DE1908150C3 - Steuerventileinrichtung an einem Druckluftnagler - Google Patents
Steuerventileinrichtung an einem DruckluftnaglerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerventileinrichtung an einem Druckluftnagler zum Steuern von
einzelnen oder fortlaufenden Arbeitsspielen (ein Arbeitsspiel besteht aus einem einzigen Arbeitshub zum
Eintreiben eines Nagels oder einer Klammer, an den sich jeweils ein Rückhub anschließt) mit einem in einer
Druck- und Entlüftungsleitung für den Arbeitshubraum angeordneten, druckgesteuerten stufenförmigen
Hauptventiischieber — dessen kleinere Kolbenflächc einem Druckluftvorratsraum und dessen größere Kolbenfläche
einem Steuerraum zugewandt ist, der zum Steuern von fortlaufenden Arbeitsspielen be- und entlüftbar
ist —, der Hauptventiischieber auf einem rohrförmigen Teil gelagert ist, das zugleich einen Hilfsventilschieber
trägt, dessen dem Hauptventiischieber zugewandtes Schieberende während der Betriebsstellung
»fortlaufende Arbeitsspiele« mit einer Ventilgehäuseöffnung zusammenwirkt und dessen dem Hauptventiischieber
abgewandtes Schieberende einem weiteren Steuerraum zugewandt ist, der über ein gleichachsig
zum Haupt- und Hilfsveniilschieber angeordnetes, von Hand betätigbares Vorsteuerventil be- und entlüftbar
ist.
Es ist bereits eine S'.euerventileinrichtung aus der
US-PS 32 78 104 bekanntgeworden, nach welcher zum wahlweisen Einzel- oder Dauerbetrieb des Druckluft-
naelers im Deckel des Arbeitszylinders quer zu dessen
Achse zwei Ventile angeordnet sind, von denen eines die Druckluftzufuhr für Einzelschlag und das andere für
Dauerschlag steuert Außer dem manuell betätigten A/orcteuerventil ist am oberen Ende des Arbtitszylindersein
mit diesem gleichachsiges, von de«n Drucklufteinlaßventil umschlossenes Steuerglied eingebaut, gegen
das der Arbeitskolben in seiner oberen Endlage schlägt. Durch starke mechanische Beanspruchung ist
das Steuerglied einem hohen Verschleiß ausgesetzt
Die Einstellung von Einzelbetrieb auf Dauerbetrieb sowie die hierbei gewünschte Schlagfolge wird mitteis
einer in Höhe der beiden Ventile vorgesehenen Drosselstelle vorgenommen. Diese bekannte Steuerventileinrichtung
hat wegen der großen Anzahl der benötigten Ventile einen aufwendigen, verwickelten Aufbau,
der zur Störanfälligkeit neigt, zumal derartige Geräte besonders rauhen Betriebsbedingungen unterworfen
Es ist ferner eine Steuerventileinrichtung nach der DT-PS 16 03 839 vorgeschlagen worden, die die eingangs
erwähnten Merkmale aufweist.
Das rohrförmige Teil wird hier von einem hohlen Vorsteuerventilstößel gebildet, der in seiner Auslösestellung
den weiteren Steuerraum entlüftet und in der nicht ausgelösten Stellung den weiteren Steuerraum an
den Druckluftvorratsraum anschließt. Der dem Hauptsteuerventüschieber
zugekehrte Steuerraum ist über ein auf Druck ansprechendes zusätzliches Ventil mit
der Kolbenrückholkammer des Druckluftnagler verbindbar, wobei diese Verbindung durch den Hilfsventilschieber
gesteuert ist. Da die Druckverhältnisse in der Kolbenrückholkammer von vielen verschiedenen Faktoren
abhängen, beispielsweise Reibung des Arbeitskolbens, von Dichtungen usw., werden nicht immer reproduzierbare
Drücke für die Umsteuerung des Hilfsventils erhalten, so duß keine präzise Kopplung der Betätigung
des Hilfsventils und damit des Hauptventils an den Arbeitskolbenrückhub gewährleistet ist. Schließlich
wird durch das zusätzliche Ventil die Baugröße der Steuerventileinrichtung heraufgesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventileinrichtung der eingangs beschriebenen
Art zu schaffen, deren Bauteile, einschließlich der Steuereinrichtung für fortlaufende Arbeitsspiele, in
einer in sich geschlossenen Baueinheit zusammengefaßt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hilfsventilschieber in einer abgesetzten
Bohrung des rohrförmigen Teiles angeordnet und gleichfalls stufenkolbenförmig ausgebildet ist sowie mit
einer Kolbenstufe eines zum Hauptventilschieber hin liegenden eigenen Steuerraum aufweist, der über eine
vom Hauptventilschieber steuerbare Leitung in der geöffneten Ventilstellung mit der Druckleitung und in der
geschlossenen Ventilstellung mit der Entlüftungsleitung verbindbar ist, und daß ferner das rohrförmige Teil das
Hauptventilgehäuse bildet, in dem die Ventilgehäuseöffnung das Rohrinnere mit dem Steuerraum des
Hauptven'.ilschiebers verbindet, wobei das dem Haupt- 6υ
ventilschieber zugewandte Schieberende den Steuerraum des Hauptventilschiebers be- und entlüftet. Diese
erfindungsgemäße Steuerventileinrichtung zeichnet sich durch eine äußerst kompak'e Bauweise aus. Außer
einem Hauptventilschieber und einem Hilfsventilschie- (lS
ber sind keine weiteren beweglichen Teile erforderlich, um den eingeleiteten Dauerbetrieb des Druckluftnagler«;
aufrechtzuerhalten; denn der Hauptventilschieber
45 hat nicht nur die Aufgabe, den Druck luft vorratsraum
periodisch mit dem Hubraum des Arbeitszylinders zu verbinden bzw. den letzteren mit der Atmosphäre, sondern
steuert darüber hinaus die Druckbeaufschlagung des weiteren Steuerraumes und damit des Hilfsventilschiebers.
