere Nägel geladen sind,
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer Nagelplazierungsplatte, die schon in Fig. 13 gezeigt ist, und
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Ringes zum Einstellen einer Lage der Nagelplazierungsplatte.
Es wird zuerst der Gesamtaufbau des in Fig. 1 veranschaulichten Nageleintreibgerätes beschrieben.
An einer Seite eines Gehäuses ist ein Griffteil 2 vorgesehen, mit 3 ist eine Druckluftkammer bezeichnet, die einen feststehenden Zylinder 4 umgibt und sich auch in den Griffteil 2 hineinerstreckt. Im Zylinder 4 arbeitet ein Hauptkolben 5, an dessen Unterseite ein Nageleintreibglied befestigt ist. Am oberen Ende des Zylinders ist ein Absperrschieber 7 koaxial angeordnet, der mit dem oberen Rand des Zylinders 4 in Anlage gebracht werden kann, um die innerhalb und ausserhalb dieses Zylinders gelegenen Räume voneinander zu trennen. Dieser Schieber arbeitet in einer Ringkammer 8, die im Kopfteil des Gehäuses ausgebildet ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, hat der Schieber 7 oben einen grösseren Querschnitt als unten, dies zur Ermöglichung der Auf- und Abwärtsbewegung des Schiebers durch entsprechende Druckunterschiede.
Der untere Teil des Schiebers ist als Flansch 9 ausgebildet, der bei der Aufwärtsbewegung des Schiebers mit einem Ringsitz 11 in Anlage kommt, der an einem im Gehäusekopf eingesetzten oberen Puffer 10 ausgebildet ist. Bei von diesem Ringsitz abgehobenem Flansch 9 wird die obere Kammer des Zylinders 4 mit der Aussenatmosphäre in Verbindung gesetzt durch einen Kanal 12 hindurch, der im Gehäusekopf vorgesehen ist. Der zwischen dem Zylinder 4 und dem Gehäuse 1 gelegene Raum ist durch eine Querwand in einen oberen und einen unteren Teil unterteilt, wobei der obere Teil die schon erwähnte Luftkammer 3 bildet, wogegen der untere Teil einen Luftbehälter 13 bildet für die Rückführung des Kolbens. Während der Aufwärtsbewegung des Schiebers 7 befindet sich die Luftkammer 3 in Verbindung mit der im Zylinder 4 über dem Kolben 5 gelegenen Raum.
Die schon erwähnte Ringkammer 8 steht durch einen in einem Rohr befindlichen Luftkanal 14 mit einer Kammer 15 in Verbindung; diese kann durch ein abzugbetätigtes Ventil abwechslungsweise mit einer in die Druckluftkammer 3 einmündenden Ventilöffnung 17 bzw. mit einer in die Atmosphäre ausmündenden Öffnung 18 in Verbindung gesetzt werden. Das Ventil 16 ist federbelastet, so dass in Ruhelage die Verbindung zur Öffnung 18 abschliesst. Es kann durch einen von Hand betätigbaren Mechanismus entgegen dem Federdruck betätigt werden. Durch einen Kanal 19 steht die Kammer 15 auch mit einem Luftleitteil 20 in Verbindung und weiter mit einem Gehäuse 21, in dem ein noch zu beschreibender Nagelvorschubkolben arbeitet.
Der untere Teil des Zylinders 4 hat ein enges Loch 22 und ein weiteres Loch 23. Ersteres dient zum Ablassen von Druckluft aus dem Zylinder 4 zum Behälter 13, wenn sich der Kolben 5 an ihr vorbei nach unten bewegt hat und eben seine untere Endlage erreicht. Die weitere Öffnung 23 ist noch weiter unten angeordnet und dient zum Einlass von Druckluft aus dem Behälter 13 zur Beaufschlagung des Hauptkolbens 5 und Rückführung desselben in seine obere Endlage.
Ein Ringpuffer 24 ist im unteren Teil des Zylinders 4 angeordnet, damit der Hauptkolben 5 nicht auf die untere Ab schlusswand des Zylinders 4 aufschlägt. Zuunterst im Zylinder 4 ist eine scheibenförmige Membran 25 vorgesehen, deren zentrales Loch vom Nageleintreibglied 6 durchsetzt ist, wobei die Wirkung eine solche ist, dass die unter dem Hauptkolben 5 befindliche Luft während dem Abwärtshub dieses letzteren nicht in nennenswertem Ausmass komprimiert wird. Diese Luft kann nach Durchdringen der Öffnung in der Membran 25 durch einen Kanal 26 hindurch in die Atmosphäre abfliessen.
Bei der Abwärtsbewegung des Hauptkolbens 5 wird das Nageleintreibglied 6 nach unten gestossen zum Eintreiben von Nägeln, wie noch zu beschreiben sein wird, und zwar durch einen Teil 27 hindurch. Das Gerät besitzt ein Nagelmagazin 28, in welchem die Nägel durch eine Magazinkappe 29 unter Druck gehalten werden, um anschliessend am Gehäuse 21 vorbei in den Teil 27 zu gelangen. Das Gehäuse 21 ist mit einer Türe 30 ausgerüstet, die frei geöffnet und geschlossen werden kann, wobei bei geöffneter Tür der Nagelvorschub überwacht werden kann.
