DE1550497B2 - Umschaltventil zur steuerung der druckmittelzufuhr an druckmittelbetriebenen geraeten - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Umschaltventil Druckmittelverbindung der Ventilkammer mit dem zur Steuerung der Druckmittelzufuhr zu der größe- ' Druckmittelzuführungskanal steuert, daß der Ventilren Oberseite eines abgestuften, auf seiner kleineren körper von dem Handhebel in Schließrichtung des Unterseite ständig mit einem Druckmittelzuführungs- Ventils größeren Durchmessers bewegbar ist, das die kanal verbundenen Kolbens, mit einem Ventilkörper, 5 die Ventilkammer mit der Atmosphäre verbindende der durch das zu steuernde, ständig auf sein oberes Öffnung steuert und hinreichend groß ist, um den Ende einwirkende Druckmittel einerseits und einen Ventilkörper in der diese Öffnung schließenden Lage Handhebel andererseits derart betätigbar ist, daß ein durch den Druckmitteldruck in der Ventilkammer an dem Ventilkörper vorgesehenes und in einer über entgegen der anders gerichteten Druckbelastung eine Druckmittelleitung ständig mit der größeren io seiner Oberseite festzuhalten, und daß ein Mitneh-Oberseite des Kolbens verbundenen Ventilkammer mer so an dem Ventilkörper angebracht ist, daß diehin- und herbewegliches Verschluß teil die Ventil- ^: ser durch den Kolben vor oder bei Beendigung seines kammer in seiner einen Endstellung mit dem Druck- Arbeitshubes in Schließrichtung des Ventils kleineren mittelzuführungskanal und in seiner anderen End- Durchmessers bewegt wird.

stellung mit der Atmosphäre verbindet. Insbesondere 15 Durch dieses Ventil wird also der doppelseitig

finden solche Ventile Verwendung an druckmittel- wirkende Arbeitskolben nach der Betätigung des

betriebenen Geräten, beispielsweise zum Eintreiben Handhebels, wodurch ein Arbeitsgang eingeleitet

von Befestigungsmitteln wie Nägeln, Heftklammern wurde, selbsttätig gesteuert, und es ist unmöglich,

od. dgl. daß die Bedienungsperson noch irgendeinen Einfluß

Ein Ventil dieser Art ist beispielsweise aus der 20 auf das Werkzeug ausüben kann, bevor der volle

USA.-Patentschrift 3 170 487 bekannt und erfüllt die Arbeitsgang abgelaufen ist. Selbst wenn das Ventil

diesen Einrichtungen zugrunde liegende Aufgabe einer nur teilweise geöffnet ist, so wird es zwangläufig

schlagartigen Bewegung des Ventils in eine Stellung, offengehalten, bis der volle Arbeitsgang abgelaufen

damit der Stoß durch den Kolben in voller Kraft er- ist, selbst wenn die Bedienungsperson versuchen

folgen kann. 25 sollte, das Ventil zu schließen. Auch .ist es völlig un-

Zum anderen ist es aber von besonderer Wichtig- bedeutend, ob während des Ablaufes des Arbeits-

keit, daß man mit solchen Geräten immer einen ganges versucht wird, das Ventil zu öffnen oder zu