Ferner werden bei der erfindungsgemäßen Steuerventileinrichtung der Hauptventil- und Hilfsventilschieber
von einem einzigen Teii, dem rohrförmigen Teil, geführt, das auch das Hauptventilgehäuse bildet.
Durch einfachen Austausch des rohrförmigen Teils läßt sich die Steuerventileinrichtung auch für einfachen Einzelschußbetrieb
umbauen. Der konstruktive Aufbau dir
erfindungsgemäßen Steuerventileinrichtung hat ferner einen äußerst geringen Mittenversatz der einzelnen
Teile zur Folge, was für die Gleichmäßigkeit der Schußfolge, insbesondere bei hohen Schlagzahlen, von
außerordentlicher Bedeutung ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Hauptventilschieber eine Querbohrung
aufweist, die nur bei vollständig in die öffnungsstellung gefahrenem Hauptventilschieber mit der steuerbaren
Leitung verbunden ist und diese über die Bohrung des Hauptventilschiebers und einem zwischen rohrförmigen!
Teil und Hauptventilschieber verlaufenden Kanal an die Druckleitung anschließt, wobei der Kanal in anderen
Stellungen des Hauptventilscniebers von einer Dichtung zwischen rohrförmigen! Teil und Hauptventilschieber
abgesperrt ist. Mit Hilfe dieser Maßnahme vjWd die Betätigung der Steuerventileinrichtung an die
Tätigkeit des Arbeitskolbens gekoppelt. Erst wenn der Hauptventilschieber vollständig in seine öffnungsstellung
gefahren ist, wird der weitere Steuerraum mit Druckluft aufgefüllt, um die Umsteuerung des Hauptventilschiebers
in seine Schließstellung einzuleiten. Dadurch ist sichergestellt, daß der Arbeitskolben seinen
vollen Hub ausführt und nicht vorzeitig den Rückhub beginnt, was zu einer verminderten Schlagenergic führen
würde. In den übrigen Stellungen des Hauptventilschiebers ist die steuerbare Leitung an die Entlüftungsleitung
angeschlossen. Dies bedingt, daß dem Arbeitskolben durch öffnen des Hauptventilschiebers Druckluft
erst dann zugeführt wird, wenn der Arbeitskolben den vollen Rückhub ausgeführt hat. Die durch die aus
dem Arbeitszylinder während des Kolbenrückhubs ausströmende Luft verhindert, daß die steuerbare Leitung
den weiteren Steuerraum vorzeitig entlüftet. Erst wenn nahezu sämtliche Luft aus dem Arbeitszylinder entwichen
ist, wird die erneute Umsteuerung des Hauptventilschiebers in seine öffnungsstellung eingeleitet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen aufgeführt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher beschrieben.
F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines Druckluftnagler mil einer erfindungsgemäßen Steuerventileinrichtung
in Ruhestellung;
F i g. 2 zeigt einen Schnitt ähnlich wie F i g. 1, wobei die Steuerventileinrichtung betätigt ist und der Arbeitskolben sich in der unteren Totpunktlage befindet;
F i g. 3 zeigt einen Schnitt ähnlich wie Fig. 1, mit betätigter
Steuerventileinrichtung, dem Arbeitskolben während des Rückhubes und einem geschlossenen
Hauptventil.
Der Druckluftnagler besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit einem Arbeitszylinder 2, in dem
ein Arbeitskolben 5 angeordnet ist. Das Gehäuse 1 besitzt einen Handgriff 3, in dem ein Druckluftvorratsraum
vorgesehen ist, der über einen Schlauch od. dgl.
mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht.
Der Arbeitskolben 5 treibt auf bekannte Weise einen Eintreibstößel 6, der zum Eintreiben von Klammern,
Nägeln od. dgl. in ein nicht gezeigtes Werkstück dient. Die Klammern oder Nägel sind in einem Magazin angeordnet
und werden einem Stößelzuführungskanal zugeführt. Diese Teile sind nicht bezeichnet.
Der Zylinder 2 wird nach außen durch eine Schraubkappe 8 unter Zwischenschaltung eines Puffers 83 und
eines querpolarisierten permanenten Magneten 7 von hoher Koerzitivfeldstärke abgeschlossen. Der Magnet
7 hält den Arbeitskolben 5 so lange fest, bis sich die Druckluft im wesentlichen in voller Höhe über die ganze
Fläche des Arbeitskolbens aufgebaut hat. Der Handgriff 3 dient zur Aufnahme einer Steuerventileinrichtung,
die allgemein mit 4 bezeichnet und in eine Aufnahmebohrung 9 des Gehäuses 1 von unten her eingeschoben
ist. Diese Aufnahmebohrung 9 ist an ihrem unteren Ende mit einem Gewinde versehen, das zum Einschrauben
eines entsprechend ausgebildeten Gewindes eines Ventilgehäuses 11 der Steuerventileinrichtung 4
dient, das sich rohrförmig über fast die gesamte Steuerventileinrichtung erstreckt und zur Aufnahme sämtlicher
Teile der Ventileinrichtung dient.
Das Ventilgehäuse 11 ist derart in die Gehäusebohrung
9 eingesetzt, daß eine Schulter 12 gegen die Stirnfläche 13 einer Führungshülse 14 gedruckt ist. Die gegenüberliegende
Stirnfläche der Führungshülse 14 stützt sich gegen eine Schulter 78 der Gehäusebohrung
9 ab. Die Führungshülse 14 ist mittels einer Dichtung 15 gegenüber dem Gehäuse 3 abgedichtet.