Die mit dem abzugbetätigten Ventil 16 in Verbindung stehende Luftkammer 15 ist auch einerseits durch den Kanal 14 mit der Ringkammer 8 und anderseits durch den Kanal 19 mit einem Kanal 31 im Luftleitteil 20 verbunden (Fig. 2). Der Luftbehälter 13 steht mit einem Nagelvorschubkolben in Verbindung, so wie dies im einzelnen weiter unten beschrieben wird, und zwar durch einen Kanal 32, 33 hindurch.
Es wird nun die Arbeitsweise des Gerätes beschrieben.
Es sei zuerst auf den Ruhezustand eingegangen, der in Fig. 1 dargestellt ist. Das Schliesselement des handbetätigten Ventils 16 ist dann unter Federdruck nach unten gestossen, und es gelangt Druckluft aus der Druckluftkammer 3 durch die Ventilöffnung 17 zur Luftkammer 15 und von dort zur Ringkammer 8 durch den Luftkanal 14 hindurch und auch zu einem Schnellauslasskolben durch die Luftkanäle 19 und 31 hindurch. Die in der Ringkammer 8 wirkende Druckluft drückt den Schieber 7 nach unten gegen das obere Ende des Zylinders 4, wodurch die Verbindung der oberen Zylinderkammer mit der Druckluftkammer 3 unterbrochen ist. Dagegen steht diese obere Zylinderkammer mit der Atmosphäre in Verbindung durch den Kanal 12 hindurch, weil der Flansch 9 den Schieber 7 von dem Ringsitz 11 des oberen Puffers 10 abgehoben ist.
Von dem Kanal 31 abströmende Druckluft umgeht den noch im einzelnen zu beschreibenden Schnellauspuffkolben und betätigt einen Nagelvorschubkolben zwecks Herbeiführung eines Nagelvorschubes.
Zum Einleiten eines Nageleintreibvorganges aus diesem Ruhezustand wird das Ventil 16 von Hand betätigt (Fig. 3), wodurch die Ventilöffnung 17 geschlossen und die Ventil öffnung 18 geöffnet wird, um die Luftkammer 15 mit der Atmosphäre in Verbindung zu setzen. Demzufolge wird die Ringkammer 8 entlüftet und das Gleichgewicht der von oben und von unten auf den Schieber 7 wirkenden Drücke aufgehoben, was eine Aufwärtsbewegung des Schiebers (Fig. 3) durch den in der Kammer 3 wirkenden Luftdruck zur Folge hat. Bei dieser Aufwärtsbewegung des Schiebers 7 kommt dessen Flansch 9 am Sitz 11 des oberen Puffers 10 zur Anlage, und es kann nun Druckluft aus der Kammer 3 in den Raum über dem Hauptkolben 5 fliessen.
Letzterer wird durch solche Druckluft nach unten gestossen und dementsprechend das Nageleintreibglied 6 im Teil 27 nach unten gestossen zur Einwirkung auf den dort befindlichen Nagel.
Der Hauptkolben 5 gelangt dabei in die Lage nach Fig. 4, in welcher er auf den unteren Puffer aufstösst. Es wird dann Luft aus der unter dem Kolben 5 gelegenen Zylinderkammer in die Atmosphäre abgelassen durch die Öffnung 26 und das Loch in der Membran 25. Bei der Vervollständigung des Abwärtshubes des Kolbens 5 gelangt Druckluft aus der oberen Zylinderkammcr 4 in den Luftbehälter 13 durch die enge Öffnung 22. Diese Druckluft strömt dann durch die Kanäle 32 und 33 (Fig. 2) zur Betätigung des Nagelvorschubkolbens, so wie dies weiter im einzelnen beschrieben wird.
Es folgt nun der Vorgang für die Rückführung des Hauptkolbens 5.
Beim Loslassen des Ventils 16 wird dessen Schliesselement unter Federdruck nach unten gestossen in die Lage nach Fig. 1.
wodurch die Ventilöffnung 18 geschlossen wird und Druckluft aus der Kammer 3 in die Kammer 15 gelangt durch die Öffnung 17 hindurch. Demzufolge steigt der Druck in der Ringkammer 8 so weit an, bis er grösser ist als der Druck, der auf die Unterseite des Schiebers 7 wirkt; damit wird der Schieber 7 nach unten bewegt. Der Schieber 7 kommt demzufolge mit dem oberen Rand des Zylinders 4 in dichtende Anlage, um dadurch die Verbindung der Luftkammer 3 mit dem Inneren des Zylinders 4 zu unterbrechen. Des weiteren wird der Flansch 9 des Schiebers 7 vom Sitz 11 abgehoben, wodurch Druckluft aus dem Zylinder 4 in die Atmosphäre abströmen kann durch den Kanal 12.
Von den beiden Öffnungen im unteren Teil des Zylinders 4 stellt die engere Öffnung 22 natürlich einen grösseren Strömungswiderstand entgegen als die weitere Öffnung 23; dies hat zur Folge, dass wenn der Druck im Zylinder 4 abfällt, Luft aus dem Behälter 13 durch die weitere Öffnung 23 hindurch einfliesst, um auf die Unterseite des Hauptkolbens 5 zu wirken und diesen nach oben zu bewegen. Die Verbindung der unteren Zylinderkammer mit der Atmosphäre durch das Loch in der Membran 25 behindert eine solche Aufwärtsbewegung des Kolbens 5 nicht, weil der Druck auf die Unterseite des Kolbens 5 zu niedrig ist, um die Membran 25 in Öffnungszustand zu verbiegen.
