DE1603780A1 - Pneumatische Nagelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine als Handgerät ausgebildete pneumatische Nagelmaschine zum Eintreiben von Hageln, Klammern ododgl. in Werkstücke aus Holz oder anderem Material.

Eine solche nagelmaschine ist bekannt. Sie enthält einen mit einem Stössel verbundenen Arbeitskolben, der den Ifagel od.dgl. mit einem Schlag in das Werkstück eintreibt. Die Auslösung des Arbeitshubes erfolgt meist dadurch, dass unter Steuerung durch ein handbetätigtes Auslöseventil ein Servoventil betätigt wird, welches in kurzer Zeit einen grossen Durchlassquerschnitt freigibt, durch welchen Druckluft in das obere Ende des Zylinders, d.h. in den Haum über dem Kolben, eintritt. Bei den bekannten Nagelmaschinen ist

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das Servoventil oberhalb des Kolbens in des Gehäuse der Nagelmaschine angeordnet und im allgemeinen verhaltnisinässig kompliziert ausgebildet. Dieses Ventil erhöht daher das Gewicht und die Grosse der Nagelmaschine erheblich. Diese wird schwerfällig und unhandlich, und es ist infolge ihrer Bauhöhe dft schwierig oder unmöglich, an schwer zugängliche, enge Stellen zu gelangen, was sich insbesondere bei der Fliessbandfertigung nachteilig auswirkt. Darüber hinaus unterliegt das komplizierte Servoventil einer verhältnismässig grossen Abnutzung, erfordert eine erhöhte Wartung und ist teuer in der Herstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und nach Möglichkeit weitere Vorteile zu erzielen» .

Das Wesen der E_rfindung besteht darin, dass das Servoventil aus einem in dem Kolben selbst angeordneten, die Zuführung der Druckluft steuernden Ventilglied besteht, welches gegenüber dem Kolben beweglich ist und in der Ruhestellung dichtend mit Gegenflächen des Kolbens in Eingriff kommt.

In seiner bevorzugten Ausführungsfona hat das Ventilglied die Eona einer Glocke, deren oberer Band sich in der Huhestellung abdichtend gegen eine obere Kolbenplatte legt, die auf dem von der Dichtung umschlossenen Teil mit durch-

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gehenden, · weiten öffnungen oder !bohrungen versehen ist. Der die flocke ungebende, nach aussen hin von den oberen Zylinder begrenzte Raun steht über grosse Öffnungen oder Schlitze Eiit dem Windkessel der nagelmaschine in Verbindung, der in bekannter "..'eise in dem hohlen Griff des Gerätes angeordnet istο Wird das glockenförmige Ventilglied aus seiner Ruhestellung verschoben, so wird ein grosser Dur chi as Steuer schnitt freigegeben, durch den «die Druckluft in das obere Ende des Arbeitszylinders eintritt. Die Auslösung der Öffnungsbewegung erfolgt dadurch, dass durch das Auslöseventil Druckluft in das obere Knde des Zylinders eingeleitet wird, so dass die Druckluft über die öffnungen der Kolbenplatte in den durch die Dichtung der Glocke umschlossenen Raum oberhalb derselben gelangt.

G-emäss v/eiterer Ausbildung der Erfindung ist eine iiesskamiaer vorgesehen, die normalerweise mit den '.iindkessel in Verbindung steht, bei Betätigung des Auslösehebels jedoch von diesem abgeschnitten und mit einen oteuerkanal verbunden wird, so dass eine abgemessene ilenge von Druckluft in das obere Ende des Zylinders eingeführt wird.

Da der Raun oberhalb des Kolbens nach Beendigung des Arbeitshubes entlüftet wird, wird auch die Lesskammer drucklos, so dass der Kolben nach Vollfährung des Arbeitshubes auch dann in seine Ruhestellung zurückkehrt, wenn der Auslöse-

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hebel in gedrückter stellung gehalten wird. Diese Ausbildung hat den weiteren Vorteil, dass die Nagelmaschine nicht unbeabsichtigt arbeiten kann, wenn die Druckluft nach vorübergehender Absperrung oder Abnahme der Druckluftleitung v/ieder in das Gerät zurückkehrt.

ü-emäss einer abgeänderten Ausfuhrungsform ist das Auslöseventil als verstellbares Nadelventil mit einer gedrosselten Durchlassöffnung ausgebildet, über die der üteuerkanal mit dem -/indkessel verbunden ist, wodurch eine automatische Betätigung der Nagelmaschine in vorherbestimmten Zeitabständen erzielt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.

Figo 1 ist ein teilweiser Querschnitt durch eine Nagelmaschine nach der ürfindungj die L'eile sind in ihrer liuhestellung dargestellt,

Fit> 2 ist ein ahnlicher Querschnitt, der die Teile in derjenigen Stellung zeigt, die aie kurz nach Betätigung des Auslösehebels einnehmen.

Fir> 3 ist ein ähnlicher Querschnitt, der die Teile in derjenigen Stellung zeigt, die sie am Jinde des Arbeitshubes einnehmen«,

Figo 4 ist ein querschnitt nach 4-4 der Fig. 3.