vollständigen Arbeitsgang ausführen kann, damit schließen. ,

nicht, falls das Gerät noch nicht für die Durchführung Um den Augenblick des Schließens des Ventils des vollen Arbeitsganges vorbereitet ist, eine unvor- 30 in seiner unteren Stellung genau regulieren zu könsichtige Bedienung zur Beschädigung der Vorrichtung nen, ist in bevorzugter Ausbildung der erfindungsführen kann. So muß bei dem bekannten Ventil die- gemäßen Anordnung vorgesehen, daß der Mitnehmer ses für einen vollen Arbeitsgang voll geöffnet sein; einstellbar an dem Ventilkörper befestigt ist, was beiwird jedoch das Ventil von der Bedienungsperson nur spielsweise mittels Gewinde erfolgen kann,
teilweise geöffnet, indem beispielsweise der Hand- 35 Weiterhin kann vorteilhaft an dem Ventilkörper hebel vorzeitig wieder losgelassen wird, so würde das eine diesen in Schließrichtung des Ventils kleineren Ventilglied vom Druck im Druckmittelzuführungs- Durchmessers ziehende Feder angeordnet sein, deren kanal augenblicklich nach unten bewegt werden und Kraft immer größer ist als der auf dieses Ventil der Druck im Betätigungskolben infolge vorzeitigen wirkende Druckmitteldruck, so daß gewährleistet Schließens eines Hilfsventils zu früh absinken, so 40 wird, daß ohne Betätigung des Handhebels kein Ardaß die Vorrichtung nur einen Teil des Arbeitsgan- beitsvorgang ausgelöst werden kann, sondern das ges durchführen würde, was unweigerlich zu unsau- Ventil kleineren Durchmessers immer in Schließstelberem Arbeiten führen muß und letzten Endes Be- lung und somit der Arbeitskolben in seiner oberen Schädigungen des Gerätes hervorruft. Zum anderen Endlage bleibt. Selbstverständlich ist die Federkraft ist es aber ebenfalls notwendig, daß das Ventil nach 45 so dimensioniert, daß sie einen genügenden WiderDurchführung des vollständigen Arbeitsganges der stand gegen den Druckmitteldruck bietet, ohne aber Vorrichtung schlagartig wieder geschlossen wird, wo- zugleich so stark zu sein, daß die Handhebelbetätibei ein zu frühes oder zu spätes Schließen des Ventils gung lediglich unter äußerstem Kraftaufwand erfoldurch den Bedienenden ebenfalls Unsauberkeiten in gen kann.

der Arbeitsausführung oder Beschädigungen des Ge- 5° In den schematischen Darstellungen ist ein Aus-

rätes verursacht. führungsbeispiel der Erfindung abgebildet, welches

Aufgabe der Erfindung ist es nun, diese bei be- im folgenden näher erläutert werden soll. Dabei ist

kannten Ventilen bestehenden Gefahren auszuschal- aber ohne weiteres verständlich, daß das erfindungs-

ten und zu gewährleisten, daß der durch Betätigung gemäße Umschaltventil auch an anderen druckmittel-

des Handhebels einmal ausgelöste Arbeitsgang der 55 betätigten Geräten Verwendung finden kann. Aus

Einrichtung selbsttätig ablaufen kann, ohne daß von der Zeichnungsbeschreibung werden im übrigen wei-

außen her irgendeine Störung oder Unterbrechung tere besondere Merkmale und Vorteile des Erfin-

eintreten kann. dungsgegenstandes deutlich. Es zeigt

Diese Aufgabe wird von der Erfindung dadurch Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des vorderen

gelöst, daß das Verschlußteil als beidseitig mit Dicht- 60 und seitlichen Teiles eines durch Druckmittel betä-

ringen versehener Ventilteller ausgebildet ist, der zwi- tigten Werkzeuges mit einem Umschaltventil nach

sehen zwei sich in der Ventilkammer mit geringem der Erfindung,

Abstand gegenüberliegenden, vom Ventilteller wech- F i g. 2 eine Teilansicht in teilweisem Schnitt des

selseitig absperrbaren Ventilsitzen unterschiedlichen Werkzeuges zu Beginn der Druckluftzuführung, also

Durchmessers angeordnet ist, daß der Druckmittel- 65 während der normalen Ruhelage des Gerätes,

druck auf der Oberseite des Ventilkörpers in Schließ- F i g. 3 eine Ansicht entsprechend F i g. 2, jedoch

richtung des Ventils kleineren Durchmessers wirkt, nach Handhebelbetätigung und Arbeitsbeginn des

das die über das Innere des Ventilkörpers geführte Werkzeuges,

F i g. 4 eine Ansicht entsprechend F i g. 2 und 3, jedoch nach erfolgtem Niedergang des Arbeitskolbens,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der ιFig. 2, F i g. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der F i g. 2, F i g. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der F i g. 2,

F i g. 8 einen Schnitt nach Linie 8-8 der F i g. 3 und

F i g. 9 einen Schnitt nach Linie 9-9 der F i g. 2.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Gehäuse 11 oben mit einem Deckel 12 versehen, der mit Schrauben 13 gesichert ist. Zwischen dem Deckel 12 und dem Gehäuse 11 ist eine Dichtung 14 eingelegt, die das Austreten von Luft verhindert.

In dem Gehäuse 11 ist eine erste Luftkammer 15 vorgesehen, und zwar oberhalb eines doppelseitig wirkenden Kolbens 16, der sich in dem Gehäuse 11 auf und ab bewegt.

Der Kolben 16 weist einen oberen Teil 17 mit einer Oberfläche 24 und einer Unterfläche 40 und einen unteren Teil 18 auf, der einen geringeren Durchmesser als der obere Teil 17 hat. Dichtungsringe 19, 20 verhindern das Durchtreten von Luft an den Seiten des Kolbens 16.

An dem Doppelkolben 16 ist ein eigentliches Werkzeug 21, natürlich über hier nicht näher interessierende und dargestellte Zwischenelemente, befestigt. Das Werkzeug 21 kann beispielsweise dazu dienen, Nägel, Krampen od. dgl. einzutreiben, mittels Heftklammern Kartons zu verschließen usw.

Eine zweite Luftkammer 22 ist ringförmig in dem oberen Teil 17 des Kolbens 16 zwischen den Dichtungen 19, 20 angeordnet und normalerweise mit Druckluft gefüllt. Die Luftdruckfläche der zweiten Kammer 22 an dem Kolben 16 ist geringer als die wirksame Druckfläche der ersten Kammer 15. Dies ist für das ordnungsgemäße Arbeiten des Werkzeuges erforderlich, wie nachfolgend noch näher zu erklären ist.

Ein Handgriff 23 ist mit einer nicht dargestellten Luftzuführungsleitung verbunden. Im Handgriff 23 ist ein einen Druckmittelzuführungskanal 25 bildender Hohlraum vorgesehen, durch den Druckluft hindurchtreten kann. Mit der zweiten Luftkammer 22 ist der Druckmittelzuführungskanal 25 über eine Öffnung 27 verbunden.

Ferner ist eine Ventilkammer 26 vorgesehen. Oben an der Ventilkammer 26 befindet sich ein Ventilsitz

28 größeren Durchmessers. Ein Ventilkörper 29 mit einem Hohlraum 54 in seinem Inneren, mit einem nach unten vorspringenden Teil 30 und mit einem nach oben vorspringenden Oberteil 31 ist mit einer Anzahl von öffnungen 55 versehen. Mit der Atmosphäre ist die Ventilkammer 26 über eine öffnung 28 α zwischen Ventilsitz 28 und Ventilkörper

29 verbunden.

Um den vorspringenden Teil 30 liegt eine Feder 32, hier in Form einer Spiraldruckfeder, und außen um die Feder eine Schutzkappe 33. Die Schutzkappe 33 ist mit dem Teil 30 durch einen C-Ring 34 verbunden.

Ein Ventilsitz 35 kleineren Durchmessers ist im unteren Teil der Ventilkammer 26 mittels eines C-Ringes 36 gehalten, der in eine in die Wandung der Ventilkammer 26 eingeschnittene Nut 37 eingelegt ist. Ein Dichtungsring 38 ist vorgesehen, damit keine Luft entweichen kann.

Das Oberteil 31 des Ventilkörpers 29 trägt einen Mitnehmer 39, der normalerweise einen gewissen Abstand von der Unterfläche 40 des oberen Teiles 17 des Kolbens 16 hat, aber mit dieser Unterfläche

40 in Berührung kommt, sobald der Kolben 16 seine untere Stellung einnimmt. Das Oberteil 31 ist durch Gewinde 42 mit dem Ventilkörper 29 verbunden, so daß der Mitnehmer 39 genau eingestellt werden kann. Zum Abdichten des Ventilkörpers 29 ist an dieser Stelle ein O-Ring 43 vorgesehen.

