DE1907788A1

DE1907788A1 - Steuerventileinrichtung fuer ein mit Druckluft betriebenes Schlaggeraet

Info

Publication number: DE1907788A1
Application number: DE19691907788
Authority: DE
Inventors: Wilfried Lange; Dieter Volkmann
Original assignee: Dieter Haubold Industrielle Nagelgeraete
Current assignee: Dieter Haubold Industrielle Nagelgeraete
Priority date: 1969-02-15
Filing date: 1969-02-15
Publication date: 1970-11-05
Also published as: DE1907788B2; US3673923A; DE1907788C3; GB1306144A

Description

PATF) ΝΤΛΝ«·3 r/r η Hannover, den 13» Februar ΛΓ9Ο9

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Betr.: B 560/A/Lg. - Anmelders Firma Dieter Haubold,

Industrielle Nagelgeräte 3005 Hemmingen-Westerfeld, Carl-Zeiß-Str. 19

Steuerventileinrichtung für ein ^

mit Druckluft betriebenes Schlaggerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit Druckluft betriebenes Schlaggerät, insbesondere zum Eintreiben von

Klammern, Nägeln, Dübeln und dergl. nach Patent

(Patentanmeldung P 16 03 840.7).

Aus der deutschen Patentschrift 1 226 050 ist eine Steuerventileinrichtung bekannt, die ein den Arbeits- zylinder des Gerätes entweder in der Ruhestellung mit der Außenluft oder in der Betriebsstellung mit einer Druckluftzuführungsleitung verbindendes Steuerventil aufweist, das als Stufenkolben ausgebildet ist. Hierbei ist zur selbsttätigen Axialverschiebung des Steuerventils in die Betriebs- bzw. Ruhestellung ein durch einen Handhebel zu betätigendes Aujlöseventil vorgesehen, das als Yen til stift einen \Aer bindung:; kanal beeinflußt, der einen

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im hohlen Handgriff des Gerätes vorgesehenen, dauernd an die Druckluftleitung angeschlossenen Druckluftzuführkanal mit einer Stufenkolben-Stirnfläche des Steuerventils verbindet. Damit das stufenkolbenförmige Steuerventil mit geringem manuellem Kraftaufwand geöffnet werden kann, ist der Verbindungskanal zwischen seiner Stufenkolben-Stirnfläche und dem Druckluftzuführkanal axial durch den Auslöseventilstößel hindurchgeführt, φ so daß das Steuerventil und das Auslöseventil eine zusammenhängende Bauteilgruppe bilden.

Auf dem mit dieser Axialbohrung versehenen, begrenzt axial bewegbaren Auslöseventilstößel ist das entsprechend hohl ausgebildete Steuerventil aus der Ruhe- int- die Betriebsstellung und umgekehrt verschiebbar gelagert. Das stufenkolbenförmige Steuerventil, dessen untere Stirnfläche eine größere wirksame Fläche hat als seine obere Stirnfläche,

•wird entgegen dem Druck der in dem Druckluftzufuhrkanal - .

und dem oberen Ventilgehäuseraum befindliehen Druckluft _: in seiner als Ruhestellung vorgesehenen oberen Endstellung gehalten, in der es den Zutritt von Druckluft aus dem Druckluftzuführkanal in den zum Arbeitszylinder führenden Kanal sperrt.

Bei dieser Steuerventileinrichtung befindet sich das auf dem Auslöseventilstößel -.verschiebbare ,stufenkolbenförmige Steuerventil; nach beendetem Arbeitshub. .in seiner oberen,_

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die Druckluftzufuhr zum Arbeitszylinder sperrenden Stellung. Beim Auslösen eines Eintreibschlages muß der Auslöseventilstößel jedesmal angehoben werden, um den Zutritt der Druckluft zur Axialbohrung abzusperren, was eine gewisse Zeitspanne in Anspruch nimmt, so daß in einer Zeiteinheit nur eine begrenzte Schlagfolge erreicht werden kann.

Um eine schnellere Schlagfolge zu ermöglichen, ist ^

gemäß Patent ..(Patentanmeldung P 16 03 840.7)

bereits vorgeschlagen worden, einen verschiebbaren, abgesetzten Hilfskolberi^;vorzusehen, der durch das auf dem axial durchbohrten Auslöseventilstößel verschiebbar angeordnete stufenkolbenförmige Steuerventil umschlossen ist, wobei dessen mittlere Ringfläche über einen Kanal des Steuerventils mit einem dauernd entlüfteten Teil des Ventilgehäuseraumes in Verbindung steht und dessen obere kleinere Stirnfläche mit der Innenseite des Steuerventils eine Kammer einschließt, die über einen, den unteren Teil des Steuerventils durchsetzenden, engen Kanal mit dem unterhalb des Steuerventils befindlichen Ventilgehäuseraum in Verbindung steht.