Die in die Luftkammer 15 gelangte Druckluft gelangt durch die Kanäle 19 und 31 hindurch zum weiter unten beschriebenen Schnellauslasskolben und sie gelangt auch zum Nagelvorschubkolben zwecks Betätigung desselben, damit der nächste einzutreibende Nagel in das untere Ende des Teiles 27 gelangt.
Es folgt nun eine Beschreibung des Aufbaues des Nagelvorschubmechanismus unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6 und 7.
Die Fig. 5 (Querschnitt nach der Linie B-B der Fig. 1) veranschaulicht einen Nagelvorschubkolben 34, der in einer Bohrung 35 des Gehäuses 21 arbeitet. Die Bohrung 35 ist am rechtseitigen Ende durch einen Verschluss- und Anschlagzapfen 36 verschlossen. Am freien Ende der Kolbenstange 37 ist mittels eines Stiftes 39 eine Nagelvorschubklinke 38 schwenkbar gelagert. Eine Feder 40 ist bestrebt, diese Klinke in der in Fig. 5 gezeigten Ruhelage zu halten. Ein Paar von Zähnen 41 und 45, die solchen eines Sägeblattes ähnlich sind, sind am vorderen Ende der Nagelvorschubklinke 38 vorgesehen. Der erste Zahn 41, der sich am äussersten Ende der Klinke befindet, hat eine Kante 44 zum Durchschneiden eines Stahldrahtes 43, der eine Vielzahl von Nägeln 42 miteinander verbindet.
Der zweite Zahn 45 hält einen Nagel 42 unmittelbar hinter dem ersten Zahn 41 und fördert ihn zum unteren Ende des Teiles 27. Der Abstand zwischen den Zähnen 41 und 45 ist kleiner als der Abstand der Nägel 42, die durch den Draht 43 miteinander verbunden sind.
An der Innenseite der Tür 30 ist eine Nagelrückhalteklinke 48 um einen Stift 46 angelenkt und sie wird durch eine Feder 47 gegen den Nagel 42 und die Nagelvorschubklinke 38 ge gedrückt. Diese Nagelrückhalteklinke 48 hat einen Vorsprung 49 mit einer Fläche, die so geneigt ist, dass sie den Vorschub der Nägel 42 keinen nennenswerten Widerstand entgegenstellt; dieser Vorsprung verhindert aber eine Rückwärtsbewegung der Nägel 42 anlässlich der Rückwärtsbewegung der Nagelvorschubklinke 38 (nach rechts in Fig. 5).
Wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist, ist die Nagelvorschubklinke 38 mit Nuten versehen für den Durchlass der die Nägel miteinander verbindenden Drähte 43 und 43,. Die Vorschubklinke 38 hat auch eine Nut zur Aufnahme des Vorsprunges 49.
Es folgt nun eine Beschreibung des Aufbaues im Bereich eines Schnellauspuffkolbens unter Bezugnahme auf die Fig. 7.
Zum schnellen Auslass von Luft aus der innerhalb der Bohrung 35 gelegenen Kammer 50 vor dem Nagelvorschubkolben 34 ist ein Kanal 51 vorgesehen, welcher in eiile zylindrische Kammer im Teil 53 ausmündet, der das Gehäuse eines Schnellauslasskolbens oder Schiebers 52 bildet. Dieser Schnellauslasskolben 52 hat einen Luftkanal 55 in seiner Stange 54. In die Kammer des Teiles 53 ist ein ringförmiges Führungsglied 57 eingesetzt, das einen dem Kanal 51 gegenüberliegenden Kanal 56 besitzt und abdichtend sowohl an der Kolbenstange 54 wie auch an der Innenwandung des Teiles 53 anliegt. Der Kanal 56 steht nicht nur mit dem Kanal 51 in Verbindung, sondern auch mit dem Kanal 55, und zwar durch eine Öffnung 58 in der Kolbenstange 54. Bei dem vom Kolben 52 entfernten Ende der Kolbenstange 54 hat der Teil 53 eine Öffnung 59, welche auf die Atmosphäre ausmündet.
In einer Stirnwand einer Luftkammer 60, die über (links in der Zeichnung) dem Schnellauslasskolben 51 vorhanden ist, ist eine Öffnung 61 vorgesehen, welche auf den Luftkanal 31 im Luftleitteil 20 ausmündet. Bei dem vom Kolben entfernten Ende der Kolbenstange (rechts in der Zeichnung) ist die Stirnwand des Teiles 53 mit einem Ventilsitz 63 ausgerüstet, der beim Anliegen an der Stirnseite 62 der Kolbenstange 54 die ff- nung 59 vom Kanal 55 trennt. Eine Luftkammer 64 innerhalb des Teils 53 zwischen dem Führungsglied 57 und dem Kolben 52 steht mit dem Kanal 55 in Verbindung durch eine enge Öffnung 65, die in der Stange 54 vorgesehen ist.
Der Nagelvorschubmechanismus arbeitet wie folgt:
Wenn bei Betätigung des Ventils 16 dessen Schliesselement in die Lage nach Fig. 3 gebracht wird, so wird die Luftkammer 15 durch die Ventilöffnung 18 hindurch entlüftet.
