DE3347605A1

DE3347605A1 - Pneumatisches werkzeug

Info

Publication number: DE3347605A1
Application number: DE19833347605
Authority: DE
Inventors: Keiziro Tokyo Murayama; Mitsuhiro Takatsuru; Toshio Yamada
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1985-07-18
Anticipated expiration: 2003-12-31
Also published as: DE3347605C2; US4736879A

Description

Pneumatisches Werkzeug

B e s c h r e_i b_u η g

Die Erfindung bezieht sich auf ein pneumatisches Werkzeug mit einem Druckverstärker oder -wandler zum weiteren Komprimieren von von einer Druckluftquelle gelieferter Druckluft, sowie mit einem von der hochkomprimierten Luft beaufschlagten Treibkolben zum Einschlagen von Nägeln, Nieten oder ähnlichen Befestigungselementen in eine harte Unterlage etwa aus Beton, Stahl od. dergl..

Bekannt ist bereits ein pneumatisches Werkzeug, bei welchem von einer Druckluftquelle gelieferte Druckluft dazu verwen-

det wird, einen Kolben vorzutreiben, welcher seinerseits einen Nagel, ein Niet od. dergl. in eine Unterlage einschlägt. Ein in neuerer Zeit vorgeschlagenes pneumatisches Werkzeug ist mit einem Druckverstärker versehen, welcher dazu dient, den Druck der Druckluft auf einen Sekundärdruck für den Vortrieb des Kolbens zu erhöhen.

Bei diesem bekannten pneumatischen Werkzeug verwendet der Druckverstärker die von der Druckluftquelle gelieferte Druckluft dazu, atmosphärische Luft auf den genannten

Sekundärdruck zu komprimieren, wobei die für einen Vortrieb des Treibkolbens benötigte hochkomprimierte Luft durch eine einmalige Betätigung des Druckverstärkers erzeugt wird. Demzufolge baut der Druckverstärker unvermeidlich sehr groß und erschwert dadurch die Handhabung des Werkzeugs. Dar- ° über hinaus ist das Werkzeug trotz des Primärantriebs mit weniger stark verdichteter Druckluft nicht ausreichend sicher.

Ein Ziel der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Pneumatischen Werkzeugs mit einem Druckverstärker, welcher bei kleinen Abmessungen jederzeit eine ausreichende Menge an hochkomprimierter Luft für das Einschlagen von Befestigungselementen liefert.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines pneumatischen Werkzeugs mit einem Druckverstärker, welcher den Druck von von einer Druckluftquelle gelieferter Druckluft auf einen Sekundärdruck erhöht.

Noch ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines pneumatischen Werkzeugs mit einem Druckverstärker, welcher mit einem äußerst hohen Wirkungsgrad arbeitet.

Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines pneumatischen Werkzeugs mit einem Steuermechanismus, welcher einen Druckverstärker derart steuert, daß der von diesem gelieferte Druck einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung eines pneumatischen Werkzeugs mit einem Ablaßventil zum Ablassen von hochkomprimierter Luft aus dem Werkzeug nach jeder Betätigung desselben für das Einschlagen eines Befestigungselements .

Außerdem bezweckt die Erfindung die Schaffung eines pneumatischen Werkzeugs, bei welchem ein sogenannter Kontaktschuß ausgeschlossen ist, d.h. also das Auslösen der Betätigung des Werkzeug durch bloßes Ansetzen der Mündung an einer Unterlage bei vorzeitig betätigtem Abzug.

Noch ein Ziel der Erfindung ist schließlich die Schaffung eines pneumatischen Werkzeugs zum sicheren Einschlagen von Befestigungselementen in eine Unterlage ohne die Gefahr von Blindschüssen.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnugn erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines pneumatischen Werkzeugs in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2a, b und c Schnittansichten eines in Fig. 1 mit P1

bezeichneten Teils des Werkzeugs,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Einrichtung zum Verbessern

des Wirkungsgrads eines Druckverstärkers, 5

Fig. 4 eine Schnittansicht einer in Fig. 1 mit P2 bezeichneten Einrichtung zum Einstellen eines Sekundärdrucks,

Fig. 5 eine grafische Darstellung der zeitlichen Druckverlaufe im Druckverstärker,

Fig. 6 eine Schnittansicht eines in Fig. 1 mit P3 bezeichneten Ablaßventils,

Fig. 7a und 7b schematisierte Darstellungen der Wirkungsweise eines Auslöseventils und eines in Fig. M mit ?k bezeichneten Hauptventils,

Fig. 8a und 8b schematisierte Darstellungen der Wirkungsweise einer in Fig. 1 mit P5 und P6 bezeichneten Sicherheitseinrichtung,

Fig. 9 eine Schrägansicht einer in Fig. 1 mit P7 bezeichneten Zuliefervorrichtung für Befestigungselemente, 25

Fig. 10 eine Vorderansicht der in Fig. 9 dargestellten Zuliefervorrichtung und

Fig. 11 und 12 Ansichten im Schnitt entlang der Linie X-X bzw. Y-Y in Fig. 10.

Ein in Fig. 1 dargestelltes pneumatisches Werkzeug A enthält einen Treibkolben 3 mit einem Schaft 2 zum Einschlagen eines Nagels 1, eines Niets od. dergl. in eine Unterlage etwa aus Beton od. dergl.. Der Kolben 3 ist längsverschieb- lich in einem Zylinder 4 geführt, neben welchem eine Druckkammer 5 angeordnet ist. Eine zwischen der Druckkammer 5 und dem Zylinder 4 vorgesehene Hauptventilanordnung 7 ist

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mittels einer Abzugsventilanordnung 70 betätigbar und steuert die Strömungsverbindung zwischen der Druckkammer und

. dem Zylinder. Zum pneumatischen Werkzeug A gehört ferner ein Druckverstärker 6, welcher von einem Kompressor oder einer sonstigen Druckluftquelle mit Druckluft gespeist ist und seinerseits die Druckkammer 5 mit einem höheren Druck speist. Der Vortrieb des Kolbens 3 erfolgt mittels von der Druckkammer 5 in den Zylinder 4 geleiteter Druckluft. Das pneumatische Werkzeug A enthält ferner eine Sekundärdruck-Einstellvorrichtung 7, welche den Druckverstärker 6 derart steuert, daß der von ihm erzeugte Druck einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet. Außerdem umfaßt das Werkzeug A ein Ablaßventil 8 für die Druckentlastung des Druckkammer nach jeder Betätigung zum Einschlagen von Befestigungselementen, eine Zuliefervorrichtung 80 für Befestigungselemente sowie verschiedene Sicherheitseinrichtungen zur Verhütung von Kontakt- und Blindschüssen.

Im folgenden seien der Strömungsweg der Druckluft innerhalb des pneumatischen Werkzeugs A sowie die Wirkungsweise des Werkzeugs kurz anhand von Fig. 1 erläutert.

Von einer Druckluftquelle gelieferte Druckluft wird zunächst dem Druckverstärker 6 zugeführt, welcher den Druck der Druckluft erhöht und diese dann zur Speicherung an die Druckkammer 5 abgibt, übersteigt dabei der Druck der von dem Druckverstärker 6 weiter komprimierten Druckluft einen voreingestellten Wert, so spricht die Sekundärdruck-Einstellvorrichtung 7 an und setzt den Druckverstärker 6 still.

Die in der Druckkammer 5 gespeicherte hochkomprimierte Druckluft wird nach Bedarf zum Einschlagen eines Befestigungselements verwendet. Nach dem Einschlagen des Befestigungselements tritt das Ablaßventil 8 in Tätigkeit, um die nocht in der Druckkammer 5 vorhandene Druckluft aus dem Werkzeug ins Freie entweichen zu lassen.

Zura Gebrauch des pneumatischen Werkzeugs A wird zunächst von Hand die Zuliefer-Vorrichtung 80 betätigt, um ein Befe-

stigungselement 1 in eine vorbestimmte Stellung vorwärts des Treibkolbens 3 zu bringen. Im Zusammenhang mit diesem Handgriff wird ein Sicherheitsventil 94 aktiviert, um einen Expansionszylinder 91 eines Kontaktglieds 68 am vorderen Ende des Werkzeugs A über das Auslöseventil 70 und das Sicherheitsventil 94 mit Druckluft aus der Druckkammer 5 zu speisen· und dadurch das Kontaktglied 68 auszustrecken. Wird dann das Rontaktglied 68 unter Druck an einer Unterlage angesetzt, so wird über den Expansionszylinder 91 ein Servoventil 81 betätigt, welches daraufhin die Strömungs-. verbindung zwischen dem Auslöseventil 70 und dem Hauptventil 71 freigibt. Bei anschließender Betätigung des Auslöseventils 70 von Hand entweicht in einer oberen Kammer eines Hauptventilzylinders enthaltene Druckluft, wodurch das Hauptventil 71 betätigt wird und die Strömungsverbindung zwischen der Druckkammer 5 und dem Hauptzylinder 4 freigibt. Die daraufhin in den Zylinder 4 einströmende Druckluft beaufschlagt den Treibkolben 3 und treibt diesen vorwärts, um das Befestigungselement 1 in die Unterlage einzuschlagen.