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M.g* 5 ist ein 2eil<iuer schnitt, der eine abgeminderte Ausführungsform des Auslösevent ils. peigt, Bs handelt sich um ein automatische9 AuslöseYentil, welches in vorher»-' bestimmten Seitab standen einen Arbeitshub auslöst«

Die in tig, 1 dargestellte, tragbare nagelmaschine ist mit dem allgemeinen Bezugsgeiohen 1Q bezeichnet » Die Nagel** maschine 10 enthält ein Gehäuse 12 mit einem na,eh hinten gerichteten, hohlen Handgriff 14 und einem vorderen Sehäu.seteil 16, das. im wesentlic.hen im rechten Winkel ~:ium. Handgriff angeordnet ist, Das Innere des h.ohlen Handgriffes dient als Windkessel und ist dauernd mit einer (in der 2eichn.ung nicht dargestellten) Druckleitung in F_orm eines Iiuftsehlauehes od.dgl· verbunden. Das vordere Grehäuseteil enthalt eine obere Kammer 18, die in direkter "Verbindung mit dem Windkessel dies Handgriffes 14 steht, und ein unteres Teil 20 γρη etwas kleinerem Durchmesser,

Die obere ICamnier 18 ist durch einen oberen De ekel 22 und eine Dichtung 24 verschlossen. Das untere Seil 20 hat einen unteren Deckel 26 mit einer grossen, mittleren Öffnung 26a, durch die der InnenrauBi des unteren Seils 20 mit der Aussenluft verbunden ist. An der Unterseite des Deckels 26 ist ein Mundstück 28 mit einem vertikal angeordneten Auastosskanal befestigt, in welchen das vorderste der Befestigungsmittel (Hagel od.dgl«,) eines Magazins vorgeschoben wird. Die Befesti-

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gungsmittel werden, durch einen Stössel 36 in. das üierkstüek eingetrieben, der durch, die Öffnung 26a hindurchtritt·

Me Betätigung des Stöasels 36, der die Befestigungsmittel 32 eintreibt, geschieht durch einen kombinierten Kolben 38, der in einem kombinierten Zylinder 40 angeordnet ist, welcher sich in dem vorderen Gehäuseteil 16 befindet. Der kombinierte Zylinder 40 besteht aus einem oberen, grösseren Zylinder 42 und einem unteren, kleineren Zylinder 44, der im unteren Seil 20 angeordnet ist„ Der obere Zylinder 42 ist als herausnehmbare Einsatzbuchse ausgebildet, die nach Abnahme des oberen Deckels 22 herausgezogen werden kann, Der obere Zylinder 42 enthält einen oberen Plansch 42a und einen unteren Flansch 42b. Diese Flansche enthalten Dichtungsringe 46 bzw« 48 zur Abdichtung gegenüber dem Gehäuse, sowie einen unteren Dichtungsring 49 zur Abdichtung gegenüber dem Kolben, wenn dieser sieh in seiner unteren Stellung befindet, die in Fig, 3 dargestellt ist.

Der Stössel 36 ist mit dem kombinierten Kolben 38 durch einen Stopfen 50 verbunden, dessen Gewindeansatz 5Oa in eine Gewindebohrung des Kolbens eingreift«, Der Stopfen 50 ragt nach unten über den Kolben hinaus und hat einen Schlitz zur Aufnahme des Stössels, der mit ihm durch einen Stift 52 verbunden ist. Wenn der kombinierte Kolben 38 sich in seiner oberen oder Ruhestellung befindet, legt seine obere Fläche sich gegen die

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Dichtung 24, wie in Ii¹Xg. 1 und 2 dargestellte Am Ende des Arbeitshubes befindet der kombinierte Kolben 38 sich in der unteren Stellung der Figo 3* in welcher seine Unterseite mit einem Puffer 54 in Eingriff kommt, der am unteren Ende des Zylinders 44 angeordnet ist. Der Puffer 54 besteht aus elastischem llaterial, beispielsweise Grumni. Er hat eine · mittlere Öffnung, die mit der öffnung 26a des unteren Deckels übereinstimmt, um den Durchtritt des Stössels 36 zu ermöglichen.

Der kombinierte Kolben 38 enthält ein Hauptteil 56 mit einer unteren Kolbenscheibe 58, die gleitbar in dem unteren Zylinder 44 angeordnet ist_o Ein Dichtungsring 60 dient zur Abdichtung der unteren Kolbenscheibe gegenüber der Wand des unteren Zylinders 44. Oberhalb der unteren Kolbenscheibe 58 enthält das Hauptteil 56 einen Absatz 62, der mit einem Schaft 64 von kleinerem Durchmesser verbunden ist. Der Schaft 64 ist »ι* mittels Gewinde mit einer oberen Kolbenscheibe verbundene Die obere Kolbenscheibe ist gleitbar in dem oberen Zylinder 42 angeordnet und enthält eine Dichtung 68, die die Kolbenscheibe gegenüber dem oberen Zylinder abdichtet.

Der kombinierte Kolben 38 mit der oberen Kolbenscheibe und der mit ihm durch den Schaft 64 verbundenen unteren Kolbenscheibe 58 enthält ein zwischen diesen Kolbenseheiben angeordnetes, durch Druckluft betätigtes, glockenförmiges Ventil-

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glied 70-, das gegenüber dem kombinierten Kolben in vertikaler Richtung zwischen einer oberen, geschlossenen Stellung (Fiti. 1) und einer unteren, offenen Stellung (Fi^₁. 2 und 3) beweglich ist. Das glockenförmige Ventilglied 70 enthält eine obere Scheibe oder Wand 72 mit einer Bohrung, durch welche ein zylindrisches Teil 64a des Schaftes 64 hindurchtritt, und eine zylindrische './and 74, die aus einem Stuck mit der oberen Wand 72 besteht, und deren unteres Ende auf einem zylindrischen Seil des Absatzes 62 geführt ist. Wenn das Ventilglied 70 sich in der unteren Stellung (Fig. 2 und 3) befindet, legt ds.s untere Ende der zylindrischen '.-<and 74 sich gegen die radiale Fläche des Absatzes 62, wodurch die Abwärtsbewegung des Ventilgliedes 70 begrenzt wird,, iüine Dichtung 76 ist zwischen der oberen Wand 72 und dem zjrlindrisehen 'i'eil 64a angeordnet. Eine Lichtung 78 dichtet den unteren '±'eil der zylindrischen Wand 74 gegenüber dem Zylindrischen Teil des Absatzes 62 ab«,

Der aussere Durchmesser der zylindrischen Wand 74 ist kleiner als der Innendurchmesser des oberen Zylinders 42, und auch kleiner als der des unteren Zylinders 44, so dass eine die zylindrische Wand 74 umgebende Veiitilkammer 80 entsteht, die durch die untere Kolbenscheibe 58, die obere Kolbenscheibe 66 und die Innenwand des kombinierten Zylinders begrenzt wird. Die Ventilkaumer 80 bev,^:egt sich zusammen mit

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dem kombinierten Kolben 38 in dem kombinierten Zylinder 4-0; sie ist etwas grosser, wenn der kombinierte Kolben sich in der oberen Stellung (Fig. 1) befindet, als in der unteren Stellung des kombinierten Kolbens (3?ig. 3)> da der Durchmesser des oberen Zylinders 42 etwas grosser ist als der des unteren Zylinders 44. Die Ventilkammer 80 ist gegenüber den beiden Enden des kombinierten Zylinders 40 abgedichtet, vjQiiii das Ventilglied 70 sich in der oberen·, geschlossenen Stellung '(3?ige 1) befindet; ohne Rücksicht auf die Stellung des kombinierten Kolbens 38 erhält sie Druckluft durch zwei verhältni smässig grosse Schlitze 42c in der iiahe des unteren Endes des oberen Zylinders 42.

Die obere Kolbenscheibe (J6 enthält eine Kehrzahl von weiten, durchgehenden Bohrungen 66a, die den Übertritt der Luft aus dem Raum unterhalb der Kolbenscheibe 66 in den Raum oberhalb derselben gestatten, wenn das Ventilglied 70 sieh in der geöffneten Stellung der Figo .2 und 3 befindet. Die Unterseite der oberen Kolbenscheibe 66 enthält eine in der Nähe ihres Uiafanges angeordnete, kegelförmige Schrägfläche 66b, der eine entsprechende Schrägfläche 72a des Ventilgliedes 70 gegenübersteht. Ein Dichtungsring 82, der in einer Nut der Schrägfläche 72a angeordnet ist, bewirkt eine Abdichtung zwischen dem Ventilglied 70 und der oberen Kolbenscheibe 66, wenn das Ventilglied 70 sich in der geschlossenen Stellung

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der Fig. 1 befindet. In dieser Stellung ist die Verbindung zwischen der Ventilkanmier 80 und dem oberen Ende des Zylinders 42 unterbrochen.

Eine Druckfeder 84 sucht das Yentilglied 70 nach oben, in die geschlossene Stellung der Fig» 1, zu bewegen. In der geschlossenen Stellung wird die Kraft der Feder 84 unterstützt durch die Druckluft, welche auf die untere Fluche 74a der zylindrischen ϊ/and 74 des Ventilgliedes 70 einwirkt. Es ist in diesem Zusammenhang zu beachten, dass die untere Fläche 74a etwas grosser ist als die wirksame Fläche der Schrägfläche 72a am anderen Ende des Ventilgliedes bis zum Dichtungsring 82; es entsteht somit eine Resultierende, die das Ventilglied 70 nach oben der Figo 1 zu drücken sucht. Die Feder 84 kann daher verhältnismässig schwach ausgebildet sein» Das obere Ende der Feder legt sich gegen die obere Wand 72 des Ventilgliedes. Das untere Ende der Feder legt sich gegen eine Scheibe 86, die sich" an einem Absatz des Schaftes 64 des kombinierten Kolbens abstützt. Innerhalb der Feder ist ein Puffer 90 aus elastischem Material angeordnet, der die Abwärtsbewegung des Ventilgliedes 70 begrenzt.

Der Innenraum des glockenförmigen Ventilgliedes 70 zwischen seiner zylindrischen Wand 74 und dem Schaft 64 des kombinierten Kolbens bildet eine innere Kammer 92. Der Fassungsraum der Kammer 92 verkleinert sich etwas, wenn das

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glockenförmige Ventilglied 70 sich in die untere Stellung (Fifo 2 und 3) bewegt. Die' Dichtungsringe 76 und 78 dienten die innere Kaasier 92 oben und unten ab. Die Kammer 92 ist durch eine Auslassbolirung 94 > die durch die untere Kolbenscheibe 58 hindurchgeht, mit dem Raum unterhalb des kombinierten Kolbens verbunden, der durch die Öffnung 26a des unteren Deckels 26 iait-der Aussenluft in Verbindung steht.

.renn die auf die Überseite der oberen ',7and 72 des glockenförmigen Ventilgliedes 70 wirkende Kraft grosser ist als die Kraft der l'eder 84 und die der Resultierenden des Luftdruckes, die das Ventilglied nach oben zu verschieben trachtet, verschiebt das glockenförmige Ventilglied 70 sich aus der geschlossenen Stellung der Figo 1 in die geöffnete Stellung der Pit'· 2 und 3. '-Venn die auf die Oberseite des glockenförmigen Ventilgliedes wirkende Kraft geringer ist als die Summe der Gegenkräfte-, bleibt das Veiitilglied 70 geschlossen. Die Stellung des glockenförmigen Ventilgliedes 70 hängt daher von deia Druck ab, der auf seine obere V/and 72 einwirkt»

Wenn eine verhältnismässig geringe Lienge von Druckluft in das obere Ende des oberen Zylinders 42 oberhalb der oberen Kolbenscheibe 66 eingeführt wird, strömt diese durch die grossen Bohrungen 66a und wirkt auf die obere Fläche der oberen Wand 72 des Ventilgliedes ein, so dass dieses sich nach unten bewegt und aus der Stellung der ϊχ_ο» 1 in die Stellung

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der Pigo 2 gebracht wird, wobei der kombinierte Kolben seine Stellung zunächst nicht verändert. In der geöffneten Stellung (Figo 2) des glockenförmigen Ventilgliedes wird' ein verhältnismässig grosser Durchlassquerschnitt freigegeben, durch welchen Druckluft aus der Ventilkammer 80 in den Kaum oberhalb des glockenförmigen Ventilgliedes, sowie durch die Bohrungen 66a in den Raum oberhalb der oberen Kolbenscheibe 66 eintritt» Die aus der Verrfcilkammer 80 entweichende Druckluft wird sofort durch Druckluft ersetzt, Y*relche durch'die

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breiten Schlitze ^£e aus der den oberen Zylinder 42 umgebenden Kammer 18 einströmt, die mit dem Windkessel des hohlen Handgriffes 14 verbunden ist. Bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem der untere Rand des glockenförmigen Ventilgliedes gegen die Gegenfläche des Absatzes 62 des kombinierten Kolbens anschlägt, hat sich oberhalb des Ventilgliedes 70 und der oberen Kolbenscheibe 66 eine grosse Menge von Druckluft an-, gesammelt, die den kombinierten Kolben rasch nach unten treibt. Die Abwärtsbewegung des glockenförmigen Ventilgliedes 70 hat daher die Wirkung einer automatischen Verzögerung der Abwärtsbewegung des Kolbens, so dass bei Beginn der Kolbenbevvegung eine grosse Llenge von Druckluft zur Verfugung steht, die den Kolben rasch nach unten drückt. Darüber hinaus unterstützt der Anprall des glockenförmigen Ventilgliedes gegen die Fläche des Absatzes 62 des kombinierten Kolbens die Anfangsbeschleunigung des letzteren.

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Die Zuführung von Druckluft zum oberen Ende des oberen Zylinders 42, die die Abwärtsbewegung des glockenförmigen Ventilgliedes 70 steuert, geschieht in folgender Yteise. An der nach dem hohlen Handgriff 14 des Gehäuses zu gelegenen Seite des oberen Zylinders ist eine Messkammer 100 angeordnet. Diese Messkammer steht über einen Steuerkanal 24a, der aus einer Aussparung der Dichtung 24 bestehen kann, mit der Oberseite des oberen Zylinders in Verbindung» Das obere Ende der Messkammer 100, die nach Abnahme des Deckels 22 freigelegt werden kann, ist durch einen Stopfen 104 verschlossen, der eine Bohrung 108 hat. Der Stopfen 104 ist durch eine Dichtung 106 gegenüber der Messkammer abgedichtete Die Bohrung 108 steht über den Steuerkanal 24a in direkter Verbindung mit der Oberseite des oberen Zylinders 42.

Die Messkammer 100 hat unten eine Bohrung 102, die gleichachsig zur Bohrung 108 angeordnet ist. In diese Bohrungen ragt eine Ventilstange 110 hinein, deren untere Fortsetzung in Eingriff mit dem Auslösehebel 112 steht. Der Auslösehebel 112 ist an einem Stift 114 gelagert. Die Ventilstange enthält eine obere Dichtung 116 und eine untere Dichtung 118. Das untere Ende der Ventilstange enthält ein verstärktes Stück 120, das in der Bohrung einer Buchse 122 gleitet. Die Buchse 122 enthält einen unteren Flansch 124 mit einer Dichtung 126. Die Ventilstange 110 hat unten einen Fortsatz 128, der mit dem

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Auslösehebel 112 in Eingriff steht. Sine Dichtung 130 befindet sich zv/ischen dem verstärkten Stück 120 und der Buchse 122. ■

Wenn die Ventilstange 110 sich in der .Ruhestellung (]?ig_e 1) befindet, ist die Auslassöffnung der Bohrung 108 durch die Dichtung 116 verschlossen und die Einlassöffnung der Bohrung 102 geöffnet, so dass Druckluft in die Messkammer 100 strömt. Die Ventilstange 110 wird in dieser stellung durch die Druckluft gehalten, die auf den Absatz des verstärkten Stücks 120 einwirkte Um einen Arbeitshub auszulösen, wird der Auslösehebel 112 von Hand gedruckt, so dass die Ventilstange 110 in die Stellung der Pig. 2 und 3 gelangt. In dieser Stellung ist der Einlass der Messkammer 100 verschlossen und der Auslass geöffnet, so dass eine abgemessene Menge von Druckluft in das obere Ende des oberen Zylinders 42 eintritt. Die Dichtungsringe 116 und 118 sind derart im Abstand voneinander angeordnet, dass bei einer Aufwärtsbewegung der Ventilstange 110 der Einlass der Bohrung 102 verschlossen wird, bevor der Auslass der Bohrung 108 öffnete Wenn die Ventilstange 110 sich wieder nach unten in ihre Ruhestellung bewegt, wird der Auslass der Bohrung 108 verschlossen, bevor der Einlass der Bohrung 102 wieder geöffnet wird. Es ist daher unmöglich, die Ventilstange 110 in eine Zwischenstellung zu bringen, in welcher der Windkessel dauernd mit dem oberen

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Ende des oberen Zylinders verbunden ist«, ITur die in der Messkammer 100 Befindliche, abgemessene llenge von druckluft kann daher beim Drücken des Auslösehebels in das obere Ende des Zylinders strömen« Diese abgemessene Menge von Druckluft ist ausreichend, um einen Arbeitshub des kombinierten Kolbens auszulösen. Diese Druckluft bewirkt jedoch im wesentlichen nur eine Umsteuerung des glockenförmigen Ventilgliedes 70„ Die zur eigentlichen Durchführung des Arbeitshubes erforderliche Druckluft strömt direkt aus dem Windkessel des hohlen Handgriffes 14 durch die breiten Schlitze 42c in den oberen Teil des Zylinders.

Wenn der Auslösehebel 112 nach Beendigung des Arbeitshubes in gedruckter Stellung gehalten wird, erfolgt trotzdem eine automatische Rückführung des kombinierten Kolbens 38 in seine Ruhestellung, da der Einlass der Bohrung 102 der Hesskammer geschlossen ist und daher keine weitere Druckluft in den Raum oberhalb des kombinierten Kolbens gelangen kann. Wenn der Auslösehebel losgelassen wird, kehrt die Ventilstange 110 in ihre Ruhestellung (Fig* 1) zurück, in welcher der Auslass der Bohrung 108 verschlossen und der Einlass der Bohrung 102 geöffnet ist, so dass von neuem Druckluft in die Messkammer einströmt. Die Messkammer 110 begrenzt daher die Menge der Druckluft, die benutzt wird, um einen Arbeitshub auszulösen, und zwar unabhängig von der Zeitdauer, während

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welcher äer Luslöseliebel sich in der betätigten Stellung ■befindet. L's wird daher eine !Tage Inas chine grosser Leistungsfähigkeit geschaffen, die einen wesentlich verringerten Luftverb rauch, gegenüber den bisher bekannten üageluscliinen hat. 2th kann sonit. eine grössere Anzahl von l.'agel.uiaschinen an eine vorhandene Druckluft aiii age einer gegebenen KiipazitJ.t angeschlossen werden ε,ΐο dies bei den bisher bekannten nagelmaschinen möglich war. Die Liesskaxmer 1Ou iu. Verein mit der Veiitilstange 110 hat die iainktioii einer wünschenswerten Sicherheitseinrichtung zur Vermeidung von Unfällen, ,'irc nämlich eine !",'ageliiiaschine, deren /luslöseliebel sich in gedrückter Stellung befindet, an eine J;ruclcluftleitu::g angeschlossen oder eine abgeschaltete Leitung wieder miter Jruck gesetzt, so wird kein Arbeitshub. der i.a^slmaschiiie .'.ungelöst, da der Zufluss von Druckluft zuia oberen iiiide des Zylinders durch die Dichtung 118 der l'ohrung 1C2 der ^esskainuer unterbrochen ist. Die Druckluft wird jedoch den iZolben, falls er sich in seiner Arbeitsstellung befindet, in die ituhe st ellung zurückführen. Wird der Auslösehebel losgelassen und danach wieder gedruckt, so wird ein Arbeitshub ausgelöst» Dies stellt ein sehr erwünschtes Sicherheitsuerknal dar, wenn eine mehrzahl von Ilagelniaschinen bei einer Fliessbandf er t igung verwendet wird, deren Druckluftleitung von Zeit zu Zeit abgeschaltet wird. .7enn die Druckluftleitui.g der stillgesetzten

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Pliessbandstrasse unter Druck gesetzt wird, bestellt keine Gefahr, dass: eine der nagelmaschinen einen Arbeitshub vollführt, deren Auslösehebel sich in gedruckter Stellung befindet, beispielsweise wenn er während des Stillstandes des j?liessbandes versehentlich an irgendeinen Gegenstand anstössto

Sin weiteres Sicherheitsiaerlonal besteht darin, dass der obere Deckel 22 eine gedrosselte Entlüftungsöffnung 22a hat, velche^ den Steuerkanal 24a uit der Aussenluft verbindet. Für den i<^lc.ll, dass eine der Dichtungen 116 oder 118 schadhaft ist und geringe Luftmengen hindurchtreten lässt, wird kein Arbeitshub ausgelöst, da die Entlüftungsöffnung 22a die eingetretene Luft entweichen lässt, bevor in dem öteuerk;„nal 24a und in den Bohrungen 66a ein ausreichender Luftdruck aufgebaut' ist, der imstande ist, das Ventilglied 70 zu betätigen» Zusätzlich zu der beschriebenen Sicherheitsfunktion dient die Entlüftungsöffnung 22a auch dazu, das obere ainde des Zylinders 42 nach -Beendigung des Arbeitshubes zu entlüften. Die Entlüftungsöffnung 22a ist eine enge Bohrung, aus der die Luft nur sehr langsam entweicht, und die daher den zur Betätigung des Ventilgliedes 70 erforderlichen Druck im normalen Betrieb nicht beeinträchtigte

Bei der Ilagelmaschine 10 wird ein Teil der für den Arbeitshub des Kolbens erforderlichen Druckluft durch die in der Kammer 80 befindliche Luft geliefert; die lu'esskammer 100

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liefert nur die kleine, abgemessene l-.enge von Druckluft, welche den Arbeitshub auslöst. Die Auslosung des Arbeitsliubes erfolgt sehr plötzlich, wobei Verluste durch, /irbelbildung im Zylinder weitgehend vermieden v/erden» Da der Arbeitshub durch die Bewegung des glockenförmigen Tentilgliedes 70 gesteuert wird, das in den kombinierten Kolben 38 angeordnet ist, wird die Länge des vorderen iieh^-useteils 6ü mit dem kombinierten Zylinder 40 stark verringert, da es nicht erforderlich ist, oberhalb des Zylinders eine komplizierte Ventilanordnung vorzusehen, die die Länge des Gehäuses erhöht. Die Liesskammel- 100 rait eiern von Hand betätigten Auslöceventil ist einfach und robust in ihrer Ausbildung und kann ohne Erhöhung der Baulänge des Zylinders neben diesem angeordnet, werden» Darüber hinaus beeinträchtigt die i-essk&nmer mit dem von Hand betätigten Auslöseventil nicht die automatische Rückführung des Kolbens in seine Imhestellung, wenn der Auslösehebel nach Beendigung des Arbeitshubes versehentlich ingedrückter otellung gehalten wird.

Um die Druckluft im oberen Teil des Zylinders 42 nach Beendigung eines Arbeitshubes Ci¹Ig. 3) entweichen zu lassen, hat der Schaft 64 des kombinierten Kolbens eine gedrosselte Durchflussöffnung 96, die den Kaum oberhalb des Kolbens über eine Querbohrung 98 mit der inneren Kammer 92 verbindet. Während der Abwärtsbewegung des Kolbens kann eine geringe

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Luftijieiige- durch die gedrosselte Durchflussöffnung 96 eiit- *>;eiche:i. Dieser Verlust an -Druckluft 'ist jedoch ausserordentlicli 1:1 ein und. unbedeutend, da der Arbeitsiiub sich ausserordentlicii rüsc'i vollzieht und die Durchflussö'ffnung 96 sehr en^· ist. iiacli Jeendigun^· des Aroeitshubes verringert sich sofort der Druck oberhalb des Kolbens, da die Schlitze 42c durcl: iie obere ^olbensclieibe 66 vex· sohl ο es en wei'den, so dass ?.:eine iieu.3 Jruclrluft liacliströrien Icanii, und Hn. die Luft durcli die lurcliflussöffaiun^ 96 des Ilolbeiis entv/eiciit, v/as au!* i'c-ltje hat, dass die Druckfeder 84 das Ventil^lied 70 nach oben in die geschlossene e>teilung der .-'i_Uo 1 bevre^t. liieraurc/i v.-ird die Yerbiriduiiü zwischen der Veiitilkauiier 80 und den oberen .=iiide des Zylinders 42 mit erbro chen; der Brück in der Yentillcauaer 80 be'.iirJ-zt dan::, dass der IYoIben sich nach oben in oeina Itulie st ellung be'^e^tc

Die Yentilkauner 80 erhält v/ährend des ^rbeitshubes des IColbeiis dauernd neue Druckluft, und zv/ar bis zum jt&ide des Arbeit^liubes (i^li_o. 3)_} v;enn die Jchlitze 42c durch die obere llolbenscheibe 66 verschlossen werden=, Die obere Zolbenscheibe v/irkt in diesen Falle also als Yentil, welches die Zufülorung voir Druckluft au Ende des Arbeitshubes absperrt, so dass die Druckluft über den Kolben entweichen kann. Dadurch sinkt der Druck oberhalb des Kolbens auf den Druck der Aussenluft, so dass die Druckfeder 84 das Ventilglied 70 in die geschlossene

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Stellung bewegt. Eine kleine !!enge von Druckluft wird der Yentilkamiiier 80 dauernd durch eine gedrosselte Durchflussöffnung 4-2d augeführt, ausser in der oberen Stellung des IZoIbens*· i.'acliden das Yentilglied 70 geschlossen hat, bewirkt die durch diese öffnung der Yentilkaiamer 80 zügefahrte Druckluft, dass der kombinierte ICoIben 58 sich nach, oben bewegt, da die obere xiolbenscheibe 66 einen grössereii Durchmesser hat als die untere ICoIb en scheibe 5&° Die gediOsselte Durchflussüffllung 42c: kann auch entfallen, wenn der Dichtungsring 4C ein geringes öpiel hat, so dass eine geringe luftmenge an ihm vorbeiströmen kann. bcLon wahrend des orcten Seiles der £ückfEhrung des Ilolbens bewegt die obere jlolbeiischeibe 6S sich nach oben und öffnet- die grot-sen Schlitze 42c, wodurch eine grosse Luft menge rasch in die Veiitilkati-ier 80 eintritt.· ',Venn der Kolben seine obere oder üuhe st ellung erreicht hat, entweicht die Druckluft oberhalb der I& 66 und. ermöglicht'eine volle Aufwärtsbewegung des li so Ckizs das obere .Gilde der lurchflus ε Öffnung 96 durch die Dichtung^s 24 (l-igo 1 und 2) verschlossen \,ird. uer Selben wird in seiner oberen btellung durch den Druck" in der VentilkaiiL.ier 18 gehalten, der auf die Unterseite der IZo Ib en scheibe 66 einwirkt, deren Durchmesser etwas grosser ist als'der der unteren Kolbenscheibe 58·

Veru: ein Arbeitshub eingeleitet wird, fliesst Druckluft

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aus der iiesskainmer 1OG in das obere Ende des Zylinders 42, und durch dessen Bohrungen 66a auf die Oberseite des Ventilgliedes 70.. Diese Druckluft "bewirkt, dass das Ventiigried 70 öffnet, so dass die Mohtung 82 sich von der Schriigfläche 66b der. oberen Kolbenscheibe abhebt. Sobald dies erfolgt ist, strömt die in der Ventilkammer 80 befindliche Druckluft und die zusätzlich durch die Schlitze 42c nacliströmende Druckluft in das obere Ende des Zylinders 42 ein, so dass der Kolben nach unten getrieben wird. Die auf die Oberseite des Ventilgliedes 70 einwirkende Druckluft hält das Ventilglied bis zum Ende des Arbeitshubes, in der geöffneten Stellung, so dass dauernd neue Druckluft in das obere Ende des Zylinders 42 einströmt; diese Druckluft kommt aus der Ventilkammer 80, die ihrerseits über die Schlitze 42cmit neuer Druckluft beliefert wird. Wenn der Kolben seine untere Stellung erreicht hat, verschliesst die obere Kolbenscheibe 66 die 'Schlitze; 42c in der beschriebenen '-eise; danach tritt nur eine.geringe Menge von Druckluft über die gedrosselte Durchflussöffnung 42c in die Ventilkammer ein. Am Bnde des Arbeitshubes verringert sich der Druck im oberen Teil des Zylinders 42 dadurch, dass die Luft durch die gedrosselte Durchflussöffnung 96und die Bohrung 98 über die Ventilkämmer 92 und die Auslassbohrung 94 entweicht. Die Druckfeder 84 verschiebt daher das Ventilglied 70 nach oben in seine geschlossene■""'S.tellung-. Nachdem das

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Yentilglied 70 geschlossen hat, wird die Aufw.lrtsbeue£ung des Kolbens eingeleitet, da die Druckluft in der Veiitilkamiaer 80 auf die Unterseite der Kolbenscheibe 66 einwirkt und den Kolben nach oben drückt_o

5 zeigt einen Teil der Nagelmaschine in einer abgeänderten Ausführuiig3form, die für eine automatisierte Fertigungseinrichtung bestiunt ist, bei der die Ifägel οά.ά^Ι. in vorherbestimmten Z ei tab ständen in das iVerkstück eingetrieben werden. Die Nagelmaschine der Jig« 5 ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10A bezeichnet. Die Nagelmaschine 10A unterscheidet sich von der Ilagelmaschine 10 in ihrer Ausbildung und Arbeitsweise. Viele Teile der Nagelmaschine 10A sind die- gleichen wie die der nagelmaschine 10. Sie sind in Pig. 5 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, *

Der Hauptunterschied der beiden nagelmaschinen besteht in der Einrichtung, durch die dem oberen Ende des Zylinders 42 das Druckmittel zur Auslösung eines Arbeitshubes zugeführt wird. Anstelle einer Liesskammer hat die nagelmaschine 10A eine iradelventilkammer 140, die neben dem oberen Zylinder im Gehäuse des Handgriffes 14 angeordnet ist. Der untere Teil der liadelventilkammer ist mit Innengewinde versehen und nimmt eine Buchse 142 mit einer Bohrung 142a auf, die oben in eine konische Sitzfläche 142b ausläuft. Der obere Teil der Iladelventilkammer oberhalb der Sitzfläche 142b steht in Verbindung

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nit den Steuerku.iial 24a:, mid-zv/af über " einen Kanal 144 des G-eh-aises.

Das u-eli„iise eiithZlt eine Sewindebohrung TSa.. Der-.-obere Deckel 22, hat eine uewiiidebölirung 22b,,. v/elche .die l:^vortöet2un£ der ^olirmiä 18a dar st eilt. Eine Yeirtli nadel 145 greift liiit G-ewiiide in diese beiden S-e^indeboiirungen eiiio Die Yeiitilnadel 146 hut oben einen geriffelten liiopf 146a, durcli -den die Durcliflusscffmiiit; verstellt,v/erden ktuirio Das untere iände der Ten ti !nadel hat eine konische. Spitse 146b, die in ..eingriff üit der Sitzfläche 142a koinrat,, wenn das L'adelveiitil" geschlosaen.

V/eroi die Yeiitilnadel 146 sich in der ^eöffne'ten Stelliuig befindet, fliesst Druckluft aus dera wiiidkessel des hohlen 'Handgriffes 14 über die Bohrung 142a in die ■ T.aaeljentilkauner 140c Die btärke dieses Flusseshcngt von der Mnstellung des ITadelveiitils ab und Ziann- "aber einen veiten i5ereich, gehindert werden. Die in der L"ade!"ventilkaiaiaer^^ befindliche Druckluft flieset üb-ex den Üanal--1.44, den Steuerkanal 24a lind die Bohrungen 66a der oberen Zolbeiischeibe 66 in den- Hama über aem glockeiiföruigen Yeiitilglied 70, -Vrenn. der Druck dieser Lufteirie G-rösse erreicht hat, die ausreichend iöt, ura sowohl die ICraft der Druckfeder 84 als auch die B.esultierende der Luftdruckkräfte su überwiiaden, öffnet das Ventilglied 70, so dass ein Arbeitshub eingeleitet wird.

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Da die Bohrung 142a verhältni smäs sig eng ist, sowie infolge der Einstellung des Badelventils dauert es eine gewisse Zeit, bis sich ein ausreichender Luftdruck aufgebaut hat, der einen Arbeitshub auslöst. Die G-rösse dieser Zeitspanne kann durch Verstellung des üadelveiitils geändert werden. Ist das nadelventil nur wenig geöffnet, so ist die Zeitspanne zwischen den einzelnen Arbeitshüben grosser; iut das nadelventil jedoch weiter geöffnet, so wird die Zeitspanne kleiner. Wenn das nadelventil auf den gewünschten ./ert eingestellt ist, vollführt die nagelmaschine 1OA in vorherbestimmten Zeitabständen Arbeitshübe, bis die Druckluftleitung abgesperrtwird ο Der obere Deckel 22 der nagelmaschine 1OA hat in diesem Falle keine gedrosselte Entlüftungsöffnung wie die Entlüftungsöffnung 22a der Nagelmaschine 10, da dies die automatische Funktion des Y/erlczeuges beeinträchtigen würde ο Sobald das nadelventil auf einen bestimmten Zeitabschnitt eingestellt ist, vollführt die Hagelmaschine in diesen Zeitabständen automatisch Arbeitshübe. Dies machtdie nagelmaschine 10A in hohem Hasse geeignet für automatische Fertigungseinrichtungen ododgl. ITachden ein Arbeitshub ausgeführt ist, arbeitet die nagelmaschine 10A in ähnlicher »'eise wie die nagelmaschine 10, d.ho der Kolben kehrt nach Ausführung des Arbeitshubes automatisch in seine Ruhestellung am oberen Ende des Zylinders 42 zurück.

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Die beschriebene Bügelmaschine ist einer- Reihe von Abänderungen fähig. So kann "beispiels?/eise statt· des glockenförmigen Yentilgliedes 70 ein einfaches Tellerventil entsprechend der oberen Wand 72a vorgesehen sein, das durch einen Balgen mit der unteren Korbenscheibe 58 verbunden ist. Wesentlich jedoch ist in jedem ialle ein die Zuführung der Druckluft zum oberen Ende des oberen Zylinders steuerndes Ventilglied, welches in dem kombinierten Kolben selbst angeordnet und gegenüber diesem beweglich ist, wobei es in der Ruhestellung mit entsprechenden Gegenflächen des Eolbens dichtend in Eingriff kommt* ':-■■'.

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Claims (1)

1. •ac

   IJ .inch en, den 16„ Lesei-iber 1966

   Patentansprüche

   .) Als Handgerät ausgebildete nagelmaschine mit einem kombinierten Zylinder und einem in diesem gleitbar angeordneten, kombinierten Kolben sowie mit einem durch ein Auslöseventil gesteuerten Servoventil, welches in der betätigten Stellung Druckluft in das obere Ende des Zylinders gelangen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass das Servoventil aus einem in dem kombinierten Kolben (38) selbst angeordneten, die Zuführung der Druckluft steuernden Ventilglied besteht, welches gegenüber dem Kolben beweglich ist und in der Ruhestellung dichtend mit Gegenflächen des Kolbens in Eingriff kommt.

   2ο Nagelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil des Ventilgliedes (70) im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist und an seinem Umfang eine Dichtung (82) trägt, die sich in der Ruhestellung gegen die Unterseite einer oberen Kolbenplatte (66) des kombi-

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   — ■&■ —

   liierten Kolbens legt, die auf" deia von der !Dichtung (82)

   umschlosseiieii lEeil mit durchgehenden Öffnungen oder Bohrungen (66a) versehen ist. :■ :

   3« nadelmaschine nach iinsprubli 2, dadureli gekennzeichnet, dass das Ventilglied (70) in ϊοηη einer Olocke ausgelDildet ist, die sv/ischen einer oberen Kolbenplätte (66) und einer unteren 1-Iolbenplatte (68) des lconibinierten IColbens angeordnet ist, wobei der obere Seil der G-I ο cke auf einem die beiden. IColbeniJlatten (66 und 68) verbindenden Schaft (64), und der untere Teil derselben'auf einem zylindrischen Fortsatz der unteren Kolbenplatte (58).geführt ist.

   Ilagelmas chine nach Anspruch 3, dadurch. gelceimzelchnetj . dass der zylindrische Fortsatz der-unteren ICoibeplatte (58) als Anschlag ausgebildet ist, mit dem der untere Hand des glockenförmigen Yentilgliedes (70) in Eingriff kommt»

   5ο nagelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, . dass das glockenförmige Ventilglied (70) von einer aussen ' durch den oberen Zylinder (42) begrenzten, zylindrischen Kammer (80) umgeben ist, die nit dem Windkessel über grosse Öffnungen oder Schlitze (42^Q des oberen Zylinders in Verbindung steht₉ ■-.-·■

   3.8

   β» nagelmaschine nacli Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (42sQ derart am unteren Ende des oberen Zylinders (42) angeordnet sind, dass sie von der Oberen Korbenplatte verschlossen v/erden, wenn der Kolben sich in seiner unteren Stellung befindet.

   7ο nagelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der kombinierte Kolben eine Feder (84) enthält, die das glockenförmige Ventilglied (70) gegen die obere Kolbenplatte (66)»zu drücken sucht.

   Nagelmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Kolbenplatte (58) eine durchgehende Bohrung (94) enthält, die den von dem glockenförmigen Ventilglied (70) umschlossenen Raum. (92) mit der Aussenluft verbindet.

   9ο Nagelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Schaft des kombinierten Kolbens (38) eine gedrosselte Durchflussöffnung (96,' 98) angeordnet ist, die den von dem glockenförraigen Ventilglied (70) umschlossenen Raum (92) mit den Raum über der oberen Kolbenplatte (66) verbindet.

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   1S03780

   liagelmascMnenacli Anspruch 9, dadureh gekennzeiebnet,'.-dass eine gedrosselte DurchflussÖffnung (42d)vorgesehen ist, die den Windkessel mit dem oberen Ende des unteren, Zylinders (44) verbindet, jedoch in der-Ruhestellung des Kolbens durch die untere Xiolbenplatte (58) verschlossen

   tie. ITagelmaschine nach einem der Ansprüche T bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem oberen Ende des oberen Zylinders (42) in Verbindung stehender Steuerkanal (24a) vorgesehen ist, der unter Steuerung durch das Auslöseventil mit Druckluft gespeist wird«

   12· Nagelmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal (24a) über eine gedrosselte Entlüftungsöffnung (22a) mit der Aüssenluft verbunden ist«,

   13· " liagelmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messkammer (100) vorgesehen ist, deren Auslass mit dem Steuerkanal (24a), und deren Einlass mit dem Windkessel verbunden ist, wobei ein durch den Auslösehebel (112). gesteuertes Doppelventil in der Buhe-etellung den Einlass öffnet und den Auslass scliliesst, in der Arbeits$-fcellung jedoch den Auslass Öffnet und den Einlass achliea$t, so class bei jeder Betätigung des Auslöseventils

   1 QBBIi/ 0283 ' ..ν"-,.■■■■.-■ bad'original

   nur eine abgemessene Druckluftmenge in den Steuerkanal (24a) geleitet wird.

   14· Nagelmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal (24a) über die gedrosselte Durchflussöffnung eines verstellbaren Hadelventils (s. ffig. 5) mit dem Windkessel verbunden ist.

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