Der Nagelvorschubmechanismus befindet sich dabei in der in den Fig. 5 und 7 gezeigten Ruhelage und die in der Kammer 60 und im Kanal 55 enthaltene Druckluft entweicht in die Atmosphäre durch die Kanäle 19 und 31 (Fig. 2). Weil die enge Öffnung 65 in der Kolbenstange 54 stark drosselnd wirkt, fällt der Druck in der Kammer 64 nicht rasch ab. Demzufolge wird der Schnellauspuflkolben 52 nach links (Fig. 8 und 11) bewegt unter dem Einfluss der sich in der Kammer 64 expandierenden Druckluft. Der Hauptkolben 5 bleibt demzufolge in seiner in den Fig. 5 und 9 gezeigten Lage. Wenn die Stirnfläche 62 der Kolbenstange 54 sich vom Ventilsitz 63 abhebt, so wird der Zentralkanal 55 geöffnet zur Atmosphäre hin durch die Öffnung 59 hindurch.
Auch wird die Luftkammer über dem Nagelvorschubkolben 34 mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt durch den Kanal 51, den Luftdurchlass 56, die Öffnung 58, den Zentralkanal 55 und die Öffnung 59 hindurch. Wenn danach der Hauptkolben 5 seine untere Endlage erreicht, wie in Fig. 4, d. h. wenn das Eintreiben eines Nagels vollzogen ist, strömt Druckluft durch die enge Öffnung 22, den Luftbehälter 13, die Luftdurchlässe 32 und 33, um unter den Nagelvorschubkolben 34 zu gelangen (Fig. 9).
Dadurch wird dieser Kolben 34 zurückbewegt (nach rechts in Fig. 9 und 10) und die Luft aus der Kammer 50 demzufolge ausgestossen, wobei der Kolben 34 auf den Zapfen 36 aufstösst. Diese Bewegung des Nagelvorschubkolbens 34 nach rechts wird rasch ausgeführt, weil die Kammer 50 vorgängig mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt worden ist durch den Kanal 51, den Luftdurchlass 56, die Öffnung 58, den Luftdurchlass 55 und die Öffnung 59 hindurch wie vorhin beschrieben.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, schwingt die Nagelvorschubklinke 58 nach oben (im Uhrzeigersinn) um den Stift 39 und bewegt sich nach rechts mit dem Kolben 34. Sobald der Rückzug des Nagelvorschubkolbens 34 vollzogen ist, drückt die Feder 40 die Klinke 38 nach unten zwischen zwei Nägel, so wie in Fig. 12 gezeigt. Beim Betätigen des Ventils 16 im Sinne des Schliessens der Ventilöffnung 18 und Öffnens der Ventilöffnung 17 gelangt Druckluft aus der Kammer 3 in die Kammer 60 durch die Ventilöffnung 17, den Behälter 15, die Luftdurchlässe 19 und 31 und die Öffnung 61 hindurch. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Schnellauspuffkolben 52 in seine Ausgangslage nach Fig. 7 zurückkehrt und dabei die Öffnung 59 verschliesst.
Die Luft gelangt dann in die Kammer 50 durch den Luftdurchlass 55, die Öffnung 58, den Luftdurchlass 56 und den Kanal 51 hindurch, wodurch der Nagelvorschubkolben 34 in seine vorgeschobene Lage nach Fig. 5 zurückbewegt wird. Der zweite Zahn 45 bewegt dabei den zweiten Nagel 42 nach links um einen Schritt und zugleich wird der erste bzw. vorderste Nagel 42 in den Kanal im Teil 27 vorgeschoben. Da die Teilung zwischen den Zähnen 41 und 45 kleiner ist als jene zwischen aufeinanderfolgenden Nägeln 42, wird der vorderste Nagel 42 perfekt in diesen Kanal eingeschoben. Die Schneidkante 44 am vorderen Ende des ersten Zahnes 41 durchtrennt dann den Verbindungsdraht 43, sobald der Treiber 6 den Nagel 42 bewegt, wobei der vordere Zahn auch die Abwärtsbewegung des Drahtes 43 verhindert.
Das Gerät weist ein Nagelmagazin auf, das in seinen Einzelheiten in den Fig. 13 bis 17 dargestellt ist. Dieses in Fig. 1 zusammenfassend mit 28 bezeichnete Nagelmagazin weist im Zentrum seines kopfförmigen Gehäuses 66 einen aufwärtsragenden Zylinder 67 auf, ein Nagelplazierungsglied 68 ist vorgesehen, das hauptsächlich aus einer flachen Kreisringscheibe besteht. Des weiteren ist ein Lageeinstellring 65 vorgesehen, der an der Innenseite der Mantelwand des Gehäuses 66 fixiert ist und es ermöglicht, die Lage des Nagelplazierungsgliedes 68 einzustellen. Dieser Ring hat mehrere Fenster 70 (Fig. 17), deren Boden mehrere in Stufen gegeneinander versetzte Auflageflächen 71, 72, 73 bildet. Das Nagelplazierungsglied 68 hat eine rohrförmige Nabe 74, die auf dem Zylinder 67 sitzt.
Das Glied 68 wird fixiert durch unter Kraftaufwand erfolgendem Einsetzen einer Feder 75 in den Ringraum zwischen 67 und 74 und Einsetzen eines Stiftes in Ausnehmungen eines Abdeckringes 76 und auch des Zylinders 67. Wie aus der Fig. 16 ersichtlich ist, sind an der Peripherie der Scheibe des Nagelplazierungsgliedes Vorsprünge 78 vorhanden, die dazu bestimmt sind, in die Fenster 70 des Ringes 69 einzugreifen und dort auf den Sätzen von Auflageflächen 71, 72 oder 73 aufzuliegen. Ein Druckglied 79 ist im Zylinder 67 eingesetzt und wird dort durch eine Feder 80 nach oben gedrückt.
