DE1603979C - Steuerventileinrichtung für den Arbeitshubraum eines Druckluftnagler mit einem druckgesteuerten Steuerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerventileinrichtung für den Arbeitshubraum eines Druckluftnagler mit einem druckgesteuerten Steuerventil, welches in einer Druckluftleitung bzw. Entlüftungsleitung für den Arbeitshubraum angeordnet und durch ein handbetätigtes Vorsteuerventil gesteuert ist, wobei die Druckleitung in der geöffneten Stellung des zum Steuerventil gehörenden Einlaßventils einen Vorratsraum mit dem Arbeitshubraum verbindet und die Entlüftungsleitung in der geöffneten Stellung des zugehörigen Auslaßventils den Arbeitshubraum ans Freie anschließt. . · , ·

Eine derartige Ventileinrichtung in einem pneumatischen Eintreibgerät für Nägel, Klammern od. dgl. ist aus der USA.-Patentschrift 2 983 922 bekannt. Sie ist wegen ihrer hohen Ümsteuergeschwindigkeit für solche Eintreibgeräte gut geeignet, gerade auch für solche in der vorgenannten Druckschrift beschriebenen Eintreibgeräte, .bei denen die Rückführung des Arbeitskolbens nach jedem Arbeitshub von den Arbeitskolben unterseftig beaufschlagender., Druckluft bewirkt wird. Bei diesen Eintreibgeräten muß aber die Steuerventileinrichtung für jeden einzelnen Arbeitshub zum Füllen und Entleeren des Arbeitshubraumes vom Bedienenden betätigt werden; daher ist die Schlagzahl im wesentlichen von dessen Geschicklichkeit abhängig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine · Steucrventileinrichtung der eingangs beschriebenen. Art derart weiterzubilden, daß diese das Eintreibgerät auch im Dauerbetrieb (Repetitionsbetrieb) steuern kann. Da Steuerventileinrichtungen, welche er, ermöglichen, ein Eintreibgerät bed einmaliger Be- , tätigurig den aus Ärbeitshub und Rückhub bestehenden Arbeitszyklus mit hohfer Geschwindigkeit wie- derholen zu lassen, zwar an sich bekannt sind — sie erfordern jedoch wegen der Art und des Aufbaus der Eintreibgeräte, an denen sie verwendet wurden, sowie insbesondere wegen der an sie gestellten hohen Anforderungen einen beträchtlichen Aufwand —■ soll demgegenüber mit der Erfindung noch eine einfache, mit geringen Kosten herzustellende Ventileinrichtung für die Dauerbetriebssteuerung geschaffen werden, die überdies auch nachträglich in ein ursprünglich nur für den Einzelbetrieb bestimmtes Gerät eingebaut werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen pneumatischen Zeitschalter, bestehend aus einer Drossel, einem Speicherdruckraum und einem d.ruckgesteuerten Umschaltventil, dem der Speicherdruckraum als Steuerdruckraum zugeordnet ist, welcher Zeitschalter in Abhängigkeit vom Druck in der Druckleitung zum Arbeitshubraum bzw. in der Entlüftungsleitung vom Arbeitshubraum, dessen Einlaßventil bzw. Auslaßventil bei betätigtem Vorsteuerventil selbsttätig' steuert, so daß der Druckluftnagler im Dauerbetrieb arbeitet. . . .

Die zur Umsteuerung der Steuerventileinrichtung benötigte Druckluft wird also unmittelbar der nach Öffnen des Einlaßventils vom .Vorratsraum in !'den Arbeitshubraum strömenden Luft entnommen und dem pneumatischen Zeitschalter zugeführt, der nach einer bestimmten — einstellbaren — Zeitspanne das Einlaßventil wieder schließt. Dadurch bricht aber auch der im Speicherdruckraum des Zeitschalters aufgebaute, auf das Umschaltventil wirkende Druck zusammen, so daß letzteres in seine Ausgangslage zurückkehrt und ein neues Arbeitsspiel beginnt.

