DE1478805C - Steuerventilemnchtung mit einem Haupt und einem Hilfssteuerventil an einem Druckluftnagler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerventileinrichtung mit einem Haupt- und einem Hilfssteuerventil an einem Druckluftnagler, bei der ein stufenförmiger Steucrkolben des Hauptsteuerventils quer zu einer zum Arbeitsraum des Naglers führenden Zuleitung und einer in Verschieberichtung im ÜII-nungssinn des Steuerkolbens versetzt liegenden, ins Freie führenden Ableitung angeordnet ist, zum wahlvveisen Verbinden dieser Zuleitung mit einer Druckluftquelle (Vorratsraum) oder der Zuleitung mit der Ableitung, bei der dieser stufenförmige Stcuerkolben mit seiner kleinen Kolbenfläche einem zuleitungsseitig liegenden, an eine Druckluftquelle angeschlossenen Vorratsraum und mit seiner großen Kolbenlläche einem Steiierraum zugewandt ist und bei der feiner der Steuerkolben längsverschiebbar auf einem Flanschrohr gelagert ist, das gleichzeitig als Steuerkanal den Vorratsraum mit dem Steiierraum verbindet, wobei eine Öffnung des Flanschrohres durch das Hilfssleuerventil zum Entlüften des Steuerraums absperrbar ist.

Bei einem derartigen vorgeschlagenen Druckluftnagler wird die zuleitungsseitige Kolbenfläche des stufenförmigen Steuerkolbens ständig vom Druck der Druckluftquelle beaufschlagt; eine von der Druckluftleitung abliegende große Kolbenfläche wird gleichfalls vom Druck der Druckluftquelle beaufschlagt, und die Druckluft gelangt zu' dieser Kolbenfläche, welche einen Steuerraum begrenzt, durch einen von einem Flanschrohr gebildeten Steuerkanal zwischen der Druckluftquelle und dem Steiierraum. Der Steuerkiinal wird in der Ruhe- oder Bereitschaftsstellung des Gerätes mit Hilfe eines Rückschlagventils geschlossen. Zum Ausführen eines Eintrcibhubes läßt sich ein Hilfssteuerventil betätigen, das mit einem Schaft das Verschlußstück des Rückschlagventils von seinem Sitz abhebt. Damit kann die im Steucrkanal bereitstehende Druckluft zu dem Steiierraum gelangen und auf die liniere große Kolbenfläche einwirken. Es hebt sich dann das Hauptsteuerventil von seinem Sitz ab, und die Druckluft kann zum Arbeitszylinder strömen. Bei diesem Aufbau erstreckt sich das Flanschrohr mit dem Steuerkanal ständig durch den Durchlaßquerschnitt des Hauptventils. Der Durchlaliqucrschnilt wird dadurch teilweise versperrt und muß im voraus größer gehalten werden. Darüber hinaus ist der stufenförmige Steuerkolben in diesem Fall recht lang und neigt zum Verkanten. Es entstehen durch diesen Aufbau beim Einbruch der Druckluft in die Zuleitung zum Arbeitszylinder auch starke Wirbel, welche den Zustrom von Druckluft zum Arbeitszylinder bremsen und damit die Kraft des F.intreibschlages schwächen.

ICs ist ein Druckluftnagler mit einer SteuerveiitilehirichUing bekannt, tieren Steuerkolben mit einem Schalt versehen ist, der einen Ventilteller zum Verschließen der Auspuffleitung trägt. Dieser Schaft durchdringt den Piirclilaßquerschnitt des Hauptsteuerveiilils und stellt damit einen Steg dar, der sich der durchströmenden Druckluft in den Weg stellt. Damit hat auch die Steiierventileinrichtung dieses bekannten Diueklultnaglers den Nachteil, daß sich beim Voibciströinen der Druckluft an dem Ventilschaft den Dnickhillstrom bremsende Wirbel ausbilden, welche die Druckluftzufuhr /um Arbeitsraum slaik behindern und verhindern, daß zum. Hintreibvoigang der volle Luftdruck nutzbar gemacht wird.