Der Magazindeckel 29 hat eine hutähnliche Form, wobei sein zentraler Teil als Knopf 82 nach oben ragt. Der Deckel ist mit einem zentralen Schaft 83 versehen, der einen verdeckten unteren Abschnitt 84 hat. Ein rotationssymmetrisches Nagelpressglied 85 ist auf den oberen Teil des Schaftes 83 aufgeschoben und drückt von oben her auf die Nägel 87, die als konisch gewickelte Packung eingeladen sind, unter der Wirkung einer Feder 86, die zwischen dem Pressglied 85 und dem Knopf 82 des Magazindeckels 29 eingesetzt ist. Im verdeckten unteren Abschnitt 84 des Schaftes 83 ist ein nach unten ausmündender Schlitz 88 vorgesehen, der oben eine querverlaufende Verlängerung hat, an deren Ende eine Vertiefung vorhanden ist, in welcher der Stift in Ruhelage aufliegt.
Das Laden der Nägel geht wie folgt vor sich. Je nach der Länge der Nägel wird das Nagelplazierungsglied 68 gehoben und gegen den Widerstand der Feder 75, damit die Vorsprünge 78 anstatt auf den Auflageflächen 71 auf den Auflageflächen 72 oder 73 aufzuliegen kommen. Die Fig. 13 zeigt einen Zustand, in welchem lange Nägel zur Verwendung gelangen, wogegen die Fig. 15 einen Zustand zeigt, bei welchem kurze Nägel Verwendung finden. Danach wird der Schaft 83 des Magazindeckels 29 in dem Hohlzylinder 67 eingesetzt unter Herabdrücken des Druckgliedes 79 entgegen dem Widerstand der Feder 80, und es wird der Stift 77 eingesetzt in die Vertiefung am Ende des Schlitzes 88.
Dadurch ist der Magazindeckel 29 am Magazingehäuse 66 angebracht und das Nagelpressglied 85 drückt dann immer auf eine Anzahl von durch breite zusammengehaltenen Nägeln 87 unbekümmert um die noch verbleibende Anzahl von solchen Nägeln (Fig. 14).
Das beschriebene Gerät hat mannigfache Vorteile. Da der Nagelvorschubkolben 34 pneumatisch betätigt wird in Abstimmung auf den Hauptkolben 5, kann keine verdrehte oder verspätete Betätigung des Nagelvorschubvorganges erfolgen.
Die Verwendung von pneumatischem Druck eliminiert die Notwendigkeit einer mechanischen Verriegelung und es entfällt die Möglichkeit von Störungen, die von einer solchen Verriegelung herrühren könnten.
Dank dem Vorhandensein einer Vorrichtung, welche die rasche Abströmung von Arbeitsdruckluft zum Nagelvorschubkolben ermöglicht, wird ein rasches und zuverlässiges Arbeiten des Nagelvorschubmechanismus gewährleistet. Während mit herkömmlichen Nageleintreibgeräten ermöglicht das oben beschriebene Gerät, pro Zeiteinheit eine grössere Anzahl von Nägeln einzutreiben.
Der nachgiebige Eingriff des Nagelvorschubkolbens mit der Nagelvorschubklinke ermöglicht einen weichen Nagelvorschubvorgang, wodurch ein rasches Arbeiten und eine lang andauernde Betriebsfähigkeit gewährleistet werden. Dank dem Vorhandensein einer Schneidkante am vorderen Ende der Nagelvorschubklinke wird ein genaues Abschneiden der die Nägel miteinander verbindenden Drähte erreicht, wobei dieses Abschneiden auf den Nageleintreibvorgang zeitlich abgestimmt ist.
Weil ein Nagelplazierungsglied mit flachem Boden vorgesehen ist und auf dieses eine konisch gewickelte Packung von Nägeln gedrückt wird unter Federeinwirkung, bleibt die Lage der Nagelabgabestelle am Magazin unverändert unbekümmert um die Anzahl von noch im Magazin verbliebenen Nägeln.
Schliesslich ist noch darauf hinzuweisen, dass dieses pneumatisch betätigte Nageleintreibgerät vielfältige Anwendungszwecke findet, unbekümmert um die Länge der Verwendung findenden Nägel, dies weil eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche es ermöglicht, die Höhenlage des Nagelplazierungs gliedes im Magazin zu verändern.
A device of this type was to be created which is able to drive in nails quickly and precisely, whereby a correspondingly rapid supply of the nails had to be ensured. The nail driving device according to the invention is described in the patent claim and the features of an embodiment are described in the subclaims.
The accompanying drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention.
Fig. 1 is an elevation of the device, partially in vertical section,
2 shows a cross section along the line A-A of FIG. 1, FIGS. 3 and 4 show two similar sections of part of the device to which the main piston already shown in FIG. 1 belongs, in other operating positions,
Fig. 5 is a cross section along the line B-B of Fig. 1,
Fig. 6 shows a cross section along the line A-A of Fig. 5,
Fig. 7 is a cross section along the line C-C of Fig. 1, Figs. 8-12 are cross sections which illustrate different working positions of a nail feed mechanism,
Fig. 13 is a cross section along the line D-D of Fig. 1, which illustrates a working condition when loading nails of maximum length,
14 one of the FIGS.
13, similar cross section, illustrating a working state in loading nails in a reduced number,
15 shows a cross section of a nail magazine in which shorter nails are loaded;
Fig. 16 is a perspective view of a nail placement plate already shown in Fig. 13 and
Fig. 17 is a perspective view of a ring for adjusting a position of the nail placement plate.
