DE2120448A1

DE2120448A1 - Druckgasbetriebene Vorrichtung zum Antreiben chirurgischer Instrumente oder dergleichen

Info

Publication number: DE2120448A1
Application number: DE19712120448
Authority: DE
Inventors: Forrest Preston Northport N.Y. Smith jun. (V.St.A.)
Original assignee: United States Surgical Corp., Baltimore, Md. (V.StA.)
Priority date: 1970-04-28
Filing date: 1971-04-26
Publication date: 1971-11-11
Also published as: US3613507A; GB1344837A

Description

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United States Surgical Corporation Baltimore, Maryland, U.S.A.

Druekgasbetriebene Vorrichtung zum Antreiben chirurgischer Instrumente oder dergleichen

Es sind bereits mittels Druckgas betätigbare Vorrichtungen zum Antreiben von Ver kl aumerungs vor richtungen für chirurgische Zwecke bekannt. Eine solche Vorrichtung ist z.B. in der Patentanmeldung P 2 042 158,3 vom 25« August 1970 beschrieben.

Zwar arbeiten diese bekannten Antriebevorrichtungen relativ sufriedenstellend, doch ergeben sich bei allen diesen Vorrichtungen bestimmte Nachteile· Beispielsweise sind bei einer solchen bekannten Vorrichtung die Gaskammern durch mehrere gleitend bewegliche Membranen abgegrenzt. Es hat sich gezeigt, daß diese Membranen in einem gewissen Ausmaß anfällig für Störungen sind, und daß im Laufe der Zeit häufig Undichtigkeiten auftreten. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung sind die Druckkammern durch mehrere O-Binge abgegrenst, doch neigen auch diese O-Einge nach einer längeren Benutaungsdauer infolge der Abnutzung dasu, undicht su werden· Ee liegt auf der Hand, daß Vorrichtungen, bei denen solche Undichtigkeiten auftreten« für den Gebrauch im Operationssaal nicht geeignet sind·

Die Erfindung sieht nunmehr eine Antriebsvorrichtung vor, die es auf zweckmäßige Weise und unter Verwendung einer

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minimalen Zahl beweglicher Bauteile ermöglicht, den Druck eines Gases in eine geradlinige Bewegung umzusetzen, und bei der die erwähnte Gefahr dee Auftretens von Undichtigkeiten nicht besteht. Das Druckgas zum Betätigen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung wird anfänglich gegenüber den beweglichen Teilen durch einen hin- und herbewegbaren Kolbenschieber abgesperrt, der am Band der Gaseinlaßöffnung anliegt· Dieser Kolbenschieber wird durch eine einen Kolben und eine Antriebsstange umfassende Baugruppe gegen den Band der Einlaßöffnung gedrückt, und diese Baugruppe wird ihrerseits durch eine Vorspann feder gegen den Kolbenschieber vorgespannt.

™ Die Antriebsvorrichtung nach der Erfindung wird ausgelöst, wenn der Kolben und die Antriebsstange entgegen der Kraft der Vorspannfeder schrittweise bewegt werden. Durch diese Bewegung wird der Kolbenschieber vom Band der Gaeeinlaßöffnung abgehoben, so daß der Gasdruck den Kolbenschieber in seiner abgehobenen Stellung halten kann, und daß das Druckgas zu dem mit der Antriebsstange fest verbundenen Kolben strömen kann. Die Antriebsstange wird dann durch das Druckgas betätigt, so daß die Betätigungsvorrichtung ein vollständiges Arbeitsspiel durchläuft.

Während der Bewegung der Antriebsstange wird der k Druck auf der von der Einlaßöffnung abgewandten Seite des Kolbenschiebers höher als der Druck auf der der Einlaßöffnung benachbarten Seite des Kolbenschiebers. Infolgedessen wird der Kolbenschieber in Richtung auf die Einlaßöffnung bewegt und zur Anlage an ihres Sand gebracht, so daß die Verbindung zwischen der Druckgaaquelle und ά»τ den Kolben und die Antriebestange umfassenden Baugruppe unterbrochen wird. Sobald der Gasdruck nicht mehr auf die Antriebsstenge wirkt, wird der Kolben, erneut gegen den. Kolbenschieber vorgespannt und damit in Berührung gebracht, woraufhin die Antriebsvorrichtung bereit iet, das nächste Arbeitsspiel auszuführen.

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Die Arbeitsweise der Antriebsvorrichtung wird durch mehrere druckdichte Kammern bestimmt, die durch mehrere schwimmend gelagerte O-Einge abgegrenzt sind, welche in Bäumen angeordnet sind, deren radiale Tiefe größer ist als der Durchmesser des zugehörigen O-Bings. Der Basis jedes einen O-Ring enthaltenden Baums wird Druckgas zugeführt, so daß der betreffende O-Ring gegen die zugehörigen abzudichtenden Flächen gedrückt wird· Wenn ein O-Ring in dieser Weise angeordnet ist, besteht trotz erheblicher Abnutzung eine Gewähr für eine einwandfreie Abdichtung, es ist nicht erforderlich, enge Toleranzen einzuhalten, und das chirurgische Element bleibt während einer langen Zeit gebrauchefähig.

Außerdem wird die stoßartige Vorwärtsbewegungder Antriebsstange durch zwei voneinander unabhängige Kräfte abgepuffert· Die erste Pufferkraft wird durch die Vorspannfeder aufgebracht, welche die Antriebsstange gegen den zugehörigen Kolbenschieber vorspannt, während die zweite Pufferkraft durch einen Luftdämpfungstopf hervorgerufen wird, der zur Wirkung kommt, wenn die Antriebestange das vordere Ende ihrer Hubstrecke nahezu erreicht. Dieser Luftdämpfungstopf ist durch eine Wandabschrägung der Kolbenkammer und eine dazu passende Fläche dee Kolbens abgegrenzt. Das Entweichen von Luft auf der Vorderseite des Kolbens wird gedrosselt, wenn sich der Kolben dem Ende seiner Hubstrecke nähert, so daß auf den Kolben eine Widerstandskraft aufgebracht wird, welche die Vorwärtsbewegung des Kolbens abbremst.

Bei dieser Konstruktion umfaßt die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung nur zwei sich bewegende Hauptteile. Infolgedessen erreicht die Vorrichtung eine lange Lebensdauer, und sie arbeitet mit hoher Zuverlässigkeit. Ferner sind auch die Druckkammern so ausgebildet, daß sie während einer langen Zeit betriebsfähig bleiben. Gleichzeitig genügt

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es, "bei der Herstellung der Teile relativ große Toleranzen vorzusehen· Im Einblick auf die Benutzung im Operationssaal ist die durch die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung erzielte Betriebssicherheit von sehr großer Bedeutung»

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine zweckmäßige Antriebsvorrichtung der genannten Art zu schaffen, die eine lange Lebensdauer erreicht, die mit hoher Zuverlässigkeit arbeitet, und deren Arbeitsweise gleichmäßig ist, da im wesentlichen auf ideale Weise zur Wirkung kommende Gasabdichtungen vorgesehen sind. Ferner sieht die Erfindung eine Antriebsvorrichtung vor, die nur eine kleine Zahl beweglicher Eauptteile umfaßt. Weiterhin sieht die Erfindung eine Antriebsvorrichtung vor, ceren Bauteile im Vergleich zu den Bauteilen ähnlicher bekannter Vorrichtungen unter Einhaltung relativ großer Toleranzen hergestellt werden können. Schließlich sieht die Erfindung eine Antriebsvorrichtung vor, die es ermöglicht, auf eine Antriebsstange eine erhebliche Druckkraft aufzubringen, bei der die Bewegung der Antriebsstange auf zweckmäßige Weise abgepuffert wird, und bei der die beweglichen Teile durch das Zusammenwirken eines Gasdrucks und einer einzigen Vorspannfeder in ihre Ausgangsstellung vor dem Auslösen zurückgeführt werden«

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

S¹Xg. 1 zeigt eine Antriebsvorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt«

Figo 2 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 eine typische Anordnung eines schwimmend gelagerten O-Eings.

lig. 3 ähnelt Fig* 1, zeigt jedoch die Antriebsvorrichtung für den EU, daß sie einen Arbeitshub ausführt.

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Fig. 4- zeifet in einem vergrößerten !Teilschnitt eine typische erfindungsgemäße Anordnung eines O-Rings.

Pig. 5 ähnelt Fig. 4, zeigt jedoch den O-Eing für den 5¹Il, daß sich, der O-Eing in einem erheblichen Ausmaß abgenutzt hat.

Pig. 6 zeigt in einem verkleinerten Ausschnitt aus Fig. 1 die Luftdämpfungstopfanordnung der erfindungsgemäßen Antrieb svorrichtung.

Gemäß Pig. 1 umfaßt die insgesamt mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ein äußeres Gehäuse 12, in dem eine Antriebsstange 14 gleitend geführt ist. Das nicht dargestellte äußere Ende der Antriebsstange 14 bildet das Kraftabgabeglied der Antriebsvorrichtung und dient z.B. zum Betätigen eines chirurgischen Instruments zum Anbringen von Klammern an der Haut eines Patienten.

Das hintere Ende der Antriebsstange 14 hat die Form eines Kolbens 16, der in einer Kolbenkammer 18 arbeitet, welche durch ein inneres Gehäuseteil 20 abgegrenzt ist· Dieses innere Gehäuseteil 20 ist fest in das äußere Gehäuse 12 eingebaut und zwischen einem Stopfenteil 22 und einem Satz von Abstimmscheiben 24 aus nichtrostendem Stahl angeordnet, welch letztere zwischen dem äußeren Gehäuse 12 und dem inneren Gehäuseteil 20 liegen und dazu dienen, die Hublänge der Antriebsstange 14 einzustellen. In das hintere Ende des äußeren Gehäuses 12 ist ein Yerschlußteil 26 eingeschraubt, daß das Stopfenteil 22, das innere Gehäuseteil 20 und die Abstimmscheiben 24 in dem äußeren Gehäuse 12 fest in ihrer Lage hält.

Neben dem Kolben 16 mit der damit aus einem Stück bestehenden Antriebsstange 14 ist als einziges weiteres bewegliches Hauptteil der Antriebsvorrichtung 10 ein Kolbenschieber 28 vorgesehen, der zwischen der Antriebsstange 14

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und dem Stopfenteil 22 angeordnet ist und in seiner !Ruhestellung durch eine Vorspannfeder JO in Berührung mit dem Kolben 16 und dem Stopfenteil 22 gehalten wird.

In dem äußeren Gehäuse 12 ist ein Kanal 52 ausgebildet, über den eine nicht dargestellte Druckgasquelle das Druckgas den arbeitenden T&ilen dsi? ,Antriebsvorrichtung 10 zuführt· Das Druckgas tritt aus -Mm äußeres. Gehäuse 12 gemäß Fig. 1 bei 34 aus und strömt au einer Eingnut 36 auf der Außenseite des Stopfenteils 22« In das Stopfenteil 22 ist ein G; sfilter 38 aus gesintertem Stahl eingebaut, das durch einen klotzförmigen Abstandhalter 40 in seiner Lage gehalten wird und dazu dient, das über die Eingnut 36 augeführte Gas zu filtrieren, das von dem Filter aus durch einen Gaseinlaßkansl 42 strümt.

Der Gaseinlaßkanal 42 ist von einem gemäß Pig· 1 nach links vorspringenden ringförmigen Abdichtungsäbschnitt 44 umgeben, und in den Kolbenschieber 28 ist gegenüber dem Abdichtungs ab schnitt 44 eine z.B* aus Nylon bestehende Scheibe 46 eingelassen, die eich an den. Abdichtungsabschnitt 44 anlegen kann, um das Austreten von Druckgas aus dem Gaseinlaßkanal 42 zu verhindern. Gemäß Fig. 1 spannt die Vorspannfeder 30 den Kolben 16 gegen den Kolbenschieber 28 vor, so daß die Nylonscheibe 46 in Anlage an dem Abdichtungsabschnitt 44 gehalten wird.

Der Kolbenschieber 28 ist längs seiner Achse mit einer Gewindebohrung 48 versehen, an deren Boden eine Düsenscheibe 50 anliegt, die durch einen in die Gewindebohrung 48 eingeschraubten Gewindestopfen 52 in ihrer Lage gehalten, wird. Die Düsenscheibe 50 weist in der lutte eine Drossel öffnung 54 auf. Vom hinteren feil des KolbenßüMebere 2Ά *^m führt ein Gaeüberströmkanal 56 gemäß Mg₉ 1 zur Bückseite bzw. zur rechten Seite der Msenecheibe f>0.

BAD QRJGINAL

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Am hinteren Ende dee Kolbenschieber» 28 ist ein schwimmender O-Rimg 58 in einer Ringnut 60 auf der Außenseite dee Kolbenschieber angeordnet, und am vorderen Ende des Kolbenschiebers liegt ein schwimmender O-Eing 62in einer Hingnut 62. Fig. 2 zeigt in einem vergrößerten Aueschnitt aus Pig. 1 die dem O-Eing 58 zugeordneten Teile des Stopfenteils 22 und des Kolbenschiebers 28.

Gemäß Fig. 2 steht der Gasüberströmkanal 56 mit dem am weitesten innen liegenden Teil der Hingnut 60 in Verbindung. Auf ähnliche Weise ist der Kolbenschieber 28 mit einem Kanal 66 versehen, der von der vorderen Stirnfläche des Kolbenschieber zu der Hingnut 64 führt. Ferner ist der Kolbenschieber 28 mit eineu Umgehungsgaskanal 68 versehen, der von der vorderen Stirnfläche desKolbenschiebers zu einer zwischen den schwimmenden O-Hingen 58 und 62 liegenden Austritt skammer 70 führt.

Der mit der Antriebsstange 14 aus einem Stück bestehende Kolben 16 ist mit einem dritten schwimmenden O-Eing 72 versehen, der in einer Ringnut 74 liegt. Eine Bohrung 76 erstreckt sich von der hinteren Stirnfläche des Kolbens 16 zu dem am weitesten innen liegenden Teil der Hingnut 74, so daß Druckgas von der Rückseite dee Kolbens 16 su der Hingnut 74 strömen kann.

Wie erwähnt, ist die Antriebsstange 14 zusammen mit dem Kolben 16 gleitend geführt, so daß sie sich geradlinig bewegen kann. Die Antriebsstange 14 hat das hintere Ende ihrer Hubstrecke erreicht, wenn die Rückseite des Kolbens 16 zur Anlage an dem seine innerste Stellung einnehmenden Kolbenschieber 28 kommt} das vordere Ende der Hubstrecke der Antriebsstange 14 ist dadurch bestimmt, daß eine Fläche 78 an der Vorderseite dee Kolbens 16 zur Anlage an einer an dem inneren Gehäuseteil 20 ausgebildeten Schulter 80 kommt. Wegen der auf den Kolben 16 wirkenden Kraft könnte zwischen

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der Stirnfläche 78 und der Schulter 80 eine erhebliche Stoßkraft auftreten. Natürlich ist es zweckmäßig, ein solehe ε heftiges Aufeinanderstoßen dieser beiden (Teile zu vermeiden.

Zu diesem Zweck ist die Antriebsvorrichtung 10 mit zwei Dämpfungseinrichtungen versehen} die erste dieser Dämpfungseinrichtungen ist durch die Vorspannfeder JO gebildet, die den Kolben 16 gegen den Kolbenschieber 28 vorspannt, und die zweite Dämpfungseinrichtung hat die Form eines Gasdämpfungstopfes, der dadurch zur Wirkung kommt, daß eine Abschrägung 82 nahe dem hinteren Ende der Antriebsstange 14 mit einer Abschrägung 84 des inneren Gehäuseteils 20 nahe der Schulter 80 zusammenarbeitet« Fig. 6 zeigt den soeben beschriebenen Gasdämpfungstopf in einem verkleinerten Ausschnitt aus Fig. 1.

Um zu gewährleisten, daß das Druckgas in der richtigen Weise aus der Antriebsvorrichtung 10 entweichen kann, steht die Austrittskammer 70 in Verbindung mit einer Bohrung 86 und einer Hingnut 88, die beide an dem Stopfenteil 22 ausgebildet sind. Eine weitere Bohrung 90 in der Wand des Gehäuses steht in Verbindung mit der Bingnut 88, so daß eine direkte Verbindung zwischen der Austrittskammer 70 und der Atmosphäre vorhanden ist. Das Gehäuse 12 weist eine weitere Bohrung 92 auf, die eine Strömungsverbindung zwischen der Kammer auf der Vorderseite des Kolbens 16 und der Atmosphäre bildet.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der verschiedenen schwimmenden O-Ringe näher erläutert.

Gemäß Fig. 2 und 3 hebt sich der Kolbenschieber 28 im Verlauf eines Arbeitsspiels der Antriebsvorrichtung von_f dem Abdichtungsabschnitt 4 ab. Wenn dies geschieht, wird hierdurch eine Einlaßkammer 94 abgegrenzt, in die das Druckgaseinströmt. Hierauf strömt das Druckgas durch den Über-

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strömkanal 56 zu der Hingnut 60. Gleichzeitig strömt Druckgas von der Einlaßkammer 94- aus zu der kleinen Öffnungbzw, dem Spalt zwischen dem Kolbenschieber 28 und dem Stopfenteil 22. In Pig. 2 sind diese Strömungswege durch die Pfeile 96 angedeutet.

Gemäß Fig. 2 arbeitet das in die Eingnut 60 eintretende Gas mit dem Gas zusammen, das zwischen dem Kolbenschieber 28 und dem Stopfenteil 22 hindurchströmt, so daß der O-Eing 58 gleichzeitig gegen die Innenwand des Stopfenteils 22 und auf der Niederdruckseite gegen die betreffende Wand der Ringnut 60 gedruckt wird. Hierdurch wird eine äußerst wirksame Abdichtung gegen das Entweichen des Gases erzielt. Die Beschreibung der Wirkungsweise des O-Eings 58 gilt entsprechend auch für die O-Einge 62 und 72·

Durch die Verwendung schwimmend angeordneter O-Einge wird ein erheblicher Nachteil der bekannten fest eingebauten O-Einge, z.B. der eine Abdichtung zwischen dem Stopfenteil 22 und dem Gehäuse 12 bewirkenden O-Einge 98 und 100, vermieden. Fig. £ zeigt einen auf bekannte Weise fest eingebauten 0-Eing 102, der in einer Eingnut 104 eines beweglichen Kolbens 106 angeordnet ist, welcher sich gleitend gegenüber einer Zylinderwand eines äußeren Gehäuses 108 bewegt. Nimmt man an, daß der höhere Druck von der rechten Seite her auf den Kolben 106 wirkt, ist das Gas bestrebt, in Bichtung des Pfeils 110 in Fig. 4 zu strömen. Solange der O-Eing 102 neu ist, wird eine feste Abdichtung bewirkt, so daß kein Gas an dem Kolben vorbeiströmen kann.

Wenn der Kolben 106 längere Zeit hindurch benutzt wird, nutzt sich (jedoch der O-Ring 102 dort ab, wo er in Eeibungsberührung nit der Innenwand des Gehäuses 108 steht. Sine solche Abnutzung ist in Fig. 5 dargestellt. Man erkennt ohne weiteres, daß der abgenutzte O-Eing 102' keine einwandfreie Abdichtung mehr zwischen dem Gehäuse 108' und dem sich

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bewegenden Kolben 106' bewirken kann· Wenn das Druckgas bestrebt ist, in Richtung des Pfeils 110* zu strömen, läßt die abgenutzte Fläche 112 des O-Hings 102* Gas an dem O-Bing 101· vorbeiströmen, wie es in Pig. 5 durch den Pfeil 114 angedeutet ist.

Im Gegensatz hierzu liegt es auf der Hand, daß bei dem schwimmenden O-Bing 53 nach Pig. 2 eine Abnutzung des Kings die einwandfreie Abdichtung gegen das Entweichen von Gas nicht beeinträchtigt. Da das Druckgas den O-Bing ständig gegen die Wand der Solbenkammer drückt, ist ständig eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet. Im Gegensatz zu dem in Pig. 5 gezeigten O-Bing bewirkt somit der schwimmende O-Bing nach Pig. 2 auch noch nach einer erheblichen Abnutzung eine einwandfreie Abdichtung.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung anhand von Pig. 1 und 3 beschrieben· Um die Betätigung der Vorrichtung einzuleiten, wirddie Antriebsstange 14 mit Hilfe einer beliebigen bekannten, nicht dargestellten Auslöseeinrichtung in Richtung des Pfeils 116 bewegt. Eine Quelle für ein unter einem konstanten Druck stehendes Gas führt Druckgas der Einlaßringnut 36 zu, so daß auf die Nylonscheibe 46 ein konstanter Druck wirkt. Wenn die Antriebsstange 14 in Bichtung des Pfeils 116 bewegt wird, wird daher der Kolbenschieber 28 gemäß fig· 1 durch das über den Einlaßkanal 42 zugeführte Druckgas nach links bewegt. Wenn dies geschieht, füllt sich die Einlaßkammer 94 mit Druckgas, so daß der Kolbenschieber 28 gemäß Pig· 3 diesen gegen die hintere Stirnfläche des inneren Gehäuseteils 20 drückt.

Während dieser Vorwärtsbewegung des Kolbenschieber· 28 strömt Druckgas durch den Überströmkanal 56 su der- Ringnut 6Or Das in die Ringnut 60 einströmende Gas druckt den schwimmenden O-Bing 58 gegen die Innenwand des Stopfenteile 22,

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so daß zwischen dem Kolbenschieber 28 und dem Stopfenteil eine gasdichte Abdichtung bewirkt wird. Während der Vorwärtsbewegung des Kolbenschiebers 28 strömt zwischen der Rückseite des Solbens 16 und dem vorderen Ende des Kolbenschiebers 28 eingeschlossenes Druckgas durch die Bohrung 66 zu der Hingnut 64, so daß der O-Ring 62 fest gegen die Innenwand des Stopfenteils 22 gedrückt wird, um an dieser Stelle eine Abdichtung zu bewirken·

Die anfängliche Bewegung des Kolbenschieber 28 bewirkt eine geringfügige Bewegung der Antriebsstange 14. Wenn jedoch der Kolbenschieber 28 die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt, bei der das Tordere Ende des Kolbenschieber die benachbarte Stirflache des inneren Gehäuseteils 20 berührt, wird auf die hintere Stirnfläche des Kolbens 16 ein hoher Druck ausgeübt· In seiner vordersten Stellung berührt der Kolbenschieber die Stirnfläche des inneren Gehäuseteils 20, wodurch der Gasüberströmkanal 68 verschlossen wird· Wenn dies geschieht, strömt das über den Einlaßkanal 42 zugeführte Druckgas durch den Kanal 56 uhdübt einen Druck auf das hintere Ende des Kolbens 16 aus. Wenn das Druckgas zum hinteren Ende des Kolbensgelangt, füllen sich die Bohrung 76 und die Ringnut 74 mit Druckgas, so daß der O-Ring 72 in gasdichte Anlage an der Innenwand des inneren Gehäuseteils 20 gebracht wird. Der erhebliche auf das hintere Ende des Kolbens 16 aufgebrachte Druck bewirkt dann, daß der Kolben zusammen mit der Antriebsstange 14 in Richtung des Pfeils 116 bewegt wird.

Wenn sich der Kolben mit der Antriebsstange dem vorderen Ende seiner Eubstrecke nähert, übt der in Fig. 6 gezeigte Luftdämpfungstopf eine Pufferwirkung aus, um die Bewegung des Kolbens abzubremsen. In Fig· 3 nimmt die Antriebsstange 14 eine Stellung zwischen den Enden ihrer Vorwärtshub strecke ein. Da eine direkte Verbindung zwischen der Vorderseite des Kolbens 16 und der Atmosphäre durch den

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Bohrung 92 hergestellt wird, wird Luft aus dem Baum vor dem Kolben gemäß Pig. 3 in Richtung des Pfeils 118 verdrängt, wobei der Luftstrom nur in einem geringen Ausmaß gedrosselt wird. Da jedoch die Abschrägungen 82 und 84 zusammenarbeiten, verkleinert sich der Durchtrittsquerschnitt für die Luft schnell, sobald sich die Abschrägungen einander nähern· In Pig. 6 ist die relative Stellung der Abschrägungen kurz vor dem Augenblick dargestellt, in dem der Luftstrom praktisch unterbrochen wird.

Wenn sich die Abschrägung 82 des Kolbens 16 der Abschrägung 84 des inneren Gehäuseteils 20 nähert, führt die schnelle Verkleinerung des GasdurchtrittsquerSchnitts zu " einer Dämpfungstopfwirlaing, so daß die Antriebsstange 14 schnelle abgebremst wird. Auf diese Weise wird die Bewegung des Kolbens geräuschlos, jedoch zuverlässig gedämpft, ohne daß es erforderlich ist, komplizierte Dämpfungseinrichtungen vorzusehen. ■

In einem bestimmten Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt, in welchem die Antriebsstange 14 mit dem Kolben 16 ihre vorderste Stellung erreicht hat, kommt der Kolbenschieber 28 wieder zur Anlage an dem Abdichtungsabschnitt 44, da auf die beiden Stirnflächen des Kolbenschiebers unterschiedliche Drücke wirken. Kurz nach dem Abheben des Kolbenschiebers von dem Abdichtungsäbschnitt 44 ist der Gasdruck, welcher auf dasjenige Ende des Kolbenschiebers wirkt, welcheseine Wand der Einlaßkammer 94 bildet, niedriger als der Gasdruck, der auf die andere Stirnfläche des Kolbenschiebers wirkt, welche ein Seite der Kolbenkammer 120 abgrenzt. Infolgedessen hält der Gasdruck den Kolbenschieber 29 in der in Pig. 3 gezeigten Stellung. Sobaldjedoch der Druck in der Kolbenkamaer 120 zunimmt, wird die Kraft, die auf die Stirnfläche dee Kolbenschieber« wirkt, welche eine Wand der Kolbenkammer bildet, größer als die Kraft, die auf die andere Stirnfläche des Kolbenschiebers wirkt, welche eine Wand der Einlaßkammer *

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94 bildet. In der Praxis findet ein Druckausgleich zwischen der iiinlaßkammer 94 und der Kolbenkammer 120 statt, doch ist der Flächeninhalt des der Kolbenkammer zugewandten Endes des Kolbenschieber größer als der Flächeninhalt der der Einlaßkammer 94 zugewandten Stirnfläche des Kolbenschiebers. Infolgedessen wird der Kolbenschieber in einer solchen Sichtung bewegt, daß er den Gaseinlaßkanal 42 verschließt.

Sobald der Gaseinlaßkanal 42 geschlossen ist, wirken auf den Kolben 16 nur noch Trägheitskräfte und die durch die Yorspannfeder 30 aufgebrachte Kraft. Infolgedessen beginnt der Kolben 16 zusammen mit der Antriebsstange 14, seinen Hückwärtshub auszuführen. Das in der Kolbenkammer 120 enthaltene Gas wird über die Bohrung 90 ausgestoßen, nachdem es den Umgehungskanal 68, die Austrittskammer70, die Bohrung 86 und die Hingnut 88 durchströmt hat. Sobald der Kolben 16 wieder zur Anlage an dem Kolbenschieber 28 gekommen ist, ist die Antriebsvorrichtung 10 bereit, das nächste. Arbeitsspiel auszuführen.

Ansprüche:

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