-
Druckluftbetätigtes Eintreibgerät Die Erfindung bezieht sich auf
ein druckluftbetätigtes Eintreibgerät zum Eintreiben von Befestigungsmitteln wie
Nägel, Klammern od. dgl., mit einer Ventilanordnung, über die bei Betätigung durch
eine Betätigungsvorrichtung ein einen Eintreibkolben enthaltender Zylinder wablweise
mit einer Druckluftquelle oder Atmosphäre verbindbar ist, einer am Eintreibgerät
drehbar angeordneten Rolle, die während des Eintreibvorgangs mit einem Werkstück
in Eingriff bringbar ist, und einer Steuervorrichtung zwischen Rolle und Betätigungsvrrichtung,
die abhängig von einer vorgegebenen Winkeldrehung der Rolle die Betätigungsvorrichtung
zur Betätigung der Ventilanordnung ansteuert.
Druckluftbetätigte
Eintreibgeräte sind für zahlreiche Anwendungsfälle verwendbar0 In vielen Bällen
weisen sie eine automatische Steuerung auf, die nach einmaliger Betätigung fortlaufend
das Herausschießen der Befestigungsmittel bewirkt, solange bis ein Gegenbefehl erteilt
oder das Magazin für die Befestigungsmittel geleert ist. Derartige automatischen
Steuervorrichtungen oder Repetiersteuerungen für Druckluftnagler arbeiten zeitabhängig.
Das bedeutet, daß die Abstände zwischen den eingetriebenen Klammern oder Nägeln
abhängig sind von der Vorschubgeschwindigkeit, mit der der Druckluftnagler über
das Werkstück hinwegbewegt wird. Bei solchen Anwendungsfällen nun, in denen die
eingetriebenen Klammern oder Nägel eine sichtbare Befestigungsnaht bilden, erweisen
sich zeitabhängige Repetiersteuerungen bei Druckluftnaglern als nachteilig, da gleichmäßige
Abstände nur schwer eingehalten werden können. Dies ist nur mit einer wegabhängigen
Steuerung des Druckluftnaglers möglich.
-
Es sind nun bereits wegabhängige Steuerungen für Druck luftnagler
bekannt geworden, bei denen die Betätigung des lruckluftnaglers in Abhängigkeit
von der auf dem Werkstück zurückgelegten Strecke erfolgt (US-Patentschrift 2 915
754 und deutsche Offenlegungsschrift 2 007 361). Bei diesen bekannten wegabhängigen
Steuerungen
wird eine drehbar gelagerte Rolle verwendet, deren
Verdrehung das Maß fisr die zurückgelegte Strecke bildet. In einem Fall ist die
Rolle mit Nocken versehen, die über ein entsprechendes Gestänge auf die Betätigung
für den Druckluftnagler einwirken. Eine derartige-Steuerung ist verhältnismäßig
ungenau, störanfällig und vor allem nur für verhältnismäßig geringe Geschwindigkeiten
geeignet. Außerdem kommt es leicht zum Verschleiß des mechanischen Gestänges und
damit zu entsprechenden Fehlern. Bei der anderen bekannten Steuervorrichtung wird
ebenfalls die Drehung der Rolle mechanisch in eine Betätigung des Druckluftnaglers
umgewandelt, beispielsweise mit Hilfe eines Getriebes. Die für die erstgenannte
Steuervorrichtung angeführten Mängel gelten hierfür gleichermaßen.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein druckluftbetätigtes Eintreibgerät
zu schaffen, das genau arbeitet, wenig störanfällig ist und hohe Arbeitsgeschwindigkeiten
zuläßt.
-
Bei einem Eintreibgerät der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß die Steuervorrichtung eine mit der Druckquelle verbindbare Druckkammer
aufweist, die mit einer Düsenanordnung verbunden
ist, die mit mindestens
einer Düsenöffnung versehen ist, daß die Düsenöffnung in der Nahe der Rolle anga,
ordnet ist, auf die zumindest ein Teil des aus der Düsenöffnung austretenden Druekmittelstroms
auftrifft, daß die Rolle mindestens einen Entlüftungskanal aufweist, über den zumindest
ein Teil des Druckmittelstroms abströmt, wenn -Entlüftungskanal und Düsenöffnung
annähernd zueinander ausgerichtet sind und in der Bruckkammer eine Druckentlastung
bewirkt, und daß eine Drucknittelverbindung vorgesehen ist, über die ein der Druckentlastung
entsprechender Druckimpuls zur Betätigungsvorrichtung zur Betätigung der Ventilanordnung
geleitet wird0 Sobald bei dem erfindungsgemäßen Eintreibgerät ein Entlastungskanal
in der Rolle etwa mit der Düsenöffnung ausgerichtet ist, findet eine Entlastung
in der Druckkammer statt, so daß ein Druckimpuls über die DruckmittelAeitung zur
Ventilanordnung geleitet wird. Dort kann der Druckimpuls dazu verwendet werden,
die gewünschte Ventilbetätigung einzuleiten. Der Abstand zwischen den Entlastungskanälen
der Rolle bestimmt den Abstand der Druckimpulse, unabhängig davon, ob die Rolle
schnell oder langsam auf dem Werkstück abrollt. Mit der Erfindung ist somit ein
druckluftbetätigtes Eintreibgerät geschaffen, dessen Steuerung wegabhängig arbeitet.