The overall structure of the nail driving device illustrated in FIG. 1 will first be described.
A handle part 2 is provided on one side of a housing, and 3 denotes a compressed air chamber which surrounds a stationary cylinder 4 and also extends into the handle part 2. In the cylinder 4, a main piston 5 works, on the underside of which a nail driving member is attached. At the upper end of the cylinder, a gate valve 7 is arranged coaxially, which can be brought into contact with the upper edge of the cylinder 4 in order to separate the spaces located inside and outside this cylinder. This slide works in an annular chamber 8 which is formed in the head part of the housing. As can be seen from FIG. 1, the slide 7 has a larger cross section at the top than at the bottom, this to enable the slide to move up and down by means of corresponding pressure differences.
The lower part of the slide is designed as a flange 9 which, when the slide moves upwards, comes into contact with an annular seat 11 which is designed on an upper buffer 10 inserted in the housing head. With the flange 9 lifted from this ring seat, the upper chamber of the cylinder 4 is connected to the outside atmosphere through a channel 12 provided in the housing head. The space between the cylinder 4 and the housing 1 is divided by a transverse wall into an upper and a lower part, the upper part forming the air chamber 3 already mentioned, while the lower part forms an air container 13 for the return of the piston. During the upward movement of the slide 7, the air chamber 3 is in communication with the space in the cylinder 4 above the piston 5.
The already mentioned annular chamber 8 is connected to a chamber 15 through an air duct 14 located in a pipe; this can be connected alternately with a valve opening 17 opening into the compressed air chamber 3 or with an opening 18 opening into the atmosphere by a trigger-operated valve. The valve 16 is spring-loaded so that the connection to the opening 18 closes in the rest position. It can be operated against the spring pressure by a manually operated mechanism. Through a channel 19, the chamber 15 is also connected to an air guiding part 20 and further to a housing 21 in which a nail feed piston, which will be described later, works.
The lower part of the cylinder 4 has a narrow hole 22 and another hole 23. The former is used to discharge compressed air from the cylinder 4 to the container 13 when the piston 5 has moved past her downwards and has just reached its lower end position. The further opening 23 is arranged even further down and serves for the inlet of compressed air from the container 13 to act on the main piston 5 and return it to its upper end position.
A ring buffer 24 is arranged in the lower part of the cylinder 4 so that the main piston 5 does not strike the lower end wall of the cylinder 4. At the bottom of the cylinder 4 is a disk-shaped membrane 25, the central hole of which is penetrated by the nail driving member 6, the effect being that the air located under the main piston 5 is not compressed to any significant extent during the downward stroke of the latter. After passing through the opening in the membrane 25, this air can flow out through a channel 26 into the atmosphere.
During the downward movement of the main piston 5, the nail driving member 6 is pushed down for driving nails, as will be described later, through a part 27. The device has a nail magazine 28 in which the nails are held under pressure by a magazine cap 29 in order to then pass the housing 21 into the part 27. The housing 21 is equipped with a door 30 which can be freely opened and closed, and the nail advance can be monitored when the door is open.
The air chamber 15 connected to the trigger-operated valve 16 is also connected on the one hand through the channel 14 to the annular chamber 8 and on the other hand through the channel 19 to a channel 31 in the air guide part 20 (FIG. 2). The air reservoir 13 is connected to a nail feed piston, as will be described in detail below, through a channel 32, 33.
The operation of the device will now be described.
The idle state shown in FIG. 1 will be discussed first. The closing element of the manually operated valve 16 is then pushed downwards under spring pressure, and compressed air flows from the compressed air chamber 3 through the valve opening 17 to the air chamber 15 and from there to the annular chamber 8 through the air duct 14 and also to a quick-release piston through the air ducts 19 and 31 through. The compressed air acting in the annular chamber 8 presses the slide 7 downwards against the upper end of the cylinder 4, whereby the connection between the upper cylinder chamber and the compressed air chamber 3 is interrupted. In contrast, this upper cylinder chamber is in communication with the atmosphere through the channel 12 because the flange 9 lifts the slide 7 from the ring seat 11 of the upper buffer 10.
Compressed air flowing out of the channel 31 bypasses the rapid exhaust piston to be described in detail and actuates a nail feed piston for the purpose of bringing about a nail feed.
To initiate a nail driving process from this idle state, the valve 16 is actuated by hand (Fig. 3), whereby the valve opening 17 is closed and the valve opening 18 is opened to connect the air chamber 15 with the atmosphere. As a result, the annular chamber 8 is vented and the equilibrium of the pressures acting on the slide 7 from above and below is canceled, which results in an upward movement of the slide (FIG. 3) by the air pressure acting in the chamber 3. During this upward movement of the slide 7, its flange 9 comes to rest on the seat 11 of the upper buffer 10, and compressed air can now flow from the chamber 3 into the space above the main piston 5.
The latter is pushed down by such compressed air and accordingly the nail driving member 6 is pushed down in part 27 to act on the nail located there.
The main piston 5 reaches the position according to FIG. 4, in which it encounters the lower buffer. Air is then released into the atmosphere from the cylinder chamber located below the piston 5 through the opening 26 and the hole in the diaphragm 25. On completion of the downward stroke of the piston 5, compressed air from the upper cylinder chamber 4 enters the air reservoir 13 through the narrow Port 22. This pressurized air then flows through channels 32 and 33 (Fig. 2) for actuation of the nail feed piston, as will be further described in detail.
The procedure for returning the main piston 5 now follows.
When the valve 16 is released, its closing element is pushed downwards under spring pressure into the position according to FIG. 1.
whereby the valve opening 18 is closed and compressed air from the chamber 3 passes into the chamber 15 through the opening 17. As a result, the pressure in the annular chamber 8 increases until it is greater than the pressure which acts on the underside of the slide 7; so that the slide 7 is moved downwards. The slide 7 consequently comes into sealing contact with the upper edge of the cylinder 4, thereby interrupting the connection between the air chamber 3 and the interior of the cylinder 4. Furthermore, the flange 9 of the slide 7 is lifted from the seat 11, as a result of which compressed air can flow out of the cylinder 4 into the atmosphere through the channel 12.
Of the two openings in the lower part of the cylinder 4, the narrower opening 22 naturally presents a greater flow resistance than the further opening 23; This has the consequence that when the pressure in the cylinder 4 drops, air flows in from the container 13 through the further opening 23 in order to act on the underside of the main piston 5 and move it upwards. The communication of the lower cylinder chamber with the atmosphere through the hole in the diaphragm 25 does not hinder such an upward movement of the piston 5 because the pressure on the underside of the piston 5 is too low to bend the diaphragm 25 in the open state.
The compressed air that has entered the air chamber 15 passes through the channels 19 and 31 to the quick release piston described below and also reaches the nail feed piston for the purpose of actuating the same so that the next nail to be driven reaches the lower end of the part 27.
A description will now be given of the structure of the nail advancing mechanism with reference to FIGS. 5, 6 and 7.
FIG. 5 (cross section along line B-B of FIG. 1) illustrates a nail feed piston 34 which works in a bore 35 of the housing 21. The bore 35 is closed at the right-hand end by a locking and stop pin 36. At the free end of the piston rod 37, a nail feed pawl 38 is pivotably mounted by means of a pin 39. A spring 40 tries to keep this pawl in the rest position shown in FIG. A pair of teeth 41 and 45 similar to those of a saw blade are provided on the front end of the nail feed pawl 38. The first tooth 41, which is located at the extreme end of the pawl, has an edge 44 for cutting through a steel wire 43 which connects a plurality of nails 42 together.
The second tooth 45 holds a nail 42 immediately behind the first tooth 41 and conveys it to the lower end of the part 27. The distance between the teeth 41 and 45 is smaller than the distance between the nails 42, which are connected to one another by the wire 43.
On the inside of the door 30 a nail retention pawl 48 is hinged about a pin 46 and it is pressed by a spring 47 against the nail 42 and the nail feed pawl 38 ge. This nail retaining pawl 48 has a projection 49 with a surface which is inclined so that it does not offer any appreciable resistance to the advance of the nails 42; However, this projection prevents a backward movement of the nails 42 on the occasion of the backward movement of the nail feed pawl 38 (to the right in FIG. 5).
As can be seen from FIG. 6, the nail feed pawl 38 is provided with grooves for the passage of the wires 43 and 43, which connect the nails to one another. The feed pawl 38 also has a groove for receiving the projection 49.
A description will now be given of the structure in the area of a quick exhaust piston with reference to FIG. 7.
For the rapid discharge of air from the chamber 50 located within the bore 35 in front of the nail feed piston 34, a channel 51 is provided which opens into a cylindrical chamber in the part 53, which forms the housing of a rapid discharge piston or slide 52. This quick release piston 52 has an air channel 55 in its rod 54. An annular guide member 57 is inserted into the chamber of the part 53, which has a channel 56 opposite the channel 51 and rests in a sealing manner both on the piston rod 54 and on the inner wall of the part 53 . The channel 56 is not only in communication with the channel 51, but also with the channel 55, through an opening 58 in the piston rod 54. At the end of the piston rod 54 remote from the piston 52, the part 53 has an opening 59 which empties into the atmosphere.
In an end wall of an air chamber 60, which is present above (on the left in the drawing) the quick release piston 51, an opening 61 is provided which opens onto the air channel 31 in the air guide part 20. At the end of the piston rod remote from the piston (on the right in the drawing), the end wall of part 53 is equipped with a valve seat 63 which separates the opening 59 from the channel 55 when it rests against the end face 62 of the piston rod 54. An air chamber 64 within the part 53 between the guide member 57 and the piston 52 is in communication with the channel 55 through a narrow opening 65 provided in the rod 54.
The nail advance mechanism works as follows:
If, upon actuation of the valve 16, its closing element is brought into the position according to FIG. 3, the air chamber 15 is vented through the valve opening 18.
The nail feed mechanism is in the rest position shown in FIGS. 5 and 7 and the compressed air contained in the chamber 60 and in the channel 55 escapes into the atmosphere through the channels 19 and 31 (FIG. 2). Because the narrow opening 65 in the piston rod 54 has a strong throttling effect, the pressure in the chamber 64 does not drop rapidly. As a result, the quick exhaust piston 52 is moved to the left (FIGS. 8 and 11) under the influence of the compressed air expanding in the chamber 64. The main piston 5 accordingly remains in its position shown in FIGS. 5 and 9. When the end face 62 of the piston rod 54 lifts off the valve seat 63, the central channel 55 is opened to the atmosphere through the opening 59.
The air chamber above the nail feed piston 34 is also placed in communication with the atmosphere through the channel 51, the air passage 56, the opening 58, the central channel 55 and the opening 59. When the main piston 5 then reaches its lower end position, as in FIG. H. when a nail has been driven, pressurized air flows through the narrow opening 22, the air reservoir 13, the air passages 32 and 33 to pass under the nail advancing piston 34 (FIG. 9).