Bei Betätigung des Auslöseventils 70 sperrt das Sicherheitsventil 94 die Strömungsverbindung zwischen dem Auslöseventil 70 und dem Expansionszylinder 91 und entlüftet dabei den Expansionszylinder 91, wodurch eine weitere Betätigung des Servoventils 81 dann gesperrt ist. Selbst wenn, daraufhin das Kontaktglied 68 erneut gegen die Unterlage gepreßt oder das Auslöseventil 70 erneut betätigt würde, hätte dies dann keine erneute Betätigung des Werkzeugs A zur Folge.

Nachstehend seien nun die Teile und Baugruppen des vorstehend beschriebenen pneumatischen Werkzeugs A im einzelnen erläutert.

Als Druckluftquelle kann beispielsweise ein für den Betrieb von pneumatischen Werkzeugen gebräuchlicher Kompressor dienen. Wie man in Fig. 2a bis c erkennt, ist der Druckverstärker 6 über einen Einlaß 9 mit der Druckluftquelle ver-

buriden. Der Druckverstärker 6 hat einen Differentialkolben 13 mit einem eine große druckbeaufschlagte Fläche aufweisenden Antriebskolben 11 und einem eine kleinere druckbeaufschlagte Fläche aufweisenden Kompressorkolben 12. Die Beiden Kolben 11 und 12 sind über eine Kolbenstange 10 starr miteinander verbunden und verschieblich in einem einen größeren Durchmesser aufweisenden Antriebszylinder bzw. einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Kompressionszylinder 15 geführt. Zum Druckverstärker 6 gehören ferner ein jeweils nahe dem oberen und dem unteren Totpunkt durch die Kolbenstange 10 betätigbares Steuerventil 16 und ein Umschaltventil 17, welches den Zylinder 14 abwechselnd mit der Druckluftquelle und mit der freien Atmosphäre verbindet. Das Umschaltventil 17 wird in Abhängigkeit von der Betätigung des Steuerventils 16 durch einen Steuerdruck betätigt, so daß Druckluft für die Beaufschlagung des Antriebskolbens 11 abwechselnd in den Zylinder 14 ein- und aus ihm ausströmt, wodurch der Differentialkolben 13 in eine hin und her gehende Bewegung versetzt wird.

Der Differentialkolben 13 ist in Längsrichtung von einer Bohrung 18 durchsetzt, welche ständig mit der von der Druckluftquelle gelieferten primären Druckluft gespeist ist. Ein in eine Öffnung 19 des Kompressionskolbens 12 eingesetztes Rückschlagventil 20 verhindert den Rückstrom der an diesem Ende aus der Bohrung 18 austretenden Druckluft. Der Kompressionszylinder 15 ist über eine ein weiteres Rückschlagventil 22 enthaltende Auslaßkammer 21 mit der Druckkammer strömungsverbunden.

Wie man in Fig. 2a erkennt, hat das Steuerventil 16 zylindrische Form und ist unter dem Antrieb durch die Kolbenstange 10 hin und her verschieblich in einer Steuerventilkammer 23 geführt. Das obere Endstück des Steuerventils 16 trägt drei übereinander angeordnete Dichtungsringe 24, 25 und 26. Zwischen dem mittleren und dem unteren Dichtungsring 25 bzw. 26 hat das Steuerventil 16 einen Luftdurchlaß 31 für die Betätigung des Umschaltventils 17, und unterhalb

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des unteren Dichtungsrings 26 eine Primärluftbohrung 32. Der Durchlaß 31 für die Betätigung des Umschaltventils 17 hat einen sehr kleinen Durchmesser, so daß die ihn durchströmende Luftmenge begrenzt ist. An der Innenwand hat das Steuerventil 16 einen Vorsprung 30 für den Angriff einer oberen und einer unteren Stufe 33 bzw. 34 der Kolbenstange 10, so daß das Steuervenntil 16 den hin und her gehenden Bewegugnen der Kolbenstange 10 mit einem gewissen Verzug folgt.

Die Steuerventilkammer 23 ist mit der Druckluftquelle verbunden und daher immer mit der Primärdruckluft gefüllt. Sie hat einen mit der freien Umgebung strömungsverbundenen Auslaß 35 sowie einen ersten und einen zweiten Durchlaß 37 bzw. 38, .welche mit einer oberen Kammer 40 einer Umsteuerkammer 36 bzw. mit der Kammer 36 selbst in Strömungsverbindung stehen.

Das Umschaltventil 17 ist koaxial mit dem Steuerventil 16 hin und her beweglich in einer außerhalb der Steuerventilkammer· 23 vorgesehenen Ringkammer 36 angeordnet. Diese ringförmige Umsteuerkammer 36 hat mit der Steuerventilkammer 23 strömungsverbundene erste und zweite Durchlässe 37 bzw. 38 und einen in der freien Atmosphäre ausmündenden Auslaß 39. Durch eine die Umsteuerkammer 36 mit dem Antriebszylinder 14 verbindende Öffnung 41 hindurch ist die untere Endfläche des Umschaltventils 17 ständig von dem in dem Antriebszylinder 14 herrschenden Druck beaufschlagt.

Das Steuerventil 16 ist so ausgebildet, daß der Dichtungsring 25 den Durchlaß 31 für die Betätigung des Umschaltventils 17 verschließt und und die obere Kammer 40 der Umschaltventilkammer 36 über den Durchlaß 37 und eine Bohrung 35 mit der freien Umgebung strömungsverbunden ist, wenn sich der Differentialkolben 13 in der in Fig. 2a gezeigten unteren Totpunktstellung befindet. In der in Fig. 2c gezeigten oberen Totpunktstellung des Kolbens 13 verschließt der Dichtungsring 25 dagegen de zur freien Atmosphäre führende

Bohrung 35, während die Steuerventilkammer 23 über die Bohrung 31 und den ersten Durchlaß 37 mit der Umschaltventilkammer 40 strömungsverbunden ist. Der Primär-Drucklufteinlaß 32 ist immer mit dem zweiten Durchlaß 38 verbunden. Das Umschaltventil 17 ist so ausgebildet, daß es in der. oberen Totpunktstellung des Kolbens 13 den zweiten Durchlaß 38 absperrt und über die Öffnung 41 und den Auslaß 39 eine Strömungsverbindung zwischen dem Antriebszylinder 14 und der freien Atmosphäre herstellt, während es in der unteren Totpunktstellung des Kolbens 13 den Auslaß 39 schließt und über die Öffnung 41 und den zweiten Durchlaß 38 eine Strömungsverbindung zwischen der Steuerventilkammer 23 und dem Antriebszylinder 14 herstellt.

Der vorstehend beschriebene Druckverstärker 6 arbeitet folgendermaßen:

Wenn sich der Differentialkolben 13 aus seiner oberen Endstellung um ein bestimmtes Stück abwärts bewegt hat, kommt die obere Stufe 33 der Kolbenstange 10 in Anlage am Vorsprung 30 des noch in seiner oberen Endstellung verharrenden Steuerventils 16 und nimmt dieses bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens 13 in seine untere Endstellung in die in Fig. 2a dargestellte untere Endstellung mit. Bei dieser Abwärtsbewegung des Steuerventils 16 bewegt sich der mittlere Dichtungsring 25 über den ersten Durchlaß 37 hinweg, so daß dieser über einen vom oberen und vom mittleren Dichtungsring 24 bzw. 25 begrenzten Raum 27 mit der freien Atmosphäre in Strömungsverbindung kommt und die in der oberen Kammer 40 der Umschaltventilkammer 36 enthaltene Luft schnell entweichen kann, wodurch der Druck in der oberen Kammer 40 schnell abfällt und die obere Stirnfläche des Umschaltventils 17 dann von einem verringerten Druck beaufschlagt ist. Da andererseits die untere Stirnfläche des Umschaltventils 17 von dem im Antriebszylinder 14 herrsehenden Druck beaufschlagt istj verschwindet der bisher vorhandene Druckausgleich zwischen der oberen und der unteren Stirnfläche des Umschaltventils 17, so daß dieses sich aufwärts bewegt. Die zur. freien Atmosphäre führende Boh-

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rung 35 und der erste Durchlaß 37 haben jeweils einen ausreichend großen Durchmesser, daß die Luft aus der oberen Kammer 40 der Umschaltventilkammer 36 schnell entweichen kann. Daraus ergibt sich eine schnelle Betätigung des Umschaltventils 17 zum Umsteuern des Differentialkolbens 13 von seinem abwärts gerichteten Arbeitshub auf den Rückwärtshub.Am Ende der Bewegung des Umschaltventils 17 in seine obere Endstellung ist der Antriebszylinder 14 mit dem Auslaß 38 strömungsverbunden, so daß die im Antriebszylinder 14 enthaltene Luft über den Auslaß 39 entweichen kann und sich daher der Druck im Antriebszylinder 14 verringert, bis der Antriebskolben 11 nur noch von atmosphärischem Druck beaufschlagt ist. Da im Gegensatz dazu die Stirnfläche des Kompressionskolbens 12 immer wenigstens von dem primären Luftdruck beaufschlagt ist, kehrt sich das Verhältnis der die beiden Kolben 11 und 12 des Differentialkolbens 13 beaufschlagenden Drücke um, so dßa sich der Differentialkolben 13 aus seiner unteren Endstellung aufwärts zu bewegen beginnt. Auf diese Weise wird der Differentialkolben 13 schnell vom Vorwärts- auf den Rückwärtshub umgesteuert .

