DE1403400C - Ein und Auslaßventilanordnung fur den Arbeitshubraum eines Druckluftnagler - Google Patents

Description

Die Erfindung bctrilTt eine Ein- und Auslaßventilanordnung für den Arbcitsliubraum eines Druckluftnagler, dessen Arbeitszylinder ein unmittelbar an den Druckluftvorratsraum angrenzendes olTenes Ende hat, das durch eine relativ zum Arbeitszylinder axialverschiebbare und in Abhängigkeit von einem Steuerventil druckgesteuertc Einlaßventilplatte abdeckbar ist, wobei die Einlaßventilplatte ein hohlzylindrisches, zu dem Arbeitshubraum offenes Auslaßventilglied trägt, das mit einem gehäusefesten Auslaßventilteil zusammenwirkt und das Auslaßventil sperrt, wenn die Einlaßventilplatte beidseitig dem Druck des Vorratsraumes ausgesetzt ist.

Bei einer bekannten Ventilanordnung dieser Art (schweizerische Patentschrift 337 156) ist die Einlaßventilplatte mit einem Stcucrkolben versehen, mittels dessen sie in dem Gehäuse des Naglers geführt ist. Dabei besteht auf der dem Arbeitszylinder abgewandten Seite des Kolbens ein Steuerraum, der normalerweise druckbcaufschlagt ist, um die Einlaßventilplatte abdichtend auf dem feststehenden Arbeitszylinder zu halten. Zur Inbetriebsetzung des Geräts kann dieser Steuerraum entlüftet werden, worauf der auf der gegenüberliegenden Kolbenseite angreifende Luftdruck die Einlaßventilplatte von dem Arbeitszylinder abhebt. In diesem bekannten Fall, bei dem die Einlaßventilplattc ebenfalls ein hohlzylindrisches, zu dem Arbeitshubraum offenes Auslaßventilglied trägt, wirkt dieses mit einem gehäusefesten, in die Bohrung des Auslaßventilgliedes eingreifenden Auslaßvcntilschiebcr zusammen, um die gewünschte Steuerfunktion in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Einlaßventilplatte zu ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ein- und Auslaßventilanordnuiig der eingangs beschriebenen Art zu schalTcn, die zur Erhöhung der Arbeitsspiclzahl auch bei verhältnismäßig schweren Druckluftnaglern, die zum Eintreiben großer Nägel geeignet sind, die genannten Steuervorgänge im Hinblick darauf verbessert, daß rasch größere Ein- und Auslaßquerschnitte freigegeben werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das gehäuscfeste Auslaßventilteil als Ventilsitz ausgebildet ist, daß das hohlzylindrische Auslaßventilglied zwischen diesem Ventilsitz und einem gehäusefesten Widerlager verschiebbar ist und daß in Abhängigkeit von dem Steuerventil der Arbeitszylinder axialverschicbbar ist, um zur Einleitung eines Arbeitshubes zunächst seinerseits von der über das Auslaßventilglied durch das Widerlager zurückgehaltenen Einlaßventilplatte abzurücken. Durch die doppelte Bewegung des Arbeitszylinders und der Einlaßventilplatte wird rasch ein verhältnismäßig großer Einlaßciuerschnitt freigelegt, wobei einfach die unter die Einlaßventilplatte einströmende Druckluft das Anheben der Einlaßventilplatte bewirkt, und durch die Ausbildung des Auslaßventils gleichsam als Tellerventil ist ebenso für einen vergleichsweise großen Auslaßqiiurschnitt Sorge getragen. Dabei übernimmt der gehäusefeste Ventilsitz in Verbindung mit dem Auslaßventilleil noch die zusätzliche Funktion, die Bewegung der Einlaßventilplatte /u begrenzen.

Vorteilhafterweise wird die Minlaßvenlilplatte auch im übrigen allein durch das hohlzylindrische Auslaßventilglied geführt, das hierzu in einer Bohrung ties Ciehäusi'deckels liingsverschiebbar ist. Das Widerlager de·; Auslaßventilgliedes kann dann von einer Schulter der Bohrung gebildet werden, auf der ein Flansch des Auslaßventilglicdes zum Aufsitzen kommt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Abdichtung des Auslaßvcntilgliedes gegenüber dem Ventilsitz durch einen seinerseits in dem Auslaßvcntilgliod axialbeweglichen Venturing, der durch Federkraft abdichtend an einem Bund des Auslaßventilgliedes gehalten wird, solange dieses nicht durch den zur Einleitung der Entlüftung gegen die Einlaßventilplatte geführten Arbeitszylinder zusätzlich gegen den Ventilsitz gedrückt wird.