Die Gehäusebohrung 9 ist einerseits über eine durch einen Druckluftvorratsraum 30 hindurchgeführte Entlüftungsleitung
17 mit Atmosphäre verbunden. Die Leitung 17 mündet in einer Ringnut 84 der Gehäusebohrung
9.
Andererseits ist die Gehäusebohrung 9 über eine Druckleitung 29 mit dem Arbeitshubraum des Arbeitszylinders 2 verbunden, wobei der Zylinder 2 mit entsprechenden
Durchtrittsöffnungen versehen ist. Die Leitung 29 dient der Zuführung von Druckluft zum Arbeitshubraum
und zur Entlüftung.
Radiale, in der Führungshülse 14 vorgesehene Durchgangskanäle 16 verbinden die Entlüftungsleitung
17 bzw. die Ringnut 84 mit einem Raum 19, der unter der oberen Schulter 85 der Führungshülse 14 vorgesehen
ist. Dieser Raum 19 steht wiederum über einen ringförmigen Kanal 20 mit einem Raum 18 in Verbindung,
der mit der Druck'leitung 29 verbunden ist Der Ringkanal 20 ist zwischen der Bohrung, dem oberen
Abschnitt 85 der Führungshülse 14 und einem Hauptventilschieber 25 gebildet, auf dem eine aus einem plastisch-elastischen
Werkstoff gefertigte Ventildichtung 28 befestigt ist
!n der Führungshülse 14 sind außerdem eine Radialbohrung 211 und eine Axialbohrung 22 vorgesehen, die
den Ringkanal 20 mit einem ringförmigen Raum 23 verbinden, der zwischen der Schulter 12 des Ventiigehäuses
11 und der Stirnfläche 13 der Führungshülse 14 vorgesehen ist
In dem von der Führungshülse 14 und einem Hals 24 des Ventilgehäuses 11 eingeschlossenen Raum ist der
Hauptventilschieber 25 axial verschiebbar gelagert Dieser Ventilschieber 25 ist als Differentialkolben ausgebildet,
wobei eine Wirkungsfläche 26 wesentlich größer als die entgegengesetzte Wirkungsfläche 27 ist Der
Hauptventilschieber 28 nimmt zwei Grenzstellungen ein, die durch Anschläge einerseits am Gehäuse 1 und
andererseits an der Führungshülse 14 bestimmt sind. In der geschlossenen Stellung legt sich die Ventildichtung
28 gegen den Anschlag 86 und in Öffnungsstellung gegen eine Stirnfläche 77 der Führungshülse 14.
In der Öffnungsstellung des Hauptventilschiebers 28 (s. F i g. 2) ist die zum Arbeitshubraum des Zylinders 2
führende Druckleitung 29 über die jetzt offenliegende öffnung 87 mit dem Vorratsraum 30 verbunden. Die
Verbindung zwischen dem Raum 18 und der Entlüftungsleitung 17 ist gesperrt, da sich die Ventildichtung
28 abdichtend auf die Schulterfläche 77 der Führungshülse 14 legt.
Der Ventilschieber 25 ist dichtend auf dem Hals 24 des Ventilgehäuses 11 geführt. Innerhalb von zwei
Dichtungen 31,32, die im Abstand voneinander auf der Außenfläche des Halses 24 des Ventilgehäuses 11 vorgesehen
sind, ist ein Ringraum 36 angeordnet, der mit einem radial verlaufenden, im Ventilschieber 25 vorgesehenen
Steuerkanal 34 in Verbindung steht.
Die Bohrung des Ventilschiebers 25, die den Hals 24 des Ventilgehäuses 11 umgibt, weist nach oben zu einen
Absatz 89 auf, von dem sie in einen erweiterten Abschnitt 90 übergeht
In der in F i g. 2 dargestellten unteren Grenzlage des Ventilschiebers 25 liegt die obere Dichtung 31 oberhalb
des ringförmigen Absatzes 89, so daß zwischen dieser Dichtung 31 und dem Außenumfang des Halses 24 ein
freier Ringraum entsteht. Demgemäß ist der Ringraum 36 in freier Verbindung mit dem Vorratsraum 30. Über
den Ringraum 36, den Steuerkanal 34, die Radialbohrung 21 und die Axialbohrung 22 steht die Druckluftquelle
mit einem Ringraum 23 in Verbindung, der zwischen der Stirnfläche 12 des Ventilgehäuses 11 und der
Stirnfläche 13 der Führungshiilse 14 vorgesehen ist.
Der Ringraum 20 ist gegenüber Atmosphäre mittels eines auf dem Ventilschieber 25 vorgesehenen O-Ringes
35 abgeschlossen (F i g. 2).
In der oberen Grenzlage des Hauptventilschiebers 25 (s. insbesondere F i g. 1, aber auch F i g. 3) wird der
obere Arbeitshubraum des Zylinders 2 über die Leitung
29 an die Entlüftungsleitung 17 angeschlossen, während die Verbindung zum Vorratsraum 30 gesperrt ist. Die
Verbindung zwischen der Leitung 29 und der Entlüftungsleitung 17 erfolgt über den Raum 18, den Rigraum
20, den Raum 19, die radialen Durchgangskanäle 16 in der Führungshülse 14 und die Ringnut 84. Außerdem
sind in der oberen Grenzstellung des Ventilschiebers 25 der Ringraum 36 und damit auch der Steuerkanal 34
von der Druckluftquelle abgesperrt, indem sich der obere O-Ring 31 innerhalb der Bohrung des Ventilschiebers
25 befindet Die Radialbohrung 21 ist jetzt jedoch über den Ringkanal 20, den Raum 19, die Radialbohrungen
16 und die Ringnut 84 an die Entlüftungsleitung 17 angeschlossen. Ein Steuerraum 37 unterhalb
der großen Fläche des Ventilschiebers 25 stehl jetzt über Radialbohrungen 48, radiale Erweiterung 93
und eine Axialbohrung 39 mit dem Vorratsraum 30 ir Verbindung, wobei dieser Raum gegenüber Atmosphäre
mittels eines O-Ringes 38 am Ventilschieber 25 abgeschlossen ist
Auf diese Weise kann die Druckluft den Ventilschie ber 25 in die in den F i g. 1 und 3 gezeigte Schließstel
lung bewegen.
Das Ventilgehäuse 11 ist mit einer sich über die ge
Das Ventilgehäuse 11 ist mit einer sich über die ge
samte Länge erstreckenden gestuften Zentralbohrung versehen. Die obere bereits erwähnte Bohrung 39 stehi
ständig in Verbindung mit dem Vorratsraum 30. Die unteren Bohrungen 40 und 41 sind absatzweise größei
und dienen zur Aufnahme eines gestuften Hilfsventilschiebers 42, der axial verschiebbar in diesen Bohrungen 40, 41 geführt ist. Er besitzt einen axial verlaufenden Kolbenschaft von geringerem Durchmesser, an
dessen Außenumfang Dichtungen 44, 45 und 46 vorgesehen sind. Zwischen den O-Ringen 45 und 46 ist der
Kolbenschaft mit einem eingeschnürten Ringabschnitt 92 versehen.
Der untere Abschnitt des Hilfsventilschiebers 42 ist im Durchmesser größer als der obere Abschnitt und in
der Bohrung 41 des Ventilgehäuses 11 verschiebbar geführt. Ein Steuerraum 47 wird von dem Absatz der größeren Kolbenstufe gebildet. Ein weiterer Steuerraum
unterhalb des Hilfsventilschiebers 42 trägt das Bezugszeichen 55. Die Dichtung 46 sperrt den Steuerraum 47
gegenüber der Atmosphäre ab, die über eine in dem Ventilgehäuse 11 vorgesehene Bohrung 49 mit der Einschnürung 92 des oberen Kolbenabschnitts des Hilfsventilschiebers 42 verbunden ist.
Die Dichtringe 44. 45 steuern die Be- und Entlüftung
des Steuerraumes 37. Die bereits obenerwähnten, mit dem Steuerraum 37 in Verbindung stehenden Radialbohrungen des Ventilgehäuses 11 treten nicht unmittelbar in die Gehäusebohrung 40 ein, sondern über eine
Ringnut 93. In der oberen Stellung des Ventilschiebers 25 befindet sich der Dichtring 44 im Bereich der Ringnut 93 und verbindet somit die mit der Betriebsdruckluft verbundene Bohrung 39 über die Bohrung 40 und
die Radialbohrungen 48 mit dem Steuerraum 37.
Hierbei dichtet der Dichtring 45 die Verbindung zwisehen diesem Steuerraum 37 und der Bohrung 49 ab,
die mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
In der in F i g. 2 gezeigten unteren Stellung des Ventilschiebers 25 befindet sich der Dichtungsring 45 im
Bereich der Ringnut 93 der Bohrung 40. Der Steuerraum 37 steht demgemäß jetzt über die Radialbohrungen 48, die Ringnut 93, den Ringraum zwischen der
Hilfsventilschiebereinschnürung 92 und der Bohrung 40 und der Bohrung 49 mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Dichtung 44 dichtet die Ringnut 93 gegen-
über der Betriebsdruckluft ab. Der Abstand zwischen den Dichtringen 44 und 45 ist so gewählt, daß keine
Überschneidung von Belüftung und Entlüftung des Steuerraumes 37 stattfindet, wodurch schnelle Schaltgeschwindigkeiten des Hauptventilschiebers 25 und da-
mit des Hauptventils 28 erreicht werden.
Im Bereich der dem Abzugshebel 50 zugewandten Seite ist die zentrale Bohrung 41 des Ventilgehäuses
durch einen Schraubstopfen 51 abgeschlossen, der ebenfalls mit einer zentralen gestuften Bohrung versehen ist, in der ein als Ventilkörper ausgebildeter Vorsteuerventilstift 53 axial verschiebbar gelagert ist. Der
Schraubstopfen 51 begrenzt die Bewegung des Hilfsventilschiebers 42 nach unten. Der sich unterhalb des
Hilfsventilschiebers 42 befindliche Steuerraum 55 wird mittels des Vorsteuerventilstifts gesteuert. Bei Belüftung wird der Steuerraum 55 auf weiter unten beschriebene Weise mit der Druckluftquelle in Verbindung gesetzt Die Druckluft wirkt dann über die Stirnfläche 56
auf den Hilfsventilschieber 42, Diese Stirnfläche ist größer als die Stirnfläche 57 am oberen Abschnitt des
Hilfsventilschiebers 42 Die zentrale Bohrung in dem Schraubstopfen 51 weist einen engeren Abschnitt 60,
einen mittleren Abschnitt 52 und einen größeren Abschnitt 98 auf. An dem oberen Ende der Bohrung 60 ist
ein Ventilsitz 97 vorgesehen, während zwischen den beiden Bohrungen 52 und 98 ein Ventilsitz 96 angeordnet ist. Der Ventilsitz 96 arbeitet mit einem auf dem
Vorsteuerventilstift 53 angeordneten O-Ring 62 zusammen. In entsprechender Weise arbeitet der Ventilsitz
97 mit einem O-Ring 99 zusammen. Um den Steuerraum 55 mit Druckluft zu beaufschlagen, wird der Vorsteuerventilstift 53 mittels des Auslösehebels 50 in den
Darstellungen der F i g. 2 und 3 nach oben bewegt. In dieser Stellung steht der Steuerraum 55 über in dem
Schraubstopfen 51 vorgesehene Bohrungen 58, einem Raum 59, einen axial, längs der Bohrung 60 verlaufenden Kanal 64 mit der Bohrung 39 in Verbindung. In
dieser Stellung legt sich der O-Ring 62 gegen den Ventilsitz 96 und schließt damit die Verbindung mit der Atmosphäre ab. Gleichzeitig hat sich der O-Ring 99 von
der Ventilsitzfläche 97 wegbewegt und diese Verbindung geöffnet.
Wenn sich jedoch der Vorsteuerventilstift 53 in der unterer, in F i g. 1 gezeigten Stellung befindet, ist der
Steuerraum 55 mit der Atmosphäe verbunden, indem sich der Dichtungsring 62 von dem Ventilsitz 98 entfernt hat.
Die Verbindung mit der Druckluftquelle ist gleichzeitig unterbrochen, indem sich der O-Ring 99 an den
Ventilsitz 97 legt.
Ein Teilbereich des Ventilgehäuses 11 ist von einer konzentrischen Schraubhülse 65 umgeben. Diese
Schraubhülse 65 ist mit einem auf der Außenseite des Ventilgehäuses befindlichen Feingewinde verschraubt
und begrenzt axial verstellbar. In der oberen Stellung wird die Bohrung 67 von der Dichtung 68 abgesperrt
In dieser Stellung ist das Gerät auf Einzelschuß eingestellt, und eine repetierende Schußfolge ist nicht möglich. In der unteren Stellung ist die Bohrung 67 freigelegt. Das Gerät kann jetzt mit repetierender Schußfolge betrieben werden, wobei nur der Auslösehebel 50
ständig niedergedrückt zu werden braucht In Zwischenstellungen der Schraubhülse 65 kann die Bewegungsfolge des Hauptventilschiebers 25 beeinflußt werden.
Wie bereits oben auseinandergesetzt, zeigt die F i g. 1 das Gerät in Ruhestellung. Der Arbeitskolben 5
befindet sich in seiner oberen Endlage. Der Hauptventilschieber 25 sperrt die Verbindung zwischen dem Arbeitshubraum und dem Vorratsraum 30 ab, indem sich
die elastische Ventildichtung 28 mit der oberen Stirnfläche 72 gegen die Sitzfläche 86 des Gehäuses 1 legt
Der Arbeitshubraum des Arbeitszylinders 2 steht über die Leitung 29, den Raum 18, den Ringkanal 20,
den Raum 19, die Durchgangskanäle 16, die Ringnut 84 und die Entlüftungsleitung 17 mit der Atmosphäre in
Verbindung. Die Bohrung 39 des Ventilschiebers 25 sowie die Bohrung 61 des Hilfsschiebers 42 sind ständig
mit dem Vorratsraum 30 verbunden, so daß die Stirnfläche 57 des Ventilschiebers 42 mit Druckluft beaufschlagt und letztere axial in die untere Grenzlage geschoben ist Der Dichtring 44 befindet sich dabei in dei
Ringnut 93 und ist somit außer Eingriff, so daß dei Steuerraum 37 über die Bohrung 48, die Ringnut 93, die
Bohrung 61 und die Bohrung 39 mit der Betriebsdruckluft in Verbindung steht Die Dichtung 46 ist im Eingrifl
und sperrt die Verbindung des Steuerraumes 37 mit dei Atmosphäre (über die Leitung 49) ab. Im Steuerraurr
37 wird die große Fläche 26 des Ventilschiebers beaufschlagt, die entgegen seiner kleineren Wirkfläche 23
wirkt Auf diese Weise wird die Hauptventildichtung 2f
mit der oberen Fläche gegen die Sitzfläche 86 des Gehäuses 3 gedruckt
Die in der Bohrung 61 des Hilfsventilschiebers 42
stehende Betriebsdruckluft wirkt gegen die Stirnfläche
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des Vorsteuerventilstiftes 53 und praßt die Dichtung 99 gegen den oberen Sitz 97 des Schraubstopfens 51.
Die Dichtung 62 hat sich um einen gewissen Betrag von der Ventilsitzfläche 96 des Schraubstopfens 51 entfernt,
so daß der Steuerraum 55 über die Bohrung 58, den Raum 59 und den Ringraum zwischen der Bohrung
98 des Schraubstopfens 51 und dem Vorsteuerventilstift 53 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Bei Einstellung »Einzelschuß« steht die Schraubhülse 65 in ihrer oberen Stellung, wobei der Dichlring 68 die
Bohrung 67 abdeckt.
Bei Einstellung »Automatik« ist die Bohrung 67 freigelegt,
wodurch der Steuerraum 47 bei der in F i g. 1 dargestellten Stellung mit der Atmosphäre auf nun-
diese mit der unteren Fläche gegen die Fläche 77 dei
Führungshülse 14 gedrückt wird. Dadurch wird der mi dem Arbeitshubraum des Arbeitszylinders 2 über du
Leitung 29 in Verbindung stehende Raum 18 von dei Atmosphäre abgesperrt (s. F i g. 2). Gleichzeitig wire
der Arbeitshubraum des Arbeitszylinders 2 über du Leitung 29 und die öffnung 87 mit dem Druckluftvor
ratsraum 30 verbunden. Die Druckluft beaufschlag!
demgemäß den Arbeitskolben 5 von oben. Nachdem irr wesentlichen der volle Arbeitsdruck über die Fläche
des Arbeitskolbens 5 aufgebaut worden ist, vermag die auf diese Weise erzeugte Kraft die Haltekraft des permanenten
Magneten 7 zu überwinden. Der Arbeitskolben 5 führt nunmehr mit großer Beschleunigung seinen
.· ο , _, , -——."..6 ^ vciuunuen, ate in
die Bohrung 67 übergeht, die wiederum über die von
dem Dichtungsring 68 gesteuerte Bohrung 67 mit Ka nalen 100 in Verbindung steht, die in einen Verzöee
rungsraum 70 von vergrößertem Volumen übergehen Dieser Verzögerungsraum 70 steht über eine Bohrung'
71 mit dem Steuerraum 47 in Verbindung.
Falls der Dichtungsring 68 mittels der Schraubhülse 65 in in »Automatik«-Stellung bewegt worden ist steht
bei der m F i g. 1 gezeigten Stellung der Steuerraum 47 mit der Atmosphäre in Verbindung, und zwar über die
Bohrung 71. den Verzögerungsraum 70, die Kanäle 100 die Radialbohrung 67. die Axialbohrung 69 den Rins'
raum 23, die Axialbohrung 22, die Radialbohrung 21 den Ringraum 20, die Leitung 17 und den Raum 19 '
Gemäß Fig 2 ist der Vorsteuerventilstift 53 mittels des Auslosehebels 50 entgegen seiner nach unten ee
richteten Axialkraft angehoben und die Dichtune 62 gegen die Sitzfläche % des Schraubstopfens 51 gepreßt
worden. Dadurch ist die Verbindung des Steuerraumes 55 zur Atmosphäre abgesperrt und eine VerbindunE
mit dem Vorratsraum 30 hergestellt, und zwar über den
Kanal 64. die geöffnete Dichtung 99, die Bohrung 61
und die Bohrung 39.
Die Stirnfläche 56 des Hilfsventilschiebers 42 wird
cOKd 1!m J SteUer J raUm 55 her mit Dr"ckluft beaufschlagt
Sobald der in diesem Räume sich aufbauende Druck einen Wert erreicht hat. daß die auf die Fläche 56 wirkende
Kraft größer ist als die auf die obere Fläche 57 wirkende Kraft, erfährt der Hilfsventilschieber 42 eine
Axialverschiebung nach oben. Diese Verschiebung wird so lange fortgesetzt, bis sich die obere Stirnfläche 57
gegen die entsprechende Stirnfläche des Ventilgehäuses
11 anlegt. In die,er Stellung sperrt die Dichtung i
die Verbindung des Steuerraumes 37 mit der Bohrung und damit mit der Betriebsdruckluft, indem gleich
ze.t.g die Dichtung 45, die sich jetzt im Bereiche der
Ringnut 93 befindet den Steuerraum 37 über die Ringnut 93, die radiale Einschnürung 92 und die Leitung 49
zur Atmosphäre freigibt. Der Druckabfall des in dem Steuerraum 37 vorhandenen Betriebsdruckes auf de!
atmosphärischen Druck erfolgt hierbei spontan Das bedeutet daß die infolge Beaufschlagung der unteren
Stirnfläche 26 des Servoventil 25 axial nach ODen ge
richtete Kraft schnell auf Null abfällt indem gleichzeitig die standig gegen die obere Stirnfläche des Ventiischiebers
25 axial nach unten gerichtete Kraft den Venbe'wegL
mit hOher Geschwindigkeit nach unten
Der Ventilschieber 25 bewegt die Ventildichtung 28 von der S.tzfläche 86 des Gehäuses 1 weg und auf ■
Sitzfläche 77 der Führungshülse 14 zu bis
— 5 wieder in die in F i g. I dar-
Ausgangslage zurückzubewegen,
muß das Hauptventil wieder geschlossen werden. Wie weiter oben auseinandergesetzt, wird bei Einstellung
auf »Einzelschuß« die Schraubhülse 65 in den Zeichnungen nach oben gedreht, so daß die Dichtung 68 die
Axialbohrung 67 verschließt. Auf diese Weise ist der feuerraum 47 weder mit der Druckluft, noch mit der
Atmosphäre verbunden. Wenn bei Einstellung auf Ein-
zelschuß der Auslösehebel 50 den Vorsteuerventilstift 53 freigibt, wird dieser in seine in F i g. 1 gezeigte Ausgangslage
zurückbewegt. Dies erfolgt durch die Einwirkung der Druckluft auf die ihr ausgesetzte Fläche 75
des Vorsteuerventilstiftes 53,.indem sich gleichzeitig
der Dichtungsring 62 von seinem Sitz % entfernt und den zur Atmosphäre führenden Ringkanal 63 freigibt,
indem sich hierbei der Dichtring 99 des Vorsteuerventilstiftes 53 dichtend auf den Ventilsitz 97 legt, wird die
Verbindung des Steuerraumes 55 mit dem Vorratsraum
JS so unterbrochen. Gleichzeitig wird die Verbindung dieses
bteuerraumes 55 mit Atmosphäre über den jetzt
ollengelegten Ringkana! hergestellt. Die in dem feuerraum 5S befindliche Druckluft kann nunmehr zur
Atmosphäre entweichen, was zur Folge hat. daß der
H.lfsvent.lschieber 42 nach unten in die in Fi g. 1 gezeigte Stellung bewegt wird. Der obere Dichtring 44
»egt jetzt innerhalb der Ringnut 93, so daß der Vorratsraum 30 über die Bohrung 39. die Ringnut 93 und die
Bohrung 48 mit dem Steuerraum 37 verbunden wird.
Die Druckluft drückt jetzt gegen die untere größere
Hache des als Differentialkolben ausgebildeten Ventil-
scnieoers 25. so daß er wiederum in seine obere, in
R8 #ezeigte Stellung zurückbewegt wird.