Während der Aufwärtsbewegung des Differentialkolbens 13 strömt die Primärdruckluft weiterhin durch'den Kompressionskolben 12 hindurch in den Kompressionszylinder 15 ein. Da sich das Volumen des Kompressionszylinders 15 bei der Aufwärtsbewegung des Differentialkolbens 13 stetig vergrößert, sinkt der darin herrschende Druck langsam bis unter den Primärluftdruck ab.

Hat sich der Differentialkolben 13 um ein bestimmtes Stück aufwärts bewegt, so kommt die untere Stufe 34 der Kolbenstange 10 in Anlage am Vorsprung 30 des Steuerventils 16, so daß dieses bei der weiteren Aufwärtsbewegung des KoI-bens 13 in seine obere Endstellung aus seiner unteren Endstellung in die in Fig. 2c gezeigte obere Endstellung mitgenommen wird. Dabei bewegt sich der Dichtungsring 25 über den ersten Durchlaß 37 hinweg, so daß die Betätigung des

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Umschaltventils 17 über den ersten Durchlaß 37 und den Luft-'J υ roh la P. 31 erfolgen kann. Dabei entweicht die in der Steuerventi!kammer 23 enthaltene Primärdruckluft in die Umschaltventilkammer 36, so daß die das Umschaltventil 17 abwärts belastende Kraft aufgrund des Größenunteeschieds zwischen der oberen und der unteren Stirnfläche desselben nun größer ist als die ihn aufwärts belastende Kraft und das Umschaltventil 17 sich daher abwärts bewegt.

Wie man in Fig. 3 erkennt, hat die für die Betätigung des Umschaltventils 17 im Steuerventil 16 geformte Luftdurchlaßbohrung 31 einen ziemlich kleinen Durchmesser, so daß pro Zeiteinheit nur eine relativ kleine Menge der Primärdruckluft in die obere Kammer 40 der Umschaltventilkammer 36 einströmt. Dementsprechend steigt der Luftdruck in der oberen Kammer 40 nur relativ langsam an, so daß das Umschaltventil 17 mit einer gewissen Verzögerung arbeitet. Dadurch verlangsamt sich die Aufwärtsbewegung des Differentialkolbens 13 bzw. die Umsteuerung desselben auf die Abwärtsbewegung, während dabei weiterhin Primärdruckluft in den Kompressionszylinder 15 einströmt, so daß der in diesem herrschende Druck nahezu wieder den Primärluftdruck erreicht.

Bei der folgenden Abwärtsbewegung des Umschaltventils 17 wird der Auslaß 39 geschlossen, während eine Strömungsverbindung zwischen der Steuerventilkammer 23 und dem Antriebszylinder 14 hergestellt wird, so daß die Primärdruckluft nun in den Antriebszylinder 14 einströmt und in diesem den Antriebskolben 11 beaufschlagt. Aufgrund des Unterschieds zwischen den druckbeaufschlagten Flächen des Antriebskolbens 11 und des Kompressionskolbens 12 wird die den Differentialkolben 13 abwärts belastende Kraft damit größer als die ihn aufwärts Belastende, so daß er sich nun wieder abwärts bewegt. Dabei wird die im Kompressionszylinder 15 nahezu unter dem Primärdruck stehende Druckluft durch den Kompressionskolben 12 weiter komprimiert. Die dadurch erzeugte Sekundärdruckluft strömt über die Auslaßkammer 21 in

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die Druckkammer 5 und wird in dieser gespeichert.

In der Folge wird der Differentialkolben 13 in der beschriebenen Weise wiederholt zwischen Rückwärts- und Vorwärtshub umgeschaltet.

Wie vorstehend beschrieben, wird der Vorwärts- und Rück-■ wärtshub des Differentialkolbens 13 des Druckverstärkers 6 durch die Betätigung des Umschaltventils 17 ausgelöst, gefolgt von der verzögerten Betätigung des Steuerventils Das Steuerventil 16 leitet jeweils die nächste Betätigung des Umschaltventils 17 ein, welches seinerseits jeweils den Differentialkolben 13 umsteuert. Da die Umsteuerung des Differentialkolbens 13 vom Rückwärts- auf den Vorwärtshub mit einer gewissen Verzögerung erfolgt, kann eine größere Menge der Primärdruckluft in den Kompressionszylinder 15 einströmen, so daß anschließend eine höhere Verdichtung erzielbar ist. Im Gegensatz dazu erfolgt die Umsteuerung des Differentialkolbens 13 vom Vorwärts- auf den Rückwärtshub sehr schnell, so daß mit dem Druckverstärker 6 eine sehr hohe Leistung erzielbar ist. Da die erzeugte Sekundärdruckluft in der Druckkammer 5 gespeichert wird und nach Bedarf zum Einschlagen eines Befestigungselements abgerufen werden kann, ergibt sich für das Werkzeug A insgesamt eine sehr kompakte Bauweise.

Anhand von Fig. 4 sei nun die Sekundärdruck-Einstellvorrichtung 7 im einzelnen erläutert. Die Vorrichtung 7 hat eine von dem in der Druckkammer 5 herrschenden Druck beaufschlagte Fläche und enthält einen in Abhängigkeit von dem in der Druckkammer 5 herrschenden Druck bewegbaren zweiten Ventilschaft 43, einen von Hand bewegbaren ersten Ventilschaft 42 und einen Ventilzylinder 44, in welchem sich die beiden Ventilschäfte 42 und 43 gegenüberstehen. Erreicht der in der Druckkammer 5 herrschende Druck einen beliebig einstellbaren Wert, so sperren die zusammenwirkenden Ventilschäfte 42 und 43 den Auslaß des Druckverstärkers 6 ab und setzen diesen damit still.

Der Ventilzylinder 44 enthält in seinem oberen Teil eine Ventilbuchse 45. Diese steht an einem Ende mit der Auslaßbohrung 35 des Druckverstärkers 6 und am anderen Ende mit dem Ventilzylinder 44 in Strömungsverbindung. In einer Seite des Ventilzylinders HH ist eine ir der freien Atmosphäre ausmündende Auslaßbohrung 47 geformt. Ferner hat der Ventilzylinder HH an einem Ende eine nach außen führende Gewindebohrung 48, in welche eine Einstellschraube 49 eingeschraubt ist, und am anderen Ende eine in der Druckkammer 5 ausmündende Bohrung 50.

Anstatt mit der Auslaßbohrung 35 kann die Ventilbuchse auch mit dem Auslaß 39 des Druckverstärkers 6 strömungsverbunden sein.

Der erste Ventilschaft 42 hat ein oberes Endstück 51 mit kreisförmigem Querschnitt, ein Mittelstück 52 mit dreieckigem Querschnitt und ein unteres Endstück 53 mit halbkreisförmigem Querschnitt. Das obere Endstück 51 steht in enger Berührung mit der Innenwand des oberen Teils der Ventilbuchse 45. Zwischen dem Mittelstück 52 und dem unteren Endstück 53 des ersten Ventilschafts 42 und der Innenwand der Ventilbuchse 45 ist ein zu der Auslaßbohrung 35 des Druckverstärkers 6 führender Durchlaß 46 geformt. Durch diesen Durchlaß hindurch wird die über die Auslaßbohrung 35 aus der oberen Kammer 40 des Umschaltventils 17 des Druckverstärkers 6 entweichende Luft in den vorwärts des ersten Ventilschafts 42 liegenden Raum geleitet. Dadurch ist der erste Ventilschaft 42 an seinem unteren Ende ständig vom Primärluftdruck beaufschlagt und somit aufwärts belastet. Durch Ein- und Ausschrauben der Einstellschraube 49 läßt sich der erste Ventilschaft 42 abwärts bzw. aufwärts verstellen.

Der zweite Ventilschaft 43 hat ein zylindrisches unteres Teil 54, ein flanschförmiges Mittelstück 55 und ein rohrförmiges oberes Teil 56, welches dem unteren Endstück 53 des ersten Ventilschafts 42 in der Ventilbuchse 45 gegenüber-

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1 steht, während das untere Teil 54 in der in der Druckkammer 5 ausmündenden Bohrung 50 des Ventilzylinders 44 sitzt. Das rohrförmige obere Teil 56 und das flanschförmige Mittelstück 55 des zweiten Ventilschafts 43 sind von einer Aus-5 laßbohrung 57 durchsetzt. In das offene Ende des rohrförmigen oberen Endstücks 56 ist ein als Dichtung wirksamer Sitz 58 aus Gummi od. dergl. eingesetzt..über die Auslaßbohrung 35 des Druckverstärkers 6 in den Ventilzylinder HH einströmende Luft durchströmt im Normalfall die Durchlaääse 10 HS und 57 und entweicht dann ober die Auslaßbohrung Hl. Da die Stirnfläche des unteren Teils 5H des zweiten Ventilschafts 43 ständig vom in der Druckkammer 5 herrschenden Sekundärluftdruck beaufschlagt ist, ist der zweite Ventilschaft ständig von einer aufwärts gerichteten Kraft belastet 15 Dieser Kraft wirkt eine zwischen dem Flansch 55 und der Ventilbuchse 45 sitzende Druckfeder 59 entgegen, um den zweiten Ventilschaft 43 in seiner unteren Endstellung zu I halten. Bei einem Anstieg des in der Druckkammer 5 herr-

j . sehenden Sekundärdrucks wird der zweite Ventilschaft unter

I 20 Überwindung der von der Feder 59 ausgeübten Belastung aufj wärts bewegt.

ί Die Vorstehend beschriebene Sekundärdruck-Einstellvorrich-

I tung 7 arbeitet folgendermaßen:

] " ■ 25 ^Der erste Ventilschaft 42 ist mittels der Einstellscharube

s 49 von außen einstellbar, während der zweite Ventilschaft

\ 43 in Abhängigkeit von der Höhe des Sekundärluftdrucks

■ bewegbar ist. Solange der erste und der zweite Ventilschaft

I 42 bzw. 43 in gegenseitigem Abstand gehalten sind, besteht

I 30 über die Auslaßbohrung 35, die Durchlässe 46 und 57 und die

1 Auslaßbohrung 47 eine Strömungsverbindung zwischen dem

j Umschätventil 17 des Druckverstärkers 6 und der freien

-j " ■ Atmosphäre, so daß der Druckverstärker 6 arbeitet. Mit dem I stetigen Ansteigen des in der Druckkammer 5 herrschenden

\ 35 Sekundärluftdrucks bewegt sich der zweite Ventilschaft 43 aufwärts, bis er mit seinem Sitz 58 in Anlage am unteren Endstück 53 des ersten Ventilschafts 42 kommt, so daß dann der Durchlaß 57 geschlossen ist. Damit ist der Auslaß des

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Umschaltventils 17 geschlossen, wodurch die Zufuhr der Primärdruckluft zum Antriebskolbens 11 unterbrochen ist, so daß der Differentialkolben 13 zum Stillstand kommt. Durch Verstellen des zum Absperren der Durchlässe 46 und 57 mit dem zweiten Ventilschaft 43 zusammenwirkenden ersten Ventilschafts 42 mittels der Einstellschraube 49 läßt sich der Druck der von dem Differentialkolben 13 erzeugten Sekundärdruckluft beliebig einstellen. Sinkt der Sekundärluftdruck dann unter diesen eingestellten Wert ab, so wird der Auslaß wieder freigegeben und der Druckverstärker 6 nimmt seine Arbeit wieder auf.

Bezeichnet man den Primärluftdruck mit P1 und die druckbeaufschlagten Wirkflächen der beiden Kolben 11 und 12 des Differentialkolbens 13 mit S1 bzw. S2, so läßt sich der höchste erreichbare Sekundärluftdruck durch die

Beziehung _ςι

Pm = P1 χ |j

ausdrücken.

In Abhängigkeit von der Höhe des Primärluftdrucks P1 läßt sich der Sekundärluftdruck mittels der Sekundärluftdruck-Einstellvorrichtung 7 durch Betätigung der Einstellschraube 49 bis auf den größtmöglichen Wert Pm einstellen.

Da sich der zweite Ventilschaft'43 proportional dem jeweils vorhandenen Sekundärluftdruck bewegt, läßt sich die Höhe dieses Drucks durch Beobachten der Bewegung des zweiten Ventilschafts 43 beispielsweise relativ zu einer Maßeintei-

30 lung mühelos ablesen.

Fig. 5 zeigt, bezogen auf die Zeit T, die mit dem Druckverstärker 6 erzielbare Erhöhung des Drucks P. Wie man aus dieser Figur entnehmen kann, besteht ein besonderes Merkmal des vorstehend beschriebenen Druckverstärkers 6 darin, daß sein Arbeitszyklus bei Annäherung an den Höchstdruck länger wird. Wird beispielsweise ein Primärdruck in einen vorbestimmten Sekundärdruck Pm umgewandelt, wie durch die Kurve

a in Fig. 5 dargestellt, so ist dazu eine Zeit ti benötigt. Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Sekundärdruck-Einstellvorrichtung 7 läßt sich jedoch, da die Speisung mit einem bereits relativ hohen Primärdruck erfolgt, der gleiche Sekundärdruck in einer weit kürzeren Zeit to erreichen, wie durch die Kurve b in Fig. 5 angedeutet.

Fig. 6 zeigt das in einem die Druckkammer 5 mit der freien Atmosphäre verbindenden Durchlaß angeordnete Ablaßventil 8.

Dieses wird normalerweise durch den Druck der von der Druckluftquelle gelieferten Primärdruckluft geschlossen gehalten. Wird die Zufuhr der Primärdruckluft von der Druckluftquelle abgestellt, so wird das Ablaßventil 8 durch die in der Druckkammer 5 enthaltene Druckluft öffnend betätigt, so daß die Druckluft aus der Druckkammer 5 entweichen kann.

Zu dem Ablaßventil 8 gehört ein Ventilzylinder 61, von welchem aus eine Auslaßbohrung 60 zur freien Atmosphäre führt. Eine vom Boden des Ventilzylinders 61 zur Druckkammer 5 führende Bohrung 62 hat einen kleineren Durchmesser als die Innenwandung 63 des Zylinders 61 selbst, über einen Durchlaß ist der Ventilzylinder mit dem Primärdrucklufteinlaß 9 strömungsverbunden. Entsprechend dem Unterschied

zwischen den Durchmessern des Ventilzylinders 61 und der i
' Bohrung 62 hat ein darin angeordneter, als Differential-

kolben ausgebildeter Ventilkörper ein mit dem Primärdruck

\ beaufschlagbares Teil 8a größeren Durchmessers und ein mit

\ dem Sekundärdruck beaufschlagbares Teil 8b kleineren Durch-

\ 30 messers. Der Ventilkörper 8 ist gleitverschieblich im

Ventilzylinder 61 geführt, so daß sein den kleineren Durchmesser aufweisendes Teil 8b vom Sekundärluftdruck und sein den größeren Durchmesser aufweisendes Teil 8a vom Primär-Luftdruck beaufschlagt ist. Sofern daher das Verhältnis zwischen den druckbeaufschlagten Flächen der beiden Teile . 8a und 8b des Ventilkörpers gleich dem reziproken Verhältnis zwischen den diese Flächen beaufschlagenden Drücken ist, befindet sich der Ventilkörper 8 im Gleichgewichtszustand.

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Ist dagegen das Verhältnis zwischen den druckbeaufschlagten Flächen der beiden Teile 8a und 8b des Ventilkörpers 8 größer als das reziproke Verhältnis zwischen den diese Flächen beaufschlagenden Drücken, so kommt der Ventilkörper 8 aus seinem Gleichgewichtszustand und bewegt sich in Richtung auf sein den kleineren Durchmesser aufweisendes Teil 8b. Die Abmessungen des Ventilzylinders 61 sind daher vorzugsweise so gewählt, daß der Ventilkörper 8 seinen Gleichgewichtszustand erreicht, wenn der in der Druckkammer 5 herrschende Druck den Höchstwert des vom Druckverstärker 6 erzeugbaren Sekundärdrucks erreicht.

Das vorstehend beschriebene Ablaßventil 8 arbeitet folgendermaßen :

Wird nach dem Gebrauch des Werkzeugs A zum Einschlagen von Befestigungselemente!:; die Zufuhr der Primärdruckluft unterbrochen, etwa indem ein Druckluftanschluß 65 des Werkzeugs von der Druckluftquelle gelöst wird, so kann die noch im Werkzeug vorhandene Primärdruckluft entweichen, während die Druckkammer 5 weiterhin Sekundärdruckluft enthält.

Dadurch wird der Unterschied zwischen den den Ventilkörper 8 an beiden Seiten beaufschlagenden Drücken sehr groß, so daß sich der Ventilkörper 8 unter Einwirkung des sein den kleineren Durchmesser aufweisendes Teil 8b beaufschlagenden Sekundärluftdrucks zur Primärdruckseite hin bewegt. Diese Bewegung stellt eine Strömungsverbindung zwischen der Druckkammer 5 und der Auslaßbohrung 60 her, so daß die Sekundärdruckluft aus der Druckkammer 5 ins Freie entweichen kann. Wird dann über den Einlaß 9 des Werkzeugs 9 erneut Primärdruckluft zugeführt und beaufschlagt das den größeren Durchmesser aufweisendes Teil 8a des Ventilkörpers 8, so bewegt sich dieser zur Sekundärdruckseite hin und sperrt damit die Strömungsverbindung zwischen der Druckkammer 5 und der Auslaßbohrung 60, so daß die Druckkammer 5 nun wieder mit der Sekundärdruckluft gefüllt werden kann.

Die vom Druckverstärker 6 erzeugte und in der Druckkammer gespeicherte hochkomprimierte Sekundärdruckluft wird wie im

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1 folgenden beschrieben dazu verwendet, ein Befestigungselement in eine Unterlage einzuschlagen.

Wie in Fig. 11 dargestellt, beginnt das Einschlagen eines 5 Befestigungselements damit, daß man das Befestigungselement 1in ein eine Führung für die Kolbenstange 2 der Treibkolbens 3 darstellendes Mundstück 67 einführt. Durch Andrücken • des parallel zum Mundstück 67 geführten und vorwärts über dieses hervorstehenden Kontaktglieds 68 an eine Unterlage 10 und anschließendes Betätigen eines Abzugs 69 für die Betätigung des Auslöseventils 70 wird dann das Befestigungselement 1 in die Unterlage eingeschlagen.

Das Auslöseventil 70 ist zwischen der Druckkammer 5 und 15 einer oberen Kammer 73 einer Hauptventilkammer 72 angeordnet, in welcher ein Hauptventilkörper 71 hin und her beweglich geführt ist. Das Auslöseventil 70 ist über einen Durchlaß 124 ständig mit der hochkomprimierten Luft aus der Druckkammer 5 gespeist. In der in Fig. 7a gezeigten Ruhe-20 stellung erhält ein Auslöseventilkörper'28 eine Strömungsverbindung für die Zufuhr der hochkomprimierten Luft über einen Durchlaß 84 zur oberen Kammer 73 der Hauptventilkammer 72 aufrecht. Wird durch Betätigung des Abzugs 60 ein jj Ventilschaft 75 niedergedrückt, so wird dadurch die Dich-

I 25 tung zwischen dem Ventilschaft 75 und einer Öffnung 76 eines I Ventilzylinders aufgehoben, so daß die in einer oberen Kam-

I mer 77 des Ventilzylinders vorhandene Luft daraus entwei-

I chen kann* Dadurch wird der Ventilkörper 28 in der Weise

I betätigt, daß er die Strömungsverbindung zwischen den

I 30 Durchlässen 124 und 84 unterbricht und einen Durchlaß·128 1 freigibt, welcher den Durchlaß 84 mit der freien Atmosphäre

f verbindet (Fig. 7b).

I . Solange das Auslöseventil 70 unbetätigt bleibt, befindet

'i 35 sich der Hauptventilkörper 71 in einer Stellung, in welcher

I er einen Treibluftdurchlaß 74 zwischen der Druckkammer 5

I -■""■■ und dem Hauptzylinder 4 geschlossen hält. Bei Betätigung des

% Auslöseventils 70 kann die Druckluft aus der oberen Kammer

73 der Hauptventilkammer 72 entweichen, wodurch sich der Hauptventilkörper· 71 aufwärts bewegt und den Treibluftdurchlaß 74 freigibt, so daß die hochkomprimierte Luft aus der Druckkammer 5 in den Zylinder 4 strömen kann. 5

Nach Freigabe des Abzugs 69 wird der Ventilschaft 75 durch eine Feder 78 zurückgestellt, um die Abdichtung zwischen ihm und der Öffnung 76 des Ventilzylinders wieder herzustellen. Durch die daraufhin in die obere Kammer 77 einströmende hochkomprimierte Luft aus der Druckkammer 5 wird der Ventilkörper 28 dann wieder in die in Fig. Ta gezeigte Ruhestellung zurückgestellt, wobei gleichzeitig der Auslaß 128 wieder geschlossen wird.

Bei Betätigung des Auslöseventils 70 bewegt sich der Hauptventilkörper 71 also aufwärts, um die Strömungsverbindung zwischen der Druckkammer 5 und dem Hauptzylinder 4 freizugeben. Dadurch strömt eine große Menge der hochkomprimierten Luft sehr schnell in den Hauptzylinder 4 und beaufschlagt den Treibkolben 3, so daß dieser vorschnellt und mit seiner Kolbenstange 2 das Befestigungselement 1 in die Unterlage einschlägt.

Nach Freigabe des Abzugs 69 wird die obere Kemmer 73 der Hauptventilkammer 72 erneut über das Auslöseventil 70 mit der hochkomprimierten Luft aus der Druckkammer 5 gespeist, so daß sich der Hauptventilkörper 71 wieder abwärts bewegt und den Treibluftdurchlaß 74 schließt. Die durch den Verbrauch an hochkomprimierter Sekundärdruckluft zum Einschlagen des Befestigungselements bewirkte Verringerung des Sekundärdrucks in der Druckkammer 5 hat zur Folge, daß der Druckverstärker 6 automatisch in Gang gesetzt wird, um den Druck in der Druckkammer 5 wieder aufzufüllen.

Das mit dem Druckverstärker 6 ausgerüstete pneumatische Werkzeug A arbeitet mit einer beträchtlichen Kraft, so daß eine versehentliche Auslösung beträchtliche Gefahren mit sich bringt. Um ein versehentliches Auslösen auszuschließen,

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ist das pneumatische Werkzeug gemäß der Erfindung mit Sicherheitseinrichtungen versehen, welche so ausgebildet sind, daß die Betätigung des Auslöseventils 70 vom Ansetzen des Kontaktglieds 68 an einer Unterlage und außerdem von der Betätigung der Zuliefervorrichtung 80 für die Befestigungselemente abhängig ist.

Die Betätigung des Hauptventilkörpers 71 erfolgt in Abhängigkeit von der Betätigung des Auslöseventils 70. Aus Sicherheitsgründen ist die obere Kammer 73 des Hauptventilzylinders im Normalzustand in direkter Strömungsverbindung mit der Druckkammer 5, wie in Fig. 7a dargestellt. Erst nach Herstellen der Verbindung zwischen der oberen Kammer und dem Auslöseventil 70 ist das Werkzeug A betriebsbereit, wie in Fig. 7b dargestellt. Zum selektiven Verbinden des Hauptventils mit der Druckkammer 5 oder dem Auslöseventil 70 ist ein Sicherungsventil 81 vorgesehen.

Wie man in Fig. 8a und 8b erkennt, hat das Sicherungsventil 20 81 im wesentlichen zylindrische Form. Es ist unter Einwir- \ kung einer Feder 130 in einem Ventilzy]inder 86 auf und ab

[ bewegbar und steuert die Strömungsverbindung zwischen einem

■ zur oberen Kammer 73 des Hauptventilzylinders führenden

j Durchlaß 82 und einem zur Druckkammer 5 führenden Durch-

j "-. 25 laß 83 oder dem zum Auslöseventil 70 führenden Durchlaß

ι . Im in Fig. 8a gezeigten Normalzustand befindet sich das

!; Sicherungsventil 81 in seiner oberen Endstellung, in wel-

;; eher die obere Kammer 73 des Hauptventilzylinders direkt

! ■ mit der Druckkammer 5 strömungsverbunden ist. Wird dann

ί 30 durch Ansetzen des Kontaktglieds 68 an einer Unterlage ein

■ Ventilschaft 85 aufwärts verschoben, so wird dadurch die

zwischen dem Ventilschaft 85 und einem Ventilsitz 86 vor- ' handene Abdichtung aufgehoben, so daß in einer unteren ; Kammer 87 des Ventilzylinders enthaltene Luft durch einen

■\ 35 den Ventilschaft 85 umgebenden Ringspalt hindurch entweichen kann. Dadurch verschwindet der das Sicherungsventil in seiner oberen Endstellung haltende Luftdruck, so daß sich das Ventil 81 in die in Fig. 8b gezeigte untere End-

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stellung bewegen kann. In diesem Zustand ist dann der zur oberen Kammer 73 des Hauptventils führende Durchlaß 82 mit dem zum Auslöseventil 70 führenden Durchlaß 84 strömungsverbunden, so daß das pneumatische Werkzeug A gebrauchsfertig ist.

Bei anschließender Betätigung des Abzugs 69 kann dann die hochkomprimierte Druckluft aus der oberen Kammer 73 des Hauptventils entweichen, so daß dieses die Strömungsverbindung zwischen der Druckkammer 5 und dem Hauptzylinder freigibt und der Treibkolben 3 vorschnellt. Bei Betätigung des Abzugs 69 kann außerdem die in einer oberen Kammer des Ventilzylinders enthaltene Luft entweichen, während gleichzeitig die im Sicherungsventil 81 vorhandene Luft durch eine es durchsetzende Bohrung 89 entweicht. Dabei drosselt eine am oberen Ende der Bohrung 89 im Sicherungsventil 81 gebildete Verengung 90 das Ausströmen der Luft, so daß sich das Ventil 81 unter Einwirkung des noch in der Bohrung 89 vorhandenen Luftdrucks und der zwischen dem Sicherungsventil 81 und dem Ventilschaft 85 angeordneten Feder 130 selbsttätig in die obere Endstellung zurückbewegt.

Bei Freigabe des Abzugs 69 strömt hochkoraprimierte Luft von der Druckkammer 5 über das Auslöseventil 70 und die Bohrung 89 des Sicherungsventils 81 in die untere Kammer 87, wodurch das Sicherungsventil 81 dann wieder in der oberen Endstellung gehalten wird.

Die für die Betätigung des Werkzeugs A notwendigen Strömungsverbindungen werden also durch die Verschiebung des unteren Ventilschafts 85 durch das Kontaktglied 68 und die dadurch bewirkte Abwärtsbewegung des Sicherungsventils 81 hergestellt.

Wie man in Fig. 1 und 8a, 8b erkennt, ist das Kontaktglied 68 nahe dem Mundstück 67 angeordnet und hat ein zum Einschlagen eines Befestigungselements in eine Unterlage in Druckanlage an dieser zu bringendes Kontaktstück 92, einen

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an einem Ende des Kontaktstücks 92 angeordneten Expansionszylinder 91 und einen Stößel 93 mit einem Kolben 93a, welcher gegenüber dem Kontaktstück 92 im Expansionszylinder 91 angeordnet ist. Bei Zufuhr von Druckluft zum unteren Ende .5 91a des Expansionszylinders 91 verschiebt sich der Kolben 93a und damit der Stößel 93 aufwärts, so daß sich das Kontaktglied 68 insgesamt verlängert. Wird dann das Ende 92a des Kontaktstücks 92 unter Druck auf einer Unterlage aufgesetzt, so wird dadurch das Kontaktglied 68 aufwärts verschoben, so daß es in Anlage am Ventilschaft 85 des Sicherungsventils 81 kommt und dieses dadurch betätigt, wie vorstehend beschrieben. Solange der Expansionszylinder 91 nicht mit Druckluft gespeist wird, bleibt das Kontaktglied 68 insgesamt in seinem verkürzten Zustand, so daß es den Ventilschaft 85 nicht aufwärts verschieben kann, selbst wenn es unter Druck auf eine Unterlage aufgesetzt wird.

Damit also das das Öffnen und Schließen des Hauptventils j steuernde Sicherungsventil 81 durch Verschiebung des Ven-

tilschafts 85 mittels des Kontaktglieds 68 überhaupt betätigt werden kann, muß zunächst der Expansionszylinder 91 mit Druckluft gespeist und das Kontaktstück 92 unter Druck auf eine Unterlage aufgesetzt werden. Die Luftspeisung des Expansionszylinders 91 erfolgt über ein weiteres Sicherungsventil 9¹J.

Das Sicherungsventil 94 steht in Verbindung mit dem Auslöseventil 70 und hat eine erste und eine zweite Stellung, in welcher das Werkzeug A betätigbar bzw. die Betätigung des Werkzeugs A gesperrt ist.

Wie man.in Fig. 8a und 8b erkennt, hat das Sicherungsventil 94 in einem, vorderen Teil 94a eine ringförmige Aussparung und im mittleren Teil eine Erweiterung 96. Das Sicherungs- 35. ventil 94 ist zwischen einer vorderen ersten und einer hin teren- zweiten Stellung verschieblich in einem zylindrischen Ventilgehäuse 101 geführt, wobei sein vorderes Endstück 94a vorwärts der Aussparung 95 aus dem vorderen Ende des Gehäu-

ses 101 hervorsteht. Das Ventilgehäuse 101 hat eine vordere Kammer 97 und eine einen größeren Innendurchmesser als diese aufweisende hintere Kammer 98 und ist über einen vorderen und einen hinteren Durchlaß 99 bzw. 100 mit dem Auslöseventil 70 bzw.dem Expansionszylinder 91 strömungsverbunden. Zwischen der Erweiterung 96 und dem hinteren Endstück des Ventilgehäuses 101 ist eine Schraubenfeder 102 angeordnet. Der Durchlaß 99 mündet in dem vorstehend genannten Durchlaß 8*1, während der Durchlaß 100 mit der Öffnung 91a des Expansionszylinders 91 verbunden ist.

In der in Fig. 8a gezeigten ersten Stellung des Sicherungsventils 94 steht der in der Druckkammer 5 herrschende Druck über das Auslöseventil 70 und die Durchlässe 84, 99 in der ringförmigen Aussparung 95 des Sicherungsventils 94 an und beaufschlagt gleichmäßig die vordere und die hintere Endwand derselben. Dementsprechend ist das Sicherungsventil 94 durch die Schraubenfeder 102 in der ersten Stellung gehalten. In dieser Stellung ist die Strömungsverbindung zwischen dem vorderen und dem hinteren Durchlaß 99 bzw. 100 gesperrt, so daß die Druckluftspeisung des Expansionszylinders 91 des Kontaktglieds 68 über das Sicherungsventil 94 entfällt. Ist das Sicherungsventil 94 dagegen in die in Fig. 8b gezeigte zweite Stellung zurückgezogen, dann bilden das vordere Teil der hinteren Kammer 98 des Ventilgehäuses 101 und die Aussparung 95 des Sicherungsventils 94 einen zusammenhängenden Hohlraum 103, in welchem der vordere sowie auch der hintere Durchlaß 99 bzw. 100 ausmünden, so daß der Expansionszylinder 91 nun mit dem Auslöseventil 70 strömungsverbunden und dadurch mit Druckluft gespeist ist. In dieser Stellung beaufschlagt die über den Durchlaß 99 zugeführte hochkomprimierte Luft die vordere Innenwand der Aussparung 95 und die vordere Stirnfläche der Erweiterung 96 in einander entgegengesetzten Richtungen. Dabei ist das Sicherungsventil 94 so ausgebildet, daß die von dem auf die Stirnfläche der Erweiterung einwirkenden Druck ausgeübte, rückwärts gerichtete Kraft größer, ist als die von dem auf die vordere Endwand der Ausparung einwirkenden Druck und der Feder 102 gemeinsam ausgeübte, vorwärts gerichtete Kraft, so daß das Sicherungsventil 94

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von selbst in der zweiten Stellung bleibt. Bei der Betätigung des pneumatischen Werkzeugs A entweicht dann die Luft aus dem Durchlaß 99 und damit auch aus dem Sicherungsventil 94 und dem Expansionszylinder 91 über das Auslöseventil 70, so daß dann kein Luftdruck mehr auf das Sicherungsventil 94 einwirkt. Damit verschwindet die das Sicherungsventil 94 in der zweiten Stellung haltende Kraft, so daß es unter Einwirkung der Feder 102 in die erste Stellung zurückkehrt und die Strömungsverbindung zwischen den Durchlässen 99 und 100 erneut sperrt. Zur gleichen Zeit zieht sich der Expansionszylinder 91 zusammen und sperrt damit die Betätigung des pneumatischen Werkzeugs A.

Für die Betätigung des pneumatischen Werkzeugs A genügt es also nicht allein,' das Kontaktglied unter Druck auf der Unterlage auffzusetzen, es muß vielmehr auch der Expansionszylinder 91 über das Sicherungsventil 94 mit Druckluft gespeist werden. Da die Druckluftspeisung des Expansionszylinders 91 über das Sicherungsventil 94 nur dann erfolgen kann, wenn sich das Auslöseventil 70 im unbetätigten Zustand befindet, hat eine Betätigung des Auslöseventils 70 vor dem Aufsetzen des Kontaktglieds auf die Unterlage zur Folge, daß die Druckluft über das Sicherungsventil 94 in die freie Atmosphäre entweicht, so daß sich der Expansionszylinder 91 zusammenzieht und damit die Betätigung des pneumatischen Werkzeugs A sperrt. Um das pneumatische Werkzeug A durch Drücken des Abzugs 69 betätigen zu können, muß also das über das freie Ende des Mundstücks 67 hervorstehende Kontaktglied 68 zunächst unter Druck auf die jeweilige Unterlage aufgesetzt werden. Dadurch ist ein sicheres Einschlagen des Befestigungselements 1 gewährleistet.

Im übrigen können anstelle des Expansionszylinders 91 auch andere, über das Sicherungsventil 94 mit Druckluft betätig-35 bare Einrichtungen zum Verlängern und Verkürzen des Kontaktglieds verwendet werden.

Gemäß der Erfindung läßt sich das pneumatische Werkzeug A

also nur dann betätigen, wenn sich das Sicherungsventil 94 in der zweiten Stellung befindet. Die Betätigung des Sicherungsventils 94 von der ersten in die zweite Stellung, in welcher es dann selbsttätig festgehalten ist, dient einerseits dazu, die Betätigung des ersten Sicherungsventils 81 zu ermöglichen, und andererseits dazu, jeweils ein Befestigungselement 1 in das Mundstück 67 einzutragen.

Letzteres erfolgt mittels der nachstehend anhand von Fig. 8a und 8b sowie Fig. 9 bis 12 im einzelnen beschriebenen Zuliefervorrichtung 80.

Wie man insbesondere in Fig. 9 und 10 erkennt, gehören zu der Vorrichtung 80 eine Führung 107 zum Führen eines eine Anzahl von Befestigungselementen 1 tragenden Ladestreifens 106 derart, daß jeweils ein Befestigungselement in eine Stellung vor der Kolbenstange 2 kommt, eine entlang der Führung 107 vorwärts und rückwärts bewegbare Fortschalteinrichtung 108 und eine Verriegelung 109, welche die Hin- und Herbewegung der Fortschalteinrichtung 108 erlaubt, solange sich ein Ladestreifen 106 mit Befestigungselementen 1 in der Führung befindet, die Bewegung der Fortschalteinrichtung 108 jedoch sperrt, wenn in der Führung 107 kein Ladestreifen 106 vorhanden ist.

Bei dem Ladestreifen 106 handelt es sich um ein Kunststoffrohr von quadratischem Querschnitt, in welches eine Reihe von Befestigungselementen 1 in gleichmäßigen Abständen eingesetzt ist. Die Seitenwände des Ladestreifens 106 haben in gleichmäßigen Abständen darin geformte Löcher 110, und an einer Seite steht in Höhe des Bodens eine Randleiste 1.11 hervor.

Eine Schaltklinke 112 der Fortschalteinrichtung 108 ist unter Belastung durch eine Feder 117 auf einem Stift 116 gelagert. Dieser sitzt an einem Kopfstück 114 eines Vorschubkolbens 115, welcher entlang einer öffnung 113 in einer Seitenwand der Führung 107 vorwärts und rückwärts bewegbar

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ist. Wird der Kolben 115 mittels eines Griffstücks 104 von Hand vorgeschoben, dann kommt die Klinke 112 in Eingriff mit einem der Löcher 110 des Ladestreifens 106 und nimmt diesen dadurch mit, um jeweils ein Befestigungselement 1 in eine auf die Treibkolbenstange 2 ausgerichtete Stellung zu bringen. Die Schaltklinke 112 hat an der Rückseite eine Schrägflanke 118, so daß sie beim Zurückziehen des Kolbens 115 im Gegenzeigersinn um den Stift 116 herum verschwenkt werden kann und dabei aus dem jeweiligen Loch 110 herausgehoben wird (Fig. 11). In der hinteren Endstellung des Kolbens .115 wird die Klinke 112 dann wieder im Uhrzeigersinn um den Stift 116 herum verschwenkt und kommt in Eingriff mit einem weiteren Loch 110. Währenddessen befindet sich eine der Schaltklinke 112 gegenüberliegende Halteklinke in Eingriff mit dem Ladestreifen, so daß dieser der Rückwärtsbewegung des Schaltklinke 112 nicht folgen kann. Wie man in Fig. 10 erkennt, ist die Halteklinke 119 um einen Stift 105 herum verschwenkbar gelagert und durch eine Schraubenfeder 120 belastet, so daß sie in die Führung 107 hineinragt. Die Halteklinke 119 hat, wie in Fig. 11 zu erkennen, eine abgeschrägte Rückseite 118 und wird daher bei der Vorwärtsbewegung des Ladestreifens 106 ausgeschwenkt Eine Rückwärtsbewegung des Ladestreifens 106 wird durch den Eingriff der Halteklinke 119 mit einem der Löcher 110 verhindert.

Sind sämtliche Befestigungselemente 1 eines Ladestreifens verbraucht, d.h. eingeschlagen, so wird die weitere Betätigung der Fortschalteinrichtung 108 durch die Verriegelung 109 gesperrt. Zu dieser gehört eine schwenkbar auf dem Stift 116 am vorderen Ende des Kolbens 115 gelagerte Sperrklinke 123, welche durch eine Feder 122 belastet ist (Fig. 12). Die Feder 122 hält die Sperrklinke 123 in Anlage an der seitlichen Randleiste 111 des Ladestreifens 106. Nachdem das letzte Befestigungselement 1 des Ladestreifens 106 eingeschlagen ist und dieser sich daher in seiner vorderen Endstellung befindet, gibt die Randleiste 111 die Sperrklinke 123 frei, so daß diese unter der Belastung durch die

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an einer Nase 123a angreifende Feder 122 in eine nach unten gerichtete Erweiterung 113a der Öffnung 113 in der Führung 107 einfällt und dadurch eine erneute Vorwärtsbewegung des Kolbens 115 und damit der Schaltklinke 112 sperrt.

Damit kann die Fortschalteinrichtung 108 also nicht betätigt werden, solange sich kein Ladestreifen 106 in der Führung 107 befindet, so daß Blind- oder Leerschüsse ausgeschlossen sind. Beim Einführen eines neuen Ladestreifens in die Führung 107 wird die Verriegelung 109 zurückgeschoben.

In der beschriebenen Weise wird also jeweils ein Befestigungselement 1 durch eine Hin- und Herbewegung der Fortschalteinrichtung 108 in das Mundstück 67 eingeführt. Da sich das vordere Endstück des Sicherungsventils 94, wie in Fig. 8a und 8b dargestellt, an dem Stift 106 der Fortschalteinrichtung 108 abstützt, erfolgt die Betätigung des Sicherungsventils 94 gemeinsam mit dem Vorschub.der Befe- stigungselemente. Für das Einführen jeweils eines Befestigungselements 1 in das Mundstück 67 wird die Fortschalteinrichtung 108, wie vorstehend beschrieben, zunächst vorgeschoben und dann in die Ruhestellung zurückgezogen. Dabei wird das sich an dem Stift 116 abstützende Sicherungsventil 94 von seiner ersten in die zweite Stellung verstellt, so daß das Werkzeug A dann nach Aufsetzen des Kontaktglieds auf der Unterlage betätigbar ist. Nach dem Einschlagen jeweils eines Befestigungselements wird der selbsthaltende Zustand des Sicherungsventils 94 aufgehoben, so daß dieses in die erste Stellung zurückkehrt und dabei die Fortschalteinrichtung 108 vorschiebt, um dem Mundstück 67 das nächste Befestigungselement 1 zuzuführen.

Nachstehend sei die Arbeitsweise des pneumatischen Werkzeugs A insgesamt mit besonderer Bezugnahme auf Fig. 8a und 8b erläutert:

Die Betätigung des pneumatischen Werkzeugs A beginnt damit, daß man die Fortschalteinrichtung 108 der Zuliefervorrich-

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tung 80 vorwärtsschiebt, um dem Mundstück 67 ein Befestigungselement 1 zuzuführen. Beim anschließenden Zurückziehen

! der Fortschalteinrichtung 108 wird das Sicherungsventil 94

; von der ersten in die zweite Stellung verstellt. Dadurch

; 5 ist dann das Sicherungsventil 94 mit dem Expansionszylinder

! 91 des Kontaktglieds 68 strömungsverbunden und speist ihn

j mit Druckluft, so daß der Kolben 93 vorgestrieben und damit

j das Kontaktstück 68 verlängert wird.

10 Selbst in diesem Zustand läßt sich das Werkzeug A durch ein-

] faches Drücken des Abzugs 69 noch nicht betätigen, und zwar

j . aus folgendem Grund: Bei Betätigugn des Abzugs 69 entweicht

j die Druckluft aus dem Auslöseventil 70 und damit auch aus

! dem Expansionszylinder 91 des Kontaktglieds 68 und aus dem

ί 15 Sicherungsventil 94, so daß der selbsthaltende Zustand des

Letzteren aufgehoben wird. Dabei zieht sich der Expansionszylinder 91 zusammen, wodurch das Kontaktglied 68 verkürzt

j wird und damit die Betätigung des Werkzeugs A gesperrt ist.

Wird dagegen der Kopf 92a des Kontaktstücks 92 des Kontaktglieds 68 unter Druck auf eine Unterlage aufgesetzt, nachdem zuvor das Sicherungsventil 94 in die zweite Stellung gebracht wurde, um den Expansionszylinder 91 mit Druckluft zu speisen, dann verschiebt der Stößel 93 mit seinem oberen Ende den Ventilschaft 85 nach oben, so daß sich das erste Sicherungsventil 81 abwärts bewegen kann. Diese Bewegung unterbricht die Strömungsverbindung zwischen der Druckkammer 5 und der oberen Kammer 73 des Hauptventilzylinders und stellt stattdessen die Strömungsverbindung zwischen dem Auslöseventil 70 und der oberen Kammer 73 des Hauptventilzylinders her, so daß das Werkzeug A nun zum Einschlagen eines Befestigungselements betätigbar ist. Wird in diesem Zustand der Abzug 69 betätigt, so kann die in der oberen Kammer 73 des Hauptventilzylinders enthaltene Druckluft über das Auslöseventil 70 entweichen, wodurch der Hauptventilkörper 71 die Strömungsverbindung zwischen der Druckkammer 5 und dem Hauptzylinder 4 freigibt, so daß der Treibkolben 3 vorschnellt und mittels der Kolbenstange 2 das Befestigungs-

element 1 einschlägt. Da der Expansionszylinder 91 des Kontaktglieds 68 über das Sicherungsventil 94 mit dem Auslöseventil 70 strömungsverbunden ist, hat die vorstehend beschriebene Betätigung des Abzugs 69 ferner zur Folge, daß die Druckluft aus dem Expansionszylinder 91 und dem Sicherungsventil 94 ebenfalls entweicht, wodurch sich das Kontaktglied 68 wieder verkürzt und das Sicherungsventil 94 vorwärts in seine erste Stellung zurückkehrt. Dabei schiebt das sich am Stift 116 der Zuliefervorrichtung 80 abstützende Sicherungsventil 94 die Fortschalteinrichtung 108 vorwärts, um das nächste Befestigungselement 1 zuzuführen. Da nun die Druckluftzufuhr zum Expansionszylinder 91 des Kontaktglieds 68 unterbrochen ist, läßt sich das Werkzeug A nicht erneut betätigen, so daß eine versehentliche Auslösung ausgeschlossen ist. Nach Freigabe des Abzugs 69 werden dann die Sicherungsventile 81 und 94 wieder über das Auslöseventil 70 mit Druckluft aus der Druckkammer 5 gespeist.

Um das das Öffnen und Schließen des Hauptventils steuernde erste Sicherungsventil 81 zu aktivieren, muß also nicht nur das Kontaktglied 68 unter Druck auf eine Unterlage aufgesetzt werden, sondern es ist auch erforderlich, wie vorstehend erläutert, daß der Expansionszylinder 91 des Kontaktglieds 68 über das zweite Sicherungsventil 94 mit Druckluft gespeist wird. Zu diesem Zweck muß das zweite Sicherungsventil 94 von seiner ersten Stellung in die zweite verstellt werden. Diese Verstellung, und damit die Betätigungsbereitschaft des Werkzeugs A, ist wiederum davon abhängig, daß zuvor ein Befestigungselement 1 in der Ein-Schlagstellung im Mundstück 67 ausgerichtet wurde. Dadurch ist einem Blind- oder Leerschuß wirksam vorgebeugt. Nach dem Einschlagen jeweils eines Befestigungselements 1 wird der selbsthaltende Zustand des zweiten Sicherungsventils 94 in der zweiten Stellung aufgehoben, so daß es in die erste Stellung zurückkehrt und damit die Betätigung des Werkzeugs sperrt. Dadurch ist die bei Abgabe von Blindschüssen bestehende Gefahr von Beschädigungen an den inneren Teilen des Werkzeugs gebannt.

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Claims

Patentansprüche

Pneumatisches Werkzeug mit einem einstückig mit einer

Treibkolbenstange geformten und gleitverschieblich in einem Hauptzylinder geführten Treibkolben zum Einschlagen eines Nagels oder ähnlichen Befestigungselements in eine harte Unterlage etwa aus Beton od. dergl., eienr zunächst dem Hauptzylinder angeordneten Druckkammer für die Speicherung von Druckluft und mit einer zwischen der Druckkammer und dem Hauptzylinder angeordnete, über eine handbetätigte Auslöseanordnung betätigbare Hauptventilanordnung, bei deren Betätigung der Hauptzylinder für den Vortrieb des Treibkolbens mit der Druckluft aus der Druckkammer gespeist ist, kekennzeichnet durch einen zwischen der Druckkammer (5) und einer Druckluftquelle (9) angeordneten, automatisch arbeitenden Druckverstärker (6), welcher für die

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Erzeugung von in der Druckkammer zu speichernder hochkompflmiert.er Luft in sich wiederholenden Arbeitsspielen mit von der Druckluftquelle gelieferter Druckluft angetrieben ist.
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2. Pneumatisches Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge kenn zei chne t, daß der Druckverstärker (6) einen eine große Wirkfläche aufweisenden Antriebskolben (11), einen über eine Kolbenstange (10) damit verbundenen, eine kleine Wirkfläche aufweisenden Kompressionskolben (12),, jeweils einen den Antriebs- und den Kompressionskolben gleitverschieblich führenden Antriebs- bzw. Kompressionszylinder (14 bzw. 15), ein nahe dem oberen und dem unteren Totpunkt der Kolbenstange (10) durch diese betätigbares Steuerventil (16) und ein unter Steuerung durch das Steuerventil mittels Steuerdruckluft betätigbares Umschaltventil (17) aufweist, wobei Druckluft für den Vortrieb des Antriebskolbens unter Steuerung durch das Umschaltventil wiederholt in den Antriebszylinder eingelassen wird und daraus entweicht, so daß der Antriebskolben im Betrieb des Druckverstärkers automatisch eine hin und her gehende Bewegung vollführt.

3- Pneumatisches Werkzeug nach Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch eine Verzögerungseinrichtung (31) zum Begrenzen der für die Betätigung des Umschaltventils (17) in einen Durchlaß einströmenden Druckluftmenge nach Betätigung des Steuerventils (16) am oberen Totpunkt der Kolbenstange (10).

4. Pneumatisches Werkzeugs nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen eine von der hochkomprimierten Luft in der Druckkammer (5) beaufschlagte Fläche aufweisenden und durch den in der Druckkammer herrschenden Druck bewegbaren zweiten Ventilschaft (43), durch einen von Hand bewegbaren ersten Ventilschaft (42) und durch einen Ventilzylinder (44), in welchem der erste und der zweite Ventilschaft einander gegen-

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überstehend angeordnet sind, wobei ein Auslaß (35) des Druckverstärkers (6) bei Erreichen eines willkürlich einstellbaren Drucks in der Druckkammer (5) zum Stillsetzen des Druckverstärkers durch das Zusammenwirken des ersten und des zweiten Ventilschafts verschließbar ist.

5» Pneumatisches Werkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis M, ferner gekennzeichnet durch ein in einem von der Druckkammer (5) ins Freie führenden Durchlaß (60, 61, 62) angeordnetes Ablaßventil (8), welches im Normalzustand durch Beaufschlagung mit der von der Druckluftquelle gelieferten Druckluft geschlossen geahlten ist und bei Entzug der von der Druckluftquelle gelieferten Druckluft zum Ablassen der hochkomprimierten Luft aus der Druckkammer (5) durch die in der Druckkammer enthaltene Druckluft öffnend betätigbar ist.

■ 6.. Pneumatisches Werkzeug nach wenigstens einem der An-

; sprüche 1 bis 5, ferner gekennzeichnet durch

20 ein unter Druck auf einer Unterlage aufsetzbares Mundstück j (67), in welchem die mit dem Treibkolben (3) verbundene

• Treibkolbenstange (2) geführt ist, durch ein entlang dem

ΐ Mundstück angeordnetes und vorwärts darüber hinausragendes

;' Kontaktglied (68), durch ein in Wirkverbindung mit den Aus-

\ 25 löseeinrichtungen (70, 71) stehendes Sicherungsventil (81),

\ welches zum Freigeben und Sperren der Betätigung des

] Werkzeugs (A) in eine erste bzw. eine zweite Stellung

bringbar ist und durch eine zwischen einem hinteren Endstück des Kontaktglieds und dem Sicherungsventil angeordnete Streckeinrichtung (91), welche im Normalzustand durch über die Auslöseeinrichtungen zugeführte Druckluft im gestreckten Zustand gehalten ist, in welchem das Sicherungsventil mittels'des Kontaktglieds von der ersten Stellung in die zweite verstellbar ist, und welche zur Verkürzung des Kontaktglieds über die Auslöseeinrichtung entlüftbar ist, so daß die Betätigung des Sicherungsventils gesperrt ist.

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7. Pneumatisches Werkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner gekennzeichnet durch eine Führung (67), in welcher die mit dem Treibkolben (3) verbundene Treibkolbenstange (2) gleitverschieblich geführt ist, durch eine von Hand betätigbare Zuliefervorrichtung (80) zum Eintragen jeweils eines Befestigungselements (1) in die Führung, und durch ein Sicherungsventil (9^), welches zusammen mit der Betätigung der Zuliefervorrichtung von einer ersten Stellung, in welcher die Betätigung des Werkzeugs gesperrt ist, in eine zweite Stellung verstellbar ist, in welcher das Werkzeug betätigbar ist, wobei das Sicherungsventil eine es in der zweiten Stellung haltende Selbsthalteeinrichtung sowie eine beim Einschlagen jeweils eines Befestigungselements (1) in Wirkung tretende Einrichtung zum Aufheben der Selbsthaltefunktion für die Rückkehr des Sicherungsventils in die erste Stellung aufweist.

8. Pneumatisches Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuliefervorrichtung (80) eine Halterung (106) für wenigstens ein Befestigungselement (1), eine Führung (107) zum Einführen des Befestigungselements in die Führung (67) des Werkzeugs, eine entlang der Führung hin und her bewegbare Vorschubeinrichtung (108) und eine Verriegelung (109) aufweist, welche an einem in der Führung geführten Befestigungselement bzw. an der in die Führung eingeführten Halterung angreift und dabei die Hin- und Herbewegung der Vorschubeinrichtung freigibt, und bei Nichtvorhandensein eines Befestigungselements in der Führung die Hin- und Herbewegung der Vorschubeinrichtung sperrt.

BAD QBIQINAI-