DE3414190A1

DE3414190A1 - Pneumatisch betaetigtes mehrnadel-treibwerkzeug

Info

Publication number: DE3414190A1
Application number: DE19843414190
Authority: DE
Inventors: Toshio Tokio/Tokyo Mikiya
Original assignee: Individual
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1984-04-14
Publication date: 1984-10-18
Also published as: SE458909B; GB2138347A; NO159252C; GB2138347B; SE8401983D0; KR850009524U; NO841493L; IT8420546A0; SE8401983L; IT1176056B; IT8420546A1; JPS6334864Y2; IT8421558V0; JPS59162984U; NO159252B; US4632190A; KR860002491Y1

Description

9-17, Todoroki 1-chome,

Setagaya-ku,

Tokyo / Japan

Pneumatisch betätigtes Mehrnadel- Treibwerkzeug

Die Erfindung betrifft ein pneumatisch angetriebenes Mehrnadel-, Entgrat-, Meißel- oder Treibwerkzeug zur Verwendung bei Rostentfernung auf Metalloberflächen, Entfernung von Schweißspritzern, Gießereisand oder ähnlichem oder zum Entgraten oder Abschleifen von Oberflächen von Steinmaterial, Beton oder ähnlichem durch intensives Hin- und Herbewegen einer Mehrzahl von Nadelmeißeln, bzw. Nadeltreibwerkzeugen, die vom vorderen Ende des Werkzeuges herausragen.

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Das hier beschriebene Treibwerkzeug ist bereits bekannt aus der Japanischen Patentanmeldung Nr. 5867/1966 welches einen Zylinder als Gehäuse für den Hauptkörper des Werkzeuges aufweist, weiterhin einen Druckkolben, einen Gegenhalter bzw. Prallkörper und einen Nadelhalter, der mehrere axial verschiebbare Nadeltreibwerkzeuge trägt, die zur Hin- und Herbewegung in rückwärtigen, mittleren und vorderen Abschnitt bzw. innerhalb des Zylinders des Werkzeuges angeordnet sind. Diese Teile werden hin- und herbewegt durch Druckluft, die als Treibmittel geliefert wird, in der Weise, daß der Druckkolben nach vorne gedruckt wird, auf den Prallkörper auftrifft,der nach vorwärts getrieben wird und auf die rückwärtigen Enden der Nadeltreibwerkzeuge auftrifft, wobei die Treibwerkzeuge wiederholt hin- und herbewegt werden, um auf ein Werkstück wie z.B. Metall, Steinmaterial oder ähnliches aufzutreffen, und den Entgrat- oder Abschleifvorgang auf dem Werkstück auszuführen .

Nach dem Stand der Technik wurden Werkzeuge dieser Art mit hohen Aufprallkräften weitgehend stoßfrei entwickelt, um eine zufriedenstellende Entgratung bzw. Spanentfernung durch Nadeltreibwerkzeuge zu erhalten, die durch den Prallkörper intensiv beaufschlagt werden, der durch den Druckkolben mit schneller Aufprallkraft anprallt. Wenn jedoch die gewünschten Aufprallkräfte nicht vorhanden sind oder ruckfreie Bewegungen aus irgendeinem Grunde verhindert werden, kommt es schließlich zu nachteiligen Wirkungen auf die Innenwand des Zylinders und die bewegbaren Teile mit dem Ergebnis, daß Schäden an den verschiedenen Teilen entstehen, wie z.B.

an der Wand der Nadellagerbohrungen im Nadelhalter und an.den rückwärtigen Enden der Nadeltreibwerkzeuge.

Durch diese Erfindung wurde nun herausgefunden, daß die Ursache dieser unerwünschten Erscheinungen auf Unstimmigkeiten bzw. Ungenauigkeiten des Funktionsablaufes zwischen den verschiedenen Teilen wie z.B. dem Druckkolben, dem Prallkörper, dem Nadelhalter und den Nadeltreibwerkzeugen zurückzuführen ist.

Wenn z.B. der Druckkolben nicht in seine Ausgangslage zurückkehrt, um die höchstmögliche Aufprallkraft des Druckkolbens zu erreichen, und zwar zu dem Zeitpunkt, an dem der Prallkörper von dem Druckkolben getroffen wird, wird die gewünschte Aufprallkraft dem Prallkörper nicht über- * mittelt. Wenn die Nadeltreibwerkzeuge weiterhin nicht in der richtigen Lage bzw. zur Vorwärtsbewegung bereit sind, und zwar zu dem Zeitpunkt, an dem die Nadeltreibwerkzeuge von dem Prallkörper getroffen werden, werden die Aufprallkräfte den Nadeltreibwerkzeugen durch den Prallkörper nicht effektiv übermittelt. Insbesondere wenn die Geschwindigkeiten des Nadelhalters während seiner Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen langsamer sind als die der Nadeltreibwerkzeuge, behindert der Nadelhalter den Vorschub der Nadeltreibwerkzeuge während ihrer Vorwärtsbewegung. In diesem Falle bewegen sich die Nadeltreibwerkzeuge manchmal vorwärts in Übereinstimmung mit dem Nadelhalter, wobei die rückwärtigen Enden der Nadeln am rückwärtigen Ende des Nadelhalters hängen, so daß ein erheblicher Verlust an den nötigen Aufprallkräften entsteht. Die Reihenfolge ist so, daß während der Rückwärtsbewegung des Nadelhalters die Nadeltreibwerkzeuge zusammen mit dem

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Nadelhalter eingezogen werden, und daß, nachdem der Nadelhalter gestoppt wird, die Nadeltreibwerkzeuge durch ihre Trägheit einen weiteren Einzug bis zu einer vorbestimmten Lage, vornehmen. Wenn jedoch die Rückstoßkraft zum Einzug des Nadelhalters nicht ausreichend ist, mit anderen Worten, wenn nicht genügend Trägheitskraft entwickelt wurde, um die Nadeltreibwerkzeuge bis zu ihrer gewünschten Position einzuziehen, also weg vom rückwärtigen Ende des Nadelhalters, wird es andererseits unmöglich, den Prallkörper in seine wirk-

sarnte Lage zurückzubringen, wo er durch den Kolben getroffen

Daraus folgt, daß die gewünschte Stoßenergie den Nadeltreibzeugen nicht gegeben werden kann, nachdem sie von dem Prallkörper getroffen vurden, worauf die Verminderung der Aufprallkräfte zurückzuführen ist. Wenn der Prallkörper mit seiner Vorwärtsbewegung beginnt bevor die Nadeltreibwerkzeuge ihren Einzug vollständig ausgeführt haben, d.h. während die Nadeln noch in der Rückwärtsbewegung sind, würden unnötig große Aufprallkräfte zwischen dem Prallkörper und den Nadeln erzeugt, was zu erhöhter Vibration und Schaden an den Teilen zurückführt. Wenn also die Teile aufeinander auftreffen während sie in entgegengesetzten Richtungen bewegt sind, werden ungewöhnlich große Aufprallkräfte entwickelt.

Solche Unstimmigkeiten im Funktionsablauf werden verursacht durch ein Lockerwerden oder Spiel zwischen den verschiedenen Teilen des Werkzeuges aufgrund von Schlagen die das Werkzeug während dem Gebrauch erhält, sowie während der Herstellung und des Zusammenbaus des Werkzeuges. Zusätz-

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liehe Gründe sind erhöhte Reibungskräfte des Nadelhalters, der Nadeltreibwerkzeuge usw. verursacht durch Eisenstückchen wie z.B. Rost/ Steinsplittern oder ähnlichem die beim Entgraten oder Abschleifen auftreten, aufgrund der Umgebung, wo das Werkzeug verwendet wird und welche dabei in den vorderen Abschnitt des Zylinders des Werkzeuges eindringen können.

Bei Treibwerkzeugen gemäß dem Stand der Technik wurde keine Überlegung bezüglich der Regulierfähigkeit des Funktionsablaufes angestrebt ungeachtet der Tatsache, daß die Koordination des Funktionsablaufes von großer Wichtigkeit für Treibwerkzeuge dieser Art ist, wie bereits oben angegeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Reihenfolge zur Errichtung eines sauberen Funktionsablaufes zwischen den verschiedenen Teilen in einer fließenden Weise, insbesondere in Bezug auf die Koordination zwischen den Nadelhalter und den Nadeln so, daß der Nadelhalter sofort nachdem der Prallkörper durch die Aufprallkraft des Druckkolbens schnell nach vorwärts bewegt wird, durch pneumatische Abstoßkräfte nach vorwärts bewegt wird. Wenn der Nadelhalter eingezogen wird, kann die Luft hinter dem rückwärtigen Ende des Nadelhalters sich rasch ausdehnen und den Nadelhalter augenblicklich nach rückwärts bewegen. Dadurch werden die Nadeltreibwerkzeuge durch ihre Wuchtkraft in die gewünschte Lage angezogen, während der erzeugte Luftdruck zwischen dem Nadelhalter und dem Prallkörper, den Prall-

körper dazu bringt, sich rasch in die gewünschte Lage einzuziehen, wodurch die fließende Vorwärtsbewegung und saubere Aufprallkraft der Nadeltreibwerkzeuge sichergestellt wird. Zusätzlich enthält die vorliegende Erfindung Einrichtungen zur schnellen und leichten Regelung, die es ermöglichen, jegliche Ungenauigkeiten im Funktionsablauf zu korrigieren und den Anschlag der Nadeltreibwerkzeuge zu verändern.

Der Gegenstand und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Zeichnungen, in denen die aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge des pneumatisch betätigten Mehrnadelentgratwerkzeug nach einer Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1: eine Seitenansicht bei gedrücktem Bedienungshebel;

Fig. 2: eine Seitenansicht des Werkzeuges-, wenn die Aufprallkraft auf den Prallkörper ausgeübt wird;

Fig. 3: eine Seitenansicht des Werkzeuges, wobei der vorgeschobene Prallkörper auf die Nadeltreibwerkzeuge auftrifft und den Nadelhalter durch eine hohe Druckluftschicht nach vorne bewegt;

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Fig. 4: eine Seitenansicht des Werkzeuges, in der der Nadelhalter in seine vorderste Lage gebracht ist.

Im Folgenden wird eine Ausgestaltung des pneumatisch betätigten Mehrnadelentgratwerkzeuges gemäß den Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Das Entgratwerkzeug beinhaltet einen röhrenförmigen Zylinder bzw. ein Gehäuse Ifür den Hauptteil des Werkzeuges, wobei der Zylinder 1 einen länglichen Zylinderkörper 2 aufweist, der einen zentralen und vorderen erweiterten Durchmesserabschnitt aufweist, der von einem rückwärtigen Abschnitt ausgeht, ferner eine Zylinderkappe 4 am vorderen Abschnitt des Zylinderkörpers 2, die mit einem dort angeordneten Dichtring 3 vollständig dicht und axial einstellbar gesichert ist.

Im rückwärtigen Abschnitt des Zylinderkörpers 2 ist ein Druckraum R, für den Prallkörper angeordnet, während ein Druckraum R₂ für den Prallkörper im Bereich des erweiterten Durchmesserabschnittes, der sich vom mittleren zum vorderen Abschnitt des Zylinderkörpers 2 erstreckt, angeordnet ist. Eine thermisch isolierende Antivibrationsverkleidung 5, die aus Kunststoff bestehen kann, umgibt das Äußere des Zylinderkörpers 2 mit einem federnden bzw. elastischen Teil 6, der zwischen dem Äußeren des Zylinderkörpers 2 und der Verkleidung 5 an dem stufenartigen Abschnitt 2a angeordnet ist. Untereinander verbundene ^axial sich erstreckende Luftzufuhrleitungen 7 und 7' sind in der Wand des Zylinderkörpers 2 angeordnet,

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urn die Druckräume R₁ und R~ zu beliefern.

Ein rückwärtiges Endstück 8 ist an dem offenen rückwärtigen Ende des Zylinderkörpers 2 gasundurchläOig angebracht, wobei ein Dichtring 9 dazwischenliegt. Das rückwärtige Endstück 8 weist einen Kanal 12, der sich von einem Drucklufteinlaß 10 zu einer inneren ringförmigen Aussparung 11 erstreckt, zur Zufuhr von Druckluft zu der Luftzufuhrleitung 7 auf, sowie eine Steuereinrichtung 13 zum Öffnen und SchlieOen des Kanales 12. Die Kontrolleinrichtung bzw. Steuereinrichtung 13 weist ein Regelteil 13a auf, welches zwischen ihren offenen und geschlossenen Positionen bewegbar ist, ferner eine Druckfeder 13b, die gewöhnlich das Regelteil in seine gescnlossene Position bringt, und einen Stößel 13c, der sich von dem Regelteil durch das rückwärtige Endstück 8 erstreckt und über das Äußere des Endteiles hinausgeht und in ein Gegenlager in die Unterseite eines Bedienungsgriffes 14 ragt, welcher an einem Ende schwenkbar befestigt ist, und zwar mit dem hinteren Ende des rückwärtigen Endstückes 8, wobei der Bedienungsgriff 14 sich flach nach vorne erstreckt. Im Gebrauch drückt eine Bedienungsperson den Bedienungsgriff 14 auf das Äußere des Zylinderkörpers 2 im Bereich s'eines rückwärtigen Endes, wodurch der Stößel 13c niedergedrückt und dadurch das Regelteil 13a in seine offene Position gebracht wird. Nachdem der Bedienungsgriff 14 losgelassen wird, hebt die Druckfeder 13b das Regelteil 13a an, wodurch der Kanal 12 geschlossen wird, während zur selben Zeit der Stößel 13c angehoben wird, wodurch der Bedienungsgriff 14 in seine Ausgangsposition zurückgebracht wird.

Ein axial verschiebbarer Druckkolben 15 ist für eine hin- und hergehende Bewegung innerhalb der Druckkammer R₁ angebracht, die durch das rückwärtige Endstück 8 verschlossen wird· Der Druckkolben 15 weist an seiner rückwärtigen Endfläche 15a einen erweiterten Durchmesser auf,sowie einen leicht verringerten Durchmesser an einem Gleitabschnitt 15b, der sich von der Fläche 15a nach vorne erstreckt und der verschiebbar in dem verringerten Durchmesser eines Führungsabschnittes 16 angebracht ist, der sich zum vorderen Ende des Druckraumes R₁ erstreckt. Ein mit Druckluft gefüllter Luftraum S ist auf diese Weise zwischen dem verringerten Durchmesser des Abschnittes 15b und der Wand des Druckraumes R₁ angeordnet. In der Wand des Mittelabschnittes des Druckraumes R₁ ist eine zweite innere Ausbuchtung 17 angeordnet, die zu dem Luftraum S hin offen ist, ausgenommen dann, wenn der Druckkolben in seiner vorderstmögli'chen Position ist. Der Druckkolben 15 weist einen zentralen zylindrischen Hohlraum auf, der sich von seinem hinteren Ende axial zu seinem vorderen Ende hin erstreckt, wobei der Hohlraum durch eine Anzahl radialer Luftöffnungen 15c mit Druckluft beliefert wird, wobei die Luftöffnungen 15c sich durch den verringerten Durchmesser des verschiebbaren Abschnittes 15b des Druckkolbens im Bereich des vorderen Endes dieses Abschnittes mit der Ringnut 17 des Druckraumes R₁ verbunden sind. Nachdem Druckluft zugeführt wird, wenn der Luftraum S und die Ringnut 17 miteinander in Verbindung stehen, fängt der Druckkolben 15 an, auf diese Weise augenblicklich einzufahren, und zwar durch

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den Druck der Druckluft, die an der stufenförmigen Schulter 15d der erweiterten Fläche 15a wirkt. Daraufhin wird der Druckkolben nach vorne gebracht, da der Hohlraum 18 durch die Luftöffnungen 15c unter Druck gesetzt wird.

Ein Gegenhalter bzw. Prallkörper 19 in Form eines scheibenähnlichen Metallblockes, welcher dazu bestimmt ist, von dem Druckkolben 15 getroffen zu werden, ist in dem Druckraum R„ im Bereich des erweiterten Durchmessers des Abschnittes des Zylinderkörpers 2 an der Seite des Druckkolbens axial verschiebbar angebracht. An der entgegengesetzten Seite des Druckraumes R„ ist ein Nadelhalter 20 axial verschiebbar angebracht. Der Nadelhalter 20 weist einen leicht verringerten Durchmesser an seinem vorderen Abschnitt 20a auf, welcher an dem verminderten Durchmesser des rückwärtigen Führungsabschnittes 4a der Zylinderkappe Λ verschiebbar angeordnet ist, sowie einen Abschnitt 20b mit erweiterem Durchmesser. Eine äußere, nach vorne ragende Schulter 20c zwischen dem vorderen Abschnitt 20a und dem rückwärtigen Abschnitt 20b liegt entgegengesetzt zu der rückwärtigen Endfläche 4b, so daß ein Luftraum S' "zwischen der Schulter 20c und dem Abschnitt 4b entsteht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Nadelhalter 20 von ausgehöhlter zylindrischer Gestalt und an seinem vorderen Endstück geöffnet, aber an seinem rückwärtigen Endstück durch eine rückwärtige Wand geschlossen. Eine äußere Ringnut 2Od für Druckluft ist außen an dem erweiterten Durchmesser der rückwärtigen Fläche 20b im Bereich des

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rückwärtigen Endstückes angebracht, wobei der Boden in Verbindung mit einem Luftkanal 2Oe steht, dnr axial durch die Wand des Abschnittes 20b hindurchgeht und mit der Schulteroberfläche 20c in Verbindung steht. Mit dieser Konstruktion, d.h. wenn die äußere Ringnut 20d mit der inneren Ringnut 21 fluchtet und damit mit der Luftzufuhrleitung 7¹ wahrend der hin- und hergehenden Bewegung des Nadelhalters 20 in Verbindung steht, wird Druckluft durch den Kanal 2Oe in den Luftraum S¹ eingelassen, wodurch der Nadelhalter eingezogen wird.

Die regelbare Zylinderkappe 4 dient zur Steuerung bzw. Kontrolle des Volumens des Luftraumes S¹ durch Verändern der Position der Zylinderkappe 4, die am vorderen Abschnitt des Zylinderkörpers 2 aufgeschraubt ist, d.h. durch Einstellen der rückwärtigen Endfläche 4b zu der Schulteroberfläche 20c, so daß der in den Luftraum S¹ eingelassene Druck während der Vorwärtsbewegung des Nadelhalters 20 beliebig eingestellt werden kann.

Der Nadelhalter 20 weist eine Anzahl axialer Lagerbohrungen 22 auf, die sich durch seine rückwärtige Wand erstrecken zur Lagerung der Nadelmeißel bzw. Nadeltroibworkzeuge 23 zur hin- und hergehenden Bewegung. Die erweiterten hinteren Endköpfe 23a der Nadeln können mit der gegenüberliegenden Frontfläche des Prallkörpers 19 in Verbindung gebracht werden, so daß sie an dessen Frontfläche anschlagen können. Die Köpfe 23a weisen einen stumpfkonischen Abschnitt 23b auf, dessen Querschnitt nach vorne zu abnimmt, während die Lagerbohrungen 22 an ihrem rückwärtigen Ende mit angepassten

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stumpfkonischen Aufnehmungen 22a zur Aufnahme der entsprechenden stumpfkonischen Köpfe 23b ausgebildet sind, so daß, während der Prallkörper 19 nach vorne getrieben wird, die stumpfkonischen Köpfe 23b mit der hinteren Oberfläche des Nadelhalters 20 glatt in Verbindung gebracht werden.

Die Seitenwand des Druckraumes R„, in welcher der Prallkörper 19 und der Nadelhalter 20 angebracht sind, ist am rückwärtigen Ende des Prallkörpers mit ersten Auslaßöffnungen 24 und zwischen dem Prallkörper und dem Nadelhalter mit zweiten Auslaßöffnungen 25 versehen. Beide Auslaßöffnungen 24 und 25 befinden sich in fluchtender Verbindung mit einer Auslaßleitung 26, die zwischen der Wand des Druckraumes R~ und der Verkleidung 5 angeordnet ist. Die Anzahl und Größe der zweiten Auslaßöffnungen 25 ist so, daß die Luft in dem Raum zwischen der Zylinderwand, dem Prallkörpers 19 und des Nadelhalters 20 unter Druck steht, während entweder die Vorwärtsbewegung des Prallkörpers oder die Rückwärtsbewegung des Nadelhalters 20 stattfindet, so daß eine große Druckluftschicht erzeugt wird.

Es versteht sich, daß jegliche geeignete Einrichtungen innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung angewendet werden können, um die Zylinderkappe 4 an den Zylinderkörper 2 sicher anzubringen. Wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aufgezeigt, ist die Aussenflache des rückwärtigen Endabschnittes der Zylinderkappe 4

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vorzugsweise mit einem Schraubgewinde 4c versehen, während die innere Oberfläche des vorderen Endabschnittes des Zylinderkörpers 2 mit einem Schraubgewinde 2b versehen ist. Diese Anordnung ist am angenehmsten und am geeignetsten für die genaue Einstellung durch Verändern der axialen Tiefe der Gewindevorrichtung zwischen den zwei Gewindeabschnitten. Eine über den äußeren Gewindeabschnitt 4c geschraubte Mutter 27 kann an die vordere Endfläche des Zylinderkörpers 2 angedreht werden, um die Zylinderkappe 4 in ihrer eingestellten Position zu arretieren.

Im folgenden wird der Arbeitsablauf des Treibwerkzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Als erstes drückt die Bedienungsperson den Bedienungsgriff 14 in die in der Fig. 1 gestrichelt dargestellten Position gemeinsam mit dem rückwärtigen Endabschnitt des Werkzeuges , wodurch die Steuereinrichtung 13 geöffnet wird, um Druckluft von dem Kompressor (hier nicht dargestellt), der mit den Einlaß 10 verbunden ist, durch den Kanal 12 in das rückwärtige Endteil und die innere Ringnut 11 in die Luftzufuhrleitungen 7 und 7' einzulassen. Da der Druckkolben 15, der Prallkörper 19, der Nadelhalter 20 und die Nadeltreibwerkzeuge 23 während dem Arbeitsbeginn des Werkzeuges frei verschiebbar sind, wird der Druckkolben 15 gemäß der Inklination oder Schwingungsbewegung des Werkzeuges zurückgezogen, so daß dann die Ringnut 17 mit dem Luftraum S in Verbindung steht, und der Druckkolbcn dann unverzüglich in seine weitestmögliche rückwärtige Position zurückgezogen wird,

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(siehe Fig. 1), und zwar unter dem Einfluß von Druckluft. Zu der Zeit, in der der Nadelhalter 20 leicht nach vorne bewegt wird, um die Ringnut 2Od mit der Ringnut 21 des Druckraumes R„ auszurichten, wird Druckluft durch den Kanal 2Oe in den Luftraum S¹, der sich zwischen der äußeren sich nach vorne erstreckenden Schulteroberfläche 20c und dem rückwärtigen Endabschnitt 4b der Zylinderkappe 4 befindet, eingelassen, um den Luftraum S' unter Druck zu setzen, um eine Art hoher Druckluftschicht zu erzeugen. Die aufgrund dieses Druckes sofort erzeugte Rückstoßkraft zieht den Nadelhalter 20 so lange ein, bis die Rückstoßkraft primär ausgeglichen ist mit dem Gewicht der Nadeltreibwerkzeuge.. 23, woraufhin der Nadelhalter 20 gestoppt wird. Es muß noch bemerkt werden, daß der Nadelhalter 20 die Nadeltreibwerkzeuge 23 an ihren erweiterten Köpfen 23a auffängt und sie mit dem Nadelhalter 20 während der Bewegung trägt. Die Nadeltreibwerkzeuge 23 bewegen sich jedoch aufgrund ihrer Trägheit kontinuierlich rückwärts auf den Prallkörper 19 zu, nachdem der Nadelhalter 20 wie oben beschrieben gestoppt wird (siehe Fig. 2).

Da die rückwärtige Endfläche 4b der Zylinderkappe 4 geeigneterweise angeordnet ist, um die Ausdehnung der in den Luftraum S' eingelassenen Luft zu unterstützen, wird der Nadelhalter 20 durch Rückschlagfederkrafte sehr gut eingezogen, wodurch die Nadeltreibwerkzeuge in eine Lage zurückgezogen werden, in der ein ausreichender Schlag der Nadeln sichergestellt ist.

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Während des Einziehens des Nadelhalters 20 wird die Luft in dem sich im Zylinderkörper zwischen der rückwärtigen Endfläche und der Frontfläche des Prallkörpers befindliche Raum teilweise durch die Auslaßöffnungen 25 ausgelassen. Die Größe der Auslaßöffnungen 25 ist jedoch, wie oben angegeben, so gewählt, daß die Luft in diesem Luftraum sich unter Druck befindet, um eine hohe Druckluftschicht bereitzustellen, wodurch der Nadelhalter 20 sich ohne an den Prallkörper anzustoßen nach rückwärts bewegt, während der Prallkörper sehr gut und fließend durch die Rückschlagfederkraft dieser Druckluftschicht eingezogen wird. Die zweckmäßige Positionierung der rückwärtigen Endfläche 4b der Zylinderkappe 4 stellt sicher, daß der Prallkörper 19 nach rückwärts in die gewünschte Position gebracht wird. Die Regelbarkeit der Zylinderkappe 4 bewirkt die mögliche Korrektur jeglicher Unstimmigkeiten im Funktionsablauf aufgrund des Spieles zwischen den verschiedenen Teilen, welches als Folge einer falschen Montage auftritt sowie aufgrund eines Lockerns der Teile während des Gebrauchs oder aufgrund des Verschleißes des Nadelhalters durch die Aufnahme des Schlages der Nadeltreibwerkeuge aus einem vorherbestimmten Abstand sowie-die Regelung des Funktionsablaufes des Prallkörpers, des Nadelhalters und der Nadeltreibwerkzeuge. Auf diese Weise kann, auch wenn der Nadelhalter und die innere Wandoberfläche abgenutzt sind, eine Anpassung so vorgenommen werden, daß der Prallkörper in seine weitestmögliche rückwärtige Position gebracht wird (wirksame Aufprallposition des Druckkolbens), und der Schlag der Nadeltreibwerkzeuge, der instabil wurde, angepaßt wird, um die Entgratoder Abspankraft wieder herzustellen.

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Sofort nach dem Anlassen des Werkzeuges wird Druckluft durch die Luftöffnungen 15c zu dem Hohlraum 18 in den Druckkolben 15 geschickt, welcher in seine vorbestimmte Lage eingezogen wurde. Ein abruptes Entstehen des Innendruckes in dem Hohlraum 18 bewirkt eine sofortige Vorwärtsbewegung des Druckkolbens 15, der an dem Prallkörper intensiv aufschlägt. Da der Druckkolben und der Prallkörper bezüglich dem Zeitpunkt vor der Vorwärtsbewegung des Druckkolbens sich in ihrer bestmöglichen Position befinden, wird die antreibende Kraft des Druckkolbens dem Prallkörper 19 übermittelt, und zwar ohne jeglichen Verlust zum Vorwärtstreiben des Prallkörpers.

In dem Augenblick, in welchem der Druckkolben 15 den Prallkörper an seiner weitestmöglichen vorderen Position trifft, ist der Hohlraum

18 im Druckkolben 15 in Verbindung mit der Luft, und zwar durch die Luftöffnungen 15c und die ersten Auslaßöffnungen 24 des Druckraumes R-/ so daß die Druckluft in dem Hohlraum 18 in die Atmosphäre entlassen wird. Wie in der Fig. 3 dargestellt, beginnt daraufhin der Druckkolben 15 sich als Reaktion auf den Aufprall sofort einzuziehen. Wenn der Luftraum S im Laufe des Zurückziehens des Druckkolbens 15 mit der Ringnut 17 in Verbindung kommt, wirkt die Druckluft in diesen Luftraum durch den Druckkolben, um den Druckkolben weiter nach rückwärts zu bewegen. Mit anderen Worten, schlägt der nach vorne verbrachte Prallkörper 19 auf die erweiterten Köpfe 23a der Nadeltreibwerkzeuge 23 auf, und zwar auf einen nach dem anderen, um den Aufprall

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ihren Spitzen zu übermitteln, damit die Spitzen den Rost an der Metalloberfläche entfernen oder die Oberfläche eines Steinmateriales abschleifen. Während der Vorwärtsbewegungen des Prallkörpers 19 wird die Luft in den Raum zwischen der Frontfläche des Prallkörpers und der rückwärtigen Endfläche des Nadelhalters teilweise ausgelassen, und zwar durch die zweiten Auslaßöffnungen 25, so wie es der Fall ist während der Rückwärtsbewegung des Prallkörpers. Die Größe der Auslaßöffnungen ist jedoch so vorgesehen, daß die Luft in diesem Raum unter Druck steht, um reine Art hoher Druckluftschicht bereitzustellen,so daß der Prallkörper 19 den Nadelhalter 20 sofort nach vorne verschiebt, und zwar mittels der hohen Druckluft, ohne direkt auf den Nadelhalter 20 zu schlagen, wodurch der Nadelhalter sehr sanft und fließend nach vorne bewegt wird. Genauer gesagt, ist der Bereich der rückwärtigen Oberfläche des Nadelhalters, auf den Druckluft wirkt, so groß und die Impulskraft der Druckluftschicht so eingestellt, daß der Nadelhalter 20 sich mit einer höheren Geschwindigkeit nach vorwärts bewegt als die Nadeltreibwerkzeuge 23, die von dem Prallkörper getroffen werden und beginnen, sich schneller als der Nadelhalter nach vorne zu bewegen, wodurch die Vorwärtsbewegung der Nadeltreibwerkzeuge wirksam bzw. sehr fließend ohne jeglichen Verlust an Aufprallkraft des Prallkörpers und ohne zuläßige Ausübung von Druck auf die Lagerbohrungen in den Nadelhalter ausgeführt wird.

Auf diese Weise gibt es keine Möglichkeit, daß die erweiterten Köpfe 23a der Nadeltreibwerkzeuge an den rückwärtigen Endflächen des Nadelhalters hängen bleiben. Wenn der Nadelhalter aus leichtem verstärkten Kunststoffmaterial besteht, erleichtert dies weiterhin die Vorwärtsbewegung des Nadelhalters.

Während der Vorwärtsbewegung des Nadelhalters 20 rückt die äußere, nach vorne gekehrte Schulteroberfläche 20c des Nadelhalters vor, um den Luftraum S¹ zu verkleinern bis die äußere Ringnut 2Od im Nadelhalter mit der inneren Ringnut 21 des Druckraumes R„ fluchtet, worauf Druckluft von der Luftzufuhrleitung 7' in den Luftraum S' eingelassen wird und darin eine Art hoher Druckluftschicht bildet, wodurch der Nadelhalter 20 seine Bewegung in die rückwärtige Richtung durch die Rückstoßkraft der Druckluftschicht umkehrt, bevor er mit der rückwärtigen Endfläche 4b der Zylinderkappe 4 zusammenprallt. Die Umkehrung der Bewegung wird auf diese Weise fließend durchgeführt.

Die Nadeltreibwerkzeuge 23 werden durch die schnell durchgeführte Wiederholung des Kreislaufes - wie oben beschrieben - schnell vorwärts und rückwärts bewegt.

Das pneumatisch betätigte Mehrnadel- Treibwerkzeug beinhaltet folgende Vorteile:

A. Da die Luft in dem Bereich des Raumes, der durch den Prallkörper und den Nadelhalter eingeschlossen ist im Inneren des Zylinderkörpers so angeordnet ist, daß er unter

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Druck gesetzt werden kann, um darin eine Art hoher Druckluftschicht bereitzustellen, und zwar während der Vorwärtsbewegung des Prallkörpers und während der Rückwärtsbewegung des Nadelhalters, werden die sofort ansprechenden Bewegungen der zwei Teile durchgeführt, während zur selben Zeit ein direktes Auftreffen der beiden Teile vermieden wird. Daraus folgt, insbesondere während der Vorwärtsbewegung des Prallkörpers, daß der Nadelhalter den Nadeltreibwerkzeugen voreilt , die sich gleichzeitig nach vorwärts bewegen, so daß die Vorwärtsbewegung der Nadeltreibwerkzeuge, die im Hinblick auf eine wirksame Arbeitsweise des Werkzeuges kritisch ist, fließend durchgeführt wird. Daher treten an den Wänden der Lagerbohrungen des Nadelhalters keine Schaden auf. Weiterhin schaltet die Vermeidung eines direkten Kontaktes zwischen dem Prallkörper und dem Nadelhalter nachteilige Wirkungen an den Teilen aus, und die Vibration während des Arbeitsvorganges wird vermindert, wodurch die Ermüdung der Bedienungsperson reduziert wird und sich ebenso eine Leichtigkeit der Handhabung des.Werkzeuges einstellt. Ebenso ist es von Vorteil, daß durch die Vermeidung eines direkten Aufpralles dazu beigetragen wird, Lockerwerden oder Spiel zwischen den verschiedenen Teilen zu verhindern, wodurch die Aufrechterhaltung der feinen Ausgleichung der Luftdrücke zwischen den verschiedenen Lufträumen erleichtert wird, was wiederum zur Aufrechterhaltung von permanent sauberen Arbeitsabläufen führt.

B. Die rückwärtige Endfläche der Zylinderkappe, die gegenüber der äußeren, nach vorwärts gerichteten Schulterober-

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fläche des Nadelhalters liegt, ist regelbar gelagert, so daß die in den vorderen Bereich des Zylinderkörpers eingelassene Luft sich ausdehnen kann. Dadurch wird der Nadelhalter durch die pneumatische Rückstoßkraft eingezogen, während ein direktes Auftreffen zwischen der rückwärtigen Endfläche der Zylinderkappe und dem Nadelhalter vermieden wird. Aufgrund dessen ist sichergestellt, daß der Nadelhalter und der Prallkörper nach rückwärts zu ihren vorherbestimmten geeigneten Positionen zurückbewegt werden, um den gewünschten wirksamen Schlag der Nadeltreibwerkzeuge sicherzustellen. Die starke Aufschlagkraft der Nadeltreibwerkzeuge, die für das wirksame Arbeiten des Werkzeuges wichtig ist, wird so erreicht. Das heißt, der Funktionsablauf der Nadeltreibwerkzeuge und der Funktionsablauf des gesamten Werkzeuges wird durch geeignete Regelung der Einzugszeit des Nadelhalters optimiert. Auch wenn z.B. aufgrund von Erhöhung der Reibungskräfte des Nadelhalters, der Nadeltreibwerkzeuge usw., die zurückzuführen sind auf Mangel in der Montage, Lockerung oder Spiel zwischen den verschiedenen Teilen während des Gebrauchs, und Eindringens von Eisenstaub oder Sand, der während des Entgrat- oder SchleifVorganges auftritt, Unstimmigkeiten im Funktionsablauf auftreten, kann die Zylinderkappe neu eingestellt werden, um den Druck der Luft in dem Raum S¹ auf einem vorher bestimmten Maß aufrecht zu erhalten, wodurch das Überschießen des Nadelhalters während seiner Vorwärtsbewegung verhindert wird und der Schlag der Nadeltreibwerkzeuge geregelt wird, wodurch die Entgrat- bzw. Abschleifkraft der Nadeltreibwerkzeuge erhöht wird.

Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING. WERNER LORENZ Fasanenstraße 7 D-7920 Heidenheim OA.04.1984 Kn Akte: MI 1200 Anmelder: Toshio MIKIYA 9-17, Todoroki 1-chome, Setagaya-ku, Tokyo / Japan Patentanspruch

1. Pneumatisch betätigtes Mehrnadel-Treibwerkzeug, gekennzeichnet durch

a) einen hohlen Zylinderkörper (2),

b) einen zur hin- und hergehenden axialen Bewegung im rückwärtigen Bereich des Zylinderkörpers (2) angebrachten Druckkolben (15),

c) einen Gegenhalter bzw. Prallkörper (19), der zur hin- und hergehenden axialen Bewegung im mittleren Bereich des Zylinderkörpers (2) angebracht ist,

d) einen Nadelhalter (20), der zur hin- und hergehenden axialen Bewegung im vorderen Bereich des Zylinderkörpers (2) angeordnet ist,

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e) einer Anzahl von Nadelmeißeln bzw. Nadeltreibwerkzeugen (23), die zur hin- und hergehenden axialen Bewegung im Nadelhalter (20) gelagert sind,

f) erste Luftzufuhrleitungen (7), die sich in den rückwärtigen Bereich des Zylinderkörpers (2) öffnen, um dort Druckluft einzulassen, welche den Druckkolben (15) hin- und herbewegt,

g) zweite Luftzufuhrleitungen (7¹), die sich in den vorderen Bereich des Zylinderkörpers (2) öffnen, um dort Druckluft einzulassen, die den Nadelhalter (20) nach rückwärts bewegt und

h) eine axial· einstellbare, am vorderen Bereich des Zylinderkörpers (2) angeordnete Zylinderkappe (4), wobei die rückwärtige Endfläche (4b) der Zylinderkappe (4) gegenüber der äußeren, nach vorwärts gerichteten Oberfläche (20c) des Nadelhalters (20) liegt, so daß die Druckluft in diesem Innenraum des Zylinderkörpers (2), der durch den Prallkörper (19) und den Nadelhalter (20) eingeschlossen ist, unter Druck gesetzt ist, und zwar über den Prallkörper (19), der durch den Aufprall des Druckkolbens (15) schnell vorwärts bewegt wird, wodurch die Druckluft den Nadelhalter (20) vorwärts bewegt, wobei die in den vorderen Bereich des Zylinderkörpers (2) vor der äußeren, nach vorne gerichteten Oberfläche (20c) des Nadelhalters (20) eingelassene Luft während der Vorwärtsbewegung unter Druck steht, wodurch die Vorwärtsbewegung des Nadelhalters (20) und die Rückwärtsbewegung des Prallkörpers (19) nur durch die Rückstoßkraft der zwischen dem Nadelhalter (20) und dem Prallkörper (19) befindlichen Luft bewirkt wird und der Zeitfolge 'des Einzuges der Nadeltreibwerkzeuge (23), durch Variieren der Stellung der Zylinderkappe (4) relativ zum vorderen Bereich des Zylinderkörpers (2) einstellbar ist.

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2. Pneumatisch betätigtes Mehrnadel-Treibwerkzeug nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (15) einen Hohlraum (18) und eine mit dem Hohlraum (18) und ersten Luftzufuhrleitungen (7) verbundene Leitung (15c) aufweist, und zwar zur Zufuhr von Druckluft zu dem Hohlraum (18), um dem Druckkolben (15) die Bewegung mitzuteilen.

3. Pneumatisch betätigtes Mehrnadel-Treibwerkzeug nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkörper (2) eine erste Auslaßöffnung (24) aufweist, die in Verbindung mit der Atmosphäre steht, und zwar zum Entlüften des Hohlraumes(18) durch diese Auslaßöffnung (24), wenn der Druckkolben (15) sich in einer vorderen Prallkörperposition befindet.

4. Pneumatisch betätigtes Mehrnadel-Treibwerkezug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkörper (2) eine zweite Auslaßöffnung (25) aufweist, die mit dem Außenraum zum selektiven Entlüften des Raumes(R„)zwischen dem Prallkörper (19) und dem Nadelhalter (20) verbunden ist.