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Tragbares pneumatisches `Merkzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein
tragbares pneumatisches Werkzeug, dessen Arbeitszylinder Luftaustrittsöffnungen
aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie der Arbeitskolben während seines Hubes
abdeckt und so ein Bremsdruck der zwischen dem Kolben und dem Zylinderboden oder
-deckeleingeschlossenen Luft erzeugt wird. Bei den bekannten Werkzeugen der genannten
Art ist für jede der beiden durch den Kolben gebildeten Zylinderkammern nur eine
Luftaustrittsöffnung vorgesehen, und zwar ist entweder in der Zylinderwandung für
jede der beiden Kammern nur eine Austrittsöffnung angeordnet, oder bei Anordnung
mehrerer Austrittsöffnungen in der Wandung jeder Zylinderkammer führen die an diese
Austrittsöffnungen angeschlossenen Kanäle zu einer gemeinsamen Austrittsöffnung,
deren Austrittsquerschnitt kleiner oder höchstens gleich einer einzigen Austrittsöffnung
in der Zylinderwandung ist, so daß die Wirkung für den Luftaustritt die gleiche
ist, als wenn-in der Zylinderwandung nur eine einzige Austrittsöffnung vorhanden
ist.
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Demgegenüber besteht- die Erfindung darin, daß in jeder der beiden
durch den Kolben gebildeten Zylinderkammern mehrere Luftaustrittsöffnungen in abgestuften
Entfernungen von dem Zylinderboden und dem Zylinderdeckel vorgesehen sind. Hierdurch
wird der Vorteil erreicht, daß die Kompression der Luft in jeder der beiden Kammern
stufenweise gesteigert wird. Wenn 'sich der Kolben bei dem Erfindungsgegenstand
nach einem Zylinderende hin bewegt, so kann die Luft zunächst durch sämtliche in
der Kammer vor dem Kolben befindliche Austrittsöffnungen ausströmen. Nachdem im.
Verlauf der Kolbenbewegung der erste Auslaßkanal verdeckt ist, entsteht zunächst
eine geringe Kompression der vor dem Kolben befindlichen Luft, da nunmehr der für
den Auslaß der Luft verfügbare Gesamtaustrittsquerschnitt verkleinert worden ist.
Mit fortschreitender Verdeckungdernächstfolgenden Austrittskanäle wird die Kompression
weiter gesteigert, und zwar derart, daß im. Augenblick der Absperrung der letzten
Auslaßöffnung kein plötzlicher Kompressionsstoß mehr auftreten kann. Als weitere
Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind zu nennen, daß das Werkzeug infolge seiner
Ausbildung leichter und handlicher gebaut werden kann und der Arbeiter bei der Handhabung
eines solchen Werkzeuges weniger angestrengt wird. Auch läßt sich bei einem Werkzeug
gemäß der Erfindung eine größere mittlere Arbeitsgeschwindigkeit erzielen als mit
den bekannten Preßluftwerkzeugen.
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Die Anordnung der verschiedenen Austrittskanäle in jeder der durch
den Kolben getrennten Arbeitskammern wird zweckmäßigerweise derart gewählt, daß
die Austrittsöffnungen der hinteren Zylinderkammer näher aneinanderstehen und von
dem Deckel des Zylinders weiter entfernt sind als die Austrittsöffnungen der vorderen
Kammer. Hierdurch wird erreicht, daß der Kolben bei seinem Arbeitshub, an dessen
Ende er auf das Werkzeug aufschlägt,
weniger stark gebremst wird
als bei seinem den Leerhub darstellenden Rücklauf. Die besonders starke Abdämpfung
der beim Rücklauf eintretenden Kolbenstöße ist für die Steuerung des Arbeitshubes
sehr wesentlich.
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Ein weiteres Kennzeichen des Erfindungsgegenstandes besteht darin,
daß die dem vorderen Zylinderboden am nächsten liegende Austrittsöffnung der vorderen
Zylinderkammer ungefähr in der gleichen Höhe liegt yvie die Lufteintrittsöffnungen
der vorderen Zylinderkammer, so daß im Augenblick des Aufschlagens des Kolbens auf
das «rer kzeug sowohl die Einals auch die Austrittsöffnungei durch den Kolben abgedeckt
sind und sich vor dem Kolben eine sehr hohe Kompression ausbilden kann, die jedoch
nicht auf das Steuerorgan einwirkt. Die hohe Kompression im letzten Augenblick des
Arbeitshubes des Kolbens bewirkt vielmehr eine Rückbewegung des Kolbens, so daß
hinter dem Kolben ein erhöhter Druck auftritt. Da weiterhin die in der hinteren
Zylinderkammer liegenden Austrittsöffnungen im Querschnitt größer gehalten sind
als die in der hinteren Zylinderkammer liegenden Lufteintrittsöffnungen, pflanzt
sich dieser Überdruck vorzugsweise durch die Luftaustritts-Öffnungen der hinteren
Zylinderkammer auf das die letztgenannten Öffnungen während des Arbeitshubes verschlossen
haltende Steuerorgan fort, so daß dieses umgesteuert wird. Die Umschaltung des Steuerorgans
zu Beginn des Leerhubes erfolgt also durch Vermittlung der in der hinteren Zylinderkammer
angeordneten Luftaustrittsöffnungen und nicht, wie dies bei den bekannten Einrichtungen
üblich ist, durch die zur vorderen Zylinderkammer führenden Lufteintrittsöffnungen.
Letztere können daher ohne Beeinträchtigung der Steuervorgänge sehr gering gehalten
werden, was auf den Luftverbrauch des Werkzeugs günstig einwirkt und von vornherein
starke Rückstöße unmöglich macht.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht, und zwar zeigen: Fig. i einen Längsschnitt, Fig. 2 und 4 im Schnitt
nach der Linie A-B der Fig. i die Luftverteilungskammer mit dem Luftsteuerorgan,
wobei die in Fig. 2 dargestellte Stellung des Luftsteuerorgans dem Vorwärtsgang
des Kolbens entspricht, während Fig.4 die dem Rückwärtslauf des Kolbens entsprechende
Stellung des Steuerorgans veranschaulicht. In Fig. 3 ist im Schnitt nach der Linie
C-D der Fig. i der unter der Luftverteilungskammer liegende Ringraum des Werkzeuges
mit den Luftkanälen dargestellt.
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Der pneumatische Hammer besitzt in der üblichen Weise den Zylinder
c, in welchem sich dei Kolben p hin und her bewegt. Bei seiner vorderen, gestrichelt
eingezeichneten Lage treibt der Kolben das eigentliche Arbeitswerkzeug o an.
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Die Preßluft tritt durch die Zuleitung i in das Werkzeug ein, wenn
das Einlaßv entil ?s mit Hilfe einer Hebeltaste c geöffnet wird. Nach erfolgter
Arbeitsleistung kann die Luft durch einen Austrittskanal 9 in Richtung des Pfeiles
a nach außen abströmen.
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Die Luft, deren Zuströmung durch das Einlaßventil u reguliert werden
kann, gelangt durch den Kanal i in Richtung des in i eingezeichneten Pfeiles in
die Luftverteilungskammer 2. Der weitere Strömungsverlauf der Luft wird selbsttätig
durch das in der Luftv erteilungskammer 2 angeordnete Steuerorgan 3, 3' geregelt.
Dieses Luftsteuerorgan besteht aus einem rhombusförmigen Prisma, dessen eine Rhombusspitze
3 in Richtung des Lufteintrittskanals i gerichtet ist, während die andere Rhombusspitze
3' nach dem Austrittskanal 9 hinzeigt. Der Körper 3, 3' kann um den Drehzapfen 3°
schwingen, der senkrecht zu den beiden rhombusförmigen Grundflächen des prismatischen
Körpers 3, 3' angeordnet ist. In den Seitenwandungen der Verteilungskammer sind
gegenüber den Seitenflächen des Verteilungsorgans Luftlöcher angebracht, welche
abwechselnd von dem Verteilungsorgan geöffnet und geschlossen und entsprechend mit
dem vorderen und hinteren Ende des Zylinders in Verbindung gebracht werden können.
Die Verbindungskanäle sind derart angeordnet, daß die Eintrittsöffnungen, welche
in dem hinteren, an den Kanal i anschließenden Raum der Verteilerkammer liegen,
zu derselben Zeit geöffnet sind wie die Austrittsöffnungen, welche in dem vorderen,
mit dem Austrittskanal 9 in Verbindung stehenden Raum der Verteilerkammer a liegen,
und daß umgekehrt die Eintrittsöffnungen des anderen Kammerraumes zugleich mit den
Austrittsöffnungen des hinteren Verteilerkammerraumes geöffnet sind.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, liegen erfindungsgemäß die
Luftaustrittsöffnungen io', ii' der hinteren Zylinderkammer einander näher und von
dem Deckel des Zylinders weiter entfernt als die Luftaustrittsöffnungen 7', 8' der
vorderen Kammer. Weiterhin sind die Lufteintrittsöffnungen 12', 13' der vorderen
Zylinderkammer in der gleichen Höhe angeordnet wie die dem vorderen Zylinderboden
am nächsten liegende Luftaustrittsöffnung 8'. Was den Querschnitt der Lufteinlaß-
und -auslaßöffnungen und deren in dem Zylinder c mündenden Öffnungen anbelangt,
so sind die zu der vorderen Zylinderkammer führenden Lufteinlaßöffnurigen ia, 13
enger als die Lufteinlaßöffnungen 4, 5 der hinteren Zylinderkammer. Diese sind aber
wiederum enger als
die Luftauslaßöffnungen io', 1i' der hinteren
Zylinderkammer.
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Die M'irkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Wenn sich der Arbeitskolben in der oberen Zylinderkammer C in der mit p bezeichneten
Stellung befindet, nimmt das Steuerorgan die in Fig.2 dargestellte Lage ein. Infolgedessen
kann die Luft durch die Öffnungen 4, 5 in den hinteren Zylinderraum eintreten und
aus dem vorderen Zylinderraum durch die Öffnungen 7', 8' sowie durch den Austrittskanal
9 entweichen. Der Kolben bewegt sich durch die Preßluft nach unten, bis er auf das
Arbeitswerkzeug aufschlägt. Bei seinem Vor« ärtsgang verschließt der Kolben zuerst
die Öffnung 7' und am Schluß auch noch die Austrittsöffnung 8' sowie die in gleicher
Höhe liegenden Einlaßöffnungen 12', 13'. Dadurch, daß die Öffnungen 7' und 8' nacheinander
abgedeckt worden sind, ist die Kompression vor dem Kolben p stufenweise gesteigert
«-orden. Nach der Abdeckung der Öffnung 8' ist die Kompression im letzten Moment
verhältnismüßig hoch geworden, so daß der Kolben p durch diese Kompression und gleichzeitig
auch durch die Rückprallwirkung infolge seines Auf treffens auf das Werkzeug o zurückgeworfen
wird. Durch die rückläufige Bewegung des Kolbens wird die Luft, welche währenddessen
durch die Luftöffnungen 4.', 5' in den hinteren Zylinderraum eingedrungen ist, zusammengedrückt.
Der hierdurch in dem hinteren Zylinderraum entstehende Überdruck pflanzt sich durch
die an die Öffnungen io', ii' anschließenden Luftkanäle bis zu den Öffnungen io,
ii in der Luftverteilungskammer fort (Fig. 2). Vor den Öffnungen io, r= liegt zunächst
noch (Fig.2) die eine Seitenfläche der vorderen Rhombusspitze 3' des Verteilungsorgans
3, 3'. Gegen diese Seitenfläche drückt die durch den ,Kolbenrückprall zurückgedrängte
Luft und dreht das Verteilungsorgan um den Drehzapfen 3° in die in Fig. 4 dargestellte
Lage.
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In diesem Augenblick tritt eine Umkehrung der Bewegungsvorgänge ein.
Die durch den Eintrittskanal i zuströmende Preßluft kann jetzt durch die Öffnungen
iz, 13 und 12', 13' in den vorderen Zylinderraum eindringen. Da der Querschnitt
der Öffnungen i2', 13' und der anschließenden Luftzuführungsleitungen gering ist,
ist auch die Menge der in den vorderen Zylinderraum eintretenden Luft verhältnismäßig
gering, wie dies dem Leerhub des Kolbens entspricht. Die hinter dem Kolben p befindliche
Luft wird durch die Öffnungen io', ii' ausgetrieben. Bei seinem Rücklauf deckt der
Kolben p die Öffntmgen io', ii' nacheinander ab, so daß eine stufen*eise Erhöhung
der Kompression hinter dem Kolben hervorgerufen wird. Am Ende des Kolbenrückganges
wird die Kompression in dem hinteren Zylinderraum so groß, daß hierdurch eine erneute
Umschaltung des Steuerorgans hervorgerufen wird. Denn diese Kompression pflanzt
sich durch die Öffnungen 4, 5' und 4, 5 fort und wirkt auf die Rhombusspitze 3 des
Steuerorgans ein. Nach Umsteuerung des Steuerorgans beginnt der beschriebene Arbeitsvorgang
von neuem.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Zahl der in jeder Zylinderkammer
mündenden Luftein-und -austrittsöffnungen größer als zwei sein kann, auch kann die
Anordnung der Luftaustrittsöffnungen anders gewählt werden, als dies in dem Ausführungsbeispiel
dargestellt ist. Schließlich kann das Steuerorgan 3, 3' auch anders ausgebildet
werden, als in der Zeichnung dargestellt ist.