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Kolbenschiebersteuerung für Druckluftwerkzeuge. Die Erfindung bezieht
sich auf jene bekannten Steuerungen für Druckluftwerkzeuige, die einen Kolbenschieber
besitzen, ;der sich achsial in der Weise verschiebt, daß seine beiden Stirnflächen
abwechselnd idie Luftzutrittsleitunigen nach den beiden Seiten des Arbeitskolbens
öffnen und schließen.
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Die Erfindung bezweckt im weisentlichen, die Beweigungsgeschwindigkeit
es Steuerkolbens bei seiner Steuerungsarbeit zu steigern, um hierdurch auch die
Zahl der in .der Zeiteinheit auszuführenden Schläge zu vergrößern.
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Züi diesem Zweck läßt man auf dien Steuerkoliben !bei seiner Versahiielbung
außer den auf ihn wirkenden üblichen Drücken in geeigneter Richtung noch einen besiontd@eren
Druck oder einen Unterdruck winken. Diese zusätzlichen Dniicke oder Unterdrücke
können :sich beispielis,weise auf .den zwei Grenzflächen einer ringförmigen Eindrehung
oder eines Bundes ,-elf end machten, der am Umfang dies Steuersohielbers
,angebracht ist; gegebenenfalls genügt aber auch diie Wirkung ;auf leine idieser
Flächen.
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An .sich sind solche ringföranigien Eindrehungen oder Bunde zu anderen
Zwecken bei Steuerkolben von Preßluftwerkzeugen allgemein bekannt.
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Gemäß der Erfindung kommen jene Hilfsdrücke oder Unterdrücke in jdem
Augenblick zur Wirkung, in w:elahem die D;ruekluft, idie gegen eine :der Stirnflächen
,des Arbeitskolbens winkt, in die Außenluft entweicht. Zu diesem Zweck kann man
von einer Leitung, welche 'aie. ausauffende Luft .durchströmt, leine oder mehrere
Leitungen oder Kanäle abzweigen, ?,ie gegen ,Sie eine oder die andere der ibeiden
obererwähnten, am KolbensahIeber sitzenden Flächen ,münden. Wenn nun,dier Auspuffkanal
von der auspuffenden Luftdurchströmt wird, so hat ,dieser Luftstrom die Wirkung,
einen Überdruck oder einen Unterdruck @in den i Leitunhen hervorzurufen, welche
von diesem ,Kana:l werden. Ob> in: ;diesen Leitungen ein Überdruck oder ein Unterdruck
auftritt, ,hängt von :der Art :der Anordnung .dieser Zweiigleitunggen ab.
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,Miam kann tauchgemäß der Erfindung ,zur Erzeuig.unig der .erwähnten
Drücke oder Unter-;drücke die Beschteain,iguing ides Druckluftstroms benutzen, ,der
'bei der Umsteuerung in der Zuführungsleitung ,der Druckluft entsteht., Zu idiesem
Z@veck brauchen von dieser Zuführiungsleitung ,narr Kanäle a%-ezweigt zu «-enden,
,die zu den zusätzlichen Ring- @o. ,dgl. Flächen ;des Steuerkolbens. führen.
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Wenn auch die Größte des Dvuckunterschieds, :der abwechselnd zwischen
Iden beiden Stirnseiten der Ringnut entsteht, Lm Vergleich zu anderen auf Iden Kolbenschieber
wirkenden Kräften nicht ,sehr groß i.st, so ist ,deswegen ihr Einfloß auf,die Bewegung
dieses Steuerglie-1es keineswegs unbedeutend, weil ja ,der Kolbenschieber an sich
im wesentlichen entlastet ist, die Übrigen großen ,Kräfte sich somit gegenseitig
ausgleichen, während anderseits zur Bew!egunig eines derartigen
kleinen,
leichten Steuerkörpers selbst schon ein geringer Anstoß genügt.
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Die Zeichnungen veranschaulichen als Beispiele einige -Alusfühnxngsfonnen
der Erfindung, -und zwar stellt Abb. i einen Teilquerschnitt durch einen Druckluftliammer,
dar, der mit der Steuerung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.
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AM. 2 zeigt diese Steuerung .selbst in; größerem Maßstab, wobei
der Kolbansohieber sich in einer anderen Stellung befindet ,als ein Abt. i .
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Abb.3 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform einer gemäß der
Erfindung ausgeibildeten Steuerung, zu der Abb. q. einen Eineeltei.l zeugt.
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A lbb. 5 und 6 stellen noch zwei andere Ausführungeformen der neu-en
Stiauerung dar, während Abb. 7 einen Einzelteil der Steuerung nach A bb. 6 veranschaulicht.
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Abb. 8 und 9 zeigen schließlich eine fünfte 'und: sechste Ausbildung
der Steuerung.
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Bei allen dargestellten - Aus@führunbgsfonmen enthält die Steuerung
einen Kolbenschieber i, .d:els,sen beide Stirnflächen 2 und 3 abwechselnd die Drudkluftzuleitungskanäle
4 und- 5 öffnen oder schließen, die nach den .geilen Seiten des Hammerkolbens 6
führen.
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Zwischen seinen beiden Stirnseiten 'besitzt Gier holibemschieber i
eine zweckmäßig ringförnÜge Nut oder eine Rinne 7, deren beide Stirnflächen 8 und
9 gemäß der Erfinaung während der Verschiabiungen des Kolbenschiebers i verschiedene
Hilfsdirücke enipfa rügen.
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Diese verschiedenen DrÜcke können .natürlich auch anstatt auf zwei
Flächen einer rinnenförmmgen Nut auf zwei Stirnflächen eines vom Steu@etkolhengetragenen
Bundes oder FWntsahes wirken.
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Im Fall der Abb. i und 2 ist die Ring" nut 7 -des Kolbenschiebers
i in Verlbindunig seit ;dem Druckluftzulei.tungskanal ro, und zwar vermittels einer
Öffnung i i, -die zwischen :den beiden Öffnungen 12 und 13 liegt, welche :der ,Druckluft
Zutritt zu Aden beiden Stirnflächen 2 bzw. 3 des Kolbensohiiebers i geben.
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Wenn der Kolbenschieber .die in Abb. r diargestellte Laäge einnimmt,
so steht die Stirnfläche 9 der .Ringnut 7 bedeutend näher an der Öffn!uug i i als
diie Stirnfläche 8, während, wenn der Kolbenschxe'ber i in (der in A bb. 2 därgestelaten
Lage steht, die Fläche 8 näher an der Öffnung i i liegt als die gegenüberliegen:die
Stirnfläche g.
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Befindet sich der K@aliben.schie'ber i in der Stellung der Abb. i,
@so wird, sobald sich 'durch düe Auswärtsbewiegung des Arbeitskolbens- 6 die Auspuffleitung
1.1 öffnet, die -.l:urch die öffnuig 13 zuströmiende Druckluft freien Zutritt zur
Außenluft erhalten. Hieraus folgt, daß sich die ,Strömungsgesohwvindigkeit im Zuleitungskanal
io plötzlich erhöht, und infolgedessen @steigt auch plötzlich der Druck, Ier durch
den Stoß dieses Luftstromes geigen 1ie Wand des Gehiäu,ses o 'dar Einsatzes 15 ausgeübt
wird, indem :sich der Kolbenischicber r bewegt. Diese Druckerhöhung pflanzt sich
durch die Öffnung i i in die Rinne 7 des Kolbenschiebers i fort. Da aber die Stirnfläche
9 dieser Rinne wesentlich näher an der Öffnung i r liegt als die Fläche. 8, so folgt,
daß die Fläche 9 der Einwirkung dieses Übendrucks (bereits ausgesetzt ist, bevor
er auch ,auf die Fläche 8 zur Wirikung -kommt. Dieser Vongang erzeugt .dien Druckunterschied,
von dem eingangs bereits gesprochen worden ist, und :der .eine Gesamtkraft ergibt,
@die Aden Kolbenschieber i in dem ;geiwünschten Sinne bewegt.
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Wenn sich der Kolbenschieber i in der -in AM. 2 dargestellten
Lage befindet, so -wird sich, sobel.d !die Auspufföffnung 16 freigehegt wird, der
Üiberänuck, der dann entsteht, zunächst auf :der Stirnflädhe 8 der Rinne 7 geltend
machen und ,wird; hierdurch :den Kolbenschieber i veranlassen, ,sich nach der ian:derem
Seite hin zu beewgen.
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Blei der Aaisfühnungsfo an nach: Abb. 3 steht die rinn.enförmdge Eindrehung
7 des Kolbenschiebers i mit der Luftzuführungsleitung io du-roh zwei Öffnungen 17
und, 18 in Venbindung, in .die je ein Röhrchen i9 von der in Abb. d. veransohauliehten
Form eingesetzt ist. Dieses Röhrchen ig ist bei 2o iknieförm-ig gebogen, Sein an
das Knie anschließendes Ende 21 liegt in ;der Dnuckluftizuleitung io, während ,sein
anderes Ende 22 nach der Rinne 7 hin gerichtet .'ist.
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Wenn niiaxi .ein derartiges Rohr in einen Luftstrom brIngt, der -in
Richtung des Pfeils Y (Abt. d) fließt, so entsteht bekanntlich in @diesem Rohr ein
Douck, @dessen Größe von der Geischwindigkeit des Luftstroms a@ihängt. Besitzt ,dagegen
der Luftstrom eine dem Pfeil Y entgegengesetzte Richtung, so entsteht in :dem R#öhrchen
ein Unterdruck, a",#s,sen .Größte gleichfalls von der Geschwin-@diig:keit des Luftstroms.
abhängig ist.
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Die Röhrchen i g, welche in die Öffnungen 17 und 18 besteckt rsind,
werden nun derartig an;@cor@l-net, daß ihre Öffn'un'gen 2i einan-ier negienüiberliegen.
Wenn der Kolbenschiebrer i 1,ie in Abb. 3 ;dargestellte Lage einnimmt und die Druckluft
.die Öffnung 13 dürchströmt, se, folgt der Strom etwa der durch nie Pfeile X1, X2,
X3 .an,,--ebenen Rioht'ung. Es wind dafher, sobald die Geschwindigkeit des Druckluftstroms
infolge seiner Verbindung mit der Außenluft steigt, in der Ringnut 7
1i11
Unterdruck in ;der Gegend der Öffnung 17 und ein Überdruck in der Nähe der Öffnung
18 entstehen, was bewirkt, daß der Kolbenschieber i sich in,der -gewünschten Weise
verschiebt.
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Inn Fall der Abb. 5, 6, 8 und, 9 werden die Druckunterschiede nicht
@durch die Besohleuniguntg .des Druclclu,ftstrom@s in der Zuführun@g.sl@eitung i
o hervorgerufen, eondern,durch ,die Strömung der Auspuffluft in der Geigend der
Auspufföffintumgen.
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Bei der .Ausführung nach Alblb..5 ,sind die Auspufföffnungen 23 und
2d. mit einer Kam1-iner 25 verbunden, w!el.ahe neben dem Gehäuse oder der Buchse
15 liegt, in der sich,der I"7,o?-benschieber i bewegt. Etwa, in der .Mitte dieser
@I#nmer mündet die Leitung 26, die ins Freie führt. ÜffnuMgeat 27 und 28 der Buchse
15 in ider Nähe dieser Leitung 26 setzen die Ke!mmer 25 mit der Rili','Anlut 7 des
Isolbenschieb;ers i im Verbindung. In diesen Öffnungen 27 und 28 sind Röhrchen angeordnet,
die dem Röhrchen i9 der Abb. d. entsprechen, jedoch ;so, daß ,ihre Öffnungen 21
nicht mehr unmittelbar einander .gegenüberliegen, sondern @daß umgekehrt die Röhrchens
nnit ihrer Rückseite gegeneinanderstehen.
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Wenn der Auspuff @duroh den Kanal 23 erfoligt, so erzeugt er, wie
ersichtlich, i:11 -der Ringnut 7, und zwar .i.11 der Nähe der Öffnung 28, einen
Druck, während in der Nähe !der Öfftiu.ug 27 ein Unterdruck entsteht, was eine Verschielbung
.des K olbenischiebers i in der gewünschten, Weise veranlaßt.
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Abib. 6 zeigt eine :der Aibb. 5 entsprechende Anordnung, bei Ader
jedoch die Kanäle 23 111111 24 ;gekreuzt angebracht sind. In diesem Fall ,müsis;ean
die Röhrchan i9 mit ihren Offnung.en 27 u11!1 28 wieder unigedreht werden, damit
ihre Mündungen wieder einander unmittelbar gegenüberstehen. Bei oder Attsf-Übrung
nachbb. 6,ist von einer Röhrchenform Anwendung gema£ht, die etwa dem Röhrchen 29
der Abb.7 entspricht. Diese Röhrchen sind in der Weise gebogen, daß, wenn ihre Mündungen
30 einander gegenüberstehen, nach eingeeigneter Abstand zwischen ihnen 'bleibt.
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Bei der Ausführung nach ,Abt. 8 sind die Öffnungen 27 und 28 ,derart
!angeordnet, daß sie nur Unterdrücke .übermitteln. Wenn der :@mspuff durch den I"#!an!al
23 ;stattfin!det, so entsteht in edier Gegend :der Üffnung 27 ein Unterdruck, während
ihaim Auspuffen durch den Kanal '21. ein Unterdruck an der Öffnung 28 erzeugt wird.
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Eis ist ersichtlich, daß die Zutrittsöffnungen, wie beispielsweise
27 und 2-8, auch so an!geondm,et werden können, daß, wenn. id!ie eine von
ihnen die Verbindung mit :der Ringnut 7 herstellt, die andere durch den Rand dieser
Nut (bzw. der benachbarten Scheibe) abgesperrt wird.
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Die Ausführungsform der Abb. 9 entspricht dier nach Atbb. b. Um aber
zu verhind;ern, aäß die Drücke und Unterdrücke einander ,entgegenwirken, ist hier
in der Rinagnut ; , zwischen den üffnun gen 27 und 28, eine Wand 31 angebracht,
die mit der Kolbenschiebetbuchse 15 fest verbunden isst. Diese Zwischenwand 31 ragt
etwa bis auf den Grund der R'iirgnut 7 hinein.