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Preßluftwerkzeug mit einem den Auspuff sowohl für den Arbeitshub als
auch für den Rückhub steuernden, mit vier Steuerflächen versehenen Ventil. Vorliegende
Erfindung bezieht sich auf ein Preßluftwerkzeug, dessen Auspuff sowohl für den Arbeitshub
als auch für den Rückhub durch das Ventil überwacht wird. Bei solchen Werke zeugen
ist es nicht nur wichtig, daß das Ventil in jeder seiner beiden Endlagen durch Druckluftbelastung
gesichert wird, sondern es muß auch eine rasche Umsteuerung beim Rückhub durch Kompression
der Zylinderluft während eines kurzen Kolbenweges erfolgen können, da sich andernfalls
für das Ventil eine unerwünscht große Baulänge ergibt.
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Bei dem neuen Werkzeug, dessen Ventil in an sich bekannter Weise mit
vier Steuerflächen ausgerüstet ist, wird den vorgenannten Bedingungen genügt. Zu
diesem Zweck ist der Steuervorgang so geregelt, daß von den vier Steuerflächen die
beiden im Sinne des Kolbenrückhubes wirksamen Flächen nahe dem Ende des Kolbenarbeitshubes
unter den Druck der Zylinderpreßluft gelangen und dadurch die Umsteuerung des Ventils
auf Rückhub einleiten, worauf die eine Steuerfläche für sich allein unter Frischpreßluftdruck
kommt und dadurch die Rückhubventilstellung sichert, während die andere Steuerfläche
entlastet wird, so daß am Ende des Kolbenrückhubes die zuverlässige Ventilumsteuerung
auf Arbeitshub durch die in diesem Sinne wirksamen belasteten Flächen erfolgen kann,
von welch letzteren die eine Fläche im Verlauf des Steuervorganges wieder entlastet
wird, während die andere Fläche zur Sicherung der Arbeitshubventilstellung unter
Druck bleibt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt; es zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch einen Preßlufthammer bei Arbeitshubstellung
des Ventils, Abb. 2 den gleichen Längsschnitt bei Rückhubstellung des Ventils.
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Es ist i der Griff des Preßlufthammers, durch den die Preßluft eingeleitet
wird, 2 das Ventil- oder Steuergehäuse, 3 das Ventil, q. der Zylinder und 5 der
Kolben des Preßluft- ;' hammers. 6 bezeichnet ein in die Zylinderöffnung eingesetztes
Werkzeug, auf welches der Kolben 5 schlägt. 7 ist eine Ringnut im Handgriff des
Werkzeuges, in welche die Preß-Luft eintritt und aus der sie in die Ringnut 8 gelangt,
welche mit den Kanälen g und io in Verbindung steht. ii bezeichnet eine Durchbi
echung im Ventil oberhalb der Ventilstufe 12, 13 einen Kanal, der von dem Zylinder
nach dem Ventilgehäuse 2 führt und durch den die Luft aus dem Zylinder unter einen
Bund 14 und nach einer Stufe 15 des Ventils 3 geleitet werden kann. Der Bund 14
besitzt die beiden einander entgegengesetzt gerichteten Steuerflächen
a und b, von denen jeweils eine bei der Umsteuerung des Ventils mitwirkt.
16 bedeutet eine Ringnut am Ventil 3 zwischen der Fläche b des Bundes 14 und der
Stufe 15-17 ist eine Ausfräsung, welche die Verbindung zwischen der unteren Fläche
b des Bundes 14. und der Stufe 15 herstellt. Die untere Fläche der letzteren ist
mit c bezeichnet und bildet mit der oberen Fläche d der Stufe 12 das zweite Paar
entgegengesetzt gerichteter Steuerflächen. 18 bezeichnet einen Kanal, der, vom Ventilgehäuse
2 ausgehend, sich durch die Wandungen des Zylinders q. hindurch bis nach dem unteren
Ende desselben ertreclct und dort in das Zylinderinnere mündet. ig ist eine Ringnut
am Ventil 3 zwischen der Ventilstufe 12 und dem Bund 1q.. 2o stellt eine Bohrung
im Ventilgehäuse 2 dar, welche nach einem Ringkanal 21 führt, der mit einer Auspufföffnung
22 in Verbindung steht. Mit dem Ringkanal 21 und der Auspufföffnung 22 steht ferner
eine am unteren Ende des Ventilgehäuses angeordnete Ringnut 23 mittels einer Bohrung
24. in Verbindung. 25 und 26 sind zwei übereinanderliegende, vom Zylinderraum nach
dem Kanal 13 führende Bohrungen und 27 ist eine nicht unbedingt erforderliche Öffnung
in der Zylinderwand, welche den Zylinderraum unmittelbar mit der Außenluft in Verbindung
setzt.
