DE1550497C - Umschaltventil zur Steuerung der Druckmittelzufuhr an druckmittelbetriebenen Geräten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein 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 verbundenen Ventilkammer hin- und herbewegliches Verschlußteil die Ventilkammer in seiner einen Endstellung mit dem Druckmittelzuführungskanal und in seiner anderen Endstellung mit der Atmosphäre verbindet. Insbesondere finden solche Ventile Verwendung an druckmittelbetriebenen Geräten, beispielsweise zum Eintreiben von Befestigungsmitteln wie Nägeln, Heftklammern od. dgl.

Ein Ventil dieser Art ist beispielsweise aus der USA.-Patentschrift 3 170 487 bekannt und erfüllt die diesen Einrichtungen zugrunde liegende Aufgabe einer schlagartigen Bewegung des Ventils in eine Stellung, damit der Stoß durch den Kolben in voller Kraft erfolgen kann.

Zum anderen ist es aber von besonderer Wichtigkeit, daß man mit solchen Geräten immer einen vollständigen Arbeitsgang ausführen kann, damit nicht, falls das Gerät noch nicht für die Durchführung des vollen Arbeitsganges vorbereitet ist, eine unvorsichtige Bedienung zur Beschädigung der Vorrichtung führen kann. So muß bei dem bekannten Ventil dieses für einen vollen Arbeitsgang voll geöffnet sein; wird jedoch das Ventil von der Bedienungsperson nur teilweise geöffnet, indem beispielsweise der Handhebel vorzeitig wieder losgelassen wird, so würde das Ventilglied vom Druck im Druckmittelzuführungskanal augenblicklich nach unten bewegt werden und der Druck im Betätigungskolben infolge vorzeitigen Schließens eines Hilfsventil zu früh absinken, so daß die Vorrichtung nur einen Teil des Arbeitsganges durchführen würde, was unweigerlich zu unsauberem Arbeiten führen muß und letzten Endes Beschädigungen des Gerätes hervorruft. Zum anderen ist es aber ebenfalls notwendig, daß das Ventil nach Durchführung des vollständigen Arbeitsganges der Vorrichtung schlagartig wieder geschlossen wird, wobei ein zu frühes oder zu spätes Schließen des Ventils durch den Bedienenden ebenfalls Unsauberkeiten in der Arbeitsausführung oder Beschädigungen des Gerätes verursacht.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, diese bei bekannten Ventilen bestehenden Gefahren auszuschalten und zu gewährleisten, daß der durch Betätigung des Handhebels einmal ausgelöste Arbeitsgang der Einrichtung selbsttätig ablaufen kann, ohne daß von außen her irgendeine Störung oder Unterbrechung eintreten kann.

Diese Aufgabe wird von der Erfindung dadurch gelöst, daß das Verschlußteil als beidseitig mit Dichtringen versehener Ventilteller ausgebildet ist, der zwischen zwei sich in der Ventilkammer mit geringem Abstand gegenüberliegenden, vom Ventilteller wechselseitig absperrbaren Ventilsitzen unterschiedlichen Durchmessers angeordnet ist, daß der Druckmitteldruck auf der Oberseite des Ventilkörpers in Schließrichtung des Ventils kleineren Durchmessers wirkt, das die über das Innere des Ventilkörpers geführte Druckmittelverbindung der Ventilkammer mit dem Druckmittelzuführungskanal steuert, daß der Ventilkörper von dem Handhebel in Schließrichtung des Ventils größeren Durchmessers bewegbar ist, das die die Ventilkammer mit der Atmosphäre verbindende Öffnung steuert und hinreichend groß ist, um den Ventilkörper in der diese Öffnung schließenden Lage durch den Druckmitteldruck in der Ventilkammer entgegen der anders gerichteten Druckbelastung

ίο seiner Oberseite festzuhalten, und daß ein Mitnehmer so an dem Ventilkörper angebracht ist, daß die-' ser durch den Kolben vor oder bei Beendigung seines Arbeitshubes in Schließrichtung des Ventils kleineren Durchmessers bewegt wird.

Durch dieses Ventil wird also der doppelseitig wirkende Arbeitskolben nach der Betätigung des Handhebels, wodurch ein Arbeitsgang eingeleitet wurde, selbsttätig gesteuert, und es ist unmöglich, daß die Bedienungsperson noch irgendeinen Einfluß auf das Werkzeug ausüben kann, bevor der volle Arbeitsgang abgelaufen ist. Selbst wenn das Ventil nur teilweise geöffnet ist, so wird es zwangläufig offengehalten, bis der volle Arbeitsgang abgelaufen ist, selbst wenn die Bedienungsperson versuchen sollte, das Ventil zu schließen. Auch ist es völlig unbedeutend, ob während des Ablaufes des Arbeitsganges versucht wird, das Ventil zu öffnen oder zu schließen.

Um den Augenblick des Schließens des Ventils in seiner unteren Stellung genau regulieren zu können, ist in bevorzugter Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen, daß der Mitnehmer einstellbar an dem Ventilkörper befestigt ist, was beispielsweise mittels Gewinde erfolgen kann.

Weiterhin kann vorteilhaft an dem Ventilkörper eine diesen in Schließrichtung des Ventils kleineren Durchmessers ziehende Feder angeordnet sein, deren Kraft immer größer ist als der auf dieses Ventil wirkende Druckmitteldruck, so daß gewährleistet wird, daß ohne Betätigung des Handhebels kein Arbeitsvorgang ausgelöst werden kann, sondern das Ventil kleineren Durchmessers immer in Schließstellung und somit der Arbeitskolben in seiner oberen Endlage bleibt. Selbstverständlich ist die Federkraft so dimensioniert, daß sie einen genügenden Widerstand gegen den Druckmitteldruck bietet, ohne aber zugleich so stark zu sein, daß die Handhebelbetätigung lediglich unter äußerstem Kraftaufwand erfolgen kann.

In den schematischen Darstellungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung abgebildet, welches im folgenden näher erläutert werden soll. Dabei ist aber ohne weiteres verständlich, daß das erfindungsgemäße Umschaltventil auch an anderen druckmittelbetätigten Geräten Verwendung finden kann. Aus der Zeichnungsbeschreibung werden im übrigen weitere besondere Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigt

Fig. 1. eine perspektivische Ansicht des vorderen und seitlichen Teiles eines durch Druckmittel betätigten Werkzeuges mit einem Umschaltventil nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Teilansicht in teilweisem Schnitt des Werkzeuges zu Beginn der Druckluftzuführung, also während der normalen Ruhelage des Gerätes,

F i g. 3 eine Ansicht entsprechend F i g. 2, jedoch nach Handhebelbetätigung und Arbeitsbeginn des Werkzeuges,

3 4

F i g. 4 eine Ansicht entsprechend F i g. 2 und 3, Mitnehmer 39, der normalerweise einen gewissen

jedoch nach erfolgtem Niedergang des Arbeitskol- Abstand von der Unterfläche 40 des oberen Teiles

bens, 17 des Kolbens 16 hat, aber mit dieser Unterfläche

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 2, 40 in Berührung kommt, sobald der Kolben 16 seine

Fig. 6 einen¹ Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 2, 5 untere Stellung einnimmt. Das Oberteil 31 ist durch

F i g. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der F i g. 2, Gewinde 42 mit dem Ventilkörper 29 verbunden, so

F i g. 8 einen Schnitt nach Linie 8-8 der F i g. 3 daß der Mitnehmer 39 genau eingestellt werden kann,

und Zum Abdichten des Ventilkörpers 29 ist an dieser

F i g. 9 einen Schnitt nach Linie 9-9 der F i g. 2. Stelle ein O-Ring 43 vorgesehen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein io An dem Ventilkörper 29 ist ein Bund 44 ange-

Gehäuse 11 oben mit einem Deckel 12 versehen, der bracht, gegen den ein Joch 45 anliegt. Das Joch 45

mit Schrauben 13 gesichert ist. Zwischen dem Deckel seinerseits ist mit einem Handhebel 46 verbunden,

12 und dem Gehäuse 11 ist eine Dichtung 14 ein- der um einen Zapfen 47 schwenkbar ist. An dem

gelegt, die das Austreten von Luft verhindert. Ventilkörper 29 sitzt ein Ventilteller 41, der mit einer

In dem Gehäuse 11 ist eine erste Luftkammer 15 15 Grundfläche 48 und mit einem nach außen und nach

vorgesehen, und zwar oberhalb eines doppelseitig oben glockenförmig herausragenden Teil 49 versehen

wirkenden Kolbens 16, der sich in dem Gehäuse 11 ist. Die Grundfläche 48 trägt einen Dichtring 50, der

auf und ab bewegt. normalerweise über der Öffnung 51 in dem Ventil-

Der Kolben 16 weist einen oberen Teil 17 mit einer sitz 35 liegt. Das Teil 49 des Ventiltellers 41 ist an

Oberfläche 24 und einer Unterfläche 40 und einen 20 seinem oberen Ende abgeflacht und ausgespart, um

unteren Teil 18 auf, der einen geringeren Durchmes- eine Dichtung 52 aufzunehmen. Diese Dichtung 52

ser als der obere Teil 17 hat. Dichtungsringe 19, 20 befindet sich in ihrer normalen Stellung in einem

verhindern das Durchtreten von Luft an den Seiten gewissen Abstand von dem Ventilsitz 28 größeren

des Kolbens 16. Durchmessers.

An dem Doppelkolben 16 ist ein eigentliches Werk- 25 Eine Vielzahl von Leitungen 53 sind an die Venzeug 21, natürlich über hier nicht näher interessie- tilkammer 26 angeschlossen und mit der ersten Kamrende und dargestellte Zwischenelemente, befestigt. mer 15 verbunden, wobei eine Verbindung zum Das Werkzeug 21 kann beispielsweise dazu dienen, Druckmittelzuführungskanal 25 über den Hohlraum Nägel, Krampen od. dgl. einzutreiben, mittels Heft- 54 und die Öffnungen 55 besteht,
klammern Kartons zu verschließen usw. 30 Die Wirkungsweise des Gerätes ist folgender-

Eine zweite Luftkammer 22 ist ringförmig in dem maßen: In der normalen Ruhestellung ist die Ventiloberen Teil 17 des Kolbens 16 zwischen den Dich- kammer 26 zur Atmosphäre hin offen, da der Ventungen 19, 20 angeordnet und normalerweise mit tilteller 41 sich in einem Abstand von dem Ventilsitz Druckluft gefüllt. Die Luftdruckfläche der zweiten 28 größeren Durchmessers befindet. Die Druckluft Kammer 22 an dem Kolben 16 ist geringer als die 35 tritt aus dem Druckmittelzuführungskanal 25 in den wirksame Druckfläche der ersten Kammer 15. Dies Hohlraum 54 des Ventilkörpers 29 und durch die ist für das ordnungsgemäße Arbeiten des Werkzeuges öffnung 55 wieder heraus. Sobald der Ventilteller erforderlich, wie nachfolgend noch näher zu erklä- 41 die Öffnung 51 schließt, kann jedoch die Druckren ist. luft aus dem Hohlraum 54 des Ventilkörpers 29 nicht

Ein Handgriff 23 ist mit einer nicht dargestellten 40 entweichen. Der Druck der Feder 32 ist größer als

Luftzuführungsleitung verbunden. Im Handgriff 23 der gegen den Ventilteller 41 wirkende Luftdruck,

ist ein einen Druckmittelzuführungskanal 25 bilden- so daß das Ventil geschlossen bleibt. Druckluft aus

der Hohlraum vorgesehen, durch den Druckluft hin- dem Hohlraum 25 strömt über den Zwischenraum 27

durchtreten kann. Mit der zweiten Luftkammer 22 in den Druckmittelzuführungskanal 22 und drückt

ist der Druckmittelzuführungskanal 25 über eine Öff- 45 den Kolben 16 in seine oberste Stellung. Wenn der

nung 27 verbunden. Handhebel 46 gezogen wird, hebt er den Ventilkör-

Ferner ist eine Ventilkammer 26 vorgesehen. Oben per 29 an. Dadurch entsteht zwischen dem Dichtring

an der Ventilkammer 26 befindet sich ein Ventilsitz 50 und der öffnung 51 ein Zwischenraum, durch

28 größeren Durchmessers. Ein Ventilkörper 29 mit den Druckluft 'hindurchtritt. Da der Ventilteller 41 einem Hohlraum 54 in seinem Inneren, mit einem 50 glockenförmig ausgebildet ist, ist der Luftdruck grönach unten vorspringenden Teil 30 und mit einem ßer als derjenige, der auf die Grundfläche 48 wirkt, nach oben vorspringenden Oberteil 31 ist mit einer Infolgedessen drückt die Druckluft den Ventilteller Anzahl von öffnungen 55 versehen. Mit der 41 so weit wie möglich nach oben und bewirkt, daß Atmosphäre ist die Ventilkammer 26 über eine Öff- die Dichtung 52 zur Anlage gegen den Ventilsitz 28 nung 28 α zwischen Ventilsitz 28 und Ventilkörper 55 kommt, so daß die Ventilkammer 26 geschlossen

29 verbunden. wird und Druckluft in diese einströmen kann. Die Um den vorspringenden Teil 30 liegt eine Feder Druckluft hält den Ventilteller 41 in seiner Lage,

32, hier in Form einer Spiraldruckfeder, und außen strömt durch die'Leitungen 53 und übt in der ersten

um die Feder eine Schutzkappe 33. Die Schutzkappe Kammer 15 Druck gegen die Oberfläche 24 des KoI-

33 ist mit dem Teil 30 durch einen C-Ring 34 ver- 60 bens 16 aus. Da die den Luftdruck aufnehmende

bunden. Fläche 24 größer ist als die Unterfläche 40, bewegt

Ein Ventilsitz 35 kleineren Durchmessers ist im sich der Kolben 16 nach unten, bis die Fläche 40 unteren Teil der Ventilkammer 26 mittels eines gegen den Mitnehmer 39 stößt und dabei den Ven-C-Ringes 36 gehalten, der in eine in die Wandung tilkörper 29 gegen den Druck der Luft in der Vender Ventilkammer 26 eingeschnittene Nut 37 einge- 65 tilkammer 26 in seine normale Ruhestellung niederlegt ist. Ein Dichtungsring 38 ist vorgesehen, damit drückt.Dies bewirkt, daß die Ventilkammer 26 sich keine Luft entweichen kann. zur Atmosphäre hin öffnet und die Druckluft der

Das Oberteil 31 des Ventilkörpers 29 trägt einen Kammer 15 durch die Leitungen 53 und die Öffnung

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