Eine in dieser Weise ausgebildete Steuerventil-Einrichrung gewährleistet zwar eine raschere Schragfolge des Gerätes als bisher, da das Steuerventil sofort nach Beendigung des Arbeitshubes des Arbeitskolbens von

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der durch den engen Kanal strömenden Druckluft in seine Schließlage bewegt wird. Zum Auslösen eines neuen Schlages muß jedoch nach wie vor der Ventilhebel für kurze Zeit von· dem Fingerdruck entlastet werden, so daß schon allein hierdurch eine weitere Erhöhung der.Schlagfolge begrenzt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die .Steuerventileinrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß eine sehr schnelle Schlagfolge der damit ausgerüsteten Schlaggeräte möglich ist, ohne daß jedesmal der Auslösehebel durch Fingerdruck bewegt werden muß. ·

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für einen selbsttätigen Steuerablauf vorgesehen sind, wobei der Auslöseventilstößel gegen die Außenluft abgedichtet ist, einen die Druckluft absperrenden Ventilring trägt und mit Mitteln zur Einstellung der Hubgeschwindigkeit des Steuerventils und des Hilfskolbens ausgerüstet ist«

In weiterer Ausbildung gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, den Auslöseventilstößel durch einen Dichtring gegen die Außenluft abzudichten und mit einem aus Düse und Dro-sselnadel bestehenden, einstellbaren Drosselorgan zu versehen.

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Das Drosselorgan kann in Strömungsrichtung der Druckluft vor den Querbohrungen in dem Einlaßventilstößel angeordnet und die Drosselnadel mit einer von Hand ■' .einstellbaren Stellschraube verbunden sein. Da die Verbindung zwischen dem Raum unterhalb des Steuerventils bzw. des Hilfskolbens nur zeitweilig mit dem Entlüftungskanal hergestellt werden soll, ist as von Vorteil, zwischen dem Steuerventil und dem Hilfskolben eine Ventilabdichtung vorzusehen. Sie kann vorteilhaft ■ aus einer Schulter des Hilfskolbens bestehen, die sich abdichtend gegen einen Dichtring im Steuerventil anlegt. Zur Rückführung des Steuerventils in seine Ausgangsstellung kann vorteilhafterweise ein den Auslöseventilstößel umgebender Ringkanal dienen, der eine zwishhen dem Steuerventil und dem Hilfskolben gebildete Kammer mit der Druckluft verbindet. Zum Eintritt der Druckluft in den Ringkanal dienen am oberen Ende des Auslöseventilstoßels angebrachte Querbohrungen, die in der obersten Stellung ,des Steuerventils mit dem Ringkanal in Verbindung stehen. Zur Entlüftung des Ringkanals dient vorteilhafterweise ein Rückschlagventil, das den Ringkanal mit dem Entlüftungskanal des Schlaggerätes verbindet. Zur Erleichterung der Montage ist es vorteilhaft, die Abdichtung zwischen dem unteren Teil de;s Steuerventils und dem Hilfskolben durch eine Buchse heraus/teilen, die den Dichtring trä^t und in das Steuerventil eingeschraubt

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werden kann. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Ansprüchen enthalten.

Das erfindungsgemäße Steuerventil arbeitet unabhängig von dem Schlaggerät,\η das es eingesetzt ist, und zwar so, daß bei einem einmaligen Anheben des Auslöseventilstößeis der Arbeitsablauf des Gerätes fortlaufend ohne Unterbrechung vor sich geht und erst beim Entlasten des Ventilstößels, d.h. sobald die Zufuhr der Druckluft über den Auslöseventilstößel in den Haum unterhalb des Steuerventils abgesperrt wird, ist der Arbeitsvorgang beendet. Die Schlagfolge selbst kann durch die Einstellung der Drosselnadel variiert werden. Sie ist damit unabhängig von der Fingerfertigkeit des Bedienungspersonals»

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt und näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. ,1 das Steuerventil in der Ausgangsstellung, Fig. 2 das Steuerventil bei der Freigabe des ·

' Querschnitts für die Druckluftzufuhr-" zum ' Arbeitskolben und :

Fig. 3 das Steuerventil im Moment des Umsteuerns.

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In dem Gehäusekörper 1 des Schlaggerätes ist mit 3 der DruckluftZuführungskanal mit 5 der zum Arbeitskolben führende Kanal und mit 26 der Entlüftungskanal bezeichnet. Das aus einem oder mehreren Teilen bestehende Ventilgehäuse 10 dient zur Führung des Steuerventils 4 und des Äuslöseventilstößels 12. Das Steuerventil 4 unfaßt den Hilfskolben '31, beide sind stufenförmig ausgebildet. Während beim Staierventil 4 jedoch die obere

Druckfläche kleiner ist als die untere, liegt beim ' ™ Hilfskolben 31 die größere Druckfläche an seinem oberen Ende. Zwischen den einzelnen ineinandergleitenden Teilen sind Dichtungen vorgesehen, die in der nachfolgenden Wirkungsbeschreibung noch näher erläutert werden. Zwischen dem Steuerventil 4 und dem Auslöseventilstößel 12 erstreckt sich in axialer Richtung ein Ringkanal 48, der in die zwischen dem Hilfskolben 31 und dem Steuerventil 4 gebildete: Kanuner 43 mündet und an seinem oberen Ende durch eine Dichtung 55 abgeschlossen ist. Zur Belüftung dieses. |

Ringkanals trägt der Auslöseventilstößel an seinem oberen Ende Querbohrungen 52. Im unteren Ende des Auslöseventilstößels, sozusagen in seinem Schaft ist eine aus einer Düse 4ö und einer Drosselnadel 47 bestehende Drossel angeordnet, die über eine Verftellschraube 54 von Hand einstellbar ist. In Ströraungsrichtung hinter der Drossel

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befinden sich Querbohrungen 36, die zur Druckluftzuführung in den Raum 35 dienen. Unterbrochen wird die Strömung durch einen in der Schulter 40 des Auslöseventilstößels 12 angebrachten Ventilring. 45· Zwischen dem mittleren Teil des Hilfskolbens 3I und dem Steuerventil 4 erstreckt sich eine weitere Kammer, mit 5.7 bezeichnet, die über Querbohrungen des Steuerventils 4 mit dem Entlüftungskanal 26 verbunden ist. I-iit 49 ist ein Ringanschlag für den Hilfskolben 31 und mit 53 ein Aufschlagpuffer für das Steuerventil 4 bezeichnet. Zur Entlüftung des Ringkanals und damit gleichzeitig auch zur Entlüftung für die Kammer 43 dient ein Rückschlagventil bestehend aus Querbohrungen 51 und einem Dichtungsring 56.

Beim Anheben des Auslöseventilstößels durch einen nicht gezeigten Auslösehebel, der an den Anschlag des Auslöseventilstößels 12 drückt, wird das Ventil 45 von seinem Sitz abgehoben und gibt den· Zutritt der durch die Bohrung 22 des Auslöseventilstößels eintretenden Druckluft zur Unterseite des Hilfskolbens 31 frei. Dieser wird" zunächst um ein geringes Stück angehoben, so daß die Luft weiteren Zutritt auch zu der unteren Druckfläche des Steuerventils 4 hat. Beide Teile, das; Steuerventil 4" sowie der Hilf s-^{: :} kolben 31 werden dann mit einer Geschwindigkeit.·,- die durch die einstellbare Drossel -steuerbar ist, nach oben

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geschoben, bis das obere Köpfende 16 des Steuerventils den Zutritt der Druckluft aus dem Druckluftkanal 3"zum Kanal 5, der zu dem Arbeitskolben des Schlaggerätes führt, freigibt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Verbindung des Kanals 5 mit dem Entlüftungskanal .26 durch den ventilartig wirkenden Dichtring 18, der sich gegen die Schulter 21 des Ventilgehäuses legt, unterbrochen. In seiner oberen Endstellung liegt der Dichtring 55 über den Querbohrungen 52, die damit der Druckluft den % Zutritt zum Ringkanal 48 ermöglichen. Durch den Druckanstieg in dem Ringkanal 48 bzw. in der Kammer 43 wird der Hilfskolben 31 nach unten gedrückt. Das ist der Moment des Umsteuerns des Steuerventils. Der Dichtring liegt nach dem Umsteuern nicht mehr am Hilfskolben 31 an, so daß wie besonders aus Fig. 3 hervorgeht, eine Verbindung zwischen der Kammer 35 und dem Entlüftungskanal besteht. Sobald der Druck in dieser Kammer genügend weit abgesunken ist, folgt das Steuerventil 4 dem Hilfskolben 31» bis der Hilfskolben auf dem Ringans.chlag 49 aufsetzt und durch das nachfolgende Steuerventil die Verbindung zwischen der Kammer 35 und dem Entlüftungskanal 26. abermals unterbrochen wird. Der Dichtring 50 liegt dann wieder an dem Hilfskolben 31 di⁶^⁰¹¹^ ^ail· Kurz nach dem Umsteuern wird durch das obere Ende 16 des Steuerventils die Zufuhr weiterer Druckluft in den Kanal 5 unterbrochen* Während der weiteren Äbwgrtsbe-'

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wegung des Steuerventils 4 wird wieder eine Verbindung zwischen dem Kanal 5 und Entlüftungskanal 26 hergestellt, so daß die Oberseite des Arbeitskolbens entlastet werden . kann. Gleichzeitig wird der Dichtring 56 durch den in dem Ringkanal 48 und in der Kammer 43 herrschenden Überdruck geweitet, so daß die Druckluft entweichen kann. Die Bohrungen 51 wirken im Zusammenhang mit dem Dichtring 56 wie ein Rückschlagventil* Sobald das ■"Steuerventil 4 und der Hilfskolben 31 die untere Ausgangsposition erreicht haben und die Verbindung zwischen dem Raum und dem Entlüftungskanal 2o unterbrochen ist, beginnt der Druck abermals zu;'steigen und der ganze Vorgang wiederholt sich selbsttätig. Durch die Drossel 46, 47 hat das Steuerventil einen sehr groOen Regelbereich, es ist einsetzbar für alle steuerbaren pneumatischen Einrichtungen*

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Claims

t t t - 11 - Patentansprüche

1.) Steuerventileinrichtung für ein mit Druckluft betriebenes Schlaggerät insbesondere zum Eintreiben von Befestigungsmitteln wie Klammern, Nägeln, Dübeln usw* mit einem stufenkolbeni'örmigen Steuerventil, das auf einem durch einen Hebel zu betätigenden hohlen Auslöseventilstößel verschiebbar ist, der mit einer Axialbohrung versehen ist, weiche den Druckluft Zuführungskanal r»dt einer Stirnfläche des Steuerventils verbindet, wobei das auf dem axial durchbohrten Auslöseventilstößel verschiebbare Steuerventil einen stufenförmig abgesetzten Hilfskolben

umschließt, nach Patent .· (Patentanmeldung P lö 03

640.7), dadurch gekennzeichnet, daß 4ae Mittel für einen selbsttätigen Steuerablauf vorgesehen sind, wobei der Auslöseventilstößel (12) gegen die Außenluft abgedichtet ist, einen, die Druckluft absperrenden Ventilring (45) trägt und :äiit Kitteln (46, 47) zur Einstellung der Hubgeschwindigkeit des Steuerventils (4) und des Hilfskolbens (31) ausgerüstet ist.

2. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöseventilstöiiel durch einen Dichtring (4if) gegen die Außenluft abgedichtet und mit einer aus Düse und Drosselnadel bestehenden einstellbaren Drossel versehen ist.

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3. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (46, 47)- in..■ StröraungSr· richtung der Druckluft vor den Querbohrungen (36) des Auslöseventilstößels angeordnet ist.

4· Steuerventileinriehtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, die Drossel durch eine Stellschraube (54) von Hand einstellbar ist» ■

5. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1 bis 4#. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuerventil 4 und dem Hilfskolben (31) eine Ventildichtung (50) vorgesehen ist.

6. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dem Auslöseventilstößel (12) und dem Steuerventil (4) gebildeter Ringkanal (48) in eine zwischen dem Steuerventil (4) und dem Hilfskolben (31) gebildete Kammer (43) führt. \

7· Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, ddfl der Ringkanal (48) an seinem oberen Ende von einem Dichtring (55) abgeschlossen ist.

8. Steuerventileinriehtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöseventilstößel (12) zur Belüftung des Ringkanals (48) Querbohrungen (52) tr&go,

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während zur Entlüftung des Singkanals (48) im Mantel des Steuerventils (4) ^:ein aus ,Querbahrungen (51) und einem Dichtring (56) bestehendes Ruckschldgventil angebracht ist..

9. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem stufenkolbenformigen Steuerventil (4) und dem Hilfskolben (31) eine weitere Ringkamiaer (57) gebildet wird, die über Qiierbohrungen (42) den Raum unterhalb des Steuerventils (4) und des Hilfskolbens (31) mit dem Entlüftungskanal (26) verbindet.

10. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Steuerventils (4) gegen den Hilfskolben (31) durch eine eingeschraubte, eine Dichtung (50) tragende Buchse abgedichtet ist.

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