DE1936357C3 - Drucklufthefter für Klammern o.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckluftheker für Klammern oder dergleichen mit einer Spannvorrichtung für das zu heftende Material, bestehend aus einem Gehäuse mit Handgriff, einem Eintreibzylinder mit dem Eintreibkolben für die Klammern, einem Spannzylinder mit dem Spannkolben, der für ein Gestänge und einen 3ügel das zu heftende Material gegen ein Mundstück des Drucklufthefters drückt, wobei der Spannzylinder und der Eintreibzylinder gleichachsig zueinander angeordnet sind, ihre Arbeitshubräume an eine gemeinsame Trennwand angrenzen und die Arbeitshübe nach dem Auslösen eines Betätigungsgliedes mittels einer Folgesteuerung derart steuerbar sind, daß zuerst der Spannkolben und dann der Eintreibkolben arbeitet.

Ein solcher Drucklufthefter ist aus der DE-AS 12 65 678 bekannt Dort strömt die Druckluft nach Betätigen eines schwenkbaren Betätigungsgliedes und Öffnen eines Einlaßventils durch einen Kanal in einen Raum oberhalb der Trennwand, um den Spannkolben entgegen der Kraft einer Rückstellfeder auszufahren. Damit wird über ein Gestänge eine Spannzange angehoben. Das Gestänge besteht lediglich aus einem dicken Draht oder einer Metallstange, die in der Nähe des freien Endes eines am Spannkolben befestigten Bol/ens eingehängt ist Da keinerlei Führung für das Gestänge vorgesehen ist. wird die Spannzange nicht in der gewünschten Weise genau geführt. Geringste Stöße gegen das Gestänge genügen für ein Verbiegen desselben und einer dann mangelhaften Arretierung der Spannzangen, so daß die Klemmen nicht mehr korrekt in die Werkstücke eingefahren werden können.

Ferner hat das Gestänge seinen Arbeitsweg noch nicht vollendet und die Spannzange noch nicht geschlossen, wenn bereits durch eine als Einlaßventil dienende Bohrung im oberen Teil eines Rohres in der Mitte des Außengehäuses Druckluft in den Raum unterhalb der Trennwand strömt und den Eintreibkolben beaufschlagt. Die Anfangszeiten der Bewegungen von Spannkolben und Sleuerkolben sind daher ungenau festgelegt, so daß die Heftklammern nicht immer im richtigen Augenblick in das Material eingetrieben werden können. Ferner werden beide Kolben durch die Kraft von Rückstellfedern in ihre ursprünglichen Lagen wieder /urückbewegt. wodurch auch diese Bewegung nicht exakt gesteuert ist und der bekannte Drucklufthefter somit ungenau arbeitet

Der Erfindung hegt daher die Aufgabe zugrunde, den bekannten Drucklufthefte¹" so zu verbessern, daß das zu heftende Material mit dem gewünschten Druck zwischen der Matrize und der Führungsplatte für die Heftklammern zunächst in der richtigen Lage und vollständig fest gespannt wird, bevor eine Heftklammer ausgestoßen und in das Material eingetriebeil wird, wobei eine kompakte Bauweise gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß das Gestänge in einer am Gehäuse angeordneten Geradführung geführt und am Büge! befestigt ist und daß für die Folgesteuerung in der Trennwand ein druckgesteuertes Vorsteuerventil angeordnet ist, zum Be- und Entlüften des Steuerraümes

eines druckgesteuerten Einlaßventils für den Arbeitshubraum des Eintreibzylinders. Das Gestänge ist somit einwandfrei geführt und steuert infolge seines festen Aufbaues die Bewegung der Matrize gegen die Führungsplatte genau und einwandfrei, wobei eine Beschädigung in dem bisweilen rauhen Einsatzbetrieb nicht ohne weiteres zu befürchten ist. In jedem Falle wird die Matrize immer und nur parallel zu sich selbst verschoben, wobei ihre Staufläche zu dem Führungskanal der Platte für die Heftklammern senkrecht in einem Abstand entsprechend der Stärke des zu verklammernden Materials gehalten wird.