Dadurch,
daß die wegabhängigen Signale pneumatisch erzeugt werden,
wird eine äußerst wenig aufwendige Konstruktion erhalten, die kaum störanfällig
ist und kaum einen Verschleiß hat. Außerdem können mit einer derartigen Steuerung
besonders hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erreicht werden, beispielsweise bis 10 Hz
und darüber.
-
Die periodische Druckentlastung in der Druckkammer beim Drehen der
Rolle kann auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. So ist es grundsätzlich
für die Funktion der erfindungsgemäßen wegabhängigen Steuerung ohne Belang, ob der
den Abstand zwischen zwei Befestigungsmitteln bestimmende Drehwinkel durch entsprechend
im Abstand angeordnete Entlastungskanäle der Rolle oder durch in entsprechendem
Abstand angeordnete Stege erfort, zwischen denen der Entlastungskanal angeordnet
ist. Wesentlich für die Erfindung ist lediglich, daß bei einer Drehung der Rolle
periodisch eine Druckentlastung in der Druckkammer stattfindet, indem der aus der
Düsenöffnung austretende Strahl abwechselnd auf ein Hindernis auftrifft oder im
wesentlichen frei abströmen kann0 Dies kann beispielsweise erreicht werden durch
eine Zahnung an der Rolle, wobei die Zahnteilung den Abstand der Befestigungsmittel
bestimmt.
Selbstverständlich können auch mehrere Düsenöffnungen
verwendet werden.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor,
daß der Entlüftungskanal von axialen Bohrungen gebildet ist, die gleichmäßig auf
einem Kreis konzentrisch zur Rollenachse angeordnet sind und in eine Stirnfläche
der Rolle münden, daß die Düsenöffnung so angeordnet ist, daß sie bei entsprechender
Winkelstellung mit den einzelnen Bohrungen koaxial ausgerichtet sind. Zur Entlüftung
münden die axialen Borungen zweckmäßigerweise in die Atmosphäre. Hierzu können sie
beispielsweise mit einem radialen Kanal in der Rolle verbunden sein. Eine besonders
zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht in diesem Zusammenhang darin,
daß die Rolle an ihrem Umfang eine ringförmige Ausnehmung aufweist, in die die axialen
Bohrungen münden. Hierdurch ist eine besonders einfache Anordnung geschaffen, den
aus der Düsenöffnung austretenden Strahl periodisch abzuleiten.
-
Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß eine Dichtung
um die Düsenöffnung angeordnet ist, die in gleitendem Eingriff mit der zugeordneten
Stirnseite der Rolle steht. Durch die Dichtung wird das in der Druckkammer vorhandene
Druckmittel gehindert, über
die Düsenöffnung auszutreten. Erst wenn
die Düsenöffnung etwa mit einer axialen Bohrung ausgerichtet ist, findet eine Strömung
durch die Düsenöffnung statt und entlastet somit den Druck in der Druckkammer. Dadurch
wird ein besonders plötzlicher Druckimpuls ,rze ugt Die Rolle kann in irgendeiner
bekannten Weise-an dem Eintreibgerät gelagert sein. Eine besonders vorteilhafte
Ausführungsform der Erfindung sieht hierzu vor, daB die Rolle drehbar an der Führungsbahn
für die Befestigungsmittel angeordnet ist, und an ihrem Umfang einen Runds@@urring
aus gummielastischem Material aufweist, der mit dem Werkstück in Eingriff bringbar
ist0 Der Rundschnurring aus gummielastischem Material stellt einen sicheren Reibeingriff
der Rolle mit dem Werkstück sicher.
-
Für die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen wegabhängigen Steuerung
ist es ohne Bedeutung, an welcher Stelle des Eintreibgeräts die Druckkammer angeordnet
ist. So ist beispielsweise denkbar, die Düse über eine Druckmittelleitung mit der
Druckkammer zu verbinden. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung
sieht in diesem Zusammenhang vor, daß die Druckkammer
an der Düse
angeordnet ist, daß ein Steuerkolben in der Druckkammer Weitend angeordnet ist,
der einen ersten Kanal aufteist, der an einem Ende in die Druckkammer mündet und
am anderen Ende dauernd mit der Druckquelle verbunden ist, deren Druck den Steuerkolben
in einer ersten Stellung hält entgegen der Kraft einer Feder, daß der erste Kanal
in der ersten Stellung des Steuerkolbens mit der Verbindungsleitung verbunden ist,
daß der Steuerkolben einen zweiten Kanal aufweist, dessen eines Ende dauernd mit
Atmosphäre in Verbindung steht und dessen anderes Ende mit der Verbindungsleitung
verbindbar ist, wenn infolge einer Druckentlastung in der Druckkammer der Steuerkolben
durch die Feder in eine zweite Stellung in der Druckkammer getrieben wird. Bei einem
derartigen Aufbau der wegabhängigen Steuerung wird durch den Druck der Druckmittelquelle
der Steuerkolben entgegen dem Druck der Feder in die erste Stellung gedrückt, wenn
keine zeitweise Entlastung über die Düsenöffnung stattfindet.
