DE1603712B2 - Steuerungsvorrichtung für das pneumatisch betätigte Lufteinlaßventil eines pneumatischen Einschlaggeräts für Nägel, Klammern o.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für das pneumatisch betätigte Lufteinlaßventil eines pneumatischen Einschlaggeräts für Nägel, Klammern od. dgl. zur automatischen Wiederholung des Arbeitszyklus des Geräts, in dessen Arbeitszylinder der Arbeitskolben nach öffnen des Lufteinlaßventils einen Arbeitshub und nach dessen Schließen unter der Wirkung von Druckluft, welche in einem stets mit dem unter dem Arbeitskolben befindlichen Zylinderraum in Verbindung stehenden Luftspeicherraum gegen Ende des Arbeitshubs gespeichert wird, einen Rückhub ausführt, wobei das pneumatisch betätigte Einlaßventil einen Differentialkolben mit einer kleineren Wirkfläche im Öffnungsinne des Einlaßventils für Druckluft von der Druckluftquelle und einer größeren Wirkfläche im Schließsinne des Einlaßventils für Druckluft aus dem Zylinderraum hat.

Es ist bekannt, mit Hilfe einer solchen Steuerungsvorrichtung den Arbeitskolben des pneumatischen Einschlaggeräts als Steuerorgan zur Erzielung einer automatischen Repetierung des Arbeitszyklus nutzbar zu machen und auf diese Weise das öffnen und Schließen des Lufteinlaßventils mit dem Arbeitskolbenspiel zu synchronisieren. Die für diesen Zweck beispielsweise dem DT-Gbm 1949 194 (= DT-AS 1272 249) entnehmbare Steuerungsvorrichtung in Form besonderer Kolben-Zylinder-Ventile zur Steuerung des Lufteinlaßventils ist jedoch relativ aufwendig und entsprechend störungsanfällig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer solchen Steuerungsvorrichtung zu vereinfachen und gleichzeitig deren Betriebsweise sicherer gegen Störungen zu machen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist — ausgehend von der eingangs geschilderten Steuerungsvorrichtung — vorgesehen, daß der Zylinderraum der größeren Wirkfläche des Differentialkolbens durch einen Kanal ständig mit dem Luftspeicherraum verbunden ist. Auf diese Weise wird eine Kolbenfläche des Lufteinlaßventils selbst unmittelbar von der aus dem Luftspeicherraum abgezweigten Steuerluft beaufschlagt und damit das Lufteinlaßventil zugleich als — wesentlichster Teil der — Steuerungsvorrichtung für die automatische Repetierung des Einschlaggeräts nutzbar gemacht.
Sofern das Einschlaggerät ein Lufteinlaßventil hat, das durch die ständige Wirkung der Arbeitsluft auf eine kleinere Kolbenfläche in die Schließstellung gedruckt und durch Zuleiten von Arbeitsluft auf die entgegengesetzt gerichtete relativ größere Ventilkolbenfläche mit Hilfe eines Betätigungsventils geöffnet wird, so ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Zylinderraum eines Ventilkolbenabschnittes mit einer noch größeren, im Schließsinne des Lufteinlaßventils wirkenden Kolbenfläche durch den Druckluftkanal mit dem Luftspeicherraum ständig verbunden ist. Jener Ventilkolbenabschnitt kann ein vom übrigen Ventil-Differentialkolben unabhängiges Bauteil sein, das in einem besonderen Ventilgehäuse untergebracht ist und dessen Stößel auf dem Schaft des Differentialkolbens aufsitzt. Hierdurch wird die nachträgliche Ausrüstung solcher Einschlaggerate, die ein Ventil des oben beschriebenen Typs besitzen, erleichtert. "

