DE1226050B - Steuerventileinrichtung fuer ein mit Druckluft betriebenes Arbeitsgeraet, insbesondere zum Eintreiben von Klammern, Naegeln od. dgl. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 25 c

Deutsche Kl.: 87 a-18

Nummer: 1226 050

Aktenzeichen: H 400691 c/87 a

Anmeldetag: 29. Juli 1960

Auslegetag: 29. September 1966

Die Erfindung betrifft eine Steuerventileinrichtung für ein mit Druckluft betriebenes Arbeitsgerät, insbesondere zum Eintreiben von Klammern, Nägeln oder ähnlichen Befestigungsmitteln mit einem einzigen Hub des Arbeitskolbens. Das Steuerventil 5 dieser Steuerventileinrichtung verbindet den Arbeitszylinder des Geräts entweder in der Ruhestellung mit der Außenluft oder in der Betriebsstellung mit der Druckluftleitung. Zur selbsttätigen Axialverschiebung des als Stufenkolben ausgebildeten Steuerventils in die Betriebs- und Ruhestellung dient dabei ein gleichachsig zu ihm angeordnetes, mittels einer Handhabe zu betätigendes Auslöseventil, das als Ventilstößel eiuen Verbindungskanal beeinflußt, der einen vorzugsweise im hohlen Handgriff des Geräts vorgesehenen, dauernd an die Druckluftleitung angeschlossenen Druckluftzuführkanal mit einer Stufenkolbenstirnfläche des Steuerventils verbindet. Das Auslöseventil kann dabei mit einem geringen manuellen Kraftaufwand betätigt werden. 2a

Bei einer bekannten Steuerventileinrichtung dieser Art ist der von dem Auslöseventil beeinflußte Verbindungskanal zwischen dem Druckluftzuführkanal und der Stufenkolbenstirnfläche des Steuerventils in einer in den Gerätkörper eingesetzten Buchse angebracht, die einen Ventilsitz des Auslöseventils trägt. In diese Steuerventilbuchse ist eine weitere Buchse verstellbar eingeschraubt, die den Stößel des Auslöseventils führt und einen weiteren Ventilsitz für diesen trägt. Durch Verstellen dieser Buchse kann der Hub des Auslöseventils geändert und den jeweiligen Betriebsverhältnissen angepaßt werden. Der in der Steuerventilbuchse angebrachte Verbindungskanal seifet sich in einem seitlich zu dieser Buchse im Gehäusekörper eingelassenen Umgehungskanal fort, der über das Steuerventil zu dem Druckluftvorratsraum führt. Eine derartige Ausbildung und Anordnung des Veürbindungskanals sowie der beiden Ventilbuchsen macht den Aufbau der Steuerventileinrichtung umständlich und aufwendig, da das Steuerventil und das Auslöseventil unabhängige Bauteile sind, die durch den im Gehäusekörper eingearbeiteten Verbindungskanal voneinander getrennt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventileinrichtung der eingengs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei geringem manuellem Kraftaufwand zum Öffnen des Steuerventils eine einfache und raumsparende Bauweise erreicht wird. Gemäß der Erfindung ist der Verbindungskanal zwischen dem Druckluftzuführkanal und der Stufenkolbenstirnfläche des Steuerventils axial durch das stufenkolbenförmige Steuerventil hindurchgeführt.

Steuerventileinrichtung für ein mit Druckluft
betriebenes Arbeitsgerät, insbesondere zum
Eintreiben von Klammern, Nägeln od. dgl.

Anmelder:

Dieter Haubold, Hannover, Lützowstr. 8-10

Als Erfinder benannt:

Dieter Volkmann, Neustadt am Rübenberge

Das Steuerventil und das Auslöseventil bilden dadurch eine zusammenhängende Bauteilgruppe, die leicht in eine Bohrung des Gehäusekörpers eingesetzt und aus dieser ausgebaut werden kann und eine gedrängte Bauweise der Ventileinrichtung ermöglicht. Außerdem ist zum Öffnen des Steuerventils nur ein geringer Druck erforderlich, der der Differenz der Kolbenflächen des stufenkolbenförmigen Steuerventils entspricht und ohne Gefahr einer Ermüdung von dem Finger des Arbeiters ausgeübt werden kann. Der das Steuerventil durchsetzende Verbindungskanal besteht nach einem Merkmal der Erfindung aus einer im Auslöseventilstößel von oben her angebrachten langen Axialbohrung, von deren unterem Ende Querbohrungen abgezweigt sind, die in einen unterhalb des stufenkolbenförmigen Steuerventils befindlichen Ventilgehäuseraum münden. Hierbei ist auf dem begrenzt axial bewegbaren Auslöseventilstößel das entsprechend hohl ausgebildete Steuerventil aus der Ruhe- in die Betriebsstellung, und umgekehrt, verschiebbar gelagert. Zweckmäßig hat das obere Ende des Auslöseventilstößels in der Ruhestellung von einem festen, dachförmigen Abschlußteil des dauernd mit dem Druckluftzuführkanal verbundenen oberen Ventilgehäuseraumes einen Abstand, der dem Hub des Auslöseventilstößels entspricht, so daß das stufenkolbenförmige Steuerventil, dessen als Hilfskolben vorgesehenes unteres Ende eine größere wirksame Fläche hat als das als Hauptkolben vorgesehene obere Ende, entgegen dem Druck der in dem Druckluftzuführkanal und dem oberen Ventilgehäuseraum befindlichen Druckluft in seiner als Ruhestellung vorgesehenen oberen Endstellung gehalten wird. In dieser Endstellung sperrt es den Zutritt von Druckluft aus dem Druckluftzuführkanal in den zum Arbeitszylinder führenden Kanal. Damit dieser Bewegung des Steuerventils kein Gegendruck

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entgegenwirkt, ist ein unterer Teil des Auslöseventil- Fig. 4 den Längsschnitt eines Steuerventils mit stößeis vorzugsweise als Ventilkegel ausgebildet, der Hilfsventil, wobei die Fig. 2 bis 4 in größerem Maßin der Schließlage einen für den unteren Ventil- stab gezeichnet sind.

gehäuseraum vorgesehenen Entlüftungskanal ab- Das in F i g. 1 gezeigte, mit Druckluft betriebene schließt, in dem das untere Ende des Auslöseventil- 5 Handgerät zum Eintreiben von Klammern besteht stößeis axial geführt ist. Auf diese Weise wird-das aus einem als Handgriff ausgebildeten hohlen Ge-Auslöseventil gleichzeitig mit. dem Öffnen des Steuer- häusekörper 1, der mit einem Stutzen 2 zum Anschluß ventils entlüftet. Auch ist es hierdurch möglich, den aii eine Druckluftleitung versehen ist. In dem hohlen Hub des manuell betätigten Auslösegliedes bis auf Handgriff befindet sich ein dauernd an die Drucketwa 0,5 mm zu verringern, während bisher ein Hub io luftleitung angeschlossener Druckluftzuführkanal 3, von etwa 7 bis 8 mm erforderlich war. Trotz dieses der zu einem Vorratsraum erweitert ist und über ein geringen Hubes wird ein großer Durchströmquer- Steuerventil 4 mit einem zum Arbeitszylinder des schnitt des Steuerventils schlagartig geöffnet, so daß Geräts führenden Kanal 5 in Verbindung steht. In der-Arbeitskolben des Geräts mit dem vollen Druck— dem Arbeitszylinder ist der-Schlagkolben 6-in- beder Antriebsdruckluft beaufschlagt und mit großer 15 kannter Weise geführt und betätigt einen Stößel, der Geschwindigkeit vorgetrieben wird. Er erzeugt daher die Klammern aus dem im linieren Teil des Gehäuseeine hohe Schlagkraft für das Eintreiben der Be- körpers 1 vorgesehenen Magazin in das Werkstück festigungsmittel.... "".-.-. . treibt. Das Steuerventil4 ist in ein einen Teil des

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist Gehäusekörpers 1 bildendes Ventilgehäuse 11. ein-

der Verbindungskanal teilweise durch eine im Schaft zo gesetzt und an seinem unteren Ende als Auslösestift 8

des axial bewegbaren stufenkolbenförmigen Steuer- ausgebildet, der mittels eines um einen Zapfen 9

ventils von oben her" angebrachte Axialbohrung und schwenkbaren Betätigungshebels 10 zum Öffnen des

teilweise durch eine als ihre Verlängerung nach unten Steuerventils nach oben gedrückt werden kann. Das

vorgesehene, im Ventilgehäuse fest angeordnete Ventilgehäuse 11 enthält noch einen Entlüftungf-

Hülse gebildet. Vorzugsweise ist die Axialbohrung 25 kanal 7, der geöffnet ist, wenn die Verbindung zwi-

des Schaftes des stufenkolbenförmigen Steuerventils sehen den Dru.ckluftkanälen 3 und 5 unterbrochen,

in dessen Ruhestellung, in" der es- den Zutritt von d. h. das Steuerventil 4 geschlossen ist.

Druckluft aus dem Druckluftzuführkanal in den zum Für die erfindungsgemäße Ausgestaltung des

Arbeitszylmder führenden Kanal sperrt, nach unten Steuerventils zeigen die.Fig.2 bis 4 ^verschiedene,

hin durch ein Auslöseventil abgesperrt, das den Zu- 30 Ausführüngsbeispiele.

tritt von Druckluft zu dem unter dem Steuerventil _ Bei der Ausführungsform;gemäß Fig. 2 ist in eine befindlichen Ventilgehäuseraum verhindert. Letzterer glatte Bohrung, des Ventilgehäuses 41 des Eintriebist durch Entlüftungskanäle mit der Außenluft ver- geräts. ein Zylinder 42 eingesetzt, der einen, .in. ;.däs bunden, wobei' dem, Auslöseventil ein besonderes Ventilgehäuse 41 eingelassenen dachförmigen Ab-Auslöseglied so zugeordnet ist, daß es in der Ruhe- 35 schlußteil 43 hat und; gegen das Ventilgehäuse:.41 stellung die Entlüftungskanäle offenhält, diese je- durch die beiden Dichtungsringe 44 abgedichtet ist. doch bei der Bewegung in die Betriebsstellung ab- In dem Zylinder 42 ist ein Auslöseventilstößel 45 ansperrt und..das Auslöseventil öffnet. Zweckmäßig ist geordnet, auf dem .ein.Ventilkörper 46 verschiebbar hierbei das Auslöseventil in der gemeinsamen Mittel- gelagert ist. Dieser ist als Stufenkolben mit einem als achse, des Schaftes des Steuerventils sowie des Aus- 4° Steuerventil dienenden, oberen .Kauptkolben.47 äusr lösegliedes angeordnet, wodurch sich eine besonders _: gebildet, der den Druclduftzuführkanal 48 absperrt gedrängte Bauweise ergibt. und mit. einer Dichtungseinlage 49 versehen ist, die

Es empfiehlt sich, das Auslöseventil als Kugelventil in der Schließlage an einer als Ventilsitz dienenden

auszubilden und in der unbeweglichen Hülse an- Schulter 50 des Zylinders 42 anliegt. Den unteren Teil

zuordnen, die von dem kolbenartig erweiterten unte- 45 des Ventilkörpers 46 bildet ein Hilfskolben 51 von

ren Ende des Steuerventilschaftes umschlossen und größerem Durchmesser als der Hauptkolben 47. Der

durch Kanäle mit dem unter dem Steuerventil he- Hilfskolben 51 ist in dem im Durchmesser ver-

findlichen Ventilgehäuseraum verbunden ist. Das größerten Teil 52* des Zylinders 42 geführt und gegen

obere Ende des stufenkolbenförmigen Steuerventils diesen durch einen in einer Ringnut 53 angeordneten

ist dabei zweckmäßg als Hauptkolben vorgesehen, 5° Dichtungsring 54 von kreisförmigem Querschnitt ab-

der in der Ruhestellung den Zutritt von Druckluft gedichtet. Der Auslöseventilstößel45 ist durch einen

aus dem Druckluftzüführkanal in den zum Arbeits_T in eine Ringnut 55 eingesetzten Dichtungsring 56

zylinder führenden Kanal sperrt, während das andere gegen den Ventilkörper 46 abgedichtet.

Ende des Steuerventils als Hilfskolben dient, wobei Der Zylinder 42 ist unten unter Zwischenschaltung

dessen wirksame Fläche größer ist als die des Haupt- 55 eines Dichtungsringes: 57 durch eine Bodenplatte 58

kolbens, so daß das Steuerventil entgegen dem Druck abgeschlossen, die durch einen Gewindering 59 in

der in dem Druckluftzüführkanal befindlichen Druck- dem Ventilgehäuse 41 gehalten und in der Achsmitte

luft in die Betriebsstellung bewegt wird. - mit einer Bohrung 60 versehen ist, in der das als

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungs- Auslösestift 61 ausgebildete untere Ende des Auslösebeispiele einer gemäß der Erfindung ausgebildeten 60 ventilstößel 45 geführt ist. Letzterer ist von einer Steuerventileinrichtung für ein mit Druckluft betrie- Axialbohrung 62 durchsetzt, von deren unterem Ende benes Klammereintreibgerät veranschaulicht. Es zeigt Qüerbohrungen 63 abgezweigt sind, die in einen

Fig. 1 die Ansicht-bzw, den teilweisen Schnitt des unterhalb des Steuerventils. 51_:. "befindlichen JVeafit·

mit Druclduf t betriebenen Handgeräts zum Eintreiben gehäuseraum 70 münden. Das obere Ende des VentÜ-

von Klammern od. dgl., 65 stößeis 45 ragtin den Druckluftzüführkanal.48 gand

Fig. 2 den Längsschnitt des Steuerventils, - hat von dem mit einer Dichtungseinlage 64 versehe;-

Fig.3 den Längsschnitt einer anderen Ausfüh- nen dachförmigen Abschlußteil43 einen geringen

rungsform des Steuerventils, ., Abstand in ;der Größenordnung von .etwa 0,5-mm,

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Welcher Abstand dem Hub des als Auslöseglied die- löseventilstößel 45 infolge der Schwerkraft wieder nenden, von dem Betätigungshebel 10 (F i g. 1) be- nach unten, und der Spalt zwischen seinem oberen

wegbaren Stiftes 61 entspricht. Ende und der Dichtungseinlage 64 des Abschlußteils

Der obere Teil des Zylinders 42 ist von dem zum 43 wird geöffnet, so daß Druckluft aus dem Zuführ-Arbeitszylinder führenden Kanal 65 durchsetzt, der 5 kanal 48 durch die lange Axialbohrung 62 sowie die

in der dargestellten Schließlage über einen ring- Querbohrungen 63 strömt und durch Beaufschlagen

förmigen Zwischenraum 66 zwischen Ventilkörper des Hilfskolbens 51 den Ventilkörper 46 nach oben

46 und Zylinder 42 in Verbindung mit dem Ent- in die Schließlage bringt.

lüftungskanal 67 steht. Dieser ist durch die Dichtungs- Die Steuerventileinrichtung gemäß F i g. 2 kann in

einlage 49 auch gegen den Druckluftzuführkanal 48 io Einzelheiten eine andere Ausgestaltung erhalten, wie

abgedichtet. dies beispielsweise in F i g. 3 veranschaulicht ist, die

Das untere Ende des Auslöseventilstößels 45 ist das in F i g. 1 dargestellte Ventil 4 in größerem Maß-

durch einen Dichtungsring 68 gegen die Bodenplatte stab zeigt.

58 des Zylinders 52 abgedichtet und weist einen Das einen Teil des Gerätkörpers bildende Ventil-Ventilkegel 69 auf, der in der Schließlage dichtend 15 gehäuse 11 (Fig. 3) ist mit einer oben abgesetzten an einer kegelförmigen Erweiterung der einen Ent- zylindrischen Bohrung 141 versehen, in die eine lüftungskanal bildenden Bohrung 60 der Bodenplatte Buchse 142 eingesetzt ist, deren oberes, als Kappe 143 58 ,anliegt. ausgebildetes Ende über eine seitliche Ausnehmung. - In der dargestellten Schließlage des Steuerventils 148 mit dem Druckluftzuführkanal 3 in offener Versteht der Druckluftzuführkanal 48 über den Kanal 62 ao bindung steht. Die Buchse 142 ist gegen das Ventildes Auslöseventilstößels 45 und die Querkanäle 63 in gehäuse 11 durch einen in eine entsprechende Ringoffener Verbindung mit dem unterhalb des Hilfs- nut eingesetzte Dichtungsring 144 von kreisförmigem kolbens befindlichen Ventilgehäuseraum 70, und die Querschnitt sowie gegen die Schulter der Bohrung Druckluft beaufschlagt die Unterseite des Hilfskolbens 141 durch einen Dichtungsring 144' abgedichtet. Die Sh Dieser hat eine größere wirksame Fläche als das 25 Kappe 143 trägt eine zylindrische Dichtungseinlage obere Ende des Hauptkolbens 47, und der Ventil- 164 aus elastischem Werkstoff, die in eine zentrische körper 46 wird infolge der sich hieraus ergebenden Bohrung der Kappe 143 eingesetzt ist.
Dpuckdifferenz in der Schließlage gehalten, wobei der Die Buchse 142 umschließt den Auslöseventilstößel Vqptilgehäuseraum 70 unterhalb des Hilfskolbens 51 45, der im wesentlichen die gleiche Ausbildung hat durch den Dichtungsring68 gegen die Außenluft ab-. 3a wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 und ebengediehtet ist. falls von der langen Axialbohrung 62 durchsetzt ist,

Zum Öffnen des Steuerventils wird der Auslösestift deren unteres Ende über die Querbohrungen 63 in 61 so weit nach oben gedrückt, bis das obere Ende offener Verbindung mit dem von einem glockendes Auslöseventilstößels 45 zur Anlage an die Dich- förmigen Bodenteil 159 begrenzten Ventilgehäusetungseinlage 64 des dachförmigen Abschlußteils 43 35 raum 170 steht. Der Bodenteil 159 ist mittels Gegelangt, wodurch der Kanal 62 gegen die Druckluft winde 158 in die Bohrung 141 eingeschraubt und abgesperrt wird. Gleichzeitig wird der Ventilgehäuse- greift mit seiner Oberkante in eine Eindrehung der raim 70. mit der Außenluft verbunden, da der Ventil- Buchse 142, die dadurch fest in ihrer Lage gehalten kegel 69 sowie der Dichtungsring 68 von der Boden- ist. Der Auslöseventilstößel 45 setzt sich unten in platte 58 abgehoben sind. Die im Ventilgehäuseraum 40 dem an beiden Seiten abgeflachten Auslösestift 61 70; befindliche Druckluft kann daher durch den Ent- fort, der in der Bohrung 60 des Bodenstücks 159 gelüitungskanal 60 entweichen, was durch Abflachung führt ist. Die zwischen den abgeflachten Seiten des von zwei gegenüberliegenden Seiten des zylindrischen Auslösestiftes 61 und der Bohrung 60 gebildeten Ent-Aüslösestiftes 61 beschleunigt wird. lüftungskanäle sind in der in der Zeichnung dar-

Die die obere Stirnfläche des Hauptkolbens 47 be- 45 gestellten Schließlage des Ventils durch eine Scheibe

aufschlagende Druckluft kann jetzt den Ventikkörper 168 aus nachgiebigem Werkstoff abgedichtet, gegen

46i nach unten drücken und den Hauptkolben 47 von die sich ein im Durchmesser vergrößerter Teil 169

dem Ventilsitz 50 abheben, so daß das Steuerventil des Auslöseventilstößels 45 legt,

augenblicklich geöffnet wird und Druckluft von dem Der auf dem Auslöseventilstößel 45 verschiebbar

Dmickluftzuführkanal 48 in den zum Arbeitszylinder 50 geführte Ventilkörper 146 ist in gleicher Weise wie

fü|irenden Kanal 65 strömen kann. Der Ventilkörper der Ventilkörper 46 der F i g. 2 als Stufenkolben mit

46( wird dabei so weit nach unten bewegt, bis der einem Hauptkolben 147 und einem im Durchmesser

Htfskolben 51 an der Bodenplatte 58 anliegt, wo- vergrößerten Hilfskolben 151 ausgebildet. An der

durch gleichzeitig der Entlüftungskanal 67 geschlos- Oberseite des Hauptkolbens 147 ist ein Dichtungsring

sea wird. 55 149 von kreisförmigem Querschnitt in einer entspre-

Zum öffnen des Steuerventils braucht der Auslöse- chenden Ringnut des Hauptkolbens 147 angeordnet,

stift 61 nur um den Abstand des Auslöseventilstößels der sich in der in der Zeichnung dargestellten Schließ-

45 von dem dachförmigen Abschlußteil 43 verscho- lage dichtend gegen eine in die Buchse 142 eingear-

befa zu werden. Neben dem geringen Hub ist nur ein beitete Kegelfläche 150 legt, die die obere Begren-

geringer Kraftaufwand zum Bewegen des Auslöse- 60 _ZUng einer in der Ventilbuchse 142 vorgesehenen zy-

stiftes 61 notwendig. Die Öffnungsbewegung des lindrischen Eindrehung 152 bildet, von der der zum

Ventilkörpers 46 wird durch die Strömung der Druck- Arbeitszylinder führende Druckluftkanal 65 abzweigt,

luft unterstützt, wodurch ein kurzzeitiges schlag- Die zylindrische Eindrehung 152 hat einen größeren

artiges öffnen des Steuerventils gewährleistet ist. Durchmesser als der Hauptkolben 147 und setzt

Das Steuerventil bleibt nur so lange geöffnet, wie 65 sich unten in einer Zylinderfläche 166 fort, deren der Auslösestift 61 über den Betätigungshebel 10 Durchmesser gleich dem des Hauptkolbens 147 ist unter dem Fingerdruck des Arbeiters steht. Wird der und an deren Unterseite der Entlüftungskanal 67 abBetätigungshebel losgelassen, so bewegt sich der Aus- zweigt.

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Der Hilfskolben 151 hat einen größeren Durch- Bodenteils 159 in einfacher Weise ausbauen, so daß

messer als der Hauptkolben 147 und ist in der zylin- z. B. das Auswechseln der am stärksten beanspruch-

drischen Innenfläche des glockenförmigen Bodenteils ten Dichtungsringe 149,154 nur kurze Zeit in An-159 gleitend geführt, gegen die er durch einen in spruch nimmt, da hierbei nur der Auslöseventilstößel

einer Ringnut 153 vorgesehenen Dichtungsring 154 5 45 mit dem Ventilkörper 146 aus der Ventilbuchse

von kreisförmigem Querschnitt abgedichtet ist. 142 herausgezogen zu werden braucht, während letz-

In der dargestellten Schließlage hat das obere Ende tere in der Bohrung 141 des Ventilgehäuses 11 verdes Auslöseventilstößels 45 einen geringen Abstand bleibt. Es ist auch ebenso einfach möglich, die ganze

von der Dichtungseinlage 164 der Kappe 143, so daß Ventilbuchse 142 auszubauen, um die übrigen Dich-

Druckluft aus dem Zuführkanal 3 über die seitliche io tungen oder andere abgenutzte oder unbrauchbar ge-

Ausnehmung 148 in die Axialbohrung 62 des Aus- wordene Teile der Steuerventileinrichtung auszu-

löseventilstößels 45 und die Querkanäle 63 in den wechseln.

Ventilgehäuseraum 170 strömt und die Unterseite des Die Steuerventileinrichtung gemäß F i g. 4 enthält Hilfskolbens 151 beaufschlagt, dessen wirksame Ring- eine Ventilbuchse 72, die in eine Bohrung des Gefläche größer ist als die obere Stirnfläche des Haupt- 15 häusekörpers 71 eingesetzt und gegen diesen durch kolbens 147. Der Ventilkörper 146 wird infolge der Dichtungsringe 73, 74 abgedichtet ist. In der Buchse sich hieraus ergebenden Druckdifferenz nach oben 72 ist der Schaft 75 des stufenkolbenförmigen Steuergedrückt, wobei sich der Dichtungsring 149 dichtend ventils 76 axial beweglich angeordnet, dessen kegelgegen die Kegelfläche 150 legt. Der zum Arbeitszylin- förmig erweitertes oberes Ende eine aus Dichtungsder führende Kanal 65 ist dadurch gegen den Druck- 20 werkstoff bestehende Ventilscheibe 77 trägt. Diese luftzuführkanal 3 abgeschlossen und steht über den Hegt in der in der Zeichnung dargestellten Schließlage Ringraum zwischen dem Ventilkörper 146 und der dichtend auf dem als Ventilsitz 78 ausgebildeten obe-Innenwandung des Zylinders 166 in offener Verbin- ren Ende der Buchse 72 und ist durch eine Metalldung mit dem Entlüftungskanal 67. Der mit Druckluft scheibe 79 sowie einen Sprengring 80 fest mit dem gefüllte Ventilgehäuseraum 170 ist durch die auf der 25 Schaft 75 verbunden. Der dem Druckluftzuführ-Dichtungsscheibe 168 liegende Schulter 169 des Aus- kanal 3 der F i g. 1 entsprechende Kanal 81 steht in löseventilstößels 45 gegen die Außenluft abgedichtet. dauernd offener Verbindung mit einer im Schaft 75

Wenn der Auslösestift 61 nach oben gedrückt wird, von oben her angebrachten langen Axialbohrung 82, legt sich das obere Ende des Auslöseventilstößels 45 die in eine Kammer 83 mündet. Diese ist in dem gegen die Dichtungseinlage 164 der Kappe 143, wo- 30 unteren, als Kolben 84 ausgebildeten Teil des Schafdurch die Axialbohrung 62 verschlossen wird. Die im tes 75 angebracht. Der Kolben 84 ist in dem im Ventilgehäuseraum 170 befindliche Druckluft kann Durchmesser vergrößerten unteren Teil 85 der Vendurch die zwischen den Abflachungen des Auslöse- tilbuchse 72 geführt und trägt eine Dichtungsscheibe Stiftes 61 und der Bohrung 60 gebildeten Entlüftungs- 86. Das untere Ende des Kolbens 84 ist im Durchkanäle nach außen abströmen, da die Schulter 169 35 messer vergrößert und als Hilfskolben 87 ausgebildet, des Auslöseventilstößels 45 von der Dichtungsscheibe unter dem sich der Ventilgehäuseraum 85 α befindet. 168 abgehoben ist. Aus dem Zuführkanal 3 gelangt Der Hilfskolben 87 ist in dem im Durchmesser verDruckluft durch die seitliche Ausnehmung 148 auf größerten unteren Teil 88 der Ventilbuchse 72 gedie Oberseite des Hauptkolbens 147 und drückt den führt und gegen diese durch einen Dichtungsring 89 Ventilkörper 146 nach unten, da auf den Hilfskolben 40 abgedichtet.

151 kein Gegendruck wirkt. Der Dichtungsring 149 In die von dem Kolben 84 umschlossene Kammer wird dadurch schlagartig von der Kegelfläche 150 ab- 83 ist eine Hülse 90 eingesetzt, die gegen die Innengedrückt, und die Druckluft gelangt durch den Kanal wandung des Kolbens 84 durch einen in dessen Ring-65 sofort zum Arbeitszylinder und treibt dessen Ar- nut eingelassenen Dichtungsring 91 abgedichtet ist. beitskolben 6 schlagartig vor. Der Hauptkolben 147 45 Der Boden der Hülse 90 hat eine axiale Bohrung 92, gleitet bei seiner Abwärtsbewegung an der Wandung die durch das als Kugelventil ausgebildete Auslösedes Zylinders 166, und sein Dichtungsring 149 liegt ventil 93 abgesperrt ist. Das Auslöseventil steht unter an dieser dichtend an, so daß der Entlüftungskanal der Wirkung einer Druckfeder 94, die sich an einer in 67 gegen den Kanal 65 wirksam abgedichtet wird. der Hülse 90 befestigten Ringscheibe 95 abstützt.

Hört der Fingerdruck des Arbeiters auf den Aus- 50 Die Hülse 90 ist in einem Ventilgehäuse 97 fest anlösestift 61 auf, so bewegt sich der Auslöseventil- geordnet und besteht mit diesem aus einem Stück, stößel 45 infolge seiner Schwerkraft nach unten. So- Das Ventilgehäuse 97 bildet den unteren Abschluß bald sein oberes Ende außer Berührung mit der der Ventilbuchse 72 und ist unter Zwischenschaltung Dichtungseinlage 164 gelangt, kann Druckluft aus eines Dichtungsringes 96 durch einen mit dem Gedem Zuführkanal 3 wieder durch die lange Axialboh- 55 häusekörper 71 verschraubten Gewindering 98 gehalrung 62 und Querkanäle 63 in den Ventilgehäuseraum ten. Das Ventilgehäuse 97 hat eine zentrische Boh-170 strömen und die Unterseite des Hilfskolbens 151 rung 99 von größerem Durchmesser als die Axialbeaufschlagen, wodurch der Ventilkörper 146 nach bohrung 92. Die Bohrung 99 dient zur Führung des oben in die Schließlage bewegt wird. Bolzens 100 des Auslösegliedes 101, das entweder

Auch hier ist zum Öffnen des Steuerventils nur die 60 unmittelbar oder mittels des Betätigungshebels 10

geringe, dem Abstand des Auslöseventilstößels 45 (F i g. 1) durch Fingerdruck verschoben werden kann,

von der Dichtungseinlage 164 entsprechende Bewe- und hat im unteren Teil mit der Außenluft in Ver-

gung des Auslösegliedes 61 erforderlich, und der bindung stehende Erweiterungskanäle 99 a. Der BoI-

Kraftaufwand ist gleichfalls nur gering, da die Strö- zen 100 ist gegen die Bohrung 99 durch einen Dich-

mung der Druckluft das Öffnen des Steuerventils 65 tungsring 102 abgedichtet und setzt sich oben in einem

unterstützt. Stift 103 fort, der beim Aufwärtsbewegen des Aus-

Die Ventilbuchse 142 mit dem Ventilkörper 146 lösegliedes 101 gegen die Kugel des Auslöseventils 93

läßt sich nach Herausschrauben des glockenförmigen stößt und sie gegen den Druck der Feder 94 von ihrem

Sitz abhebt. An der Übergangsstelle der Hülse 90 und des Ventilgehäuses 97 sind radiale Bohrungen 104 angebracht, die mit der axialen Bohrung 92 sowie dem Ventilgehäuseraum 85 a in Verbindung stehen. Von der Ventilbuchse 72 zweigen der zum Arbeitszylinder führende Druckluftkanal 105 und der Entlüftungskanal 106 ab.

In der in F i g. 4 dargestellten Ruhelage des Steuerventils verbindet das Auslöseglied 101 den Ventilgehäuseraum 85 α unter dem Hilfskolben 87 durch die unteren Erweiterungskanäle 99 α der Bohrung 99 mit der Außenluft. Der Drackluftzuführkatiäl 81 ist durch die auf dem Ventilsitz 78 aufliegende Ventilscheibe 77 abgesperrt, und der Arbeitszylinder steht über den Kanal 105 und den Entlüftungskanal 106 in Verbindung mit der Außenluft. Der Druck der Druckluft im Kanal 81 pflanzt sich über die lange Axialbohrung 82 des Schaftes 75 in die Kammer 83 fort. Das Auslöseventil 93 wird daher außer durch die Feder 94 durch Druckluft auf seinen Sitz gedrückt und sperrt die Bohrung 92 ab. Auf der Unterseite des Hilfskolbens 87 herrscht kein Überdruck, weil der Ventilgehäuseraum 85 a unter dem Hilfskolben 87 über die Kanäle 104, 99 und 99 a mit der Außenluft in Verbindung steht.

Zum Öffnen des Ventils wird das Auslöseglied 101 manuell so weit nach oben bewegt, bis der Stift 103 die Kugel des Auslöseventils 93 anhebt und der Dichtungsring 102 die Bohrung 99 gegen die Außenluft absperrt. Aus der Kammer 83 kann jetzt Druckluft durch die geöffnete Bohrung 92 und die radialen Kanäle 104 in den unterhalb des Hilfskolbens 87 befindlichen Ventilgehäuseraum 85 α gelangen. Da die wirksame Fläche des Hilfskolbens 87 größer ist als die dauernd von Druckluft belastete Ventilscheibe 77, wird der Ventilschaft 75 nach oben bewegt, wodurch die Ventilscheibe 77 von ihrem Sitz 78 abgehoben und der Kanal 105 mit dem Druckluftzuführkanal 81 verbunden wird. Die Druckluft kann nun in den Arbeitszylinder strömen und den Schlagkolben des Geräts beaufschlagen, und zwar wegen des großen Innendurchmessers der Ventilbuchse 72 mit geringem Strömungswiderstand. Gleichzeitig verschließt der nach oben verschobene Kolben 84 den Entlüftungskanal 106, der durch die an der Oberseite des KoI- bens 84 angeordnete Scheibe 86 gegen die Druckluft abgedichtet ist.

Hört der Fingerdruck auf das Auslöseglied 101 auf, so wird das Auslöseventil 93 durch die Feder 94 Sowie die in der Kammer 83 befindliche Druckluft auf seinen Sitz gedrückt und verschließt die Bohrung 92, wodurch die Zufuhr der Druckluft zum Hilfskolben 87 unterbrochen wird. Die Druckluft im Druckluftzuführkanal 81 drückt jetzt auf die Ventilscheibe 77 und bewegt den Ventilschaft 75 in die Schließlage, in der der Kanal 105 vom Druckluftzuführkanal 81 abgesperrt und mit dem Entlüftungsianal 106 verbunden ist.

■ Das Öffnen des Steuerventils erfordert nur einen geringen Hub des Auslösegliedes 101 sowie eine geringe Auslösekraft, und das Steuerventil wird schlagartig mit großem Durchtrittsquerschnitt geöffnet.

Da das die Bohrung 92 beherrschende Auslöseventil 93 gleichachsig zu dem von der Ventilscheibe 77 und ihrem Sitz 78 gebildeten Steuerventil angeordnet ist und sämtliche Teile der Ventileinrichtung von der Ventilbuchse 72 umschlossen sind, die in eine Bohrung des Gehäusekörpers 71 eingesetzt ist, läßt sich das Steuerventil in dieser sowie den übrigen Ausführungsformen leicht einbauen. Zum Ausbau braucht nur der Gewindering 98 gelöst zu werden, worauf entweder das gesamte Steuerventil mit der Ventilbuchse 72 oder nur der Ventilschaft 75 nach unten herausgezogen werden kann. Die am stärksten beanspruchten Dichtungselemente 77, 89 und 91 können daher im Bedarfsfall schnell und ohne längere Betriebsunterbrechungen ausgewechselt werden.

Die Erfindung ist für druckluftbetriebene Arbeitsgeräte mit Kolben, insbesondere für Handgeräte, von Vorteil, mit denen rasch nacheinander Nägel oder Klammern eingeschlagen werden sollen, und ermöglicht wegen der geringen Auslösekraft eine wesentliche Steigerung der Arbeitsleistung der Geräte. Dies ist besonders für die in der Massenfertigung benutzten Eintreibgeräte für Klammern, Nägel usw. von erheblicher Bedeutung.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Steuerventileinrichtung für ein mit Druckluft betriebenes Arbeitsgerät, insbesondere zum Eintreiben von Klammern, Nägeln oder ähnlichen Befestigungsmitteln mit einem einzigen Hub des Arbeitskolbens, welche ein den Arbeitszylinder des Gerätes entweder in der Ruhestellung mit der Außenluft oder in der Betriebsstellung mit der Druckluftleitung verbindendes Steuerventil und ein zur selbsttätigen Axialverschiebung des als Stufenkolben ausgebildeten Steuerventils in die Betriebs- und Ruhestellung dienendes, gleichachsig zu ihm angeordnetes, mittels einer Handhabe zu betätigendes Auslöseventil aufweist, das als Ventilstößel einen Verbindungskanal beeinflußt, der einen vorzugsweise im hohlen Handgriff des Geräts vorgesehenen, dauernd an die Druckluftleitung angeschlossenen Druckluftzuführkanal mit einer Stufenkolbenstirnfläche des Steuerventils verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (62; 82) axial durch das stufenkolbenförmige Steuerventil (47, 51; 147,151; 76, 87) hindurchgeführt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslöseventilstößel (45) von oben her eine lange Axialbohrung (62) angebracht ist, von deren unterem Ende Querbohrungen (63) abgezweigt sind, die in einen unterhalb des stufenkolbenförmigen Steuerventils (47, 51; 147,151) befindlichen Ventilgehäuseraum (70; 170) münden, und daß auf dem begrenzt axial bewegbaren Auslöseventilstößel (45) das entsprechend hohl ausgebildete Steuerventil (47, 51; 147, 151) aus der Ruhe- in die Betriebsstellung und umgekehrt verschiebbar gelagert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Auslöseventilstößels (45) in der Ruhestellung von einem festen, dachförmigen Abschlußteil (43, 64; 143, 164) des dauernd mit dem Druckluftzuführkanal (48; 3) verbundenen oberen Ventilgehäuseraumes einen dem Hub des Auslöseventilstößels (45) entsprechenden Abstand hat, so daß das stufenkolbenförmige Steuerventil (47, 51; 147,151), dessen als Hilfskolben vorgesehenes unteres Ende (51; 151) eine größere wirksame Fläche als das als Hauptkolben vorgesehene obere Ende (47; 147) hat, entgegen dem Druck der in dem Druckluftzuführkanal (48; 3) und im oberen Ventilgehäuse-

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raum befindlichen Druckluft in seiner als Ruhestellung vorgesehenen oberen Endstellung gehalten wird, in der es den Zutritt von Druckluft aus dem Druckluftzuführkanal (48; 3) in den zum Arbeitszylinder führenden Kanal (65) sperrt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Teil des Auslöseventilstößels (45) als Ventilkegel (69) ausgebildet ist, der in der Schließlage einen für den unteren Ventilgehäuseraum (70) vorgesehenen Entlüftungskanal (60) abschließt, in dem das untere Ende (61) des Auslöseventilstößels (45) axial geführt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal teilweise durch eine im Schaft (75) des axial bewegbaren stufenkolbenförmigen Steuerventils (76, 87) von oben her angebrachte Axialbohrung (82) und teilweise durch eine als ihre Verlängerung nach unten vorgesehene, im Ventilgehäuse (97) fest angeordnete Hülse (90) gebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbohrung (82) des Schaftes (75) des stufenkolbenförmigen Steuerventils (76, 87) in dessen Ruhestellung (F i g. 4), in der es den Zutritt von Druckluft aus dem Druckluftzuführkanal (81) in den zum Arbeitszylinder führenden Kanal (105) sperrt, nach unten hin durch ein Auslöseventil (93) abgesperrt ist, das den Zutritt von Druckluft durch Kanäle (92, 104) zu dem unter dem Steuerventil befindlichen Ventilgehäuseraum (85 α) verhindert, der durch Entlüftungskanäle (99, 99 ä) mit der Außenluft verbunden ist, wobei dem Auslöseventil (93) ein besonderes Auslöseglied (101,103) so zugeordnet ist, daß es in der Ruhestellung die Entlüftungskanäle (99, 99 a) offenhält, jedoch bei der Bewegung in die Betriebsstellung die Entlüftungskanäle absperrt und das Auslöseventil (93) öffnet.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseventil (93) in der gemeinsamen Mittelachse des Schaftes (75) des Steuerventils (76, 87) sowie des Auslösegliedes (101,103) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vorzugsweise als Kugelventil ausgebildete Auslöseventil (93) in der unbeweglichen Hülse (90) angeordnet ist, die von dem kolbenartig erweiterten unteren Ende (84) des Steuerventilschaftes (75) umschlossen und durch Kanäle (92,104) mit dem unter dem Steuerventil (76, 87) befindlichen Ventilgehäuseraum (85 a) verbunden ist.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (76,77) des stufenkolbenförmigen Steuerventils (76, 87) als Hauptkolben vorgesehen ist, der in der Ruhestellung den Zutritt von Druckluft aus dem Druckluftzuführkanal (81) in den zum Arbeitszylinder führenden Kanal (105) sperrt, während das andere Ende (87) des Steuerventils als Hilfskolben dient, und daß die wirksame Fläche des Hilfskolbens (87) größer als die des Hauptkolbens (76, 77) ist, so daß das Steuerventil (76, 87) entgegen dem Druck der in dem Druckluftzuführkanal (81) befindlichen Druckluft in die Betriebsstellung bewegbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 814 994;
USA.-Patentschriften Nr. 2 899 935, 2 915 754,
923 937.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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