öei Einstellung auf »Automatik« verbleibt also der
nnTrerVemilStift 53 ständiS in seiner in den F i g. 2
und 3 gezeigten oberen Stellung, so daß der Steuerraum 55 von dem Vorratsraum 30 her unter Betriebssteht,
die gegen die Fläche 56 des Hilfsventil-42 drückt, der sich in der in F i g. 2 gezeigten
Stellung befindet.
J■£ """^""β des Hilfsventilschiebers 42 aus diem
η: !iTuI eraus in die 'n Fig. 1 gezeigte Stellung
muß deshalb automatisch über einen Druckimpuls erdnfrf!!'
ίΐ entgegen der Kraft die von der Betriebsdruckluf
her auf die Räche 56 ausgeübt wird, eine axial nach unten gerichtete Verschiebekraft ausübt. Zu diesem
Zwecke wird der Steuerraum 47 mit Druckluft getuiit
die auf d.e zugeordnete Wirkfläche wirkt. Die DrSrIT8 2β Steuerraumes 47 einerseits mit der
SSH ü andererse'ts mit der Atmosphäre wird
durch den Hauptventilschieber 25 gesteuert.
hr*t wenn die Ventildichtung 28 voll geöffnet ist, d. h. g· 2 gezeigte untere Stellung erreicht hat
hr*t wenn die Ventildichtung 28 voll geöffnet ist, d. h. g· 2 gezeigte untere Stellung erreicht hat
60
<f
wird der Steuerraum 47 mit dem Vorratsraum 30 verbunden,
und zwar über die weite Bohrung 90, den Ringraum 36 zwischen den Dichtungen 31 und 32, den radialen
Steuerkanal 34, die Radialbohrung 21 und die Axialbohrung 22, den Ringraum 23, die Axialbohrung 69, die s
Radialbohrung 67, die Kanäle 100, den Verzögerungsraum 70 und die Bohrung 71 (s. F i g. 3).
Die in den Steuerraum 47 eingesteuerte Druckluft baut sich verzögert auf und erzeugt erst eine axial nach
unten in F i g. 3 gerichtete Verschiebungskraft, nach- ι ο
dem die Verzögerungskammer 70 mit Druckluft voll aufgefüllt worden ist und in dem Steuerraum 47 im wesentlichen
der volle Druck herrscht.
Es ist außerdem zweckmäßig, die über den Verzögerungsraum 70 zum Steuerraum 47 führenden Leitungen
mit verhältnismäßig engem Querschnitt auszuführen, so daß auch hier eine gewisse Drosselwirkung beim Aufbau
des Druckes im Steuerraum 47 eintritt.
Die Verzögerungszeit ist so festgelegt, daß der Arbeitskolben
5 mit Sicherheit seinen vollen Arbeitshub und seinen vollen Rückhub zurückgelegt hat und eine
Kolbenrückführkammer 76 aufgefüllt ist. Erst danach verschiebt sich der Hilfsventilschieber 42 aus der in
F i g. 2 gezeigten in die in F i g. 3 gezeigte Stellung nach unten. Auf diese Weise verbindet der Hilfsventilschieber
42 wiederum den Steuerraum 37 mit der Druckluft (s. F i g. 3). Die Druckluft wirkt vom Steuerraum
37 auf die Kolbenfläche 26 und drückt den Ventilschieber 25 in seine obere in F i g. 3 gezeigte Stellung,
in der die Ventildichtung 28 den Arbeitshubraum von dem Druckluftvorratsraum 30 absperrt.
Die im Steuerraum 47 befindliche Druckluft kann aber in der in F i g. 3 gezeigten Stellung nur verzögert
abströmen, weil sie auf die Abluft stößt, die mit Überdruck beim Rückhub des Arbeitskolbens 5 über die Leitung
29 und die Leitung 17 iii die Atmosphäre gestoßen wird. Die in dem Steuerraum 47 befindliche Druckluft
kann" nur über die Bohrung 71, die Verzögerungskammer 70, die Kanäle 100, die Bohrungen 67 und 69, den
Ringraum 23, die Bohrungen 22 und 21, den Ringkanal 20 und den Raum 19 unter der Schulter 85 abströmen.
Hier trifft aber die abströmende Luft auf die aus dem Arbeitshubraum abströmende Luft.
Das Abströmen der Druckluft aus dem Steuerraum 47 wird also so lange verzögert, bis der Arbeitskolben 5
in seiner oberen Endlage keine Luft mehr austreibt. Erst jetzt vermag sich der Druck in dem Steuerraum 47
abzubauen. Als Folge hiervon wird der Hilfsventilschieber 42 in die in F i g. 2 gezeigte Stellung zurückbewegt.
Es ist also auf diese Weise sichergestellt, daß der Hilfsventilschieber 42 bei Einstellung der Schraubhülse 65
auf »Automatik« erst in den Endlagen des Arbeitskolbens 5 umgeschaltet wird. Die Geschwindigkeit des Arbeitszyklus
kann durch Verstellen der Ringdichtung 68 verändert werden, indem der Durchgang zwischen der
Bohrung 67 und den Kanälen 100 mehr oder weniger gedrosselt wird. Aber auch bei einer Drosseleinstellung
der Ringdichtung 68 wird der Hilfsventilschieber 42 erst in den Endlagen des Arbeitskolbens 5 umgesteuert,
weil durch die beschriebene Drosselung der Effekt der Verzögerungskammer 70 nicht beeinflußt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Steuerventileinrichtung an einem Druckluftnagler zum Steuern von einzelnen oder fortiaufenden
Arbeitsspielen (ein Arbeitsspiel besteht aus einem einzigen Arbeitshub zum Eintreiben eines
Nagels oder einer Klammer, dem sich jeweils ein Rückhub anschließt) mit einem in einer Druck- und
Entlüftungsleitung für den Arbeitshubraum an- ι ο geordneten, druckgesteuerten, stufenförmigen
Hauptventilschieber — dessen kleinere Kolbenfläche einem Druckluftvorratsraum und dessen größere
Kolbenfläche einem Steuerraum zugewandt ist, der zum Steuern von fortlaufenden Arbeitsspielen
be- und entlüftbar ist -, der Hauptventilschiebor auf einem rohrförmigen Teil gelagert ist, das zugleich
einen Hilfsventilschieber trägt, dessen dem Hauptventiischieber zugewandtes Schieberende
während der Betriebsstellung »fortlaufende Arbeitsspiele« mit einer Ventilgehäuseöffnung zusammenwirkt
und dessen dem Hauptventiischieber abgewandtes Schieberende einem weiteren Steuerraum
zugewandt ist, der über ein gleichachsig zum Haupt- und Hilfsventilschieber angeordnetes, von
Hand betätigbares Vorsteuerventil be- und entlüftbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hilfsventilschieber (42) in einer abgesetzten Bohrung (40) des rohrförmigen Teils (11) angeordnet
und gleichfalls stufenkolbenförmig ausgebildet ist sowie mit einer Kolbenstufe einen zum Hauptventiischieber
(25) hin liegenden eigenen Steuerraum (47) aufweist, der über eine vom Hauptventiischieber
steuerbare Leitung (21, 23, 69,100, 70, 71) in der geöffneten Ventilstellung mit der Druckleitung (29,
30) und in der geschlossenen Ventilstellung mit der Entlüftungsleitung (29, 17) verbindbar ist, und daß
ferner das rohrförmige Teil (11) das Hauptvcntilgehäuse
bildet, in dem die Ventilgehäuseöffnung (48) das Rohrinnere mit dem Steuerraum (37) des
Hauptventilschiebers verbindet, wobei das dem Hauptventiischieber zugewandte Schieberende (43)
den Steuerraum (37) des Hauptventilschiebers be- und entlüftet.
2. Steuerventileinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptventiischieber
(25) eine Querbohrung (34) aufweist, die nur bei vollständig in die Öffnungsstellung gefahrenem
Hauptventiischieber (25) mit der steuerbaren Leitung (21. 23,69, 100, 70, 71) verbunden ist und diese
über die Bohrung (90) des Hauptventilschiebers (25) und einem zwischen rohrförmigen! Teil (11) und
Hauptventiischieber (25) verlaufenden Kanal (88) an die Druckleitung (29, 30) anschließt, wobei der Kanal
(88) in anderen Stellungen des Hauptventilschiebers (25) von einer Dichtung (31) zwischen rohrförmigem
Teil (11) und Hauptventiischieber abgesperrt ist.
3. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß eine axial verstellbare Hülse (41) das rohrförmige Teil (11) umgibt
und an der Innenseite eine Dichtung (68) aufweist, mittels der ein Abschnitt (67) der steuerbaren Leitung
im Querschnitt abhängig von der Stellung der Hülse (41) veränderbar ist. f>s
4. Steuerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der
steuerbaren Leitung ein Verzögerungsraum (70)
eingeschaltet ist
5. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsraum von einer Ringausnehmung (70) der Hülse (41)
gebildet ist
6. Steuerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der dem Hauptventiischieber (25) abgekehrten Seite des Hilfsventilschiebers (42) ein Stopfen (65) in
die Bohrung des rohrförmigen Teils (11) eingesetzt ist, der in einer Bohrung (52, 98) einen Vorsteuerventilstift
(53) gleichachsig zum Hauptventiischieber (25) führt
7. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (65) auf der
Außenseite mit dem Hilfsventilschieber (42) den weiteren Steuerraun (55) bildet, daß zwischen der
Bohrung des Stopfens (65) und dem Vorsteuerventilstift (53) ein Kanal (64) gebildet ist, der in Schließstellung
des Vorsteuerventils abgesperrt und in dessen Öffnungsstellung über die Bohrung des Hilfsventilschiebers
(42) und des rohrförmigen Teils (Π) mit der Druckleitung (29,30) verbunden ist, und daß
der Kanal (64) über eine Bohrung (58) im Stopfen (65) mit dem weiteren Steuerraum (55) verbunden
ist
8. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Stopfens
(65) und der Vorsteuerventilstift (53) gestuft sind und eine Kammer (59) bilden, die mit der Bohrung
(58) im Stopfen (65) mit dem Kanal (64) verbunden ist, daß zwischen Vorsteuerventilstift (53)
und der Bohrung des Stopfens (65) eine Dichtung (62) wirkt, die in Öffnungsstellung des Vorsteuerventils
einen zwischen Bohrungswand und Vorsteuerventilstift (53) gebildeten, mit Atmosphäre
und der Kammer (59) verbundenen Ringspalt absperrt.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691908150 DE1908150C3 (de) | 1969-02-19 | Steuerventileinrichtung an einem Druckluftnagler | |
US850734A US3583496A (en) | 1969-02-19 | 1969-08-18 | Compressed air-operated drive-in apparatus to drive-in fastening means such as nails, staples or the like |
SE00492/70A SE366677B (de) | 1969-02-19 | 1970-01-15 | |
GB499470A GB1305222A (de) | 1969-02-19 | 1970-02-03 | |
FR7005627A FR2033353A1 (de) | 1969-02-19 | 1970-02-17 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691908150 DE1908150C3 (de) | 1969-02-19 | Steuerventileinrichtung an einem Druckluftnagler |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1908150A1 DE1908150A1 (de) | 1970-09-10 |
DE1908150B2 DE1908150B2 (de) | 1975-07-31 |
DE1908150C3 true DE1908150C3 (de) | 1976-03-04 |
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