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Die Wirkungsweise des Werkzeuges ist folgende: Angenommen, das Ventil
3 befindet sich in der in Abb. i dargestellten Tiefstellung und der Kolben 5 in
Pfeilrichtung im Arbeitshub, so ist bei dieser Stellung des Ventils der Raum oberhalb
des Kolbens 5 durch die vom Ventil
freigegebene Ringnut 8 mit Preßluft
gefüllt. Diese vermag daher auch durch die Öffnungen 11 über die Stufe 12 des Ventils
zu treten und die Fläche d zu belasten. Dadurch wird das Ventil in der Tiefstellung
gesichert. Die übrigen Stufen des Ventils sind gegen die Preßluft so lange abgeschlossen,
als der Kolben 5 noch die Öffnungen 25 und 26 verschließt. Sobald der Kolben aber
mit seiner Oberkante bis zur Öffnung 25 gelangt und diese frei läßt, tritt Preßluft
aus dem Zylinderraum in den Kanal 13 über, von wo sie zur Fläche b des Bundes 14
und durch die Ringnut 16 und die Ausfräsung 17 zu beiden Seiten der Stufe 15 gelangt.
Es wird nun wirksam der Druck auf die über die Ringnut 16 vorstehende Fläche b des
Bundes 14 und der Druck auf die untere Fläche c der Stufe 15, da sich die Drücke
zu beiden Seiten der Ringnut 16 aufheben. Unter dem Einfluß dieser Verbundwirkung
auf die Flächen b und c wird das Ventil entgegen dem Druck auf die Fläche d der
Stufe 12 rasch umgesteuert.
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Bei der Aufwärtsbewegung des Ventils 3 geht die Fläche b des Bundes
14 an dem unteren Rande der Bohrung 2o vorbei (Abb. 2) und gelangt auf diese Weise
unter Atmosphärendruck, während die Unterseite c der Stufe 15 nach wie vor mit Preßluft
belastet bleibt, weil sie an der Unterkante des Kanals g vorübergeht und nun durch
diesen Kanal Frischpreßluft aus der Ringnut 8 empfängt, welche bei dieser Ventilstellung
gegen den Zylinderraum hin abgeschlossen ist. Diese Belastung der Unterseite c der
Stufe 15 sichert das Ventil 3 in seiner Hochstellung.
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Sobald die obere Fläche a des Bundes 14 beim Hochgange des Ventils
3 an der Oberkante der Bohrung 2o vorbeigeht, öffnet die Unterkante der Stufe 12
den Preßluftkanal 1o. Es erfolgt hierbei eine Belastung der oberen Fläche a des
Bundes 14, welcher die Belastung der kleineren Unterseite der Stufe 12 entgegenwirkt.
Die wirksame Belastung der oberen Fläche a des Bundes 14 ist somit kleiner als die
der Fläche c der Stufe 15, so daß sie die Sicherung des Ventils in der Hochstellung
nicht beeinträchtigt, jedoch die Rücksteuerung in die Tiefstellung insofern erleichtert,
als sie die Voraussetzung dafür schafft, daß diese Umsteuerung mit möglichst geringem
Druckaufwand bewirkt werden kann.
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Die Umsteuerung des Ventils nach oben hat ferner zur Folge, daß dic
Ringnut 23 freigelegt wird, so daß das Zylinderinnere oberhalb des Kolbens 5 in
Verbindung mit der Außenluft gelangt. Der Preßluftkanal 1o erhält nun gleichzeitig
durch die Ringnut 1g am Ventil 3 Anschluß an die Mündung des Kanals 18 im Ventilgehäuse
2. Die Frischluft tritt daher durch den Kanal 18 unter den Kolben und wirft diesen
in die Höhe, Sobald der Kolben die Ringnut 23, durch welche der Auspuff ins Freie
erfolgte, überschleift, beginnt eine Kompression der Luft innerhalb des Ventilraumes,
welche schon nach einem kurzen Kolbenweg hinreicht, durch Belastung der Fläche d
der Stufe 12 die Umsteuerung des Ventils herbeizuführen, wobei die Verbundwirkung
der Fläche d der Stufe 12 und der Fläche a des Bundes 14 für den Erfolg bestimmend
ist. Sobald der Kolben im weiteren Verlauf seiner Aufwärtsbewegung mit seiner Unterseite
an den Bohrungen 26, 27 vorbeigeht, erfolgt eine rasche Entlüftung des Zylinders.
Die Entlüftung durch die Bohrung 27 ist nicht unbedingt erforderlich, da der Zylinder
sowie die untere Fläche b des Bundes 14 und die Stufe 15 nach erfolgter Umsteuerung
des Ventils auch auf dem Wege über den Kanal 18, Ringnut 1g, Bohrung 2o und Ringraum
21 nach der Auspufföffnung 22 hin entlüftet werden und diese Entlüftung genügt,
wenn es sich nicht um ein besonders kurzhubiges, schnellschlagendes Werkzeug handelt,
für das beide Entlüftungen notwendig sind.