Dei Lifiiitlimj; liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventileinrichtung der zuerst genannten Art zu schaffen, die beim Verbinden der Zuleitung mit der Druckluftquelle den vollen Durchtrittsquerschnitt für die Druckluft freigibt.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flansch des Flanschrohres steuerraumseitig im Gehäuse des Naglers kippfest und radial verschieblich gelagert ist und daß das freie Ende des Flanschrohres vor der in der Arbeitsstellung vom

ίο Stufenkolben freigegebenen Zuleitung endet. Dadurch wird beim Öffnen des Hauptsteuerventils die Zuleitung zwischen der Druckluftquelle und dem Arbeitsraum beim Öffnen voll freigegeben und störende, Wirbel bildende Bauteile sind nicht mehr vorhanden. Weiterhin ist der stufenförmige Steuerkolben damit wesentlich kürzer gehalten, womit die erwähnten Führungsschwierigkeiten entfallen. Der Flansch des Flanschrohres reicht vollauf zu einer einwandfreien kippfesten Lagerung aus. Optimale Beschleunigungswerte des Arbeitskölbens eines Druckluftnagler werden dann erreicht, wenn der Öffnungsquerschnitt der Steuerventileinrichtung möglichst schnell freigegeben wird. Dies setzt voraus, daß die Geschwindigkeit des stufenförmigen Steuerkolbens .unter gar keinen Umständen von~außen -beeinflußbar sein darf. Dies ist bei der Erfindung der Fall, da das Flanschrohr durch die radial verschiebliche Lagerung gleichsam schwimmen kann. Von dem Flanschrohr können deshalb keine Verkantungen ausgehen, die auf den Stufenkolben übertragen werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Achse der Ventile geneigt zur Achse des Arbeitszylinders des Gerätes, wodurch die Zuleitung gestreckter ist und dem Luftstrom weniger Widerstand entgegensetzt.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführiingsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Steuerventileinrichtung in ihrer Ruhestellung,

F i g. 2 die Steuerventileinrichtung in ihrer Arbeitsstellung.

Die Steuerventileinrichtung ist im Handgriff 1 eines Druckluftnagler eingesetzt. In dem Handgriff befindet sich ein an eine Druckluftquelle angeschlossener Kanal 2, welcher über eine Verbindungsbohrimg 21 in einen Kanal 3 übergeht, welcher die Zuleitung zu einem nicht dargestellten Arbeitsraum des Druckluftantriebs des Naglers bildet. Eine kanalförmige Ableitung 4 steht ständig mit der Atmosphäre in Verbindung.

In der Unterseite des Handgriffes I ist eine Gewindebohrung 6 eingebracht, an welche sich eine Bohrung 10 anschließt, die an einer Widerlagerlläche 11 endet. In die Gewindebohrung 6 ist dann eine Buchse 5 eingeschraubt, welche eine Platte 7, einen Zylindermantel 8 und eine weitere Platte 9 gegen die Widerlagerlläche 11 drückt. Die Buchse 9 ist ihrerseits mit einer Bohrung 51 versehen, durch welche

Γ)» sich ein Stift 52 erstreckt, der von dem Abzugshebel 120 des Gerätes unter Fedcrdruck beaufschlagt wird. Der Stift 52 liegt mit einem Dichtring 53 in dichter Lage an einer Sitzfläche der Buchse 5 an und läßt durch Abllaclumgen oder Nuten des Maineis einen

6,I oder mehrere ins Freie führende Kanäle 54 frei. An der Oberseite der Buchse 5 ist eine den Kanal 54 aufweitende kreisförmige Ausnehmung 55 vorgesehen, in welcher ein Flansch 121 eines Flansch-

rohres 12 quer verschiebbar gelagert ist. Der Flansch 121 ist mit einer Ausnehmung 122 versehen, welche den oberhalb des Dichtringes 53 zwischen ihm und dem Flansch 121 gebildeten Raum über eine weite Öffnung 71 mit einem Steuerraum α verbindet. Der Verbindungskanal innerhalb des Flanschrohres 12 ist beim Anheben des Auslösehebels 120 mittels eines Kegels des Stiftes 52 verschließbar.

Auf dem Flanschrohr 12 ist ein Schaft 13 eines stufenförmigen Steuerkolbens 14 auf und ab schiebbar. Der Steuerkolben 14 liegt dichtend an der Innenwand des Zylindermantels 8 an. Ähnlich wie der Stift 52 läßt auch der Schaft 13 des Steuerkolbens in der Platte 11 einen Durchlaß 111 frei. An seinem oberen Ende trägt der Schaft 13 den Kolbenteil mit kleinerem Durchmesser, welcher an seiner Ober- und Unterseite mit Dichtungsringen 131 und 132 versehen ist. Mit dem oberen Ring 133 ist eine Öffnung 21 zum Kanal 2 verschließbar, während der untere Ring 132 den Durchlaß 111 verschließen kann.

In seinem oberen Teil ist der Zylindermantel 8 abgesetzt, womit der gegenüber der Bohrung 10 einen Ringraum 101 freiläßt, welcher mit dem zur Atmosphäre führenden Kanal 4 in Verbindung steht. Der Schaft 13 mit den Dichtungen 131 und 132 sowie dem Kolbenteil 14 größeren Durchmessers bildet das Hauptsteuerventil, während der Stift 52 in Verbindung mit dem Kegel 5 und dem Flanschrohr 12 das Hilfssteuerventil darstellt.

In der Bereitschaftsstellung vor einem Eintreibhub des nicht dargestellten Arbeitskolbens nehmen Haupt- und Hilfssteuerventile die in F i g. 1 dargestellte Lage ein. Über die Bohrung 133 im Schaft

13 dringt Druckluft aus dem Kanal 2 über den Steuerkanal im Flanschrohr 12 am Kegel 56 vorbei durch die Ausnehmung 122 und die weite Öffnung 71 zum Steuerraum a. Der stufenförmige Kolben 13,

14 wird damit nach oben gedrückt, und die Dichtung 131 verschließt die Öffnung 21. Der Kanal 3 ist über den Durchlaß 111, die Öffnungen 81 und den Ringraum 101 mit dem Kanal 4 verbunden. Die Aufwärtsbewegung des stufenförmigen Steuerkolbens 14 beruht darauf, daß die Fläche 142 am Steuerraum a größer ist als die Fläche 134 des Schaftes 13, der unmittelbar vom Druck in dem Kanal 2 beaufschlagt wird.

Zum Einleiten eines Eintreibhubes wird entspre-. chend der Darstellung nach F i g. 2 der Abzugshebel 120 angehoben. Der beim Anheben des Abzugshebeis 120 hochgeschobene Stift 52 verschließt darauf mit seinem Kegel 56 den Steuerkanal im Flanschrohr 12. Gleichzeitig hat sich der Dichtring 53 von seinem Sitz angehoben. Die Druckluft aus dem Steuerraum α kann damit durch die Kanäle 54 ins Freie entweichen. Der auf die Fläche 154 des Schaftes 13 einwirkende Betriebsluftdruck drückt darauf den stufenförmigen Steuerkolben nach unten, wobei dann die Dichtung 132 den Durchlaß 111 verschließt. Der Betriebsluftdruck kann damit von der Luftdruckquelle aus dem Kanal 2 über die Öffnung 21 unmittelbar in den Kanal 3 einströmen. In der so geöffneten Zuleitung befinden sich keinerlei Steuerteile, an welchen die vorbeiströmende Druckluft Wirbel ausbilden kann. Der stufenförmige Steuerkolben ist nämlich durch das Niederfahren aus der Zuleitung 2, 21, 3 herausgezogen.

Wird der Abzugshebel 120 wieder losgelassen, dann hebt sich der Kegel 56 wieder vom Flanschrohr 12 ab, der Dichtring 53 setzt sich auf seinen Sitz auf, und die Druckluft kann in den Steuerraum a eintreten. Damit hebt sich der stufenförmige Steuerkolben 13,14 wieder an, verschließt die Öffnung 21 und öffnet die Verbindung zwischen den Kanälen 3 und 4.

Bei der Steuerventileinrichtung nach der Erfindung öffnet sich das Hauptsteuerventil unverzüglich schon beim Beginn der Abzugsbewegung des Auslösehebels 120; die Funktion des Hauptsteuerventils ist damit unabhängig vom Abzugsweg und der Bedienungsweise des Abzugshebels. Das Hauptsteuerventil spricht damit bereits auf ganz geringe Bewegungen des Hilfssteuerventils 52 an. In Verbindung mit dem Herausziehen aller Einbauten aus der Zuleitung 2, 21, 3 kann die Druckluft damit unabhängig von der Bedienungsweise der Steuerventileinrichtung rasch und in großer Menge zum Arbeitsraum strömen, was zur Beschleunigung des Steuer- und Eintreibvorganges beiträgt.

Die Achse der Steuerventileinrichtung, die in F i g. 1 "durch die Linie χ angedeutet ist, ist zur Achse des Arbeitszylinders geneigt. Dadurch kann ein Strömungsweg geschaffen werden, auf dem die Druckluft aus· dem Kanal 2 unter geringster Umlenkung und damit unter geringstem Strömungswiderstand durch die Öffnung 21 zum Kanal 3 strömen kann.

Die Verschiebbarkeit des Flanschrohres 12 quer zur Rohrachse ermöglicht ein Ausrichten aller in Längsrichtung geführten Teile der Steuerventileinrichtung. Das vorhandene Längsspiel am Flansch 121 des Flanschrohres soll lediglich das Gleiten quer zur Längsachse ermöglichen. Dieses Längsspiel soll so gering sein, daß ein Kippen des Flanschrohres verhindert wird.

Die gesamte Steuerventileinrichtung besteht aus verhältnismäßig wenigen Einzelteilen und hat nur ein dem Verschleiß durch Bewegung ausgesetztes Dichtelement, nämlich den Kolbenring 141. Die Steuerventileinrichtung ist damit unanfällig gegen Kondenswasser oder Verschmutzungen. Der Verschleiß des Ringes 141 wird auch dadurch vermindert, daß der Schaft 13 dank des querverschiebbaren Flanschrohres 12 ohne Zwängung geführt ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Steuerventileinrichtung mit einem Haupt- und einem Hilfssteuerventil an einem Druckluftnagler, bei der ein stufenförmiger Steuerkolben des Hauptsteuerventils quer zu einer zum Arbeitsraum des Naglers führenden Zuleitung und einer in Verschieberichtung im Öffnungssinne des Steuerkolbens versetzt liegenden, ins Freie führenden Ableitung angeordnet ist, zum wahlweisen Verbinden dieser Zuleitung mit einer Druckluftquelle (Vorratsraum) oder der Zuleitung mit der Ableitung, bei der dieser stufenförmige Steuerkolben mit seiner kleinen Kolbenfläche einem zuleitungsseitig liegenden, an eine Druckluftquelle angeschlossenen Vorratsraum und mit seiner großen Kolbenfläche einem Steuerraum zugewandt ist und bei der ferner der Steuerkolben längsverschiebbar auf einem Flanschrohr gelagert ist, das gleichzeitig als Steuerkanal den Vorratsraum mit dem Steuerraum verbindet, wobei eine Cffnun« des Flanschrohres durch das Hilfssteuer-

ventil zum Entlüften des Steuerraums absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (121) des Flanschrohres (12) steuerraumseitig am Gehäuse des Naglers kippfest und radial verschieblich gelagert ist und daß das freie Ende des Flanschrohres vor der in der Arbeitsstellung vom Stufenkolben (13) freigegebenen Zuleitung (3,11) endet.

2. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Ventile (13, 14; 52, 56) geneigt zur Achse des Arbeitszylinders des Gerätes verläuft.

3. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschrohr (12) am Flansch (121) quer zur Längsachse verschiebbar gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen