DE1277166B - Mit Druckluft betriebenes Geraet zum Eintreiben von Naegeln, Klammern od. dgl. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 25 c

Deutsche Kl.: 87 a-18

P 12 77 166.3-15 (B 71687)

27. April 1963

5. September 1968

Die Erfindung betrifft ein mit Druckluft betriebenes Gerät zum Eintreiben von Nägeln, Klammern od. dgl., bei dem der den Eintreibstößel bewegende Arbeitskolben nach Beendigung seines Arbeitshubes unter der Saugwirkung von Luft in seine Ausgangs-Stellung zurückgeholt wird.

Von einem Gerät solcher Bauart geht die Erfindung aus. Das bekannte Gerät weist jedoch als Nachteil eine große Baulänge wegen des notwendigen Saugzylinders auf, so daß schon deshalb das bekannte Gerät zur einfachen Handhabung nicht geeignet ist. Ferner erfolgt das Eintreiben der Nägel oder Klammern entgegen der Saugwirkung des Arbeitskolbens, so daß dadurch die Schlagwirkung erheblich verringert ist. Die Schlagwirkung ist aber zum Eintreiben der Befestigungsmittel von wesentlicher Bedeutung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schlagwirkung zu vergrößern und die Baulänge so gering zu halten, daß das Gerät in einer modernen zweckentsprechenden Form gebaut werden kann. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Gehäuse des Gerätes gleichachsig zum Arbeitszylinder ein Steuerkolben verschiebbar angeordnet ist, der in an sich bekannter Weise in seiner Ruhe- und Absperrstellung, in der seine Oberseite infolge größerer wirksamer Fläche höher mit Druckluft belastet ist als seiner Unterseite, das obere offene Ende des Arbeitszylinders gegen einen es umgebenden, dauernd mit der Druckluftquelle in Verbindung stehenden Druckluftvorratsraum absperrt und der bei durch Betätigung eines Auslöseventils bewirkter Druckentlastung seiner Oberseite in die Öffnungsstellung angehoben wird, und daß im Steuerkolben, zentral nach oben gerichtet, ein Ejektor gelagert ist, der zur Ausübung einer Saugwirkung auf die im Arbeitszylinder über dem Arbeitskolben befindliche Luft vorgesehen ist und der in Abhängigkeit von den Betriebsstellungen des Steuerkolbens und eines im Steuerkolben gleichachsig relativ verschiebbaren, die Druckluftzuführung zum Ejektor steuernden Hilfssteuerkolbens od. dgl. selbsttätig ein- und ausschaltbar ist.

Diese Bauweise des Steuerkolbens ermöglicht einen zuverlässigen und schnellen Rückholvorgang des Arbeitskolbens, während der Arbeitshub mit einer sofort in größtmöglicher Stärke einsetzender Eintreibkraft vollzogen wird. Da am unteren Ende des Arbeitszylinders jegliche Steuer- bzw. Abschlußorgane entfallen, kann hier kein Luftpolster entstehen, das die Eintreibkraft des Arbeitskolbens verringern könnte. Für die Luft, die der Arbeitskolben aus dem Zylinder ausschiebt, ist ein ständig offener Austrittsquerschnitt vorhanden. Sämtliche Steuerorgane des Mit Druckluft betriebenes Gerät zum
Eintreiben von Nagern, Klammern od. dgl.

Anmelder:

Fa. Joh. Friedrich Behrens,

2070 Ahrensburg, Bogenstr. 43

Als Erfinder benannt:
Heinz-Emil Bade, 2000 Garstedt

Gerätes können oberhalb des Arbeitszylinders angeordnet werden, so daß die eigentlichen Arbeitsorgane räumlich unabhängig und gegebenenfalls auch getrennt von den Steuerorganen angeordnet werden können. Daraus ergeben sich vielfältige praktische Ausführungsmöglichkeiten des Gerätes, beispielsweise eine beliebige Bemessung des Kolbenhubes, so daß sich mit dem Gerät Nägel bzw. Klammern von praktisch beliebiger Länge eintreiben lassen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einem mit Druckluft betriebenen Gerät zum Einschlagen von Befestigungsmitteln, wie Nägeln od. dgl., im Arbeitszylinderkopf einen Ejektor anzuordnen, der zur Erzeugung von Unterdruck für die Rückholung des Arbeitskolbens in seine Ausgangslage dient. Der Erfindungsgegenstand bedient sich jedoch unterschiedlicher Mittel zur Erzielung der Ejektorwirkung. So ist bei dem älteren Vorschlag das Steuerorgan für den Ejektor im Zylinderkopf angeordnet, und schaltet nicht unmittelbar und selbsttätig die Zu- und Abluft. Vielmehr muß die Umschaltung des Steuerorgans willkürlich von Hand erfolgen.

Andererseits ist bei einem Gerät der beschriebenen Gattung auch ein Steuerkolben bekannt, der in seiner Ruhe- und Absperrstellung das obere offene Ende des Arbeitszylinders gegen einen es umgebenden, dauernd mit der Druckluftquelle in Verbindung stehenden Druckluftvorausraum absperrt. Darüber hinaus ist der bekannte Steuerkolben auch als Differentialkolben ausgebildet, wonach seine Oberseite eine größere wirksame Fläche als seine Unterseite hat, so daß der Steuerkolben bei Druckentlastung seiner Oberseite in die Öffnungstellung angehoben wird. Dieses bekannte Gerät bedient sich jedoch anderer Mittel zum Rückholen des Arbeitskolbens in die Ausgangslage.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes mündet ein nach oben weisender,

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den Ausstoßkanal des Ejektors enthaltender rohrar- Ventilkörper 11; ein diesem nachgeschalteter Sichertiger Ansatz des Steuerkolbens in dessen Ruhe- und heits-Absperrventilkörper 12 mit einem die Stö-Absperrstellung in einen durch mindestens einem ßelführungsmündung 81 umfassenden Fühlerge-Auslaßkanal mit der Außenluft verbundenen Entlüf- stange 121.

tungsraum, und ist dagegen in der Öffnungsstellung 5 In Abb. 1 nimmt das Gerät mit seinen bewegdes Steuerkolbens die Mündung des rohrartigen An- liehen Teilen die Stellung vor Beginn des Eintreibsatzes durch Anlage an einer gehäusefesten Dichtung hubes ein. Die gespannte Betriebsdruckluft füllt einen abgesperrt. ' vom Auslöseventil 11 nach außen hin geschlossenen

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann der Kanal 13, beaufschlagt in einer Bohrung 122 stirn-Erfindungsgegenstand so ausgebildet sein, daß im io seitig einen Sicherheits-Absperrventilkolben 12 und Steuerkolben Saugkanäle von einem außermittigen von hier aus über Bohrungen und Kanäle 31, 21, 32, Bereich seiner zylinderseitigen Stirnfläche ausgehend 33, 34 und 35 in dem Druckraum α des Zylinderkopseitlich in den Ejektor führen und Druckluftzufüh- fes die Oberseite des Steuerkolbens 9, so daß dieser rungskanäle vom Druckluftvorratsraum in den zu- mit seinem Fuße 91 den Zylinder 2 an seinem oberen gleich den Führungszylinder für den Hilfssteuerkol- 15 Rande 22 geschlossen hält. Außerdem wirkt die Beben bildenden zentralen Vorraum des Ejektors so triebsdruckluft aus dem Druckluftvorratsraum 4 in verlaufen, daß bei Bewegung des Steuerkolbens aus einer Einschnürung des Steuerkolbens 9 auf dessen seiner Ruhe- und Absperrstellung in seine Öffnungs- Ringfläche 92, die jedoch kleiner als die Stirnfläche stellung der Hilfssteuerkolben unter Druckluftwir- seines Fußes 91 ist.

kung aus seiner die Druckluftzuführungskanäle ab- 20 Wird der Auslösehebel 111 angezogen, so schließt sperrenden Stellung in seine diese Kanäle freigebende gemäß Abb. 2 der Ventilkörper 11 den vom Druck-Stellung geschoben wird und dabei so weit in den luftvorratsraum 4 kommenden Kanal 36 und verbinoberen Teil des Arbeitszylinders hineinragt, daß der det durch Nuten 112 den Kanal 13 mit der Außen-Arbeitskolben am" Ende seines Rückhubes den luft. Wird das Gerät mit dem Mundstück 81 der Hilfssteuerkolben in die Absperrstellung zurück- 25 Stößelführung auf ein Werkstück aufgesetzt, so wird schiebt. . das Fühlergestänge 121 und dadurch der Ventilkol-

Beim Erfindungsgegenstand kann auch eine Siehe- benl2 nach oben geschoben, wodurch dieser die rung dafür vorgesehen sein, daß ein Arbeitshub des Bohrung 31 gegen den Druckluftvorratsraum 4 ab-Eintreibstößels nur bei festem Aufsetzen des Gerätes schließt und sie mit dem Kanal 1 verbindet. Dies auf ein Werkstück möglich ist. Dies wird dadurch er- 30 hat zur Folge, daß die gespannte Luft aus dem reicht, daß in die vom Auslöseventil zum Druckraum Raum α auf dem Wege 35, 34, 32, 31, 13, 112 ins des Steuerkolbens führende Steuerleitung ein Sicher- Freie entweicht. Nunmehr kann die von unten auf heits-Absperrventilkörper eingefügt ist, der in an sich die Ringfläche 92 des Steuerkolbens 9 wirkende Bebekannter Weise mit einem unter die Stößelführungs- triebsdruckluft den Steuerkolben anheben, so daß er mündung vorragenden Fühlergestänge verbunden ist 35 ihr einen weiten Querschnitt b für den Eintritt in den und nur beim Aufsetzen der Stößelführungsmündung Zylinder 2 öffnet, was den sofortigen Arbeitshub des auf eine Eintreibstelle die Steuerleitung für ihre Ver- Arbeitskolbens 7 herbeiführt, der mit einem kräftigen bindung mit der Außenluft freigibt. Demnach kann Stoß seines Stößels 8 einen Nagel oder eine Klammer allein mit diesem -Sicherheits-Absperrventilkörper, in das Werkstück eintreibt. In seiner Stellung nach bei ständig angezogener Auslöseventilhandhabe, der 40 Abb. 2 schließt der Steuerkolben9 durch Anlage gesamte Arbeitsvorgang in an sich bekannter Weise seines rohrartigen Ansatzes 93 an der Dichtfläche 51 lediglich durch das Aufsetzen des Gerätes mit der eines Aufsatzes 52 des Zylinderkopfes 5 dessen Ent-StößeMührungsmündung auf das Werkstück gesteuert lüftungsraum 53 und damit die Ausstoßöffnung 54. und damit das reihenweise Eintreiben von Nägeln, Mit der Größe des Ausstoßquerschnittes kann man Klammern od. dgl. beschleunigt und von der Bedie- 45 die Geschwindigkeit der Rückholung des Arbeitskolnungssorgfalt unabhängig gemacht werden. bens7 regeln; hierzu kann auch eine Füllung des

Die Erfindung ist im nachstehenden an Hand eines Raumes 53 beitragen, die außerdem das Austrittsge-Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der rausch dämpft.

Zeichnung in Durch mehrere Kanäle 94 des Steuerkolbens 9

Abb. 1 bis 3 mit verschiedenen Stellungen einzel- 50 strömt sofort nach dessen Abheben gespannte Druckner Teile während des Ablaufens eines Arbeitsspieles luft aus dem Zylinder 2 in eine Bohrung 95 und dargestellt ist; drückt den Hilfssteuerkolben 10, dessen hier beauf-

Abb. 4 zeigt in einem Teilausschnitt aus Abb. 1 schlage Stirnfläche 101 größer als seine untere Stirndie Auslöseventilanordnung, jedoch ohne ein durch fläche 102 ist, in seine untere Stellung, in der er die einen Aufsetzfühler zu betätigendes Sicherheits-Ab- 55 Ventilbohrung 96 über einen Kranz von Kanälen 97 sperrventil. mit der im Raum 4 vorrätigen Betriebsdruckluft ver-

Die Hauptteile des Gerätes sind folgende: Ein bindet. Durch einen Einsatz 98 ist die Bohrung 95 Zylindergehäuse 1 mit angeschlossenem Griffge- als druckerhöhende Düse ausgebildet; sie wirkt auf häuse 3, das die geräumige Zuführung 4 für die Be- die Luft, die ihr aus den Kanälen 94 durch einen triebsdruckluft enthält; ein in das Gehäuse 1 einge- 60 Kranz von Kanälen 99 seitlich zugeführt wird, als schraubter Zylinderkopf 5 mit Abdeckhaube 6; ein Ejektor, sobald der Steuerkolben 9 dadurch in seine Arbeitskolben7 mit eingesetztem Stößel 8 zum Ein- Schließstellung (Abb. 3) verschoben wird, daß intreiben von Nägeln, Klammern od. dgl.; ein im Zy- folge Rückkehr der Ventilkörper 11 und 12 in ihre linderkopfS axial geführter und gleichachsig zum Ausgangsstellung die hochgespannte Betriebsdruck-Arbeitszylinder 2 verschieblicher Steuerkolben 9; ein 65 luft aus dem Raum 4 auf dem Wege über die Kanäle in ihm gleichachsig relativ verschiebbar angeordneter und Bohrungen 31, 32, 33, 34, 35 im Raum α wieder Hilfssteuerkolben 10; ein das Auslösemittel des Ge- die obere Stirnfläche des Steuerkolbens 9 beaufrätes für einen Eintreibstößelarbeitshub bildender schlagt. Dadurch werden die schlitzförmigen Quer-

schnitte im Zylinderkopf 5 zwischen dem rohrartigen Ansatz 93 des Steuerkolbens 9 und der Dichtfläche 51 des Zylinderkopfes 5 geöffnet und der Ejektorströmung durch den Ringraum 53 und durch die Öffnung 54 der Austritt ins Freie eröffnet. Die Ejektorwirkung saugt durch die Kanäle 94 die entspannte Luft aus dem Zylinder 2 und holt mit ihr den Arbeitskolben 7 in seine obere Bereitschaftsstellung (A b b. 1) zurück (vgl. auch Abb. 3). Infolge des hier wirksamen hohen Betriebsdruckes im Druckluftvorrats- ίο raum 4 entsteht eine sehr kräftige Ejektorwirkung, aus der sich eine entsprechend schnelle Rückholung des Arbeitskolbens 7 ergibt. Gegen Ende des Rückholhubes schiebt der Arbeitskolben 7 den Hilfssteuerkolben 10 durch Auftreffen auf seine untere Fläche 102 in seine obere Lage nach Abb. 1 zurück, in der er die Kanäle 97 abschließt und damit durch Absperren der Betriebsdruckluft den Ejektionsvorgang beendet.

Da der Gesamtquerschnitt der Kanäle 94 des Steuerkolbens 9 größer ist als die Summe der Querschnitte der Kanäle 97, kann vor Beginn der Ejektorwirkung die im Zylinder 2 noch vorhandene gespannte Druckluft durch die Kanäle 94 auf dem vorbeschriebenen Wege durch die Ausstoßöffnung 54 ins Freie entweichen.

Um zu verhindern, daß die Luft, die infolge unvermeidlicher Undichtigkeiten der Ventilkolben 9 und 10 in deren Arbeitsräume einsickert, deren Spiel im Laufe der Zeit beeinträchtigt, sind im Steuerkolben9 Kanäle 901, 902 und 903 vorgesehen, von denen der letztere durch eine Bohrung 131 ins Freie entlüftet wird.

Die oben beschriebene Anordnung des Sicherheits-Absperrventilkörpers 12 und seine Betätigung durch das Fühlergestänge 121 dient nicht nur zu dem erwähnten Zwecke der Betriebssicherheit des Gerätes, sondern kann auch in an sich bekannter Weise zu seiner Auslösung benutzt werden; dies geschieht dadurch, daß bei angezogenem Auslösehebel 111 das Gerät mit der Mündung 81 der Stößelführung auf die Stelle des Werkstückes aufgesetzt wird, in die ein Nagel oder eine Klammer od. dgl. eingetrieben werden soll. Die dabei eintretende Verschiebung des Fühlergestänges 121 nach oben (Abb. 2) sperrt dann über den entsprechend verschobenen Ventilkolben 12 der Druckluft aus dem Raum 4 den Weg 31, 32, 33, 34, 35 zum Raum a, so daß der Raum α auf diesem Wege, nunmehr jedoch weiterhin durch die Bohrung 13 und die Nuten 112 des Auslöseventilkörpers 11, in umgekehrter Richtung entlüf et wird, was zur Folge hat, daß der Steuerkolben 9 von der Betriebsdruckluft in seine Öffnungsstellung gehoben und damit der Arbeitshub des Arbeitskolbens 7 eingeleitet wird. Auf diese Art kann der Arbeitsvorgang des Gerätes in einfacher Weise allein durch sein Aufsetzen auf die Eintreibstelle gesteuert werden, was an sich bekannt ist und insbesondere bei reihenweise vorzunehmenden Eintreibvorgängen zur Vereinfachung und Beschleunigung beiträgt.

Indessen kann das Gerät nach der Erfindung auch ohne den Ventilkörper 12 und das Fühlergestänge 121 in einer vereinfachten Form ausgeführt werden, bei der die Auslösung eines Arbeitshubes und Rückhubes des Eintreibstößels allein durch Betätigen des Auslöseventilhebels 111 möglich ist. Die demgemäß abgeänderte Ausführung des entsprechenden Teils des Gerätes ist in Abb. 4 veranschaulicht.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Mit Druckluft betriebenes Gerät zum Eintreiben von Nägeln, Klammern od. dgl., bei dem der den Eintreibstößel bewegende Arbeitskolben nach Beendigung seines Arbeitshubes unter der Saugwirkung von Luft in seine Ausgangsstellung zurückgeholt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse des Geräts gleichachsig zum Arbeitszylinder (2) ein Steuerkolben (9) verschiebbar angeordnet ist, der in an sich bekannter Weise in seiner Ruhe- und Absperrstellung, in der seine Oberseite infolge größerer wirksamer Fläche höher mit Druckluft belastet ist als seine Unterseite, das obere offene Ende des Arbeitszylinders (2) gegen einen es umgebenden, dauernd mit der Druckluftquelle in Verbindung stehenden Druckluftvorratsraum (4) absperrt und der bei durch Betätigung eines Auslöseventils (11) bewirkter Druckentlastung seiner Oberseite in die Öffnungsstellung angehoben wird, und daß im Steuerkolben (9), zentral nach oben gerichtet, ein Ejektor (95) gelagert ist, der zur Ausübung einer Saugwirkung auf die im Arbeitszylinder (2) über dem Arbeitskolben (7) befindliche Luft vorgesehen ist und der in Abhängigkeit von den Betriebsstellungen des Steuerkolbens (9) und eines im Steuerkolben gleichachsig relativ verschiebbaren, die Druckluftzuführung (97) zum Ejektor (95) steuernden Hilfssteuerkolbens (10) od. dgl. selbsttätig ein- und ausschaltbar ist.

   2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Auslöseventil (11) zu dem unmittelbar über der Oberseite des Steuerkolbens (9) befindlichen Druckraum (ä) führende Steuerleitung (13, 31 bis 35) in der Ruhestellung des Auslöseventils (Abb. 1) über einen Anschlußkanal (36) mit dem Druckluftvorratsraum (4) und in der zum Auslösen eines Arbeitshubes des Arbeitskolbens (7) einzuschaltenden Arbeitsstellung des Auslöseventils (A b b. 2) über Entlüftungskanäle (112) mit der Außenluft verbunden ist.

   3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach oben weisender, den Ausstoßkanal des Ejektors (95) enthaltender rohrartiger Ansatz (93) des Steuerkolbens (9) in dessen Ruhe- und Absperrstellung (A b b. 1) in einen durch mindestens einen Auslaßkanal (54) mit der Außenluft verbundenen Entlüftungsraum (53) mündet, daß dagegen in der Öffnungsstellung des Steuerkolbens (Abb. 2) die Mündung des rohrartigen Ansatzes (93) durch Anlage an einer gehäusefesten Dichtung (51) abgesperrt ist.

   4. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkolben (9) Saugkanäle (94), von einem außermittigen Bereich seiner zylinderseitigen Stirnfläche ausgehend, seitlich in den Ejektor (95) führen und Druckluftzuführungskanäle (97) vom Druckluftvorratsraum (4) in den zugleich den Führungszylinder für den Hilfssteuerkolben (10) bildenden zentralen Vorraum (96) des Ejektors (95) so verlaufen, daß bei Bewegung des Steuerkolbens (9) aus seiner Ruhe- und Absperrstellung (A b b. 1) in seine Öffnungsstellung (Abb. 2) der Hilfssteuerkolben (10) unter Druckluftwirkung aus seiner die Druckluftzuführungskanäle (97) ab-

   sperrenden Stellung (Abb. 1) in seine diese Kanäle freigebende Stellung (Abb. 2) geschoben wird und dabei so weit in den oberen Teil des Arbeitszylinders (2) hineinragt, daß der Arbeitskolben (7) am Ende seines Rücfchubes den Hilfs- steuerkolben (10) in die Absperrstellung zurückschiebt.

   5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ejektor (95) zugewandte Stirnfläche (101) des Hilfssteuerkolbens (10) größer als seine dem Arbeitszylinder (2) zugewandte Stirnfläche (102) ist, so daß der Hilfssteuerkolben (10) bei Beaufschlagung seiner größeren Stirnfläche (101) mit über die Saugkanäle (94) des Ejektors zugeführter Druckluft (A b b. 2) aus der Absperr- in die Freigabestellung gleitet.

   6. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die vom Auslöseventil (11) zum Druckraum (α) des Steuerkolbens (9) führende Steuerleitung (13, 31 bis 35) ein Sicherheits-Absperrventilkörper (12) eingefügt ist, der in an sich bekannter Weise mit einem unter die Stößelführungsmündung (81) vorragenden Fühlergestänge (121) verbunden ist und nur beim Aufsetzen der Stößelführungsmündung auf eine Eintreibstelle die Steuerleitung (13, 31 bis 35) für ihre Verbindung mit der Außenluft freigibt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschriften Nr. 1191 309,

   1144.660;
   USA.-Patentschriften Nr. 1 014 639, 2 979 725,

   3 056 964.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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