-
Die Verbindungsleitung zur Ventilanordnung ist dabei ständig mit dem
Druck der Druckmittelquelle beaufschlagt.
-
Im Falle einer Entlastung der Druckkammer drückt die Feder den Steuerkolben
in die Druckkammer hinein und unterbricht die Druckbeaufschlagung der Verbindungsleitung
zur Ventilanordnung. Der dadurch hervorgerufene
Druckalßll erzeugt
einen Druckimpuls, der zur Betätigung der Ventilanordnung herangezogen werden kann.
Zweckmäßigerweise wird die Verbindungsleitung~nach dem Trennen von der Druckmittelquelle
zur Atmosphäre hin entlüftet.
-
Dies geschieht über den zweiten Kanal im Steuerkolben.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung hierzu sieht vor, daß der
erste Kanal eine erste ringförmige Nut am Umfang des Steuerkolbens, die ständig
mit einem Kanal im Gehäuse des Steuerkolbens verbunden ist, der an die Druckquelle
anschließbar ist, eine in die Ringnut mündende radiale Bohrung und eine die Radialbohrung
mit der Druckkammer verbindende axiale Bohrung aufweist, und daß die erste Ringnut
in der ersten Stellung des Steuerkolbens mit einem zweiten Kanal im Steuerkolbengehäuse
ausgerichtet ist, der in Verbindung mit der Verbznduagsleitung steht. Mit einer
derartigen Ausbildung des Steuerkolbens wird auf besonders einfache Weise die geamnschte
Umsteuerung zwischen Druckentlastung und DruckbeauSschlagung und umgekehrt erreicht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der zweite Kanal im
bteuerkolben im wesentlichen aus einer zweiten Ringnut am Umfang des Steuerkolbens
besteht, die ständig mit einem
mit Atmosphäre verbundenen Entlüftungskanal
im Steuerkolbengehäuse und in der zweiten Stellung des Steuerkolbens mit einem weiteren
Kanal eines Gehäuses verbunden ist, der seinerseits mit der Verbindungsleitung verbunden
ist.
-
Erfindungsgemäß wird ferner vorgeschlagen, daß die Feder in einer
Bohrung an dem der Druckkammer abgewandten Stirnende des Steuerkolbens angeordnet
ist und mit dem anderen Ende an der Wand des Steuerkolbengehäuses anliegt. Auf diese
Weise wird eine besonders einfache und platzsparende Anordnung der Feder erreicht,
wobei die Bohrung gleichzeitig als Führung für die Feder dient.
-
Damit sich ein wirksamer ruckabfall in der Druckkammer bei einer Ausrichtung
der Düsenöffnung mit dem Entlastungskanal einstellt ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen,
daß im ersten Kanal eine Drossel angeordnet ist, deren Durchströmquerschnitt kleiner
ist als der der Düsenöffnung. Dadurch strömt zwar während der Entrastung über den
Entlastungskanal in der Rolle dauernd Druckmittel nach, jedoch nicht soviel, wie
über die Düsenöffnung abströmen kann: Enne besonders bevorzugte Ausführungsforn
schlägt für diesen Fall vor, daß der Querschnitt der Drossel etwa um dreimal kleiner
ist
als der der Düsenöffnung. Hierzu wird erfindungsgemäß ferner
vorgeschlagen, den radialen Kanal als Drossel auszubilden. Dieser wird im Querschnitt
beispielsweise dreimal so gering geformt, wie die Düsenöffnung.
-
Wie weiter oben bereits ausgeführt, kann der über die Druckmittel-Verbindungsleitung
übertragene Impuls dazu verwendet werden, eine Betätigung der Ventilanordnung einzuleiten,
d.h. die Druckmittelquelle entweder mit dem den Eintreibkolben enthaltenden Zylinder
zu verbinden oder von diesem zu trennen. Die Verarbeitung des Druckmittelimpulses
kann auf irgendeine bekannte Weise durch irgendeine bekannte Ventilanordnung erfolgen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht hierzu vor, daß
die Verbindungsleitung in Verbindung steht mit einer Repetierkammer eines Ventilkörpers
der Ventilanordnung, die ihrerseits über einen Kanal im Ventilkörper mit einer ersten
Ventilkammer verbunden ist, die durch eine Zylinderbohrung im Ventilkörper, einer
daran angeformten Schulter, einen Abschnitt eines in der Zylinderbohrung gleitend
angeordneten Steuerschiebers und einer am Steuerschieber angeformten ersten Wirkfläche
begrenzt ist, daß der Steuerschieber eine weitere Wirkfläche aufweist, die bei Betätigung
der Betätigungsvorrichtung von der Druckmittelquelle
beaufschlagt
ist, daß die Ventilanordnung einen zweiten Steuerschieber aufweist, mit einem Ventilglied,
das in einer ersten Stellung gegen eine Sitzfläche gehalten wird, wodurch eine Verbindung
zwischen dem den Eintreibkolben enthaltenden Zylinder und der Druckquelle gesperrt
ist und das in einer zweiten Stellung das Ventilglied von der Sitzfläche abhebt,
daß der erste Steuerschieber ein Differentialkolben ist, von dem die erste Wirkfläche
größer ist als die zweite Wirkfläche, daß der zweite Steuerschieber ebenfalls ein
zwei unterschiedlich große Wirkflächen aufweist sender Differentialkolben ist, und
daß der erste Steuerschieber in der ersten Stellung eine Verbindung zwischen Druckquelle
und der größeren Wirkfläche des zweiten Steuerschiebers freigibt und in der zweiten
Stellung diese Rirkfläche-entlüStet während die kleinere Wirkfläche des zweiten
Steuerschiebers dauernd mit dem Druck der Druckmittelquelle beaufschlagt ist. Mit
einer derartigen Ventilanordnung läßt sich eine wirksame Verarbeitung des Drucksittelimpulses
der wegabhängigen Steuerung erreichen. Vor allem wird eine verhältnismäßig hohe
Arbeitsfrequenz erzielt.
-
Eine verbesserte Ausführungsform der Ventilanordnung ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper
einen zylindrischen
Hals aufweist, der eine zentrische Bohrung enthält, die in einem ersten zylindrischen
Bohrungsabschnitt größeren Durchmessers übergeht, der seinerseits in einen zweiten
zylindrischen Bohrungsabschnitt noch größeren Durchmessers übergeht, daß der zweite
Steuerschieber gleitend auf dem Hals angeordnet ist und an dem dem Halsende zugeordneten
Ende eine Ventil di chtung aufweist, die mit der am Gehäuse des Eintreibgerätes
angeordneten Sitzfläche in Eingriff bringbar ist und dieses Ende die kleinere Wirkfläche
aufweist, daß die größere Wirkfläche sn einem Abschnitt größeren Durchmessers am
entgegengesetzten Ende des zweiten Steuerschiebers angeordnet ist und von einer
Führungshülse umgeben ist, die fest in einer Bohrung des Gehäuses des Eintreibsgeräts
angeordnet ist, daß der erste Steuerschieber mit Abschnitten entsprechenden Durchmessers
in den beiden zylindrischen Abschnitten des Ventilkörpers gleitend angeordnet ist,
daß der erste und der zweite Steuerschieber eine zentrische durchgehende Bohrung
aufweisen, daß der im mittleren zylindrischen Abschnitt angeordnete Abschnitt des
ersten Steuerschiebers zwei Ringdichtungen aufweist, daß der Ventilkörper eine radiale
Bohrung aufweist, die nach außen in einen Druckraum mündet, der durch die größere
Wirkfläche des zweiten Steuerschiebers, die Führungshülse und die Außenwand des
Ventilkörpers begrenzt wird, und der mit
einem Kanal zwischen dem
zweiten Steuerschieber und dem Hals verbunden ist, daß ir erste Steuerschieber zwei
Ringdichtungen aufweist, die so angeordnet sind, daß sie in der ersten Stellung
des ersten Steuerschiebers die Bohrung des zweiten Steuerschiebers mit dem Druckraum
verbinden und in der zweiten Stellung des ersten Steuerschiebers den Druckraum mit
Atmosphäre verbinden.
-
Die Umschaltung einer derartigen Ventilanordnung erfolgt daher durch
wahlweise Druckänderung in der Repetierkammer und damit in der ersten Ventilkammer,
wobei zwischen diesen beiden Kammern zweckmäßigerweise eine drosselförmige Verbindung
angeordnet ist, die Einfluß auf die zeitliche Aufeinanderfolge der Umschaltungen
nimmt. Bevor eine derartige Umschaltung ablaufen kann, ist erforderlich, die Betätigung
der Ventilanordnung einzuleiten, d. h. eine Druckbeaufschlrgung der zweiten Wirkfläche
des ersten Steuerschiebers einzuleiten. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen,
beispielsweise durch Vorschalten eines Schaltventils. Dies wird beispielsweise der
Pall sein, wenn das erfindungsgemäße Eintreibgerät stationär angeordnet wird. Bei
einem mobil angewendeten Eintreibgerät wird eine Handbetätigung bevorzugt. Diese
kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch gekennzeichnet
sein,
daß in der Bohrung des ersten Steuerschiebers ein bewegbarer Stift der Betätigungsvorrichtung
angeordnet ist, der eine Ringdichtung aufweist, die bei Betätigung eine Verbindung
zwischen der Bohrung des ersten Steuerschiebers mit der kleineren Wirkfläche des
ersten Steuerschiebers öffnet. Ein derartiger Betätigungsstift kann beispielsweise
durch einen schwenkbaren Abzugbügel bewegt werden.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher erläutert werden.
-
Fig. 1 zeigt ein ertindungsgemäßes Eintreibgerät mit einer wegabhängigen
Steuerung und einer dadurch betätigten Ventilanordnung in der Ruhestellung.
-
Fig. 2 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 während einer bestimmten Betriebsphase.
-
Fig. 3 zeigt die Anordnung nach Fig 1 während einer' weiteren Betriebsphase.
-
Das in den Figuren gezeigte Eintreibgerät besitzt ein Gehäuse 60,
das einen Griffteil 61 und einen Zylinder-62 gebäuseteil/umfaßt. Im Gehäuseteil
62 ist ein Zylinder 63 angeordnet, in dem ein Eintreibkolben 64 gleitend: angeordnet
ist. Am Kolben 64 ist ein Stößel 65 befestigt,
mit dem in einem
Magazin 2 gepeicherte Klammern über einen Schußkanal 28 einer Führungsbahn 27 herausgetrieben
und in ein nicht gezeigtes Werkstück eingetrieben werden können. Am unteren Ende
des Zylinders 63 ist ein Pufferkörper 68 angeordnet. Der Zylinder 63 besitzt eine
radiale Bohrung 69, über die der Zylinderraum mit einem Druckmittelspeicher 70 verbunden
ist. Der Griffteil 61 des Gehäuses 60 enthält ebenfalls einen Druckmittelspeicher
71, der über einen Anschluß 11 und eine nicht gezeigte Druckmittelleitung mit einer
nicht gezeigten Druckquelle verbunden ist. Der Druckmittelspeicher 71 ist über einen
Kanal 72 mit einem Ringkanal 73 verbunden, der seinerseits über mehrere radiale
Öffnungen 74 mit dem oberen Ende des Zylinders 63 verbunden ist. Der Kanal 72 ist
in Fig.
-
1 durch ein Ventilglied 75, das gegen eine Sitzfläche 76 des Griffteils
61 gehalten ist, gesperrt.
-
Am unteren Ende der Führungsbahn 27 ist auf einer Achse 29 eine Rolle
30 drehbar gelagert. Die Rolle 30 ist durch zwei Scheiben 77, 78 und eine Mutter
79 axial fest auf der Achse 29 gehalten. Am Außenumfang der Rolle 30 ist in einer
Ringnut ein Ring aus gummielastischem Material eingelegt. Die Rolle 30 bzw. der
Ring 31 sind so im Verhaltnis
zir Führungsbahn 27 angeordnet,
daß der Außenumfang des Rings 31 etwa in gleicher Höhe liegt wie das Ende der Schußbahn
28. Die Rolle besitzt ferner eine ringförmige Aussparung 80. Wie in Fig. 2 zu erkennen,
weistdie Rolle 30 zwischen der Aussparung 80 und der Stirnfläche 32 verlaufende
axiale Bohrungen 33 auf. Im Flansch 7 ist in einer durchgehenden Bohrung eine Düse
23 mit einer Düsenöffnung 24 angeordnet. Um die Düsenöffnung herum befindet sich
eine Ringdichtung 34, die in Eingriff steht mit der Stirnfläche 32. Die Düsenöffnung
24 und die axiale len Bohrungen 33 in der Rolle 30 sind so zueinander angeordnet,
daß die axialen Bohrungen 33 bei einer Drehung der Rolle 30 an der Düsenöffnung
24 sich vorbeibewegen.
-
Bin Steuerkolben 5 besitzt eine erste Ringnut 17, die, wie aus den
Fig. 1 bis 3 zu ersehen, unabhängig von der Stellung des Steuerkolbens ständig mit
einer Bohrung 81 des Gehäuses 3 in Verbindung steht, die ihrerseits mit einem Anschluß
-8 verbunden ist, der über eine Druckmittelleitung 10 mit dem Anschluß 1 1 in Verbindung
steht. Die Ringnut kann ferner mit einem Kanal 37 im Gehäuse 3 ausgerichtet sein
(Fig. 1 und 3), der über einen Anschluß 9 mit einer Verbindungsleitung 12 verbunden
ist. Der Steuerkolben 5 besitzt ferner eine zweite
Ringnut 18,
die , wie aus Fig. 1 bis 3 zu sehen, unabhängig von der Stellung des Steuerkolbens
mit einer Bohrung 82 in Verbindung steht, die zur Atmos-@häre hin entlüftet ist.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen, knnn in der linken Stellung des Steuerkolbens 5 die
Ringnut 18 mit dem Kanal 37 in Verbindung $gebracht werden.
-
Der Steuerko]ben 5 besitvt ferner eine radiale Bohrung 26, die einerseits
in die Ringnut 17 mündet und andererseits mit einem axialen Kanal 25 verbunden ist,
der seinerseits an einer Stirnfläche 36 des Steuerkolbens 5 in den Druckraum 35
mündet. Ein Einsatz 22 sus Kunststoff ist in Rine Bohrung 21 des Steuerkolbens 5
eingesetzt und bildet den axialen Kanal 250 Der Querschnitt des radialen Kanals
26 ist etwa um das dreifläche kleiner a]s der der Düsenöffnung 24. Tn einer am entgegengesetzten
Ende des Steuerkolbens angeordneten Bohrung 19 ist eine Feder 20 angeordnet. Die
Bohrung 19 steht über eine Öffnung 83 im Flansch 6 mit Atmosphäre in Verbindung.
Die Feder, die sich am Flansch 6 abstützt, versucht den Steuerkolben 5 in den Druckraum
5 zu drükken. Sie ist jedoch so dimensioniert, daß ihre Kraft durch den auf die
Stirnfläche 56 des Steuerkolbens 5 wirkenden Druck in der Druckkammer )75 überwunden
wird,
wenn kein Druckmittel aus der Düsenöffnung 24 herausströmen
kann.
-
Die Verbindungsleitung 12 endet am anderen Ende in einem Anschluß
13 einer Ventilanordnung 84. Diese setzt sich im wesentlichen zusammen aus einem
Ventilkörper 85, der in ejne Bohrung 86 des Griffteils 61 einschraubbar ist, einem
ersten Steuerschieber 87 mit Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers, der in
einer Bohrung 88 des Ventilkörpers 85 mit entsprechenden Durchmesserabschnitten
gleitend angeordnet ist, einem zweiten Steuerschieber 89, der den Ventilkörper 75
träst und der gleitend auf einem verjüngten Hals 90 des Ventilkörpers anbeordnet
ist, einer Führungshülse 91, die ebenfalls in der Bohrung 86 des Griffteils 61 angeordnet
und mit Hilfe des Ventilkörpers 85 darin gesichert ist, einem Stopfen 92, der in
deiii unteren Bohrungsabschnitt des Ventilkörpers 85 eingeschraubt ist und der ebenfalls
eine gestufte Bohr3ng 93 besitzt, und einem Betätigungsstift 94, der mit entsprechenden
Durchmesserabschnitten in entsprechenden Bohrungsabschnitten der Bohrung 93 gleitend
angeordnet ist. Um den Ventilkörper 85 ist eine Hiilse 95 herum angeordnet, die
den anschluß 13 aufnimmt und
die mit Hilfe einer Schraubhü,lse
96 gesichert ist0 Die Hülse 95 bildet mit einer Ringnut im Ventilkörper 85 einen
Repetierraum 14. Der Repetierraum 14 steht über einen radialen Kanal 15 im Ventilkörper
85 mit einen ersten Ventilraum 16 in Verbindung. Der Ventilraum 16 wird durch die
Wand der Bohrung 87, einer Schulter 97 des Ventilkörpers 85, des Außenmantels des
ersten Steuerschiebers 87 und einer ersten Wirkfläche i6ades ersten Steuerschiebers
begrenzt. Der erste $;teuerschieber 87 besitzt eine zweite Wirkfläche befindet 98,
die sich in einem zweiten Ventilraum 994 der durch eine Bohrung 100 des ersten Steuerschiebers
und dem Außenmpntel des Stopfens 92 gebildet wird. Der zweite Ventilraum 99 steht
5er einem axialen Kanal 101 mit der Bohrung 93 des Stopfens 92 in Verbindung.
-
Der Stift 94 weist an seinem oberen Ende eine Dichtung 102 auf, die
am oberen Ende des Stopfens 92 anliegt und die Bohrung 93 an diesem Ende verschließt.
Der obere Abschnitt des Stifts 94 bildet mit dem entsprechenden Abschnitt des Stopfens
92 einen botalen Kanal 103, der in den Bohrungsabschnitt mit dem größeren Durchmesser
der Bohrung 93 übergeht. Im unteren Bereich weist der Stift 94 eine Ringdichtung
104 auf, die in der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Stiftes 94 außer
Berührung
mit dem entsprechend erweiterten Bohrungsabschnitt der Bohrung 93 steht, jedoch,
wie aus den Fig.2 und 3 ersichtlich, in Anlage mit einem Sitz 105, der Bohrung 93
bringbar ist. Der Stift 94 liegt an einem Abzugbügel 38 an, der schwenkbar am Gehäuse
60 angeordnet ist.
-
Der erste Steuerschieber 87 besitzt an seinem oberen Ende zwei Ringdichtungen
107, 108. Der Ventilkörper 85 weist eine Bohrung 88 im Bereich der Dichtungen 107,
108 und eine Ringnut 109 auf. Die Ringnut 109 steht über einen radialen Kanal 110
mit einem dritten Ventilraum 111 in Verbindung, der durch den Mantel der Führungshülse
91, eine zweite Wirkfläche 112 des zweiten Steuerschiebers 89, und den Außenmantel
des Führungskörpers 85 begrenzt ist. Zwischen einem oberen radialen Flansh 113 der
Führungshülse 91 und dem Ainmnntel des zweiten Steuerschiebers 89 ist ein Ringraum
114 gebildet, der über eine radiale Öffnung 115 in der Führungshülse 91 mit einer
Ringnut 116 verbunden ist, die ihrerseits über einen Kanal 120 mit Atmosphäre in
Verbindung steht. Der Ventilkörper 85 besitzt eine Bohrung 119, die die Bohrung
88 des Ventilkörpers 85 mit Atmosphäre verbindet.
-
Die Wirkungsweise des oben beschriebenen Eintreibgeräts
ist
wie folgt. Fig. 1 zeigt das Gerät in Rilestellang. Der im Druckraum 35 des Gehäuses
3 aufgebaute Druck der Druckmittelquelle kann nicht entweichen und drückt daher
den Steuerkolben 5 entgegen der Federkraft in die erste Stellung. Dadurch ist die
Rinnut 17 mit dem Kanal 37 verbunden, so daß sich der Druck der Druckmittelquelle
über die Verbindungsleitung 12 auch in der Repetierkamer 14 der Ventilanordnung
aufbaut. Dieser andruck wirktüber den radialen Kanal 1 15 auch auf die erste Wirkfläche
16a des ersten Steuerschiebers in der ersten Ventilkammer 15 und versucht den ersten
Steuerschieber nach unten zu drükken. Da am oberen Ende des ersten Steuerschiebers
87 ebenfalls eine Wirkfläche ausgebildet ist, die über eine Bohrung 118 zum zeiten
Steuerschieber 89 ebenfalls mit dem Druck der Druckmittelquelle vom Speicher 71
beaufschlagt ist, wird auch hier eine nach unten gerichtete Kraft auf den ersten
Steuerschieber ausge-übt, der mit seinem unteren Ende am Stopfen 92 anschlägt. Da
die Bohrung 93 im Stopfen 92 mit Atmosphäre verbunden ist, wird auf die zweite Wirkfläche
98 in der zweiten Ventilkammer 99 keine Kraft ausgeübt. In dieser Stellung des ersten
Steuerschiebers 87 gibt die obere Ringdichtung 107 des ersten Steuerschiebers 87
die Verbindung der Ringnut 109 des Ventilkörpers 85 zur Bohrung des
Ventilkörpers
frei, so daß sich der Druck der Druckmittelquelle über- diese Ringnut und die radiale
Nut 110 in der dritten Ventilkammer 111 aufbauen und gegen die größere Wirkfläcl1e
112 des zweiten Steuerschiebers 89 wirken kann. Die dadurch hervorgerufene Kraft
sucht den zweiten Steuerschieber 89 nach oben zu bewegen und das Ventilglied 75
gegen die Sitzfläche 76 entgegen dem auf die kleinere Wirkfläche 117 wirkenden Druck
zu drücken.
-
Ilird nun der Abzugbügel 38 nach oben bewegt, so daß sich der Stift
94 ebenfalls nach oben bewegt, hebt die Ringdichtung 102 vom Stopfen 92 ab und stellt
eine Verbindung zwischen der Bohrung des ersten Steuerschiebers 87 und dem axialen
Kanal 103 her, so daß sich ein Druck in der Bohrung 93 des Stopfens 92 aufbauen
kann, zumal die Ringdichtung 104 des Stifts 94 ein Entweichen des Druckmittels verhindert.
Dadurch kann sich dieser Druck über die axiale Bohrung 101 in den zweiten Ventilraum
99 fortpflanzen und wirkt gegen die Wirtkfläche 98 des ersten Steuerschiebers 87.
Die dadurch hervorgerufene SLraft versucht den ersten Steuerschiebers 87 nach oben
zu drücken. Da der Querschnitt der zweiten Wirkfläche kleiner ist als der der Wirkfläche
15 und der Wirkfläche am oberen Ende des ersten Steuerschiebers
bleibt
der erste Steuerschieber weiterhin in seiner Ruhelage. Dadurch ändert sich auch
nichts an der in Fig. 1 angenommenen Stellung des zweiten Steuerschiebers 89.
-
Erst wenn durch Aufsetzen und Bewegen des Eintreibgeräts auf dem Werkstück
eine Drehung der Rolle 30 erfolgt, beginnt das Eintreibgerät zu arbeiten.
-
Kommt eine axiale Bohrung 33 in dusrichtung mit der Düsenöffnung 24,
dann erfolgt eine Entlastung des Drucks im Druckraum 35, da das Druckmittel über
die Bohrung 33 zur Atmosphäre entweichen kann. Da die radiale Bohrung 26 im Steuerkolben
5 einen geringeren Querschnitt aufweist als die Düsenöffnung 24, fließt zwar dauernd
Druckmittel nach, die nachströmende Menge reicht jedoch nicht aus, den Druckabfall
auszugleichen. Dadurch bewegt die Feder 20 den Steuerkolben 5 nach links in Anlage
an den Flansch 7 (siehe Fig. 2). Dadurch ist die Ringnut 17 vom Kanal 37 abgetrennt,
der nun in Verbindung steht mit der Ringnut herrschende Druck 18, so daß der vorher
in der Verbindungsleitung 12/sofort über den Kanal 82 entlftet wird. Dadurch entsteht
auch im Repetierraum 14 ein plötzlicher Druckabfall, der sich über den radialen
Kanal 15 auch zur ersten Ventilkammer 16 fortpflanzt. Dadurch entfällt der auf die
Wirkfläche 18l wirkende Druck und der auf die Wirkfläche
98 wirkende
Druck vermag den resten Steuerschieber 87 nach oben in die in Fig. 2 gezeigte Lage
zu drüken. Die obere Dichtung 107 des ersten Steuerschiebers 87 verschließt in dieser
Stellung den Durchgang von der Bohrung des Ventilkörpers 85 zur Ringnut 109 und
damit zum dritten Ventilraum 111. Dieser wird vielmehr über die radiale Bohrung
110 und die Ringnut 109 über den kanal 118 zur Atmosphäre entlüftet. Dadurch fällt
der auf die Wirkflache 112 wirkende Druck fort und der auf die obere Wirkfläche
117 wirkende Druck vermag den zweiten Steuerschieber 89 nach unten in die in Fig.
2 dargestellte Stelleung zu bewegen. Das Ventilglied 75 gibt den Kanal 72 zum Zylinder
63 frei und verschließt den Ringraum 114, der über die radiale Öffnung 115, die
Ringnut 116 und den Kanal 120 mit Atmosphäre verbunden ist.
-
Im Zylinder 63 baut sich nun der Druck der Druckmittelquelle auf und
treibt den Eintreibkolben 84 nach unten (siehe Fig.2).
-
Mittlerweile wurde das Eintreibgerät weiter über dem Werkstück bewegt
und somit die Rolle 30 weitergedreht, so daß die Düsenöffnung 24 wieder abgesperrt
ist. Dadurch vermag sich plötzlich wiederum ein
sureichender Druck
im Druckraum 35 aufzubauen-, um den Steuerkolben 5 nach rechts entgegen der Wirkung
der Feder 20 zu drucken. Daraufhin baut sich ltXiederum der Druck der Druckmittelquelle
über die Ringnut 17, den Kanal 77 und die Verbindungsleitung 12 in der Repetierkammer
14 auf. Dadurch erfolat auch 5 wiederum ein Druckaufbau in der ersten Ventilkammer
16, der über die Wirkfläche 16a den Steuerschieber 87 nach unten bewegt trotz des
auf die entgegengesetzte Wirkfläche 98 gerichteten Drucks in der zweiten Ventilkammer
99, da der Stift 94 weiterhin in der angehobenen Stellung verbleibt. Denn die Scunme
der Wirkfläche 1Q und der oberen Wirkfläche des ersten Steuerschiebers 87 ist größer
als die Wirkfläche 98. Dadurch erfolgt nun auch ein Druckaufbau in der dritten Ventilkammer
111 über die Bohrung im Ventilkörper 85, die Ringnut 109 und den radialen Kanal
110. Da der Querschnitt der Wirkfläche 112 des zweiten Steuerschiebers 89 größer
ist als der der Wirkfläche 117 am oberen Ende des zweiten Steuerschiebers 89 wird
dieser nach oben bewegt und das Ventilglied 75 legt sich an die Sitzfläche 76 an
und sperrt den Kanal 72 von dem Speicher 71 ab. Das Ventilglied 75 gibt auch den
mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Ringraum 114 frei, so daß beim Rückhub
des Eintreibkolbens 64 die zurückzudrängende Luft über den Kanal 72, den Ringraum
114, die Öffnung
115, die Ringnut 116 und den Kanal 120 entliichen
kann.
-
Die Geschwindigkeit, mit der die Rolle 30 höchstens über das Werkstück
bewegt werden kann, hängt daher von der Geschwindigkeit des Auf- bzw. Abbaus der
Drücke in den Kanälen und Ventilkammern ab. Die Ventilkammern und Kanäle sind jedoch
voluminös auf ein Minimum ausgelegt, so daß Arbeitsgeschwindigkeiten bis 10 Hertz
und darüber erreicht werden, die durchaus den Anforderungen der Praxis gerecht werden.