Weiterhin kann der Arbeitszylinder auch ini Ruhezustand des Naglers in Richtung der Einlaßventilplatte druckbelastet bleiben, wobei er durch die von der anderen Seite her stets druckbeaufschlagte Einlaßventilplatte in einer durch das Widerlager des Auslaßventilgliedes bestimmten Zwischenstellung gehalten wird. Diese Zwischenstellung ist diejenige Stellung, weiche der Arbeitszylinder zur Einleitung eines Arbeitshubes unter Ziirücklassung der Einlaßventilplatte verläßt.

Zur weiteren Erläuterung ist nachfolgend ein derartiges Ausführungsbeispiei der Erfindung an Hand ' w der Figuren erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den gesamten Nagler, wobei die einzelnen Teile sich im Ruhe-,· zustand befinden.

"— Fi g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt, der vor allem die Ein- und Auslaßventilanordnung erkennen läßt, bei geöffnetem Einlaß- und geschlossenem Auslaßventil, und

F i g. 3 einen ebensolchen Teilschnitt, wobei (.las Einlaßventil geschlossen und der Arbeitszylinder die Einlaßventilplatte zur Vorentlüftung des Arbeitshubraumes bis in ihre Endstellung angehoben hat.

Der in Fig. 1 im Längsschnitt gezeigte Nagler hat ein Gehäuse 22. das im wesentlichen aus einem Kopfteil 22 π und einem Griffteil 22 b besteht. Auf ihrer Unterseite weisen beide Gehäuseleile Führungsmittel auf, mit denen ein Magazin 58 zur Aufnahme eines Nagelvorrates an dem Gehäuse gehalten ist. Das Magazin trägt an seinem kopfscitigen Ende in diesem Falle selbst das Mundstück 42 des Naglers. in dem sich der Ausstoßkanal 50 für die Nägel befindet. C

Der Griffteil 22 b des Gehäuses ist hohl ausgebildet und beherbergt einen Druckluftvorratsraum 28, der unmittelbar mit einer das obere Ende des Arbeitszylinders 36 umgebenden Ringkammer 26 im Kopfteil 22« in Verbindung steht. Dem Vorratsraum 28 wird die Druckluft über einen Nippel 30 zugeführt, an den ein Druckluftschlauch 32 angeschlossen ist.

Der Arbeitszylinder 36 trägt auf seinem Umfang einen Ringkolben 72, mit dem er in einer Bohrung 70 des Kopfteils 22« axialbeweglich geführt ist. Während die Oberseite des Ringkolbens 72 beständig mit Druckluft aus dem Vorratsraum 28 beaufschlagt ist, wird die Druckluftzufuhr zu dem unterhalb des Ringkolbens liegenden Ringraum 86 über ein Steuerventil 46 und/oder ein Sicherheitsventil 44 in Verbindung mit den Gehäusekanälen 88, 90 bzw. 126, 130 gesteuert. Der Kanal 88 besteht aus einer Bohrung, die einen zylindrischen Ventilschieber 108 des Sicherheitsventils aufnimmt. Der letztere steht mit einem Bügel 116 in Verbindung, der, solange der Nagler nicht mit seinem Mundstück 42 auf ein Werkstück aufgesetzt ist, über die Mündung des Ausstoßkanals 50 hinausragt. Das Steuerventil hingegen ist ein Kugelventil, dessen Ventilkugel 146 sich in einer Erweiterung 128

dos Kanals 126 befindet und seitens eines schwenkbar im Gehäuse gelagerten Auslösehebels 142 über einen Stift 138 von einem Ventilsitz 148 abhebbar ist. Der Stift 138 ist in einer Büchse 132 geführt und mit Längsrillen versehen, durch weiche die Luft aus dem Kanal 130 bei angehobener Kugel, wobei der Kanal 126 verschlossen ist, ins Freie austreten kann.

Im Ruhezustand ist die Unterseite des Ringkolbens 72 ebenfalls druckbeaufschlagt, sei es, weil die Luft aus dem Vorratsraum 28 durch den Kanal 88 in den Ringraum 86 gelangt, sei es, weil eine Ringnut 124 des Ventilschiebers 108 bei angehobenem Bügel 116 eine Verbindung über das Steuerventil mit dem Vorratsraum herstellt. Das verjüngte untere Ende des Arbeitszylinders, das satt von einer entsprechenden Verlängerung der Bohrung70 aufgenommen wird, umschließt einen Puffer 100, mit dem der Arbeitskolben 38 am Ende seines Arbeitshubes abgefangen wird. Der Puffer 100 ist von einer Druckfeder 104 umgeben, mit der zum einen der Arbeitszylinder 36 nach oben gedrückt, zum anderen aber über einen bodenseitigen Flansch, auf dem die Feder aufsitzt, der Puffer 100 auf seinem Platz am Boden des Kopfteils 22 ω festgehalten wird. "

Durch eine Mittelöffnung des Puffers tritt der Stößel 40 hindurch, der am Arbeitskolben 38 mittels eines Bolzens 96 befestigt ist und anderenends von dem Ausstoßkanal 50 aufgenommen wird.

Durch den verschiebbaren Arbeitszylinder 36 wird der Durchtritt durch zwei Gehäusekanäle, 178 und 209, gesteuert. Der letztere steht über weitere Gehäusekanäle, 207 und 192, mit dem Druckluftvorratsraum 28 in Verbindung, sofern ein seinerseits durch den Stößel 40 gesteuertes Rückführventil 54 geöffnet hat. Genauer gesagt wird das Rückführventil, das einen mit einem Stift 190 verbundenen Ventilteller 190 b aufweist, durch eine Nockenkante 40 b des Stößels 40 gesteuert, während der Kanal 209 durch die Unterkante des Arbeitszylinders 36 abwechselnd verdeckt und freigelegt wird. Diese Stcuervorgänge bestimmen den Eintritt von Druckluft in den unteren Zylinderteil, um den Arbeitskolben 38 in seine Ausgangsstellung zurückzuführen. Die Entlüftung des unteren Zylinderteils während des Arbeitshubes hingegen erfolgt über einen durch die Zylinderwand hindurchtretenden Kanal 174, der bei abgesenktem Arbeitszylinder mit dem erwähnten Kanal 178 in Verbindung tritt, der ins Freie führt.

Der Kopfteil 22 a des Gehäuses ist durch einen aufgeschraubten Deckel 66 abgeschlossen, der in üblicher Weise gegenüber dem restlichen Gehäuse abgedichtet ist. Eine zentrale Bohrung 84 des Deckels nimmt ein hohlzylindrisches Auslaßvcntilglied 80 auf, das zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz das Auslaßventil 52 für den Arbcitshubraum des Zylinders 36 bildet. Das obere Zylinderende ist normalerweise durch ein Einlaßventil 48 verschlossen, das im wesentlichen aus einer mehrteiligen Platte besteht, die unmittelbar auf demZylinderrand zur Auflage kommt. Diese Platte wird im übrigen von dem Auslaßventilglied 80 getragen.

Genauer gesagt besteht die Platte des Einlaßventils aus zwei Metallscheiben 76 und 78, zwischen die eine Scheibe 74 aus elastischem Material eingelegt ist. Die drei Scheiben werden von einem verjüngten Gewindefortsatz 80 c des Auslaßventilgliedes 80 in Verbindung mit ^iner Mutler 82 zusammengehalten. Der Durchmesser At Scheibe 78 ist kleiner als der Zylinderinnendurchmesser, so daß für die Auflage auf dem Zylinderraiid ein Ringbereich 74« der elastischen Scheibe 74 freiliegt. Die Bohrung 150 des hohlzylindrischen Auslaßventilgliedes 80 ist durchgehend und steht mit dem Inneren des Zylinders 36 in Verbindung.

An ihrem äußeren Ende ist die Bohrung 84 erweitert, um mit Spiel einen Flansch 80« des Auslaßventilgliedes 80 aufzunehmen. Dabei bildet die F.rweitoning der Bohrung 84 eine Schulter 84«, die ein Widerlager für das Auslaßventilglied 80 zur Fixierung dessen unterer Endstelluiig bildet.

Der Flansch 80« selbst nimmt in einer Erweiterung 152 der Bohrung 150 lose einen Ventilring 154 auf, der sich unter der Einwirkung einer Druckfeder 160 abdichtend gegen einen innenseitigen Bund 80 b des Flansches 80« zu legen sucht. In dieser Stellung steht der Ventilring 154 über die Stirnfläche des Flansches 80« über.

Der Ventilsitz des Auslaßventils wird von einer Anordnung von Scheiben 162, 164 und 166 gebildet, die durch Schrauben 168 außenseitig auf dem Deckel 66 gehalten werden. Genauer gesagt bestellt die Scheibe 162 aus elastischem Material und ist zwischen den Scheiben 164 und 166 eingeschlossen. Die letztere bildet einen Ring, der die Mitte der elastischen -' Scheibe 162 nach unten zu freiläßt. In diesem Bereich vermag der Ventilring 154 des Auslaßventilgliedes auf der Scheibe 162 aufzusitzen. Die Anordnung ist ferner so getroffen, daß die Scheibe 166 lediglich in der Nähe der Schrauben 168 auf dem Deckel 66 aufsitzt, während im übrigen Entlüftungssehlitze 172 zwischen der Scheibe 166 und dom Deckel 66 verbleiben, die mit der Erweiterung der Bohrung 84 in Verbindung stehen.

F i g. 2 zeigt die Teile in derjenigen Stellung, die sie bei geöffnetem Einlaßventil 48 einnehmen, wohingegen F i g. 3 einen Zustand darstellt, bei dem infolge Aufwärtsbewegung des Arbeitszylinders 36 das Einlaßvcntil geschlossen und überdies das Auslaßventilglied 80 so weit angehoben hat, daß der Ventilring 154 entgegen der auf ihm lastenden Federkraft sich von seinem durch den Bund 80 ft gebildeten Sitz abgehoben hat. In diesem Zustand tritt der Arbeitshubraum des Zylinders über die Bohrung 150, den zwischen dem Ventilring 154 und dem Bund 8Oi? entstandenen Ringspalt und die Entlüftungsschlitze 172 bereits mit der Atmosphäre in Verbindung.

Zum weiteren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend nun die Arbeitsweise des soweit bebescliricbenen Geräts erläutert.

Zur Inbetriebnahme des Geräts wird entweder

zuerst das Mundstück 42 auf das Werkstück gesetzt und darauf der Auslösehebel 142 betätigt, oder es wird der Auslösehebel in seiner Betätigungsstellung gehalten, worauf die Betätigung des Geräts über den Bügel 116 beim Aufsetzen des Mundstücks auf das Werkstück erfolgt. In jedem Falle wird der Ringraum 86 unterhalb des Ringkolbens 72 von dem Druckluftvorratsraum 28 getrennt und über die Rillen des Stiftes 138 entlüftet.

Hierdurch wird tier Arbeitszylinder 36 unter der Einwirkung der nunmehr alleine von oben her auf ihn einwirkenden Druckluft nach unten verschoben. Dabei verläßt der obere Rand des Zylinders 36 die elastische Scheibe 74, so daß Druckluft aus dem Vorratsraum 28 unter die Einlaßventiiplatte und in den Arbcitshubraum des Zylinders einzuströmen vermag.

Diese Druckluft übt auf die Einlaßventilplatte eine nach oben gerichtete Kraft aus, durch welche sie in die Stellung der Fig. 2 gelangt, in der das Einlaßventil voll geölTnet hat. Gleichzeitig hat sich der Ventilring 154 gegen die elastische Scheibe 162 gelegt, ohne sich jedoch entgegen der auf ihm lastenden Federkraft von dem Bund 80 b abzuheben. Hierdurch ist das Auslaßventil geschlossen.

Durch die Abwärtsbewegung des Zylinders 36 tritt der Raum unterhalb des Kolbens 38 über die Kanäle 174 und 178 mit der Atmosphäre in Verbindung, so daß die hierin bislang eingeschlossene Druckluft entweichen kann. Die Druckluftzufuhr zur Kolbenoberscitc im Verein mit der Entlüftung des unteren Zylinderteiles bewirkt, daß der Kolben 38 sich rasch nach unten bewegt, wobei der Stößel 40 den vordersten Nagel 34, der sich im Ausstoßkanal 50 befindet, nach unten austreibt.

Bei dieser Abwärtsbewegung treibt die Nockenkante 40/; den Stift 190 des Rückführventils 54 zurück, wodurch dessen Ventilteller 190 b von seinem Sitz abhebt und das Ventil öffnet. Durch die Kanäle 192, 207 und 209 vermag die Druckluft nunmehr in den unteren Teil des Zylinders 36 einzuströmen, sobald dieser in seine Ausgangsstellung nach Fig. 3 zurückgekehrt ist.

Dies kann entweder dadurch herbeigeführt werden, ., daß der Auslösehebel 142 losgelassen oder das Gerät ^v ,·. von dem Werkstück abgehoben wird. In beiden Fällen gelangt wieder Druckluft aus dem Vorratsraum 28 in den Ringraum 86, die zu einer nach oben gerichteten, resultierenden Druckkraft an dem Zylinder führt.

Beim Anheben kommt der obere Rand des Zylinders zunächst mit der Einlaßventilplatte in Berührung und führt diese fortan mit dem Auslaßventilglied 80 nach oben in die Stellung der Fig. 3. Hierbei wird das Ringventil 154 durch die elastische Scheibe 162 von dem Bund 80 /> abgehoben, wobei bereits ein Teil der in dem Arbeitshubraum zunächst eingeschlossenen Druckluft ins Freie entweicht. Dies wiederum hat zur Folge, daß die nun überwiegend auf die Oberseite der Einlaßventilplatte einwirkende Druckluft aus dem Vorratsraum 28 die Platte mitsamt dem Zylinder 36 nach unten führt» bis das Einlaßventilglicd 80 durch die Schulter 84« abgefangen wird (Fig. 3). In dieser Stellung hat das Auslaßventil voll geöffnet, während durch den nach wie vor gegen die Scheibe 74 gedrückten Zylinder 36 das Einlaßventil geschlossen bleibt.

Auf Grund der damit erreichten vollständigen Entlüftung des Arbeitshiibraumcs kehrt nun der Kolben 38 unter der Einwirkung der durch die Kanäle 192, 207 und 209 von unten her eintretenden Druckluft in seine Ausgangsstellung zurück, worauf wiederum der Zustand nach F i g. 3 erreicht ist und der Nagler für eine erneute Betätigung bereitsteht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ein- und Auslaßvenlilanordnung für den Arbeitshubraum eines Druckluftnagler, dessen Arbeitszylinder ein unmittelbar an den Druckluftvorratsraum angrenzendes offenes Ende hat, das durch eine relativ zum Arbeitszylinder axialverschiebbare und in Abhängigkeit von einem Steuerventil druckgcstcucrte Einlaßventilplatte abdeckbar ist, wobei die Einlaßventilplatte ein hohlzylindrisches, zu dem Arbeitshubraum offenes Auslaßventilglied trägt, das mit einem gehäusefesten Auslaßventilteil zusammenwirkt und das Auslaßventil sperrt, wenn die Einlaßventilplatte beidseitig dem Druck des Vorratsraumes ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das gehäusefeste Auslaßventil als Ventilsitz (162, 164, 166) ausgebildet ist, daß das hohlzylindrische Auslaßventilglied (80) zwischen diesem Ventilsitz und einem gehäusefesten Widerlager (84 a) verschiebbar ist und daß in Abhängigkeit von dem Steuerventil (44, 46) der Arbeitszylinder (36) axialverschiebbar ist, um zur Einleitung eines Arbeitshubes zunächst seinerseits von der über das Auslaßventilglied durch das Widerlager zurückgehaltenen Einlaßventilplatte (74, 76, 78) abzurücken.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventilplatte (74, 76, 78) in dem Gehäuse (22) durch das hohlzylindrische Auslaßventilglied (80) geführt ist, das selbst in einer Bohrung (84) des Gehäusedeckels (66) längsverschiebbar ist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (84 a) des Auslaßventilgliedes (80) von einer Schulter der Bohrung (84) gebildet wird, auf der ein Flansch (80 a) des Auslaßventilgliedes zum Aufsitzen kommt.

4. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung des Auslaßvcntilgliedes (80) gegenüber dem Ventilsitz (162, 164, 166) durch einen seinerseits in dem Auslaßventilglied axialbeweglichen Ventilring (154) erfolgt, der durch Federkraft abdichtend an einem Bund (80 b) des Auslaßventilgliedes gehalten wird, solange dieses nicht durch den zur Einleitung der Entlüftung gegen die Einlaßventilplatte (74, 76, 78) geführten Arbeitszylinder (36) zusätzlich gegen den Ventilsitz gedrückt wird.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (36) auch im Ruhezustand in Richtung der Einlaßventilplatte (74, 76, 78) druckbclastct ist, jedoch durch die von der anderen Seite her druckbeaufschlagte Einlaßventilplatte in einer durch das Widerlager (84 a) des Auslaßventilgliedes (80) bestimmten Zwischcnstellung gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen