DE2737327C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein pneumatisches Ein­ treibgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Ein derartiges pneumatisches Eintreibgerät ist aus der DE-PS 26 04 287 bekannt. Dieses pneumatische Ein­ treibgerät weist ein Ventil auf, das sich geradlinig zwischen voreingestellten Grenzen bewegen kann, um die Zuführung von Druckluft an den Kolben zu ermöglichen bzw. zu sperren. Derartige Eintreibgeräte werden mit einem Luftdruck betrieben, der 14 bar überschreiten kann. Während des Betriebs des Eintreibgerätes kann sich der Druck dynamisch ändern und er ändert sich in unterschiedlicher Weise für die einzelnen Teile des Ge­ rätes. Da das Ventil eine Grundplatte und eine zylin­ derseitige elastische Abdeckung aufweist, kann zwischen diesen Teilen eine Entschichtung auftreten, da die Grenz­ fläche zwischen der Grundplatte und der elastischen Ab­ deckung den sich dynamisch ändernden Druckbedingungen ausgesetzt ist. Die auf den freiliegenden Teil der aus der Grundplatte und der elastischen Abdeckung gebildeten Stirnplatte einwirkende Druckluft bewirkt, daß die ela­ stische Abdeckung von der Grundplatte fortgedrückt wird. Diese Entschichtungswirkung wurde beim Betrieb von pneu­ matischen Eintreibgeräten dieser Art selbst dann beobach­ tet, wenn die elastische Abdeckung an der metallischen Grundplatte angeformt oder angeklebt war oder wenn sie hieran mit Hilfe von Schrauben befestigt war. Weil weiterhin der Luftdruck in ungleichförmiger Weise an dem freiliegenden Teil der Stirnplatte ein­ wirken kann, kann die Entschichtungswirkung lediglich an einem Punkt oder an einer Anzahl von Punkten ent­ lang der Stirnplatte auftreten. In jedem Fall wird ver­ hindert, daß das Ventil fest an dem Zylinder zur Anlage kommt und eine wirksame Abdichtung ergibt. Hierdurch wird entweder der Wirkungsgrad des Eintreibgerätes ver­ ringert oder es kommt zu einem vollständigen Ausfall des Eintreibgerätes. In der Ruhestellung des Ventils, d. h. unter Abdichtung gegenüber dem Zylinder wird wei­ terhin der Kolben durch die seiner Unterseite zugeführte Druckluft gegen die Außenoberfläche der Abdeckung ge­ drückt. Wenn das Eintreibgerät dann betätigt wird und das Ventil sich in die entgegensetzte Endstellung sei­ nes Hubes bewegt, um die Zuführung von Druckluft an die obere Kolbenoberfläche zu ermöglichen, kann die natür­ liche Abdichtung, die durch die enge Berührung zwischen der Außenoberfläche der elastischen Abdeckung und der oberen Kolbenoberfläche gebildet wird, bewirken, daß der Kolben an der Stirnplatte anhaftet. Wenn ein der­ artiges Anhaften auftritt, wird der Kolben mit dem sich nach oben bewegenden Ventil aus dem Zylinder herausge­ saugt und er kann seinen Arbeitshub nicht ausführen. Da­ mit wird einerseits die Wirkungsweise des Eintreibgerä­ tes unbestimmt und andererseits wirken starke Entschich­ tungskräfte auf die elastische Abdeckung ein, die eben­ falls zu einer Trennung der Abdeckung von der Grundplat­ te führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pneuma­ tisches Eintreibgerät der eingangs genannten Art der­ art zu verbessern, daß eine durch den Betrieb verur­ sachte Trennung der Abdeckung von der Grundplatte ver­ mieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Eintreib­ gerätes wird eine durch den Betrieb verursachte Trennung der Abdeckung von der Grundplatte sicher vermieden, weil der sich dynamisch ändernde Luftdruck nicht mehr an die Grenzschicht zwischen der Abdeckung und der Grundplatte gelangen kann. Weiterhin wird eine unerwünschte Bewegung des Kolbens zusammen mit der Bewegung des Ventils dadurch vermieden, daß ein Luftspalt zwischen diesen Teilen aus­ gebildet wird, so daß auch der Kolben keine Entschich­ tungswirkung mehr auf die elastische Abdeckung ausübt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Teil der Ausführungsform des pneumatischen Eintreibgerätes,

Fig. 2 Einzelheiten der Ausführungsform nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