Sehr vorteilhaft ist es auch, daß das Schließen der Matrize und das Ausstoßen der Heftklammern in zwei getrennten, aufeinanderfolgenden und einander untergeordneten Phasen stattfindet, weil beim Drücken des Betätigungsgliedes nur der Spannzylinder betätigt wird und somit das zu heftende Material zwischen der Matrize und der Führungsplatte festgespannt wird, während die Betätigung des hmtreibzylinders und somit das Ausstoßen der Heftklammer selbsttätig und anschließend nur dann erfolgt wenn die Drr.-kluft im Spannzylinder den im Druckluftbehälter und in den anderen mit diesem in Verbindung stehenden Räumen herrschenden Betriebsdruck erreicht.

Durch die US-PS 26 87 522 ist es zwar an sich bekannt, das Gestänge in einer am Gehäuse angeordneten Geradführung zu führen und am Bügel /u befestigen, mit dem dort beschriebenen Drucklufthefter erfolgt die Steuerung der einzelnen Funktion jedoch noch unge- jo nauer, es ist nämlich lediglich vorgesehen, daß der Spannkolben einen kürzeren Hub als der Eintreibkolben hat. so daß hierdurch erreicht werden soll, daß die Klemmung der Matrize gegen einen Kanal, in welchem die Ausstoß-Führungsplatte geführt wird, abgeschlossen J5 ist, bevor die Heftklammer in das Material eingestoßen wird. Bei unterschiedlichen Papierdicken oder anderen Parametern ist aber die zeitliche Folge bei unterschiedlicher Belastung des F.intreibkolbens sehr unterschiedlich, und daher · t die gewünschte Funktion nicht immer gewährleistet.

Bei vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen daß eine hohle Stange in Längsrichtung durch ein Betätigungsglied längs verschiebbar ist. wobei die hohle Stange bei ihrer Hinbewegung eine Bohrung i=, zwischen d?m Druckluftbehälter un·.' dem Arbeitshubraum des Spannzylinders öffnet und gleichzeitig die Auslalioffnung schließt, während sie bei ihrer Rückbe wegung den Arbeitshubraum mit der Auslaßöflnung verbindet und die Bohmng /um Druckluftbehälter -,μ sperrt. Mit ein und demselben Vorrichtungsteil, nämlich der hohlen Stange, können öffnungs- und Schließbewegungen verschiedener Art gleichzeitig und nacheinander ausgeführt werden.

Zweckmäßig ist ..-s ferner, wenn erfindungsgemäß das γ, druckgesteiicrte Vorsteuerventil durch eine Feder und durch (lic im Steuerraum enthaltene Druckluft gegenüber der der Entlüftung dienenden Bohrung in der Trennwand in der geschlossenen Ruhelage gehalten ist. Das Vorsteuerventil wirkt damit in vorteilhafter Weise mi wie ein Differentialventil, welches auf den Unterschied der Druckgrößen anspricht, welche das Vorsteuerventil nach der einen bzw. anderen Seite beaufschlagen.

Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner, wenn der Spannkolben des Spannzylindefs eine geschlossene, röhrförmige Kolbenstange aufweist, deren Infienfatim durch einen festen Kolben in zwei Räume geteilt ist, und wenn der Kolben am Ende einer am Boden des Spannzylinders angebrachten, gleichachsigen, rohrförmigen Stange befestigt ist, die an ihrem unteren Ende dauernd mit dem Druckluftbehälter und an ihren, oberen Ende über eine Bohrung dicht unterhalb des festen Kolbens mit dem Innenraum in Verbindung steht. Dabei ist es auch günstig, wenn erfindungsgemäß der Steuerraum des druckgesteuerten Einlaßventils dauernd über ein kleines, kalibriertes Loch mit dem Druckluftbehälter in Verbindung steht. Alternativ kann man erfindungsgemäß vorsehen, daß der Steuerraum mit dem Druckluftbehälter über den verlängerten Innenraum der rohrförmigen Stange und eine kalibrierte öffnung in Verbindung steht. Dies ist eine besonders einfache Konstruktion. Dabei ist zu beachten, daß in dem Steuerraum das den Eintreibkolben steuernde Einlaßventil verschiebbar vorgesehen ist

Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Wand des Spannzyhnders eine Auslaßbohrung an derjenigen Stelle vorgesehen, welche der SpamiKoIben am Ende seines Aufwärtshubes einnimmt. Damit kann der Spannko.i.n den Spannzylinder mit einem mit der Außenai.nosphäre in Verbindung stehenden Auslaß verbinden und die Betätigung des Eintreibkolbens immer dann verhindern, wenti ζ. B. zwischen deT Matrize und der Führungsplatte der Hef.klammem kein zu heftendes Material vorhanden ist. Dann kann nämlich, wenn die mit der Außenatmosphäre in Verbindung stehende Auslaßöffnung überfahren und frei ist. verhindert werden, daß die Druckluft in dem Arbeitshubraum des Spannzylinders einen bestimmten Wert erreicht, vorausgesetzt, daß die Matrize fast am Ende ihrer Bewegung zur Führungsplatte hin ist und kurz vor dem Anstoßen an dieselbe steh;. Hierdurch ist eine Sicherheit und Kontrolle gegeben, durch welche verhindert wird, daß Heftklammern bzw. Bolzen oder dergleichen ohne Vorhandensein von zu heftendem Material leer ausgestoßen werden

Ein Ausführungsbeispiel des Drucklufthefters wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Drucklufthefter in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 und 3 sind axiale Schnitte durch den Körper mit den Kolben in zwei verschiedenen Lagen und zwar in der Endlage der Ruhepause und in der Endlage der Arbeitsphase;

Fig. 4 ist ein teilweiser Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig.9;

F1 g. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 4; F i g. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der F i g. 9;

Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie VIIVII der F ig. 9;

Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIlI der F ' g. u und

F 1 g. 9 ist ein Schnitt nach der Linie IX-IX der F i g 7.

Der in der Zeichnung dargestellte DrucKlufthefter besteht aus einer Druckluftpistole mit einem Gehäuse 1, das sich in einen hohlen Handgriff 2 fortsetzt, welcher mit einem Anschluß 3 zur Verbindung mit der Druckluftleitung versehen ist und ein Magazin 4 zur Zufuhr der Heftklammern trägt. Im Gehäuse 1 ist ein Eintreibzylinder 5 angeordnet, in welchem ein, Eihtreibkolben 6 beweglich ist, der den Schlaghammer 7 trägt, welcher bei seiner Bewegung aus der in Fig, 2 dargestellten oberer Ruhelage in die in F i g. 3 gezeigte untere Endlage die in der Führungsplatte 8 liegende Heftklammer heftig ausstößt.

Oben im Gehäuse 1 ist der Spannzylinder 9

gleichachsig und entgegengesetzt zum Eintreibzylinder 5 angeordnet, wobei zwischen den beiden Zylindern eine als Dichtungsteil dienende Trennwand 10 liegt. Der Arbeitshubraum 9' des Spannzylinders 9 grenzt von der einen Seite, und der Arbeitshubraurh 5' des Einlfeibzylinders 5 grenzt von der anderen Seite an diese Trennwand 10. Im Spannzylinder 9 ist ein Spannkolben 11 verschiebbar, dessen rohrförmige Kolbenstange 12 mittels eines Bügels 13 und Bolzens 14 mit zwei Stäben

15 fest verbunden ist, welche unten in Form eines Bügels

16 umgebogen sind, der an seinem Ende die Matrize 17 trägt, an welcher die Spitzen der Heftklammern nach dem Durchdringen des zu heftenden Materials umgebogen und gestaucht werden. Bei der beschriebenen Anordnung ist die Matrize 17 praktisch fest und starr mit dem Spannkolben 11 verbunden und bewegt sich parallel zu sich selbst geradlinig entlang der gemeinsamen Achse der beiden Zylinder 5 und 9, gleichgültig weiche Stärke das zwischen der Führungsplatte S und der Matrize 17 eingespannte Material besitzt. In der Tat sind die Stäbe 15 in Geradführungen 18 geführt, welche parallel zur Achse der Zylinder 5 und 9 an den Seiten des Gehäuses 1 befestigt sind.

Die rohrförmige Kolbenstange 12 wird durch einen festen Kolben 21 in zwei Räume 19 und 20 geteilt. Der Kolben 21 ist am Ende einer rohrförmigen, gleichachsigen Stange 22 befestigt, die mit der Trennwand 10 fest verbunden ist. Unmittelbar unterhalb des Kolbens 21 besitzt die rohrförmige Stange 22 ein Loch 23.

Der Spannzylinder 9 steht über zwei Bohrungen 24 und 25 mit der Außenluft in Verbindung.

Die Trennwand 10 weist eine abgestufte Bohrung 26 auf, welche über eine seitliche Bohrung 26' des oberen Steuerraum, d. h. den Steuerraum eines druckgesteuerten Einlaßventils 27 für den Arbeitshubraum 5' mit der Außenluft in Verbindung setzt. Das Einlaßventil 27 ist (als eine Art Differentialventil) verschiebbar angeordnet und steuert die Druckluft im Eintreibzylinder 5. In der abgestuften Bohrung 26 befindet sich ein Vorsteuerventil 28, dessen größere Oberfläche dem Arbeitshubraum 9' des Spannzylinders 9 zugewandt ist und unter der Wirkung einer kleinen Feder 29 steht, welche versucht, das Vorsteuerventi! 28 angehoben zu halten, d. h. die Verbindung zwischen dem Steuerraum 30 und der Bohrung 26' geschlossen zu halten.

Das Vorsteuerventil 28 bewirkt die Betätigung des Eintreibkolbens 6 nur dann, wenn aus dem Steuerraum 30 Druckluft abgelassen wird. d. h. wenn das Vorsteuerventil 28 von der in F i g. 2 gezeigten Ruhelage in die in F i g. 3 gezeigte Lage gelangt, in welcher der Druckluftzutritt vom Druck'uftbehälter 31 in die obere Mündung des Eintreibzylinders 5 geöffnet ist. Mit 32 ist ein Betätigungsglied zur Verschiebung einer hohlen Stange 33 bezeichnet, weiche mit einer axialen Blindbohrung 34 verschen ist, die an einem Ende in einem Raum 35 mündet und am entgegengesetzten blinden Ende mit einer radialen Bohrung 36 in Verbindung steht. Der Raum 35 steht über Bohrungen 37 und 38 mit dem Spannzylinder 9 in Verbindung (siehe F i g. 2 und 3).

Bohrung 39 und 40 (siehe Fig.6) setzen ferner den Druckluftbehälter 31 über eine Bohrung 41 mit dem Innenraum der rohrförmigen Stange 22 in Verbindung, und schließlich steht der Druckluftbehälter 31 mit dem Steuerraum 30 oberhalb des Einlaßventils 27 über eine Leitung 42 (siehe F i g. 7), ein kalibriertes Loch 43 und eine Leitung 44 in Verbindung.

Die Verbindung des Druckluftbehälters 31 mit dem Steuerraum 30 kann anstelle über die Leitung 42 und das kalibrierte Loch 43 einfacher dadurch erreicht werden, daß der Innenraum der rohrförmigen Stange 22 verlängert und über ein kalibriertes Loch mit dem Steuerraum 30 in Verbindung gesetzt wird. Dies ist möglich, weil der Innenraum der rohrförmigen Stange 22 fiber die Bohrungen 39, 40, 41 ständig mit dem Öfückluftbehälter3l in Verbindung steht.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Heftmaschine ist folgende: Der die Matrize 17 steuernde Spannkolben

ίο Il wird durch den Drück der im Raum 20 enthaltenen Druckluft in seiner Ruhestellung (siehe F i g. 2) gehalten. Beim Ziehen des Betätigungsgliedes 32 wird die hohle Steuerstange 33 angehoben, wobei sie die Auslaßöffnungen 45 und 46 schließt und Druckluft durch die radiale Bohrung 36, den Hohlraum der Blindbohrung 34 der Stange 33 sowie die Bohrungen 37 und 38 in den Arbeitshubraum 9' des Spannzylinders 9 gelangt. Auf diese Weise wird der Spannkolben 11 nach oben verschoben, und über die Stange Ί2 und den Bügei 15 — 16 wird auch die Matrize 17 angehoben, wobei sie das zu heftende Material zwischen sich und der Platte 8 festklemmt. Sobald die das Anheben des Kolbens 11 hervorrufende Druckluft den Betriebsdruck erreicht, öffnet das Vorsleuerventil 28 durch Differentialwirkung die Verbindung zwischen dem Steuerraum 30 und der Ausströmungsbohrung 26', wodurch das Einlaßventil 27 angehoben wird und der Arbeitshub des Eintreibkolbens 6 ι!.« Eintreibzylinder 5 und damit das Eintreiben der Heftklammer in das Material und das Umbiegen der Spitzen der Heftklammer an der Matrize hervorgerufen wird (Heftphase). Es ist zu bemerken, daß während der Ausdehnung der Druckluft im Spannzylinder 9 zum Anheben des Spannkolbens 11 das Vorsteuerventil 28 unter der Wirkung der Feder 29 und des in dem Steuerraum 30 vorhandenen Druckes geschlossen gehalten wird. Dieser Zustand wird erst beseitigt, wenn der Druck im Arbeitshubraum 9' des Spannzylinders 9 den Wert des im Druckluftbehälter 31 vorhandenen Betriebsdruckes erreicht.

■to Nachdem auf die beschriebene Weise die Heftphase beendet wurde, braucht man lediglich das Betätigungsglierl 32 loszulassen, damit die hohle Steuerstanee 33 unter dem Druck der Druckluft in ihre Ausgangslage (F i g. 2) zurückkehrt und auf diese Weise auch das Zurückkehren aller anderen während der Heftphase bewegten Teile ermöglicht wird. Sobald sich nämlich die Steuerstange 33 wieder in ihrer Ausgangslage befindet, wird die Bohrung 36 geschlossen und das Ausströmen der im Spannzylinder 9 vorhandenen Druckluft durch

so die Auslaßöffnungen 45 und 46 ermöglicht Auf diese Weise gelangt die Druckluft durch die Bohrungen 3j_v40, 41 in den Innenraum der rohrförmigen Stange 22 und durch die Bohrung 23 in die Kolbenstange 12, wobei sie den Spannkolben 11 und auch die Matrize 17 in deren Ausgangslage zurückführt

Gleichzeitig hört der Druck nach unten auf das Vorsteuerventil 28 auf, und unter der Wirkung der über die Leitung 42 und das kalibrierte Loch 43 weiterhin in den Steuerraum 30 gelangenden Druckluft sowie der Feder 29 wird, das Vorsteuerventil 28 in seine Ausgangslage zurückgeführt wobei es die Verbindung zwischen dem Steuerraum 30 und der Bohrung 26' schließt Damit steigt der Druck im Steuerraum 30 an und das Differentialventil 27 wird nach unten gedrückt, um die Mündung des Eintreibzylinders 5 zu schließen und die Rückbewegung des E5ntreibkoibens 6 zu gestatten, weiche durch den Druck der Druckluft hervorgerufen wird, die sich während der Abwärtsbe-

wegUng im Zwischenraum 47 angesammelt hai.

Die Bohrung 25 in der Wand des Spannzylindefs SJ soll vermeiden, daß der Heftvorgang stattfindet, wenn zwischen def Matrize 17 Und der Platte 8 äüS irgendeinem Grund kein zu heftendes Material liegt, In

diesem Fall wird nämlich die Druckluft aus dem Spanrizylinder 9 ausgelassen, sobald der Spannkolberi 11 bei seiner Aufwärtsbewegung die Bohrung 25 öffnet, wodurch die Betätigung des Vorsieuerventtis verhindert wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

IO 15 30 Patentansprüche:

1. Dracklufthefter für Klammern oder dergleichen mit einer Spannvorrichtung für das zu heftende Material, bestehend aus einem Gehäuse mit Handgriff, einem Eintreibzylinder mit dem Eintreibkolben für die Klammern, einem Spannzylinder mit dem Spannkolben, der über ein Gestänge und einen Bügel das zu heftende Material gegen ein Mundstück des Drucklufthefters drückt, wobei der Spannzylinder und der Eintreibzylinder gleichachsig zueinander angeordnet sind, ihre Arbeitshubräume an eine gemeinsame Trennwand angrenzen und die Arbeitshübe nach dem Auslösen eines Betätigungsgliedes mittels einer Folgesteuerung derart steuerbar sind, daß zuerst der Spannkolben und dann der Eintreibkolben arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge in einer am Gehäuse

(I) angeord ,eten Geradführung (18) geführt und am Büge! (!6) befestigt ist und daß für die Folgesteuerung in der Trennwand (10) ein druckgesteuertes Vorsteuerventil (28) angeordnet ist zum Be- und Entlüften ilcs Steuerraumes (30) eines druckgesteuerten F.inlaßventils (27) für den Arbeitshubraum (5') κ des r'.intreibzylinders(5).

2. Drucklufthefter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine hohle Stange (33) in Längsrichtung durch ein Betätigungsglied (32) längsverschiebbar ist, wobei die hohle Stange bei ihrer Hinbe^v/egung eine Bohrung (36) zwischen dem Druckluftbehalter (31) und dem Arbeitshubraum (9') des Spanniylinders (<>J öffne, und gleichzeitig die Auslaßöffnung (46) schlieP-t, während sie bei ihrer Rückbewegung den Arbeitshi. iraum (9') mit der J5 Auslaßöffnung (46) verbindet und die Bohrung (36) zum Druckluftbehälter (31) sperrt.

3. Drucklufthefter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das druckgesteuerte Vorsteuerventil (28) durch eine Feder (29) und durch die im Steuerraum (30) enthaltene Druckluft gegenüber der der Entlüftung dienenden Bohrung (26') in der Trennwand (10) in der geschlossenen Ruhelage gehalten ist.

4. Drucklufthefter nach einem der Ansprüche 1 bis ⁴^ 3. dadurch gekennzeichnet, daß der .Spannkolben

(II) des Spannzylinders (9) eine geschlossene, rohrförmige Kolbenstange (12) aufweist, deren Innenraum durch einen festen Kolben (21) in zwei Räume (19, 20) geteilt ist. und daß der Kolben (21) «> am Ende einer am Boden des Spannzylinders (9) angebrachten, gleichachsigen. rohrförmigen Stange (22) befestigt ist. die an ihrem unteren Ende dauernd mit dem Druckluftbehalter (35) und an ihrem oberen F.nde über eine Bohrung (23) dicht unterhalb des ">"> festen Kolbens (21) mit dem Innenraum (20) in Verbindung steht.

5 Drucklufthefter nach einem der Ansprüche I bis '\, dadurch gekennzeichnet, daß der Sieuerraum (30) des drutkgesteuerten Finlaßventils (27) dauernd ^hn über ein kleines, kalibriertes Loch (43) mit dem Druckluftbehalter (31) in Verbindung sleh(.

6- Dfucklufthefter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand des Spannzylihclers (9) eine Auslaßböhrühg (25) att derjenigen Stelle vorgesehen ist, welche der Spannkolben (11) am Ende seines AufwiSrtshubes einnimmt.

7. Dracklufthefter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerraum (30). mit dem Druckluftbehälter (31) über den verlängerten Innenraum der rohrförmigen Stange (22) und eine kalibrierte Öffnung in Verbindung steht