Ist die Steuerungsvorrichtung hingegen für ein Lufteinlaßventil bestimmt, das durch die ständige Wirkung der Arbeitsluft auf eine kleinere Kolbenfläche in die Öffnungsstellung gedrückt und durch Zuleiten von Arbeitsluft auf die entgegengesetzt gerichtete größere Kolbenfläche mit Hilfe des dann im Ruhezustand befindlichen Betätigungsventils geschlossen wird, während im Arbeitszustand des Betätigungsventils die größere Ventilkolbenfläche entlüftet ist, so wird erfindungsgemäß die Anordnung derart getroffen, daß der Druckluftkanal den Luftspeicherraum mit der größeren Ventilkolbenfläche ständig verbindet, wenn sich das

Betätigungsventil in seinem Arbeitszustand befindet, während diese Verbindung im Ruhezustand des Betätigungsventils unterbrochen ist Für die Anwendung der Erfindung auf diesen Ventiltyp bedarf es demnach im wesentlichen nur des Druckluftkanals, welcher den Luftspeicherraum mit der größeren Ventilkolbenfläche verbindet, so daß der bauliche Aufwand für die Steuerungsvorrichtung denkbar gering ist.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen, welche sich auf die beiden vorstehend erläuterten unterschiedlichen Lufteinlaßventil-Typen beziehen. Es zeigt

F i g. 1 im Querschnitt ein pneumatisches Einschlaggerät mit einem Lufteinlaßventil des zuerst geschilderten Typs und einer diesem zugeordneten Repetier-Steuerungsvorrichtung und

F i g. 2 im Teilquerschnitt ein pneumatisches Einschlaggerät mit dem anderen Lufteinlaßventil-Typ und ■ der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung.

Im Arbeitszylinder 1 des in F i g. 1 dargestellten Geräts ist in bekannter Weise ein Arbeitskolben 2 hin- und ; herbeweglich, der bei jedem Arbeitshub mit dem Trei- J ber 3 eine aus dem nur angedeuteten Magazin 4 zugeführte Klammer in ein Werkstück eintreibt.
; Den Zylinder 1 umgibt ein Luftspeicherraum 5, wel-

eher über die Bohrungen 6 ständig mit dem unterhalb des Kolbens 2 befindlichen Zylinderraum in Verbindung steht. Gegen Beendigung des Arbeitshubes dringt Druckluft — die in einer noch näher zu beschreibenden Weise auf die Oberseite des in seiner Ruhestellung vom Magneten 7 gehaltenen Kolbens 2 gelangt — durch die Öffnungen 8 in den Speicherraum 5 ein und wird dort in einer bestimmten Menge zwischengespeichert. Wenn bei Entlüftung des Zylinderraumes oberhalb des Kolbens 2 der Druck der Arbeitsluft ausreichend weit abgesunken ist, wird der Kolben 2 von der durch die Bohrungen 6 in den Zylinder 1 übertretenden Speicherluft zurückbewegt.

Die Arbeitsfrischluft, die durch den Anschluß 9 in den Hohlraum 10 im Handgriff des Einschlaggeräts strömt, drückt im dargestellten Ruhezustand sowohl auf die Ventilscheibe 11 des Lufteinlaßventils als auch auf das Betätigungsventil 12.

',, In dieser Stellung liegt der Zylinderraum oberhalb

' des Arbeitskolbens 2 über den Einlaßkanal 13 und das Entlüftungsrohr 14 an der Außenluft. Gleiches gilt für den Kolbenabschnitt 15 des Lufteinlaßventils, dessen Wirkfläche 16 am Stößel des Betätigungsventils vorbei entlüftet ist.

Der Kolbenabschnitt 15 steht über das Zwischenglied 17 und den Schaft 18 mit der Ventilscheibe 11 in kraftschlüssiger Verbindung und bildet mit dieser einen ; Differentialkolben, wobei die Wirkfläche 16 des KoI-benabschnitts 15 größer als die Wirkfläche 19 der Ventilscheibe 11 ist

Wird das Betätigungsventil 12 durch Hochziehen des Handabzuges 20 geöffnet, so dringt Luft aus dem Hohlraum 10 an die Kolbenfläche 16 des Ventilkolbenab- ; schnittes 15, während in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise die Entlüftung des Betätigungsventils geschlossen wird. Infolge der größeren Wirkfläche 16 des Kolbenabschnittes 15 gegenüber der Wirkfläche 19 der Ventilscheibe 11 wird der Schaft 18 mit der Ventilscheibe 11 nach oben bewegt, wodurch zunächst die Verbindung, zwischen dem Einlaßkanal 13 und dem Entlüftungsrohr 14 unterbrochen wird und sodann Arbeitsluft an der Ventilscheibe 11 vorbei durch den Einlaßkanal 13 in den oberen Raum des Zylinders 1 strömt, auf den Kolben 2 wirkt und dessen Arbeitshub einleitet.

In einem auf das Gerät aufgesetzten Gehäuse 22 ist ein weiterer Ventilkolben 21 verschieblich, dessen Wirkrichtung derjenigen der Ventilscheibe 11 entspricht. Weil er auf deren Schaft 18 mit seinem Stößel 23 aufgesetzt ist, kann er auch als weiterer Abschnitt des VentildifferSntialkolbens angesehen werden. Seine Wirkfläche 24 ist noch größer als die entgegengesetzt wirkende Fläche 16 des Kolbenabschnitts 15.

Der Raum oberhalb der Kolbenfläche 24 steht über einen Druckluftkanal 25, einen Ringkanal 26 und verschiedene weiterführende Bohrungen bzw. Kanäle 27 im Gehäuse 22 bzw. dessen Schraubkappe 28 mit dem Luftspeicherraum 5 in ständiger Verbindung. Sobald Arbeitsluft gegen Beendigung des Arbeitskolbens durch die öffnungen 8 strömt und den Luftspeicherraum 5 auffüllt, gelangt ein Teil dieser Druckluft durch die Kanäle 25,26 und 27 in den Innenraum des Gehäuses 22 und wirkt auf die Fläche 24 des Kolbenabschnitts 21 ein. Da die Kolbenfläche 24 größer als die entgegengesetzt wirkende Fläche 16 des Kolbenabschnitts 15 ist, wird das Lufteinlaßventil in die Schließstellung gedrückt (wobei die unterhalb der Ventilkolbenfläche 16 befindliche Luft am Schaft des Betätigungsventils 12 — welches weiterhin in der geöffneten Stellung bleibt — vorbei in den Hohlraum 10 zurückgedrückt wird).

Durch das zwangsweise Schließen des Lufteinlaßventils wird der Zylinderraum oberhalb des Arbeitskolbens 2 über den Einlaßkanal 13 und das Entlüftungsrohr 14 entlüftet, so daß sich der Arbeitskolben 2 unter der Kraft der im Luftspeicherraum 5 zwischengespeicherten Druckluft in seine obere Ausgangsstellung zurückbewegt. Dabei entspannt sich aber die gespeicherte Druckluft, die auch das Lufteinlaßventil über den Kolbenabschnitt 21 geschlossenhält, und mit dem Druck im Luftspeicherraum 5 sinkt auch der auf die Fläche 24 des Ventilkolbenabschnitts 21 wirkende Druck ab (tatsächlich kann kurz nach Abheben des Arbeitskolbens 2 vom Puffer 29 die restliche Druckluft am Treiber 3 vorbei nach außen entweichen, jedoch erreicht der Kolben auf Grund der ihm mitgeteilten kinetischen Energie rasch seine obere Endstellung).

Bei Unterschreiten eines bestimmten, von den Größen der Ventilkolbenflächen und den Kanalquerschnitten abhängigen Mindestdruckes wird die vom Kolbenabschnitt 15 unter der ständigen Wirkung der Arbeitsluft auf die Ventilscheibe 11 ausgeübte Kraft wieder größer als die entgegengesetzt gerichtete Kraft des Kolbenabschnittes 21, so daß das Lufteinlaßventil wieder öffnet und ein neuer Arbeitszyklus beginnt.

F i g. 2 veranschaulicht die Erfindung an einem Einschlaggerät mit dem anderen Lufteinlaßventil-Typ, welches unter der Kraft der ständig auf die kleinere Kolbenfläche wirkenden Arbeitsluft öffnet, wenn die im Ruhezustand ebenfalls unter Arbeitsluftdruck stehende größere Kolbenfläche durch öffnen des Betätigungsventils entlüftet wird. Ein Einschlaggerät mit einem solchen Lufteinlaßventil war beispielsweise aus dem DT-Gbm 1 929 997 bekannt.

In F i g. 2 sind alle der F i g. 1 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so daß sich eine gesonderte Beschreibung dieses Ausführungsbeispieles erübrigt. Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß zur Vereinfachung der Darstellung diejenigen Mittel, welche die Verbindung zwischen dem Luftspeicherraum 5 mit der größeren Ventilkolbenfläche, nämlich den Druckluftkanal 25, im Ruhezustand des Betätigungsventils 12 unterbrechen, nicht darge-

stellt sind, so daß das in F i g. 2 dargestellte Gerät ausschließlich repetierend arbeiten kann. Anderenfalls müßte — wie ohne weiteres klar ist — der in F i g. 2 unmittelbar vom Luftspeicherraum 5 zum Zylinderraum oberhalb der größeren Kolbenfläche des Lufteinlaßventils geführte Druckluftkanal 25 über das Betätigungsventil 12 geführt und dieses im vorstehenden Sinne ausgebildet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuerungsvorrichtung für das pneumatisch betätigte Lufteinlaßventil eines pneumatischen Einschlaggerätes für Nägel, Klammern od. dgl. zur automatischen Widerholung des Arbeitszyklus des Geräts, in dessen Arbeitszylinder der Arbeitskolben nach Öffnen des Lufteinlaßventils einen Arbeitshub und nach dessen Schließen unter der Wirkung von Druckluft, welche in einem stets mit dem unter dem Arbeitskolben befindlichen Zylinderraum in Verbindung stehenden Luftspeicherraum gegen Ende des Arbeitshubs gespeichert wird, einen Rückhub ausführt, wobei das pneumatisch betätigte Einlaßventil einen Differentialkolben mit einer kleineren Wirkfläche im Öffnungssinne des Einlaßventils für Druckluft von der Druckluftquelle und einer größeren Wirkfläche im Schließsinne des Einlaßventils für Druckluft aus dem Zylinderraum hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum der größeren Wirkfläche (24) des Differentialkolbens (15, 11, 21) durch einen Kanal (25) ständig mit dem Luftspeicherraum (5) verbunden ist.

2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 für ein Lufteinlaßventil, das durch die ständige Wirkung der Arbeitsluft auf eine kleinere Kolbenfläche in die Schließstellung gedrückt und durch Zuleiten von Arbeitsluft auf die entgegengesetzt gerichtete relativ größere Ventilkolbenfläche mit Hilfe eines Betätigungsventils geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum eines Ventilkolbenabschnittes (21)-mit einer noch größeren, im Schließsinne des Lufteinlaßventils wirkenden Kolbenfläche

(24) durch den Druckluftkanal (25) mit dem Luftspeicherraum (5) ständig verbunden ist.

3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenabschnitt (21) ein vom übrigen Ventil-Differentialkolben (11, 15, 17,18) unabhängiges Bauteil ist, das in einem besonderen Ventilgehäuse (22) untergebracht ist und dessen Stößel (23) auf dem Schaft (18) des Differentialkolbens aufsitzt.

4. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 für ein Lufteinlaßventil, das durch die ständige Wirkung der Arbeitsluft auf eine kleinere Kolbenfläche in die Öffnungsstellung gedrückt und durch Zuleiten von Arbeitsluft auf die entgegengesetzt gerichtete größere Kolbenfläche mit Hilfe des dann im Ruhezustand befindlichen Betätigungsventils geschlossen wird, während im Arbeitszustand des Betätigungsventils die größere Ventilkolbenfläche entlüftet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftkanal

(25) den Luftspeicherraum (5) mit der größeren Ventilkolbenfläche ständig verbindet, wenn sich das Betätigungsventil (12) in seinem Arbeitszustand befindet, während diese Verbindung im Ruhezustand des Betätigungsventils unterbrochen ist.