In den Zeichnungen ist in Fig. 1 ein Teil eines pneu­ matischen Eintreibgerätes in Form eines Druckluft-Na­ gelgerätes dargestellt, wobei dieses Eintreibwerkzeug dem Eintreibwerkzeug gemäß der DE-PS 26 04 287 ähnlich ist. Ein bewegliches Ventilteil 10 ist in der Ruhestel­ lung in Berührung mit der oberen Stirnfläche eines Zy­ linders 58 dargestellt, in dem ein beweglicher Kolben 60 angeordnet ist. Der untere Teil des Ventilteils 10 ist gleitend in einer zylindrischen Bohrung 12 angeordnet. Der obere Abschnitt des Ventilteils schließt einen zy­ lindrischen Flansch 14 ein, der gleitend in einer zylindrischen Gegenbohrung 16 ge­ führt ist.

Der untere Teil des Ventilteils ist durch eine zylindrische Wand 18 gebildet, die koaxial und mit Abstand von einer in der Mitte angeordneten Säule 20 angeordnet ist, die eine Axialboh­ rung 22 einschließt. Es ist zu erkennen, daß der größte Teil des Ventilteils 10 weitgehend hohl ausgebildet ist, um eine geringe Massenträgheit und ein schnelles Ansprechen im Betrieb zu erzielen. Das Ventilteil 10 schließt weiterhin eine zylin­ drische Verlängerung 24 ein, die gleitend in einem zylindrischen Hohlraum 26 angeordnet ist. Der Hohlraum endet in einer Dich­ tungsplatte 28, die mit der oberen Oberfläche 30 der Verlän­ gerung 24 in Berührung kommen kann, um die obere Grenze des axialen Weges oder Hubs des Ventilteils festzulegen.

Wie es am bestehen aus Fig. 2 zu erkennen ist, die bestimmte Teile der Ausführungsform in auseinandergezogener Form zur Erzielung einer größeren Deutlichkeit zeigt, endet das Ventilteil in einer Stirnplatte, die allgemein mit der Bezugs­ ziffer 32 bezeichnet ist. Die Stirnplatte umfaßt eine relativ steife Grundplatte 34 und eine elastische Abdeckung 36. Bei einer be­ vorzugten Ausführungsform kann ein Metallkern verwendet werden, der teilweise von einer Abdeckung umgeben ist, die aus einem Polyurethanmaterial besteht, das an der Grundplatte angeformt ist. Die Grundplatte 34 weist eine allgemein scheibenförmige Form auf und schließt einen einstückig ausgebildeten koaxialen Vorsprung 37 mit geringerem Durchmesser ein, der in Richtung auf das Innere des Ventilteils 10 vorspringt. Der sich über die zylin­ drische Oberfläche des Vorsprunges 37 hinaus erstreckende Teil der Grundplatte bildet auf diese Weise einen am Umfang verlaufenden Flansch 38 und eine Ausnehmung 40 wird zwischen dem Flansch und dem Vorsprung ausgebildet.

Wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist, umgibt die ela­ stische Abdeckung 36 lediglich die äußere Oberfläche 42 (die Oberfläche, die auf den Kolben 60 gerichtet ist), sowie den Flansch 38. Die Abdeckung 36 endet in der Ausnehmung 40, in der sie an der zylindrischen Oberfläche des Vorsprunges 37 anliegt, um eine gemeinsame koplanare Oberfläche mit der inneren Oberfläche 44 der Grundplatte zu bilden.

Eine Hohlschraube 46 ist in den unteren mit Innengewinde ver­ sehenen Teil der in der Mitte angeordneten Säule 20 einge­ schraubt, wobei die Bohrung der Schraube mit der Axialbohrung 22 der Säule in Verbindung steht. Die Schraube 46 hält eine Unterlegscheibe 50 gegen die Stirnplatte 32 fest, um diese an dem Ventilteil 10 zu befestigen. Es ist zu erkennen, daß der Kopf der Schraube 46 glatt mit der freiliegenden Oberfläche der Unterlegscheibe 50 abschließt, wobei die letztere kon­ zentrisch auf der Außenoberfläche 52 der Abdeckung 36 ange­ ordnet ist.

Der Kantenteil der Stirnplatte 32 steht mit einer Innenaus­ nehmung 64 der zylindrischen Wand 18 des Ventilteils in Ein­ griff. Während die untere die Ausnehmung umgrenzende Ober­ fläche 65 parallel zur Achse des Ventilteils verläuft, ist zu erkennen, daß die obere die Ausnehmung umgrenzende Ober­ fläche 66 gegenüber dieser Achse gewölbt ist. Die weiterhin die Ausnehmung bildende Endoberfläche 67 erstreckt sich senk­ recht zu dieser Achse.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Wölbung oder Abschrä­ gung von 5° gegenüber der Vertikalen verwendet, so daß der Außendurchmesser der Stirnplatte 32 größer als der Innendurch­ messer der Ausnehmung 64 an deren schmalstem Punkt ist. Um die Stirnplatte in die Ausnehmung einzusetzen, muß sich die elastische Abdeckung 36 an die Oberflächen 65 und 66 anpassen. Der untere Teil der Abdeckung 36 wird in Radialrichtung durch die Oberfläche 65 der Innenausnehmung zusammengedrückt und als Folge hiervon dehnt sich der höher gelegene Teil der Ab­ deckung in Radialrichtung aus, so daß er die Form der Ober­ fläche 66 der Innenausnehmung annimmt und fest mit dieser in Eingriff steht. Ein weiteres Ergebnis besteht darin, daß der Rand der Stirnplatte gegen die Oberfläche 67 der Innenaus­ nehmung gedrückt wird, so daß der die Ausnehmung 40 ausfül­ lende Teil der Abdeckung 36 gegen eine Trennung von der Grundplatte 34 geschützt ist.

Die Außenoberfläche 52 der Abdeckung 36 ist konzentrisch aus­ genommen, um eine erhabene am Umfang verlaufende Lippe 54 an der Abdeckung 36 zu bilden. Die Lippe 54 endet in einer Dich­ tungsoberfläche 56 senkrecht zur gemeinsamen Achse und diese Dichtungsoberfläche kann elastisch mit der Kante des Zylin­ ders 58 in Eingriff kommen. Es ist somit zu erkennen, daß die nach außen hin freiliegende Oberfläche der zusammengesetzten Stirnplatte nicht die Grenzfläche zwischen der Grundplatte und der Abdeckung freilegt. Als Folge hiervon können weder statische noch sich dynamisch ändernde Hochdruckzustände, die während des Betriebes des Eintreibgerätes auftreten können, die Abdeckung 36 von der Grundplatte 34 trennen. Daher liegt die elastische am Um­ fang verlaufende Dichtungsoberfläche 56, die flach geschliffen sein kann, um sicherzu­ stellen, daß sie senkrecht zur gemeinsamen Achse verläuft, immer in richtiger Weise an der Kante des Zylinders 58 an, und zwar selbst bei wiederholten Betätigungen des Ventilteils 10.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Unterleg­ scheibe 50 eine Dicke auf, die die Höhe der am Umfang ver­ laufenden Lippe 54 übersteigt. Daher stellt die Unterlegscheibe zusammen mit dem koaxialen Vorsprung 51 auf der oberen Kolben­ oberfläche 62 sicher, daß diese Oberfläche immer im Abstand von der Außenoberfläche 52 der Abdeckung 36 gehalten wird. Vorzugsweise wird ein Abstand von zumindest 0,8 mm zwischen diesen Oberflächen aufrechterhalten.

Das Vorhandensein des Luftspaltes verhindert die Ausbildung einer natürlichen Abdichtung zwischen der Oberfläche 62 und den Oberflächen 52 und 56. Wenn die nach oben gerichtete Be­ wegung des Ventilteils 10 bei Betätigung des pneumatischen Eintreibgerätes erfolgt, bleibt der Kolben 60 in der Betriebs­ stellung in dem Zylinder 58. Daher bleibt im Gegensatz zur Betriebsweise bekannter Eintreibgeräte, bei denen der Kolben gelegentlich aus dem Zylinder herausgesaugt wurde, wenn sich das Ventilteil in die obere Stellung bewegt, der Kolben der beschriebenen Ausführungsform immer in der Bereitschaftsstellung in der dargestellten Stellung. Entsprechend wird die Zuver­ lässigkeit des pneumatischen Eintreibgerätes beträchtlich ver­ bessert.

Es ist aus der vorstehenden Beschreibung zu erkennen, daß eine Vielzahl von Abänderungen an dem beschriebenen Ausführungsbei­ spiel vorgenommen werden kann. So sind verschiedene Anordnungen mög­ lich, um einen ausreichenden Luftspalt zwischen der äußeren Oberfläche 52 der Abdeckung und der oberen Kolbenoberfläche 62 sicherzustellen. Beispielsweise kann die Höhe entweder der Unterlegscheibe 50 oder des Vorsprunges 51 allein ohne den anderen Teil so ausgewählt werden, daß sich der gewünschte Luftspalt ergibt.

Weiterhin können verschiedene Materialien für die elastische Abdeckung sowie für die relativ steife Grundplatte der Stirnplatte verwendet werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Grundplatte aus einer Metallscheibe und die Abdeckung verwendet ein zähes jedoch elastisches Polyurethanmaterial. Die Polyurethanabdeckung ist vorzugsweise an dem Metallkern angeformt, doch können auch andere Befestigungsmöglichkeiten, wie z. B. das Kleben oder die Verwendung von Befestigungsschrau­ ben ohne weiteres verwendet werden. In gleicher Weise können, obwohl eine hohle Metallschraube zur Befestigung der Unterleg­ scheibe 50 an dem Ventilteil 10 gezeigt und beschrieben wurde, andere Befestigungseinrichtungen wie z. B. eine Gewindebüchse verwendet werden.

Die beschriebenen und dargestellten Abmessungen stellen ledig­ lich Beispiele dar und es können beispielsweise unterschied­ liche Winkel für die gewölbte oder abgeschrägte Oberfläche der Innenausnehmung 64 verwendet werden. In gleicher Weise können verschiedene Abstände zwischen der Stirnplattenober­ fläche 52 und der Kolbenoberfläche 62 bei in Ruhestellung befindlichem Ventilteil 10 verwendet werden.

Obwohl ein hohles Ventilteil 10 aus Gründen einer nie­ drigen Massenträgheit und einer hohen Beweglichkeit bevorzugt wird, können selbstverständlich auch andere Formen von Ventilteilen verwendet werden.

Claims (3)

1. Pneumatisches Eintreibgerät mit einem Zylinder, mit einem in dem Zylinder angeordneten Kolben, der sich bei Zuführung von Druckluft in das Innere des Zylinders bewegt, und mit einem koaxial zu dem Zylinder angeordneten axial beweglichen Ventil, das aus einem Ventilteil und aus einer Stirnplatte besteht, die auf der Stirnfläche einer zylindrischen Wand des Ventilteiles aufliegt und durch eine Grundplatte und eine zylinderseitige elastische Abdeckung gebildet ist, deren Dichtungsoberfläche sich senkrecht zur Achse des Ventilteils erstreckt und eine luftdichte Abdichtung gegenüber dem Zylinder bildet, und mit einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Stirnplatte an dem Ventilteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (34) einen Vorsprung (37) und einen Flansch (38) aufweist, der eine am Umfang verlaufende Ausnehmung auf der auf das Ventilteil (10) gerichteten Seite der Stirnplatte (32) bildet, daß die elastische Abdeckung (36) auf die Grundplatte (34) aufgeformt ist und die zylinderseitig Oberfläche der Grundplatte (34) sowie den Flansch (38) umgibt und die Ausnehmung (40) ausfüllt, daß die Außenoberfläche der Abdeckung (36) in der Mitte ausgenommen ist und eine Vertiefung (52) und eine ringförmige Dichtungsoberfläche (56) bildet und daß eine Unterlegscheibe (50) in der Vertiefung (52) angeordnet ist, die sich über die Dichtungsoberfläche (56) in Axialrichtung hinauserstreckt und an dem Ventilteil durch die Befestigungseinrichtung (46) befestigt ist.

2. Pneumatisches Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlegscheibe (50) eine Öffnung aufweist, die den Kopf einer die Befestigungseinrichtung bildenden Hohlschraube (46) glatt abschließend mit der Unterlegscheibe (50) aufnimmt, und daß sich der Schaft der Hohlschraube (46) durch die Unterlegscheibe (50), die Abdeckung (36) und die Grundplatte (34) in das Ventilteil (10) erstreckt.

3. Pneumatisches Eintreibgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Wand (18) in einer Innenausnehmung (64) endet, die eine gewölbte Oberfläche (66) einschließt, die sich in Richtung auf das zylinderseitige Ende des Ventilteils auf einen Durchmesser verjüngt, der kleiner ist als der nicht zusammengedrückte Außendurchmesser der Abdeckung (36), und daß der Teil der Abdeckung (36), der den Flansch (38) umgibt, mit Preßsitz in der Innenausnehmung (64) angeordnet ist.