Pneumatische Zeitschalter, die nach einem einleitenden Schaltvorgang einen anderen Schaltvorgang nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne auslösen, sind an sich bekannt. Die Besonderheit der Erfindung liegt aber nicht nur in der Anwendung eines solchen Zeitschalters bei einer Steuerventileinrichtung eines Druckluftnagler.?;, sondern ferner darin, daß der einlotende Schaltvorgang mit dem zeitgesteuerten Schaltvorgang verknüpft wurde, so daß automatisch eine ständige Wiederholung der beiden Schaltvorgänge erfolgt, solange die Steuerventileinrichtung betätigt bleibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstände der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein pneumatisches Eintreibgerät mit der erfindungsgemäßen Steuerventileinrichtung, . '.;.

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch die Steuerventileinrichtung in ihrer Ausgangsstellung, ^:

F i g. 3 in gleichem Maßstab einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt in einer anderen Betriebsstellung und

F i g. 4 in gleichem Maßstab einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt einer weiteren Betriebsstellung:

Das in F i g. 1 im ganzen dargestellte Eintreibgerät hat einen Handgriff 10, ein Gehäuse 12 sowie ein Mundstück 14. Das Magazin 16 ist nur zum Teil gezeigt; Im Handgriff 10 ist ein Druckluft-Vorratsraum 13 angeordnet, der bei,20 an einen Druckluft- <;chlauch od. dgl. angeschlossen werden kann.

Innerhalb des Gehäuses 12 ist eine Hülse 22 vorgesehen, die den Arbeitszylinder bildet. An ihrem unteren Ende ist ein elastischer Kolbenanschlag 24 vorgesehen, der in seinenr oberen Bereich eine Ringnut 26 od. dgl. hat. Das obere Ende des Gehäuses 12 ist mit einem Deckel28 Verschlossen, der" einen Magneten 30 hält.

'■ Innerhalb des Arbeitszylinders ist der Kolben 32 mit dem Treiber 34 auf und ab bewegbar angeordnet. Ein Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 12 und der Hülse 22 bildet einen Rückluftspeicher 36. Er ist durch Öffnungen 38 mit dem Arbeitszylinder verbunden. Weitere Öffnungen 40 in der Hülse 22 bilden zusammen mit einem O-Ring 42 ein Rückschlagventil, durch das am Ende des Arbeitshubs Druckluft in den Speicher 36 übertritt. Durch einen Treiberkanal 44 im Mundstück 14 kann unterhalb des Kolbens 32 befindliche Luft während des Arbeitshubs des Kolbens ins Freie gelangen.

Die Steuerventileinrichtung enthält ein Steuerventil 46, das sowohl dazu dient, die Zuführung von Druckluft aus dem Vorratsräum 18 durch die Druckleitung 48 und den Kanal 50 in den Arbeitshubraum als auch das Abblasen der Luft über den Kanal 50 und die Entlüftungsleitung52 zu steuern. Das Steuerventil 46. wird von einem Vorsteuerventil 54 gesteuert, das über einen Kanal 56 mit dem Vorratsraum 18 in Verbindung steht. Bei Betätigung des Handabzugs 58 öffnet das Vorsteuerventil und läßt etwas Druckluft aus dem Vorratsraum zum Steuerventil 46 strömen.

Das Steuerventil 46 weist eine Büchse 66 auf, die mit Preßsitz im Gehäuse des Gerätes befestigt ist. In dieser Hülse sind schlitzartige Öffnungen 68 und

oberen Fläche 96d des Umschalt'ventils 96 in'Ver70 vorgesehen, die mit dem Kanal 50 bzw. der Entlüftungsleitung 52 in Verbindung stehen. Das obere
Ende der Hülse 66 dient als Sitz für eine elastische
Ventilplatte 72, die mit einem Träger 74 das Einlaßventil bildet. Der Träger74 ist auf einem hohlen 5 chend der Durchmesser-Differenz 'zwischen' den Einsatz 76 verschiebbar, welcher mit einer Kappe 78 Schultern 96b und 96c), wodurch ^;'däs Umschaltventil wieder flach unten in die ' in F i g.; 2'gezeigte Stellung gelangt. Nunmehr erreicht der Ö-Ring 102

bindung. Mit zunehmendem Druck in der Bohrung 88 übersteigt die resultierende Kraft diejenige, die den Schwingkolben 96 nach oben drückt; (entspre-

die untere Kante der Erweiterünsj 104 .in dem

Verbunden ist, die ihrerseits in das · Gehäuse des Gerätes eingeschraubt ist. Von einer Druckfeder 80

wird der Träger 74 mit der daran befestigten Ventil- . . . ,_ .-..,..

