-
Preßluftwerkzeug mit Entlastungssteuerung Die Erfindung bezieht sich
auf ein Preßluftwerkzeug mit Entlastungssteuerung. Bei den bekannten Werkzeugen
dieser Art sind die Auspufföffnungen des Zylinders, welche die einseitige Entlastung
des Steuerschiebers herbeiführen, etwa in der Mitte zwischen den Endstellungen des
Schlagkolbens vorgesehen, und sie werden ausschließlich durch den Schlagkolben gesteuert.
Damit dabei die Entlastung des Steuerschiebers nicht zu früh erfolgt, muß die Kolbenlänge
in einem bestimmten Verhältnis zur Zylinderlänge stehen, und zwar muß ein verhältnismäßig
langer Schlagkolben vorhanden sein, so daß der Hub dieses Kolbens im Vergleich zur
Zylinderlänge kurz ist. Eine Vergrößerung des Kolbenhubes durch Verkürzung des Schlagkolbens
ist bei den bekannten Werkzeugen praktisch unmöglich, weil eine Kolbenverkürzung
eine vorzeitige Umsteuerung zur Folge haben würde.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Preßluftwerkzeug mit
Entlastungssteuerung zu schaffen, bei welchem das Verhältnis der Kolbenlänge zur
Zylinderlänge und damit der Hub des Schlagkolbens im Vergleich zur Zylinderlänge
beliebig gewählt werden kann. Das Mittel zur Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß
im wesentlichen darin, daß die Entlastungsöffnungen entsprechend der jeweiligen
Kolbenlänge nach den Zylinderenden hin verlegt sind und daß diese Öffnungen gleichzeitig
durch den Schieber gesteuert werden, und zwar derart, daß die Entlastungsöffnungen
bzw. deren Anschlußkanäle an dem jeweils mit der Frischluftzufuhr verbundenen Zylinderende
durch den Schieber abgeschlossen sind, wohingegen die Öffnungen am entgegengesetzten
Zylinderende mit der Außenluft in Verbindung stehen. Durch diese Einrichtung ist
es ermöglicht, den Schlagkolben bei gleichbleibender Zylinderlänge wie bisher zu
verkürzen und dadurch den Kolbenhub entsprechend zu vergrößern. Es kann somit ein
langhubiges Preßluftwerkzeug geschaffen werden, bei dem die Zylinderlänge kleiner
ist als bei den jetzigen Langhubwerkzeugen. Anderseits lassen sich nach der Erfindung
aber auch kurzhubige Werkzeuge bauen, wobei ebenfalls der Vorteil besteht, daß die
Zylinderlänge kleiner ist als diejenige der bekannten kurzhubigen Werkzeuge. Das
Werkzeug wird also in beiden Fällen handlicher als bisher.
-
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes,
und zwar zeigen Abb. r einen Längsschnitt durch das Werkzeug, wobei der-Steuerschieber
sich in der Stellung für den Arbeitshub des Schlagkolbens befindet, und Abb.2 einen
gleichen Schnitt, wobei der Steuerschieber die Stellung für den Rückhub des Kolbens
einnimmt.
-
a ist der Preßluftzylinder, b der darin abdichtend geführte
Schlagkolben, c der im vorderen Ende des Zylinders geführte Schaft eines Meißels,
Döppers o. dgl. und d der im hinteren Zylinderende in gewissen Grenzen hin und her
beweglich geführte, rohrförmige Steuerschieber.
Der Preßluftzylinder
a ist nach hinten durch die aufgeschraubte Büchse f des Handgriffs abgeschlossen.
Der Handgriff weist den Anschlußstutzen g für die Preßluftzuleitung auf. Die einströmende
Preßluft wird -durch die Kanäle i, --
und die Querbohrungen 3, 4 zu dem den
Rohrschieber enthaltenden hinteren Teil des Zylinders a geleitet. Die Anordnung
der Querbohrungen 3, 4 ist dabei derart, daß die Luft in der in Abb. i gezeichneten
vorderen Endlage des Schiebers d (der Stellung für den Arbeitshub des Schlagkolbens)
über den Rand des Rohrschiebers in den Zylinder a einströmt und den Kolben b nach
vorn treibt. In der in Abb. 2 gezeichneten hinteren Endstellung des Schiebers d
(der Stellung für den Rückhub des Kolbens) fließt die Luft dagegen über eine Ringnut
5 des Schiebers d, eine oder mehrere Querbohrungen 6 des Zylinders a und einen in
der Zylinderwandung vorgesehenen Längskanal 7 zum vorderen Zylinderende und treibt
den Kolben b nach hinten. Die Umsteuerung erfolgt in bekannter Weise dadurch, daß
der Schieber d auf der einen Seite durch Luftdruck belastet, auf der entgegengesetzten
Seite dagegen entlastet wird, und zwar geschieht die Umsteuerung aus der Stellung
nach Abb. = in die Stellung nach Abb.2 dadurch, däß die durch die Bohrungen 4 auf
eine Schulterfläche 8 des Schiebers geleitete Frischluft bei Entlastung der hinteren
Stirnfläche 9 des Schiebers d diesen nach rückwärts schiebt, während die umgekehrte
Verstellung dadurch bewirkt wird, daß' unter gleichzeitiger Entlastung der Schulterfläche
8 die vom Schlagkolben b am Ende seines Rücklaufs im hinteren Zylinderende zusammengepreßte
Luft auf die hintere Stirnfläche 9 des Schiebers drückt und diesen dadurch in die
vordere Endlage bewegt. Die Entlastung der hinteren Stirnfläche 9 und der Schulter
8 des Schiebers d wird in ebenfalls bekannter Weise dadurch herbeigeführt, daß der
Schlagkolben b gegen Ende seines einen oder anderen Hubes auf seiner jeweils von
der Frischluft belasteten Seite seitlich Auspufföffnungen des Zylinders a freilegt.
-
Der Schlagkolben b hat nun im Verhältnis zum Zylinder a eine geringe
Länge, und zwar beträgt seine Länge im Beispiel nur etwa 1/s der Zylinderlänge.
Entsprechend dieser Verkürzung des Kolbens sind für Arbeitshub und Rückhub des Kolbens
b getrennte Auspufföffnungen zur Entlastung des Steuerschiebers d vorgesehen. Die
Öffnung io für die Entlastung am Ende des Arbeitshubes befindet sich dabei auf der
vorderen, die Öffnungen ii für die Entlastung am Ende des Rückhubes des Kolbens
dagegen auf der hinteren Hälfte des Zylinders a. Die letztgenannten Öffnungen ii
münden unmittelbar ins Freie, sie liegen jedoch im Steuerbereich des Schiebers d,
so daß sie von diesem abgeschlossen und wieder freigelegt werden können, und zwar
ist ihre Anordnung derart, daß der Schieber d in seiner Stellung für den Arbeitshub
des Schlagkolbens (Abb. i) die Öffnungen ii verschließt, wohingegen er in seiner
Stellung für den Rückhub des Kolbens b (Abb. 2) die Öffnungen ii freilegt. Die Auspufföffnung
io, welche die Entlastung des Steuerschiebers d beim Arbeitshub des Schlagkolbens
herbeiführen soll, mündet dagegen nicht unmittelbar ins Freie, sondern sie steht
durch einen in der Zylinderwandung vorgesehenen Längskanal 12 mit zwei am hinteren
Zylinderende angeordneten Querbohrungen 13, 14 in Verbindung, die durch den Steuerschieber
d abwechselnd verschlossen oder über die beiden Ringnuten 5 und 15 des Schiebers
mit mehreren ins Freie mündenden Öffnungen 16 in der Zylinderwandung in Verbindung
gebracht werden können. Die Auspufföffnung io steht infolgedessen ebenfalls unter
Kontrolle des Steuerschiebers, und zwar derart, daß sie in der Stellung des Schiebers
für den Arbeitshub des Schlagkolbens (Abb. i) mit dem Freien in Verbindung steht,
in der Stellung des Schiebers für den Rückhub des Kolbens b (Abb. 2) dagegen abgeschlossen
ist.
-
Die Auspufföffnungen io und ii dienen außer zur Herbeiführung der
einseitigen Entlastung des Steuerschiebers d gleichzeitig noch dazu, beim einen
oder anderen Kolbenhub die in der Bewegungsrichtung des Kolbens b vor diesem im
Zylinder a noch befindliche Abluft oder schädliche Luft ins Freie entweichen zu
lassen. Für diesen Zweck ist außerdem in der Nähe des vorderen Zylinderendes noch
eine zusätzliche Öffnung 17 vorgesehen, die ebenfalls mit dem Längskanal 12 in Verbindung
steht. Endlich dient beim Arbeitshub des Kolbens auch noch der zul'n vorderen Zylinderende
führende Frischluftkanal 7 zum Auslaß der schädlichen Luft, zu welchem Zwecke das
hintere Ende dieses Kanals in der Stellung des Steuerschiebers d für den Arbeitshub
des Schlagkolbens über eine Querbohrung 18 und die Ringnut 5 mit den ins Freie mündenden
Öffnungen 16 in Verbindung steht (Abb. i). Am hintern Zylinderende sind dagegen
zusätzliche Luftauslaßöffnungen nicht vorgesehen; hier findet vielmehr, nachdem
der Kolben b die Öffnungen ii abgeschlossen hat, ein Zusammenpressen der dann noch
im hinteren Zylinderraum enthaltenden Abluft statt, um die für die Verstellung des
Steuerschiebers d notwendige Belastung der hinteren Stirnfläche 9 des Schiebers
zu erzeugen.
-
Die Arbeitsweise des neuen Werkzeuges ist im Zusammenhang folgende:
In der in Abb. i gezeichneten Stellung des Steuerschiebers d sind die dem vorderen
Zylinderende benachbarten Auspufföffnungen io, 17 sowie der Steuerkanal? mit dem
Freien verbunden, wohingegen die dem hinteren Zylinderende benachbarten Offnungen
ii
durch den Schieber d abgeschlossen sind. Gleichzeitig hat der Schieber- den Einströmungskanal
3 freigelegt, so daß die Frischluft über den Rand des Schiebers von hinten in den
Zylinder a einströmt. Die Frischluft treibt den Kolben b nach vorn, wobei die vor
dem Kolben im Zylinder befindliche Luft durch die Öffnungen io, 17, den Kanal i2
und die Öffnungen 16 sowie schließlich, nämlich nach Abschluß der Öffnungen io,
17 durch den Kolben b, durch den Steuerkanal 7 entweicht. - Kurz bevor der Kolben
b auf den Schaft c des Meißels o. dgl. schlägt, legt er auf seiner durch die Frischluft
belasteten Rückseite die Auspufföffnung io wieder frei (siehe strichpunktierte Kolbenstellung
in Abb. i). Dadurch tritt hinter dem Kolben b ein Druckabfall ein, was eine Entlastung
der hinteren Stirnfläche g des Schiebers d zur Folge hat. Der Steuerschieber wird
nunmehr durch den auf seiner Schulterfläche 8 lastenden Frischluftdruck umgestellt
und gelangt in die Stellung nach Abb.2. In dieser Stellung schließt der Schieber
die Frischluftzufuhr zum hinteren Zylinderende sowie den mit den Auspufföffnungen
io, 17 verbundenen Längskanal 12 ab, während er anderseits den nach vorn führenden
Kanal 7 mit der Frischluftzufuhr verbindet und gleichzeitig die Auspufföffnungen
ii freilegt. Der Schlagkolben b wird nun durch den auf seine Vorderseite geleiteten
Frischluftdruck nach hinten getrieben, wobei die auf der entgegengesetzten Kolbenseite
befindliche Abluft durch die Öffnungen ix entweichen kann. Gegen Ende seines Rückhubes
schließt der Kolben die Auspufföffnungen ii ab und preßt die dann noch im hinteren
Zylinderraum befindliche Abluft zusammen. Kurz vor Erreichung der rückwärtigen Endlage-
legt der Kolben b die Öffnungen ii jedoch wieder frei, und zwar nach seiner frischluftbelasteten
Vorderseite hin (siehe strichpunktierte Kolbenstellung in Abb. 2). Es tritt also
ein Druckabfall im vorderen Zylinderraum und damit auch im Steuerkanal 7 ein. Das
hat zur Folge, daß die Schulterfläche 8 des Steuerschiebers d entlastet und der
Schieber durch den auf seine hintere Stirnfläche g wirkenden Druck der vom Schlagkolben
b zusammengepreßten Abluft nach vorn, d. h. wieder in die Stellung nach Abb. i bewegt
wird. Hierauf wiederholt sich das beschriebene Spiel.
-
Es ist also durch die neue Anordnung und Steuerung der Auspufföffnungen
für die Entlastung des Steuerschiebers möglich gemacht worden, den Schlagkolben
im Verhältnis zur Zylinderlänge beliebig kurz zu machen und dadurch eine Vergrößerung
der Zylinderlänge einen großen Hub und somit eine hohe Schlagkraft des Kolbens zu
erzielen. Die neue Einrichtung kann natürlich statt zur Vergrößerung des Kolbenhubes
bei gleichbleibender Zylinderlänge auch dazu benutzt werden, bei gleichbleibendem
Kolbenhub den Zylinder zu verkürzen und so ein langhubiges Preßluftwerkzeug besonders
handlich zu gestalten.
-
Zur Steuerung des Werkzeuges kann an Stelle des gezeichneten Rohrschiebers
auch ein Vollschieber verwendet werden.