As a result, this piston 34 is moved back (to the right in FIGS. 9 and 10) and the air is consequently expelled from the chamber 50, with the piston 34 pushing against the pin 36. This movement of the nail advancing piston 34 to the right is carried out rapidly because the chamber 50 has previously been placed in communication with the atmosphere through the channel 51, the air passage 56, the opening 58, the air passage 55 and the opening 59 as previously described.
As shown in Figure 10, the nail feed pawl 58 swings up (clockwise) about the pin 39 and moves to the right with the piston 34. Once the nail feed piston 34 has retracted, the spring 40 pushes the pawl 38 down between two nails as shown in FIG. When the valve 16 is actuated in the sense of closing the valve opening 18 and opening the valve opening 17, compressed air passes from the chamber 3 into the chamber 60 through the valve opening 17, the container 15, the air passages 19 and 31 and the opening 61. In this way it is achieved that the quick exhaust piston 52 returns to its starting position according to FIG. 7 and thereby closes the opening 59.
The air then passes into the chamber 50 through the air passage 55, the opening 58, the air passage 56 and the channel 51, as a result of which the nail feed piston 34 is moved back into its advanced position according to FIG. 5. The second tooth 45 moves the second nail 42 to the left by one step and at the same time the first or foremost nail 42 is advanced into the channel in part 27. Since the pitch between teeth 41 and 45 is smaller than that between successive nails 42, the foremost nail 42 is inserted perfectly into this channel. The cutting edge 44 at the front end of the first tooth 41 then cuts through the connecting wire 43 as soon as the driver 6 moves the nail 42, the front tooth also preventing the wire 43 from moving downwards.
The device has a nail magazine, which is shown in detail in FIGS. 13-17. This nail magazine, which is denoted by 28 in FIG. 1, has an upwardly projecting cylinder 67 in the center of its head-shaped housing 66, a nail placement member 68 is provided, which mainly consists of a flat circular ring disk. Furthermore, a position adjusting ring 65 is provided, which is fixed on the inside of the jacket wall of the housing 66 and enables the position of the nail placement member 68 to be adjusted. This ring has several windows 70 (FIG. 17), the bottom of which forms several bearing surfaces 71, 72, 73 offset from one another in steps. The nail placement member 68 has a tubular hub 74 that sits on the cylinder 67.
The member 68 is fixed by forcefully inserting a spring 75 into the annular space between 67 and 74 and inserting a pin into the recesses of a cover ring 76 and also of the cylinder 67. As can be seen from FIG. 16, on the periphery of the disk of the nail placement member there are projections 78 which are intended to engage in the windows 70 of the ring 69 and to rest there on the sets of bearing surfaces 71, 72 or 73. A pressure member 79 is inserted in the cylinder 67 and is there pressed by a spring 80 upwards.
The magazine cover 29 has a hat-like shape, with its central part protruding upwards as a button 82. The lid is provided with a central shaft 83 which has a concealed lower portion 84. A rotationally symmetrical nail pressing member 85 is pushed onto the upper part of the shaft 83 and presses from above on the nails 87, which are loaded as a conically wound pack, under the action of a spring 86 which is positioned between the pressing member 85 and the button 82 of the magazine cover 29 is used. In the concealed lower section 84 of the shaft 83 a downward opening slot 88 is provided, which has a transverse extension at the top, at the end of which there is a depression in which the pin rests in the rest position.
The loading of the nails goes as follows. Depending on the length of the nails, the nail placement member 68 is raised and against the resistance of the spring 75, so that the projections 78 come to rest on the support surfaces 72 or 73 instead of the support surfaces 71. Fig. 13 shows a state in which long nails are used, while Fig. 15 shows a state in which short nails are used. Then the shaft 83 of the magazine cover 29 is inserted into the hollow cylinder 67 while pressing down the pressure member 79 against the resistance of the spring 80, and the pin 77 is inserted into the recess at the end of the slot 88.
As a result, the magazine cover 29 is attached to the magazine housing 66 and the nail pressing member 85 then always presses on a number of nails 87 held together by wide, unconcerned about the remaining number of such nails (FIG. 14).
The device described has many advantages. Since the nail feed piston 34 is actuated pneumatically in coordination with the main piston 5, no twisted or delayed actuation of the nail feed process can take place.
The use of pneumatic pressure eliminates the need for mechanical interlocking and eliminates the possibility of interference that could result from such interlocking.
Thanks to the presence of a device which enables the rapid outflow of compressed air to the nail feed piston, a quick and reliable operation of the nail feed mechanism is guaranteed. While with conventional nail driving devices, the device described above enables a larger number of nails to be driven in per unit of time.
The resilient engagement of the nail advancing piston with the nail advancing pawl enables a smooth nail advancement process, which ensures quick work and long-term operability. Thanks to the presence of a cutting edge at the front end of the nail feed pawl, precise cutting of the wires connecting the nails to one another is achieved, this cutting being coordinated with the nail driving process.
Because a nail placement member with a flat bottom is provided and a conically wound pack of nails is pressed onto this under the action of a spring, the position of the nail delivery point on the magazine remains unchanged, regardless of the number of nails remaining in the magazine.
Finally, it should be pointed out that this pneumatically operated nail driving device has a wide range of uses, regardless of the length of the nails used, because a device is provided which allows the height of the nail placement member to be changed in the magazine.