ίο An dem Ventilkörper 29 ist ein Bund 44 angebracht, gegen den ein Joch 45 anliegt. Das Joch 45 seinerseits ist mit einem Handhebel 46 verbunden, der um einen Zapfen 47 schwenkbar ist. An dem Ventilkörper 29 sitzt ein Ventilteller 41, der mit einer Grundfläche 48 und mit einem nach außen und nach oben glockenförmig herausragenden Teil 49 versehen ist. Die Grundfläche 48 trägt einen Dichtring 50, der normalerweise über der Öffnung 51 in dem Ventilsitz 35 liegt. Das Teil 49 des Ventiltellers 41 ist an seinem oberen Ende abgeflacht und ausgespart, um eine Dichtung 52 aufzunehmen. Diese Dichtung 52 befindet sich in ihrer normalen Stellung in einem gewissen Abstand von dem Ventilsitz 28 größeren Durchmessers.

Eine Vielzahl von Leitungen 53 sind an die Ventilkammer 26 angeschlossen und mit der ersten Kammer 15 verbunden, wobei eine Verbindung zum Druckmittelzuführungskanal 25 über den Hohlraum 54 und die öffnungeh 55 besteht.

Die Wirkungsweise des Gerätes ist folgendermaßen: In der normalen Ruhestellung ist die Ventilkammer 26 zur Atmosphäre hin offen, da der Ventilteller 41 sich in einem Abstand von dem Ventilsitz 28 größeren Durchmessers befindet. Die Druckluft tritt aus dem Druckmittelzuführungskanal 25 in den Hohlraum 54 des Ventilkörpers 29 und durch die Öffnung 55 wieder heraus. Sobald der Ventilteller

41 die öffnung 51 schließt, kann jedoch die Druckluft aus dem Hohlraum 54 des Ventilkörpers 29 nicht entweichen. Der Druck der Feder 32 ist größer als der gegen den Ventilteller 41 wirkende Luftdruck, so daß das Ventil geschlossen bleibt. Druckluft aus dem Hohlraum 25 strömt über den Zwischenraum 27 in den Druckmittelzuführungskanal 22 und drückt den Kolben 16 in seine oberste Stellung. Wenn der Handhebel 46 gezogen wird, hebt er den Ventilkörper 29 an. Dadurch entsteht zwischen dem Dichtring 50 und der Öffnung 51 ein Zwischenraum, durch den Druckluft hindurchtritt. Da der Ventilteller 41 glockenförmig ausgebildet ist, ist der Luftdruck größer als derjenige, der auf die Grundfläche 48 wirkt. Infolgedessen drückt die Druckluft den Ventilteller 41 so weit wie möglich nach oben und bewirkt, daß die Dichtung 52 zur Anlage gegen den Ventilsitz 28 kommt, so daß die Ventilkammer 26 geschlossen wird und Druckluft in diese einströmen kann. Die Druckluft hält den Ventilteller 41 in seiner Lage, strömt durch die' Leitungen 53 und übt in der ersten Kammer 15 Druck gegen die Oberfläche 24 des KoI-bens 16 aus. Da die den Luftdruck aufnehmende Fläche 24 größer ist als die Unterfläche 40, bewegt sich der Kolben 16 nach unten, bis die Fläche 40 gegen den Mitnehmer 39 stößt und dabei den Ventilkörper 29 gegen den Druck der Luft in der Ventilkammer26 in seine normale Ruhestellung niederdrücktDies bewirkt, daß die Ventilkammer 26 sich zur Atmosphäre hin öffnet und die Druckluft der Kammer 15 durch die Leitungen 53 und die Öffnung

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a in die Atmosphäre austritt. Der Luftdruck wirkt jetzt nur gegen die Fläche 40 des Kolbens 16 und drückt diesen nach oben in seine normale Ruhestellung.

Aus der vorangehenden Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung geht hervor, daß, wenn der Handhebel 46 einmal gedrückt ist, die zur Wirkung kommende Druckluft das Werkzeug veranlassen muß, einen vollständigen Arbeitsgang durchzuführen. Wird der Handhebel 46 nur teilweise gezogen, so drückt trotzdem die Druckluft das Element 41 in seine vollkommen geschlossene Stellung. Wenn der Handhebel 46 nochmals gezogen wird, während das Werkzeug seinen. Arbeitsgang durchführt, so hat dies keine Wirkung auf den Arbeitsgang.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Umschaltventil zur Steuerung der Druckmittelzufuhr zu der größeren Oberseite eines abgestuften, auf seiner kleineren Unterseite ständig mit einem Druckmittelzuführungskanal verbundenen Kolbens, mit einem Ventilkörper, der durch das zu steuernde, ständig auf sein oberes Ende einwirkende Druckmittel einerseits und einen Handhebel andererseits derart betätigbar ist, daß ein an dem Ventilkörper vorgesehenes und in einer über eine Druckmittelleitung ständig mit der größeren Oberseite des Kolbens verbündenen Ventilkammer hin- und herbewegliches Verschlußteil die Ventilkammer in seiner einen Endstellung mit dem Druckmittelzuführungskanal und in seiner anderen Endstellung mit der Atmosphäre verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil als beidseitig mit Dichtringen (50, 52) versehener Ventilteller (41) ausgebildet ist, der zwischen zwei sich in der Ventilkammer (26) mit geringem Abstand gegenüberliegenden, vom Ventilteller (41) wechselseitig absperrbaren Ventilsitzen (35, 28) unterschiedlichen Durchmessers angeordnet ist, daß der Druckmitteldruck auf der Oberseite des Ventilkörpers (29) in Schließrichtung des Ventils (35, 50) kleineren Durchmessers wirkt, das die über das Innere (54, 55) des Ventilkörpers (29) geführte Druckmittelverbindung der Ventilkammer (26) mit dem Druckmittelzuführungskanal (25) steuert, daß der Ventilkörper (29) von dem Handhebel (46) in Schließrichtung des Ventils (28, 52) größeren Durchmessers bewegbar ist, das die die Ventilkammer (26) mit der Atmosphäre verbindende Öffnung (28 a) steuert und hinreichend groß ist, um den Ventilkörper (29) in der diese Öffnung (28 a) schließenden Lage durch den Druckmitteldruck in der Ventilkammer (26) entgegen der anders gerichteten Druckbelastung seiner Oberseite festzuhalten, und daß ein Mitnehmer (39) so an dem Ventilkörper (29) angebracht ist, daß dieser durch den Kolben (16) vor oder bei Beendigung seines Arbeitshubes in Schließrichtung des Ventils (35, 50) kleineren Durchmessers bewegt wird.

2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (39) beispielsweise mittels Gewinde (42) einstellbar an dem Ventilkörper (29) befestigt ist.

3. Umschaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilkörper (29) eine diesen in Schließrichtung des Ventils (35, 50) kleineren Durchmessers ziehende Feder (32) angeordnet ist.

4. Verwendung eines Umschaltventils nach einem der Ansprüche 1 bis 3 an einem Gerät zum Eintreiben von Befestigungsmitteln wie Nägeln, Heftklammern usw. mit einem Gehäuse (11), einem an diesem Gehäuse angeordneten, im Inneren einen den Druckmittelzuführungskanal (25) bildenden Hohlraum aufweisenden Handgriff (23), in dessen Nähe sich der Handhebel (46) befindet, und dem druckmittelbeaufschlagten Kolben (16), an dessen Unterseite das eigentliche Werkzeug (21) zum Eintreiben der Befestigungsmittel angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen