DE1260396B - Mit Druckluft betriebenes Geraet zum Einschlagen von Naegeln od. dgl. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B25c

Deutsche KL: 87 a-18

Nummer: 1260 396

Aktenzeichen: R 256611 c/87 a

Anmeldetag: 3. Juni 1959

Auslegetag: 1. Februar 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit Druckluft betriebenes Gerät zum Einschlagen von Nägeln od. dgl. mit einem in einem Arbeitszylinder geführten Schlagkolben und einer zum Auslösen des Arbeitshubes und des Rückhubes des Schlagkolbens dienenden Ventileinrichtung, welche einen durch Druckluftwirkung in der Schließ- und Ruhestellung gehaltenen Drucklufteinlaßventilkörper und einen dabei in der öffnungs- und Ruhestellung gehaltenen Entlüftungsventilkörper für den über dem Schlagkolben befindlichen Druckraum des Arbeitszylinders aufweist und welche mittels eines besonderen Hilfsventils steuerbar ist, bei dessen Betätigung von Hand die zueinander gleichachsig angeordneten Ventilkörper der Ventileinrichtung selbsttätig unter Druckluftwirkung axial aus der Ruhe- in die Betriebsstellung bzw. aus der Betriebs- in die Ruhestellung verschoben werden.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art beginnt der Einlaßventilkörper seine Öffnungsbewegung zur gleichen Zeit, in der der Entlüftungsventilkörper seine Schließstellung einnimmt. Dadurch ist nicht zu vermeiden, daß Druckluft über Entlüftungskanäle nutzlos zur Außenluft hin entweichen kann.

Ein weiterer sehr wesentlicher Nachteil des bekannten Gerätes besteht darin, daß der als Ventilteller ausgebildete Drucklufteinlaßventilkörper sich mit dem Beginn seiner Öffnungsbewegung vom Ventilsitz abhebt und dadurch das Drucklufteinlaßventil öffnet. Das hat aber zur Folge, daß das öffnen des Drucklufteinlaßventils während derjenigen Zeit erfolgt, in der der Drucklufteinlaßventilkörper aus dem Ruhestand gegen die Massenträgheit beschleunigt wird, so daß das Drucklufteinlaßventil eine verhältnismäßig kleine Öffnungsgeschwindigkeit hat, was eine verhältnismäßig langsame Druckluftzufuhr am Anfang der Bewegung des Schlagbolzens zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit Druckluft betriebenes Gerät zum Einschlagen von Nägeln od. dgl. zu schaffen, das eine einfache Bauweise hat und mit dem ein schlagartiges öffnen des Drucklufteinlaßventils ermöglicht wird.

Diese Aufgabe ist bei einem Gerät der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß beide Ventilkörper der Ventileinrichtung als Kolben ausgebildet sind, die in zwei besonderen zylindrischen Dichtungsführungen gleitbar sind und mit einem für sie vorgesehenen Steuerkolben gleichachsig mit Zwischenabständen starr hintereinander angeordnete Teile eines Schiebers bilden, und daß das Ventilgehäuse in vier Räume unterteilt ist, von denen der erste Raum, in den der Drucklufteinlaßkolben als das eine Ende des Schiebers hineinschiebbar ist.

Mit Druckluft betriebenes Gerät zum Einschlagen von Nägeln od. dgl.

Anmelder:

Fa. Karl M. Reich, 7440 Nürtingen, Kißlingstr. 1

Als Erfinder benannt:
Andre Düpüy, 7000 Stuttgart-Möhringen

*5 dauernd an die Druckluftzuführleitung angeschlossen, der zwischen den Dichtungsführungen der beiden Kolben liegende zweite Raum dauernd mit dem Druckraum des Arbeitszylinders, der zwischen der Dichtungsführung für den Entlüftungskolben und dem das andere Ende des Schiebers bildenden Steuerkolben liegende dritte Raum dauernd mit der Außenluft verbunden und der unter der Stirnfläche des Steuerkolbens befindliche vierte Raum an eine Leitung angeschlossen ist, die über das Hilfsventil in dessen Ruhestellung mit der Außenluft und in dessen Betriebsstellung mit der Druckluftzuführleitung verbunden ist, wobei die Kolbenteile des Schiebers und die Räume sowie Anschlußkanäle des Ventilgehäuses derart zueinander angeordnet sind, daß in der Ruhe-Stellung des Schiebers der Drucklufteinlaßkolben in seiner Dichtungsführung die Schließstellung einnimmt, dagegen der Entlüftungskolben ganz aus seiner Dichtungsführung in die Öffnungsstellung herausgeglitten ist, und daß bei Betätigung des Hilfsventils und demzufolge Druckluftbeaufschlagung des Steuerkolbens, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Drucklufteinlaßkolbens ist, der Schieber in der Weise in die Betriebsstellung verschoben wird, daß zunächst der Entlüftungskolben in seine Dichtungsführung hineingleitet, wodurch er in die Schließstellung gelangt, und erst danach der Drucklufteinlaßkolben ganz aus seiner Dichtungsführung in die Öffnungsstellung herausgleitet. Dadurch, daß der Drucklufteinlaßventilkörper und der Entlüftungsventilkörper beide zwei Kolben und desselben Schiebers bilden, wird eine sehr einfache Bauweise erreicht, da der Schieber aus einem einfach herzustellenden Drehteil besteht und als zylindrische Dichtungsführungen einfache Hutmanschetten od. dgl. verwendbar sind. Dadurch, daß die Kolben und ihre Dichtungsführungen so angeordnet sind, daß zunächst der Entlüftungskolben in seine

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Dichtungsführung hineingleitet, und erst danach der Drucklufteinlaßkolben ganz aus seiner Diehtungsführung in die Öffnungsstellung herausgleitet, wird erreicht, daß das Drucklufteinlaßventil erst geöffnet wird, wenn das Entlüftungsventil geschlossen ist und wenn der Schieber bereits eine verhältnismäßig große Öffnungsgeschwindigkeit erreicht hat, so daß das Öffnen des Drucklufteinlaßventils schlagartig erfolgt.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus dem Unteranspruch.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt eine Ventileinrichtung für ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, mit Druckluft betriebenes Gerät zum Einschlagen von Nägeln, Stiften, Bolzen od. dgl., wie es beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 029 759 beschrieben ist. Da zum Verständnis derErfindung ein näheres Eingehen auf die Wirkungsweise eines solchen Gerätes nicht erforderlich ist, kann auf seine Darstellung und Beschreibung im folgenden verzichtet werden.

Von dem Gerät zum Einschlagen von Nägeln od. dgl., für das die im folgenden beschriebene Ventileinrichtung verwendet werden soll, ist in der Zeichnung in abgebrochener Darstellung nur ein kleines Wandungsstück eines Arbeitszylinders 1 und ein kleines Stück eines Schlagkolbens 2 zu sehen. Mit dem Arbeitszylinder 1 ist ein aus zwei zusammenschraubbaren Teilen 3 "und 4 bestehendes Gehäuse verbunden, in dessen Hohlraum ein axial verschiebbarer Schieber 5 angeordnet ist. Der Schieber 5 weist drei miteinander verbundene Kolben, nämlich einen als Verschlußkörper des Drucklufteinlaßventils dienenden Drucklufteinlaßventilkolben 6, einen bei geöffnetem Drucklufteinlaßyentil eine Austrittsöffnung 7 verschließenden Entlüftungsventilkolben 8 und einen zum Öffnen des Drucklufteinlaßventils vorgesehenen Steuerkolben 9 auf. Alle diese drei Kolben 6, 8, und 9 bilden miteinander verbundene Teile des Schiebers 5.

Der Drucklufteinlaßkolben 6 ist in einer als Hutmanschette 10 ausgebildeten Dichtungsführung geführt, die aus einem elastischen Kunststoff, vorzugsweise aus einem Diisocyanat-Polyadditions-Produkt, wie es z. B. im Handel unter dem Namen Vulcolan bekannt ist, besteht: Das hülsenförmige Ende 10' der Hutmanschette weist eine sich konisch zum Hülsenende verjüngende Außenfläche auf. Der Flansch 10" der Hutmanschette ist zwischen einem bundartigen Vorsprung 11 im Hohlraum des Gehäuseteiles 3 und einem Ring 12 festgeklemmt, der in dieser Klemmstellung durch den- in eine Gewindebohrung des Teiles 3 eingreifenden Teil 4 festgehalten wird. Der Ring 12 ist mit einem vorspringenden Teil 12' versehen, der dazu dient, einen eine Dichtungsführung für den Entlüftungsventilkolben 8 bildenden weiteren Führungsring 13 aus elastischem Kunststoff festzuhalten, der mit seinem anderen Ende an einem Federring 14 anliegt.

Der Hohlraum des Gehäuseteiles 3 ist in einen über eine Leitung IS unmittelbar mit einer Druckluftzuführung verbundenen ersten Raum 16 und einen zwischen der Hutmanschette 10 und dem Führungsring 13 liegenden zweiten Raum 17 unterteilt, der durch Bohrungen 18 im Ring 12, durch eine Bohrung 19 im Gehäuseteil 3 und durch eine Bohrung 20 in der Wandung des Arbeitszylinders 1 mit dem über dem Schlagkolben 2 befindlichen Druckraum 21 des Arbeitszylinders verbunden ist.

Weiterhin ist der zweite Raum 17 über die Führungsöffnung 7 des Entlüftungsventilkolbens 8 mit einem dritten Raum 22' verbunden, der einen Teil des Hohlraumes 22 des Gehäuseteiles 4 bildet und über eine mittels einer Überwurfmutter 23 regelbare Öffnung 24 mit der Außenluft verbunden ist.

Durch den Steuerkolben 9 wird der Hohlraum 22 des Gehäuseteiles 4 in den eben genannten dritten Raum 22' und einen vierten Raum 22" unterteilt, der

ίο mittels einer Leitung 25 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten, von Hand zu betätigenden Hilfsventil am Handgriff des Gerätes zum Einschlagen von Nägeln od. dgl. verbunden ist.

Als Anschläge für den Schieber 5 in seinen beiden Endstellungen sind Polster 26 und 27 aus einem elastischen Stoff, vorzugsweise aus einem Diisocyanat-Polyadditions-Produkt, vorgesehen.

Durch den im ersten Raum 16 dauernd herrschenden Druck der durch die Leitung 15 zugeführten Druckluft wird der Schiebers in seiner Normalstellung an den Anschlag 26 gedrückt. Die dicht am Drucklufteinlaßventilkolben 6 anliegende Hutmanschette 10 verhindert hierbei, daß die Druckluft aus dem ersten Raum 16 in den zweiten Raum 17 eintritt.

a5 Hierbei wird noch zusätzlich durch den Druck der Druckluft auf die konische Außenwandung des hülsenförmigen Endes 10' diese fest auf die Kolbenaußenwandung gedrückt.
Da in dieser Stellung des Schiebers 5 der Entlüftungsventilkolben 8 sich außerhalb seiner durch den elastischen Führungsring 13 gebildeten Führung befindet, ist der Druckraum 21 des Arbeitszylinders 1 über die Leitung 19, die Bohrung 18, die Führungsöffnung 7, den dritten Raum 22' und die Öffnung 24 mit der Außenluft verbunden. Dadurch wird erreicht, daß nach dem Schließen des Ventils der Schlagkolben 2 bei seiner Rückbewegung nicht durch die im Druckraum 21 befindliche Druckluft behindert wird. Beim Betätigen des in der Zeichnung nicht dargestellten Hilfsventil tritt Druckluft durch die Leitung 25 in den vierten Raum 22". Der Steuerkolben 9 weist einen größeren Durchmesser auf als der Drucklufteinlaßventilkolben 6, so daß beim gleichen Druck der Druckluft die von dieser auf den Steuerkolben 9 ausgeübte Kraft größer ist als die auf den Drucklufteinlaßventilkolben 6. Durch diese Kraftdifferenz wird der Schieber 5 in Richtung zum Anschlag 27 verschoben. Damit die von der Hutmanschette 10 gebildete Führungsöffnung des Drucklufteinlaßventilkolbens und damit das Drucklufteinlaßventil geöffnet werden kann, muß der Schieber 5 einen so großen Weg zurücklegen, bis der ganze Kolben 6 aus seiner Führung herausgetreten ist. Durch die Wahl eines geeigneten Verhältnisses zwischen den Durchmessern der Kolben 6 und 9 kann nun die den Schieber 5 bewegende Kraft so groß gewählt werden, daß auf diesem Weg bis zum Öffnen des Drucldufteinlaßventils der Schieber so stark beschleunigt ist, daß das Öffnen schlagartig erfolgt. Am Ende seiner Bewegung stößt dann der Schieber 5 am elastischen Anschlag 27 an, so daß der Schlag elastisch aufgefangen wird.

Der Abstand zwischen den Kolben 6 und 8 ist hierbei so bemessen, daß noch kurz vor dem Austritt des Kolbens 6 aus der Hutmanschette 10 der Entlüftungsventilkolben 8 in seine Führungsöffnung 7 eingedrungen ist, so daß dadurch einerseits die Führung des dem Raum 16 zugekehrten Ende des Schiebers

vom Entlüftungsventilkolben 8 übernommen wird und der Verbindungsraum 17 vom dritten Raum 22' und damit gleichzeitig von der Außenluft getrennt wird. Die von der Hutmanschette 10 gebildete Führungsöffnung des Drucklufteinlaßventilkolbens 6 verbindet nun den ersten Raum 16 mit dem zweiten Raum 17 und damit gleichzeitig mit dem Druckraum 21 des Arbeitszylinders 1, so daß nun die Druckluft aus der Leitung 15 durch den ersten Raum 16, die Führung des Kolbens 6, den zweiten Raum 17 in den Druckraum des Arbeitszylinders einströmt und dadurch den Schlagkolben 2 schlagartig vorwärts bewegt. Sobald der das Hilfsventil betätigende Betätigungshandgriff losgelassen wird, schließt sich das Hilfsventil, und gleichzeitig öffnet sich in bekannter Weise eine Entlüftungsöffnung, wie das beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 029 759 ausführlich beschrieben ist. Dadurch wird der vierte Druckraum 22" über die Leitung 25 entlüftet, so daß der Schieber 5 durch die im zweiten Raum 17 auf den ao Entlüftungskolben 8 einwirkende Druckluft in seine Ruhestellung zurückbewegt wird. Sobald der Drucklufteinlaßkolben 6 in seine Führung eingetreten ist, wird diese Rückführungsaufgabe des Entlüftungsventilkolbens 8 vom Drucklufteinlaßventilkolben 6 übernommen. In seiner Endstellung liegt dann der Schieber 5 wieder an dem Anschlag 26 an und wird in dieser Stellung durch die Druckluft im ersten Raum 16 festgehalten. Inzwischen hat sich aber durch den Austritt des Entlüftungsventilkolbens 8 aus seiner Führungsöffnung 7 die Verbindung zwischen dem Verbindungsraum 17 und dem Raum 22' geöffnet, so daß nun die Druckluft aus dem Druckraum 21 des Arbeitszylinders 1 austreten kann.

Claims (2)

35 Patentansprüche:

1. Mit Druckluft betriebenes Gerät zum Einschlagen von Nägeln od. dgl. mit einem in einem Arbeitszylinder geführten Schlagkolben und einer zum Auslösen des Arbeitshubes und des Rückhubes des Schlagkolbens dienenden Ventileinrichtung, welche einen durch Druckluftwirkung in der Schließ- und Ruhestellung gehaltenen Drucklufteinlaßventilkörper und einen dabei in der Öffnungs- und Ruhestellung gehaltenen Entlüftungsventilkörper für den über dem Schlagkolben befindlichen Druckraum des Arbeitszylinders aufweist und welche mittels eines besonderen Hilfsventils steuerbar ist, bei dessen Betätigung von so Hand die zueinander gleichachsig angeordneten Ventilkörper der Ventileinrichtung selbsttätig unter Druckluftwirkung axial aus der Ruhe- in die Betriebsstellung bzw. aus der Betriebs- in die Ruhestellung verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventilkörper der Ventileinrichtung als Kolben (6,8) ausgebildet sind, die in zwei besonderen zylindrischen Dichtungsführungen (10,13) gleitbar sind und mit einem für sie vorgesehenen Steuerkolben (9) gleichachsig mit Zwischenabständen starr hintereinander angeordnete Teile eines Schiebers (5) bilden, und daß das Ventilgehäuse in vier Räume (16,17, 22', 22") unterteilt ist, von denen der erste Raum (16), in den der Drucklufteinlaßkolben (6) als das eine Ende des Schiebers (5) hineinschiebbar ist, dauernd an die Druckluftzuführleitung (15) angeschlossen, der zwischen den Dichtungsführungen (10,13) der beiden Kolben (6, 8) liegende zweite Raum (17) dauernd mit dem Druckraum (21) des Arbeitszylinders (1), der zwischen der Dichtungsführung (13) für den Entlüftungskolben (8) und dem das andere Ende des Schiebers bildenden Steuerkolben (9) liegende dritte Raum (22') dauernd mit der Außenluft verbunden und der unter der Stirnfläche des Steuerkolbens (9) befindliche vierte Raum (22") an eine Leitung (25) angeschlossen ist, die über das Hilfsventil in dessen Ruhestellung mit der Außenluft und in dessen Betriebsstellung mit der Druckluftzuführleitung verbunden ist, wobei die Kolbenteile (6, 8, 9) des Schiebers (5) und die Räume (16,17, 22', 22") sowie Anschlußkanäle des Ventilgehäuses derart zueinander angeordnet sind, daß in der Ruhestellung des Schiebers (5) der Drucklufteinlaßkolben (6) in seiner Dichtungsführung (10) die Schließstellung einnimmt, dagegen der Entlüftungskolben (8) ganz aus seiner Dichtungsführung (13) in die Öffnungsstellung herausgeglitten ist, und daß bei Betätigung des Hilfsventils und demzufolge Druckluftbeaufschlagung des Steuerkolbens (9), dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Drucklufteinlaßkolbens (6) ist, der Schieber (5) in der Weise in die Betriebsstellung verschoben wird, daß zunächst der Entlüftungskolben (8) in seine Dichtungsführung (13) hineingleitet, wodurch er in die Schließstellung gelangt, und erst danach der Drucklufteinlaßkolben (6) ganz aus seiner Dichtungsführung (10) in die Öffnungsstellung herausgleitet.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Dichtungsführung für den Drucklufteinlaßkolben (6) durch eine an sich bekannte elastische Hutmanschette (10) gebildet ist, deren hülsenförmiger Teil (10') eine sich zum Druckluftzuführraum (16) des Ventilgehäuses hin konisch verjüngende Außenfläche aufweist, und daß der Drucklufteinlaßkolben (6) und der Entlüftungskolben (8) an ihren einander zugewandten Enden mit vorzugsweise konischen Verjüngungsflächen in den sie miteinander verbindenden, auf einen kleineren Durchmesser abgesetzten zylindrischen Schaftteil des Schiebers (5) übergehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 834 310, 1 029 759; schweizerische Patentschrift Nr. 337 156;
französische Patentschrift Nr. 975 107;
USA.-Patentschriften Nr. 2 498 503, 2 625 682,
854 953.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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