platte72 in die in Fig. 2 gezeigte Schließstellung ίο Moment, in dem der O-Ririg 100 in die'ErWeitefung

vorgespannt. r '·' . 104 eintritt. Auf diese Weise wird der' KanaJ 106

In den Träger 74 ist der Gewindeabschnitt 82 ein- von der Frischluftzufuhr über den'Kanal 98 und die geschraubt, an dessen oberem Ende ein Schlitz 84 Ringnut 9δα abgeschlossen und gleichzeitig über die und an dessen unterem Ende eine konisch zulau- Bohrungen 112, 114 des Scjiwingkolbens ans' Freie fende Drosselnadel 86 vorgesehen sind. Mit einem 15 gelegt. Damit bricht der Druck im'Steuerraum des Schraubenzieher läßt sich also die Einstellung, der Steuerkolbens des Auslaßventils 90 zusammen. Da Drosselnadel 86 in der Bohrung 88 des Einsatzes 76 die im Kanal 50 befindliche Druckluft auf die; obere verändern, wodurch die Menge der hindurchströ- Fläche 90a; des Steüerkolbens des: Auslaßventils 90 menden Luft regelbar ist. - ' ■_ . einwirkt, bewegt-sich der Steuerkblben wieder nach

Im unteren Bereich der Büchse 66 ist das Auslaß- 20 unten in die in F i'g. 2 gezeigte Stellung. Dabei ventil 90 in Form eines Steuerkolbens verschiebbar setzt zunächst die Ventilpfatte 72 auf dem Oberen angeordnet. Der Kolben ist außerdem mit Schiebe- Ende der Büchse 66 auf, und kurz danach öffnet sitz auf einem ringförmigen Vorsprung 92 des Boden- , die Oberseite des Steuerkolbens die Schlitzöffhungen Verschlusses 94. geführt, welcher mit dem Gehäuse 70 in der'Büchse 66, so daß die im Arbeitshubraum verschraubt ist. In einer mittig liegenden Bohrung 25 befindliche Druckluft abblasen kann. , ■

des Bodenverschlusses 94 ist außerdem ^das Um- Gleichzeitig mit der Entlüftung des Arbeitshub-

schaltventil 96 verschiebbar gehalten. ' raumes wird auch der Steüerdruckraum 96 d'(Spei-

Die insoweit beschriebene Steuerventileinrichtung cherdruckraum) des Umschaltventils 96 über die arbeitet wie folgt: Sobald der Handabzug 58 betätigt Bohrung 88, den Kanal 110, die Ringnut 76a, den wird, gelangt Druckluft aus dem im Handgriff 10 30 Kanal 108, die Schlitzöffnungen 70 in die Entlüfuntergebrachten Vorratsraum 18 durch das Vor- tungsleitung 52 abgelassen. Danach wird das Umsteuerventil 54 zunächst in einen Kanal 64 und von . schaltventil 96 wegen der unterschiedlichen Größen dort durch im Bodenverschluß 94 vorgesehene der Schultern 96b und 96c wieder in der vorstehend Kanäle 98 in den von einer Ringnut 96a des mitt- erläuterten Weise nach oben gedrückt, und es läuft leren Teiles des Umschaltventil 96 gebildeten Raum. 35 ein neuer Arbeitszyklus ab. Dies wiederholt sich Dabei wirkt die Luft sowohl auf die oberen Schul- so lange, wie der Handabzug 58 betätigt bleibt. Sotern96ft der Ringnut als auch auf deren untere bald der Handabzug 58 jedoch freigegeben wird, Schultern'96c; da aber der Durchmesser der oberen wird die Zufuhr von Druckluft über das Vorsteuer-Schulter 96b größer ist als der Durchmesser der ventil 54 in den Kanal 64 unterbrochen. Nach der unteren Schulter 96c, bewegt die resultierende Kraft 40 nächsten Rückkehr des Umschaltventils 96 in seine das Umschaltventil 96 nach oben. An dem Umschalt- untere Stellung wird daher kein neuer Arbeitszyklus ventil 96 sind O-Ringe 100 und 102 derart angeordnet, daß der O-Ring 100 das obere Ende einer
Erweiterung 104 der Bohrung im Bodenverschluß 94
zur gleichen Zeit erreicht, in der der O-Ring 102 in 45
die Erweiterung 104 eintritt. Sobald der O-Ring 102
in die Erweiterung gelangt, kann die in der Ringnut
96 a befindliche Druckluft um den O-Ring 102 herum
in die Erweiterung 104 eintreten und von dort durch
einen Kanal 106 in den Steuerraum des Steuerkol- 50
bens des Auslaßventils 90 gelangen. Dadurch wird
der Steuerkolben nach oben gedrückt, und zwar
zunächst in Anlage an den Träger 74 und dann
weiter bis in die in F i g. 3 gezeigte Stellung, in der
die Ventilplatte 72 vom oberen Ende der Büchse 66 55
abgehoben hat und Druckluft aus der Drückleitung
48 in den Kanal 50 und weiter in den Arbeitshubraum strömen läßt. Unmittelbar vor dem Anheben
der Ventilplatte 72 hatte der Steuerkolben des Auslaßventils 90 die Schlitze 70 der Entlüftungsleitung 52 60
geschlossen.

Ein Teil der in den Arbeitshubraum eintretenden Druckluft wird abgezweigt und gelangt durch einen Kanal 108 des Trägers 74 in eine Ringnut 76 α und von dort über einen Kanal 110 des Einsatzes 76 an 65 der Drosselnadel 86 vorbei in die Bohrung 88. Das untere Ende der Bohrung 88 steht mit dem Steuerdruckraum 96a" (Speicherdruckraum) oberhalb der

eingeleitet.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Steuerventileinrichtung für den Arbeitshubraum eines Druckluftnagler mit einem druckgesteuerten Steuerventil, welches in einer Druckleitung bzw. Entlüftungsleitung für den Arbeitshubraum angeordnet und durch ein handbetätigtes Vorsteuerventil gesteuert ist, wobei die Druckleitung in der geöffneten Stellung des zum Steuerventil gehörenden Einlaßventils einen Vorratsraum mit dem Arbeitshubraum verbindet .. und die Entlüftungsleitung in der geöffneten Stellung des zugehörigen Auslaßventils den Arbeitshubraum ans Freie anschließt, gekennzeichnet, durch einen pneumatischen'Zeitschalter, bestehend aus einer Drossel (86, 88), einem Speicherdruckraum (96 d') und einem druckgesteuerten Umschaltventil (96), dem der Speicherdruckraum als Steuerdruckraum zugeordnet ist, welcher Zeitschalter in Abhängigkeit vom Druck in der Druckleitung zum Arbeitshubraum bzw. in der Entlüftungsleitung vom Arbeitshubraum dessen Einlaßventil (72, 74) bzw. Auslaßventil (90) bei betätigtem VorsteuervCntil (54) selbsttätig steuert,

so daß der Druckluftnagler im Dauerbetrieb arbeitet. ,

2. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurclr gekennzeichnet, daß der Kolben des Auslaßventils (90) als Steuerorgan für das Öffnen und Schließen der Entlüfturtgsleitung (52) sowie das Öffnen und Schließen des Einlaßventils (72, ,74) während seiner Bewegung in seine Schließstellung zunächst die Entlüftungsleitung verschließt und erst dann das Einlaßventil öffnet.

3. Steucrventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Auslaßventils (90) verschiebbar in einer Büchse (66) gehalten ist, die eine vom Kolben schließbare ¹ Entlüftungsöffnung (70) aufweist.

4. Steuerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (72,74) in seiner Schließstellung vorgespannt ist, in der es von einem Ende des Kolbens des Auslaßventils (90) beaufschlagbar ist, und daß die den Kolben des Auslaßventils verschiebende Kraft größer ist als die auf das" Einlaßventil vorspannende Kraft.

5. Steuerventileinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (96) in seiner einen Stellung eine Druckluftverbindung zwischen der einen Stirnfläche des Kolbens des Auslaßventils (90) und dem Vorratsraum (18) aufrechterhält und in seiner anderen Stellung diese Stirnfläche des Kolbens ans Freie anschließt.

6. Steuerventileinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (96) als Differcntialkolben ausgebildet ist, dessen kleinere Kolbeniläche direkt und dessen größere Kolbenfläche über das Einlaßventil (72, 74) und die Drossel (86, 88) mit dem Vorratsraum (18) verbindbar ist. -. ...·■

7. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (86, 88) von einem verstellbaren Nadelventil gebildet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen