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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Druckluftschlagwerkzeug gemäß dem ersten
Teil des Anspruchs 1.
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Ein
Druckluftschlagwerkzeug mit den Merkmalen des ersten Teils des Anspruchs
1 ist aus der
US 6,026,713 bekannt.
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Bezüglich eines
Druckluftschlagwerkzeugs, das mit Druckluft als Leistungsquelle
arbeitet, ist ein Druckluftschlagwerkzeug bekannt, das über einen Bogen
miteinander verbundene Schrauben verwendet, bei dem mehrere Schrauben
parallel miteinander verbunden sind. Bei einem Druckluftschlagwerkzeug dieser
Art, ist eine Gleitnase an einem vorderen Endabschnitt eines Hauptkörpers montiert,
der mit einem Eintreibbit versehen ist, das über einen Luftmotor zur Drehung
angetrieben wird und die Gleitnase ist mit einer Schraubenzuführführung und
einem Schraubenzuführmechanismus
versehen.
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Die
Gleitnase steht aus dem Hauptkörper über eine
Kompressionsfeder nach vorne vor und weist einen Gleithub auf, der
gleich oder länger
ist als die Länge
einer Schraube. Wenn ein vorderes Ende der Gleitnase gegen die Oberfläche eines
plattenförmigen
Elements oder ähnlichem
gedrückt
wird und das Druckluftschlagwerkzeug ausgelöst wird, dreht das Eintreibbit
eine Schraube in der Gleitnase, die Schraube wird befestigt durch
Drücken
des Druckluftschlagwerkzeugs gegen das plattenförmige Element, die Gleitnase
wird verschoben, indem sie gegen eine Seite des Hauptkörpers des
Druckluftschlagwerkzeugs gedrückt
wird und der Hauptkörper gelangt
in die Nähe
der Oberfläche
des plattenförmigen
Elements. Nach dem Beendigen des Befestigens der Schraube und wenn
das Druckluftschlagwerkzeug nach oben gezogen wird, gelangt die
Gleitnase wieder in eine anfängliche
Stellung zurück
und eine darauffolgende Schraube wird über den Schraubenzufuhrmechanismus
in die Gleitnase zugeführt.
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Des
weiteren ist schon eine Schraubenbefestigungsvorrichtung bekannt
zum Übertragen
eines Drehmoments eines Luftmotors an ein Eintreibbit über ein
Reduktionsgetriebe und Bewegen des Eintreibbits in eine Schraubenbefestigungsrichtung über einen
Kolbenmechanismus.
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Bei
dem herkömmlichen
Druckluftschlagwerkzeug für
verbundene Schrauben, ist der vordere Endabschnitt des Hauptkörpers mit
der Gleitnase versehen, welche den langen Gleithub hat und beim Schraubenbefestigungsvorgang
muß der
Hauptkörper
des Druckluftschlagwerkzeugs gegen die Federkraft der an der Gleitnase
montierten Kompressionsfeder gedrückt werden, um sich in Richtung
eines Gegenstands zu bewegen, in dem die Schraube befestigt werden
soll. Dies ist daher arbeitsaufwendig.
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Des
weiteren wird bei dem Mechanismus zur Übertragung des Drehmoments
des Luftmotors an das Eintreibbit über das Reduktionsgetriebe
und zum Bewegen des Eintreibbits in die Schraubenbefestigungsrichtung über den
Kolbenmechanismus, das Drehmoment des Reduktionsgetriebes fortwährend über einen
Keilmechanismus an das Eintreibbit übertragen und daher wird der
Gleitwiderstand bei dem Keilmechanismusabschnitt erhöht, ein
großer
Kolbendurchmesser ist erforderlich für eine ausreichende Gleitbewegung
zwecks Bewegung des Eintreibbits und es stellt sich ein Problem
insofern, als ein groß bemessenes
Werkzeug die Folge ist und die Rückschlagkraft
gegen das Werkzeug erhöht
ist.
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Noch
weiter, liegt bei dem herkömmlichen Druckluftschlagwerkzeug
für verbundene
Schrauben eine Ausbildung vor, bei welcher die Gleitnase mit dem
langen Gleithub am vorderen Endabschnitt des Hauptkörpers vorgesehen
ist und die Schraube wird durch Drücken der Gleitnase auf das
Objekt, in dem die Schraube befestigt werden soll, befestigt und
es stellt sich daher ein Problem insofern, als die Gesamtlänge des
Druckluftschlagwerkzeugs groß ist und
das Druckluftschlagwerkzeug große
Abmessungen hat und schwer zu handhaben ist.
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Zudem
sind aus der
US 5,231,902 Leistungsübertragungsauflösemittel
bekannt, die für
den Fall vorgesehen sind, daß eine
Drehmoment eine vorbestimmte Stärke überschreitet.
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Demgemäß soll das
technische Problem gelöst
werden, um den Arbeitsaufwand beim Schraubenbefestigungsvorgang
zu mindern und es ist ein erstes Ziel der Erfindung, dieses Problem
zu lösen.
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Dieses
Problem wird durch ein Druckluftschlagwerkzeug mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Druckluftschlagwerkzeug
mit weiters kleinen Maßen
und weist eine exzellente Betätig-
bzw. Bedienbarkeit auf. Weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Merkmale sind
in den Unteransprüchen
beinhaltet.
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1 ist
eine Schnittansicht in Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
und zeigt einen Standby-Zustand eines Druckluftschlagwerkzeugs.
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2 ist
eine Schnittansicht beim Starten des Druckluftschlagwerkzeugs.
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3 ist
eine Schnittansicht des Druckluftschlagwerkzeugs unter Darstellung
eines dem in 2 folgenden Vorgangs.
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4 ist
eine Schnittansicht des Druckluftschlagwerkzeugs, wenn eine Schraube
befestigt wird.
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5 ist
eine Querschnittsansicht eines Fliehkraftkupplungsmechanismuses.
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6 ist
eine Schnittansicht in Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
und zeigt einen Standby-Zustand eines Druckluftschlagwerkzeugs.
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7 ist
eine Querschnittsansicht eines Fliehkraftkupplungsmechanismuses.
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8 ist ein Ablaufdiagramm unter Darstellung
von Betriebshüben
eines Auslöseventils
mit Schnittansichten.
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9 ist
eine Schnittansicht, wenn das Druckluftschlagwerkzeug betrieben
wird.
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10 ist
eine Schnittansicht, wenn das Druckluftschlagwerkzeug das Befestigen
einer Schraube beendet.
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Es
erfolgt nun eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. 1 bis 4 zeigen
ein Druckluftschlagwerkzeug 1 und es liegt eine Gehäusestruktur
vor, die mit einem Luftmotorgehäuse 2,
einem Kupplungsgehäuse 3,
einem Zylindergehäuse 4 und
einer fixierten Nase 5 in einer Reihe von oben verbunden
ist und unter Anbringung eines Griffs 6, der von dem Kupplungsgehäuse 3 in
einer Richtung senkrecht dazu verläuft.
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Obgleich
auf die Darstellung verzichtet ist, ist ein Luftanschlußstecker
an einem Endabschnitt des Griffs 6, ähnlich wie bei einem allgemeinen
pneumatischen Werkzeug, angebracht, ein Luftschlauch ist mit dem
Luftanschlußstecker
verbunden und Hochdruckluft wird von einem Luftkompressor einer
Luftkammer 7 in dem Griff 6 zugeführt.
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Ein
Auslöseventil 8 und
ein Abzugshebel 9 sind bei einem Basisabschnitt des Griffs 6 vorgesehen
und das Druckluftschlagwerkzeug 1 wird gestartet bzw. in
Betrieb gesetzt und gestoppt durch Öffnen und Schließen des
Auslöseventils 8 mittels
Betätigung
des Abzugshebels 9, ähnlich
wie bei einem herkömmlichen
pneumatischen Werkzeug.
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An
einer rückwärtigen Fläche (rechte
Seite der Zeichnung) der fixierten Nase 5 ist eine bekannte Zuführvorrichtung
für verbundene
Schrauben vorgesehen, einschließlich
eines Luftzylinders 10 mit Federversatz und einer Zuführklaue 11,
die mit einer Kolbenstange von ihm verbunden ist und eine der verbundenen
Schrauben in einem Magazin für
verbundene Schrauben (nicht dargestellt) wird in die fixierte Nase 5 zugeführt durch
Zurückziehen
und Ausfahren der Zuführklaue 11 in
Zusammenwirken mit einem Betriebszyklus des Druckluftschlagwerkzeugs 1.
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Des
weiteren ist der Abschnitt A auf der rechten oberen Seite der Zeichnung
eines Schnittansicht unter Darstellung des Auslöseventilabschnitts von rechts,
der Abschnitt B auf der linken unteren Seite der Zeichnung ist eine
Schnittansicht unter Darstellung eines Abschnitts einer an der fixierten
Nase 5 montierten Kontaktnase von links und Luftleitungen sind
durch Ketten- bzw. Strichpunktlinien angegeben.
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An
einem Kolben 13 eines Luftzylinders 12, der in
dem Zylindergehäuse 4 beinhaltet
ist, ist an dessen Vorderfläche
(untere Seite der Zeichnung) ein Eintreibbit 14 angebracht
und an dessen rückwärtigen Fläche (obere
Seite der Zeichnung) eine hexagonale Welle 15.
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Wie
in 5 gezeigt, ist ein hexagonales Loch 17 ausgebildet,
das gleitend gepaart ist mit der hexagonalen Welle 15 bei
einem angetriebenen drehenden Teil 16 (hier im Folgenden
als Amboß bezeichnet),
das beim Zentrum eines Fliehkraftkupplungsmechanismus angeordnet
ist und die hexagonale Welle 15 ist in das hexagonale Loch 17 eingesetzt.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Rotor 18 des Luftmotors
mit einem zentralen Loch 19 versehen, das einen größeren Durchmesser
hat, als der der hexagonalen Welle 15 und ein oberer Abschnitt
der hexagonalen Welle 15 durchdringt das hexagonale Loch 17 und
bewegt sich in das zentrale Loch 19 des Rotors 18 vor.
Der Kolben 13, das Eintreibbit 14 und die hexagonale
Welle 15 werden axial zusammen mit dem Amboß 16 des
Fliehkraftkupplungsmechanismus gedreht und sind im Inneren des Luftzylinders anhebbar.
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Der
Schlagvorgang über
den Luftmotor und der Fliehkraftkupplungsmechanismus sind sehr wohl bekannt
und der Rotor 18 des Luftmotors und ein äußerer Rotor 20 des
Fliehkraftkupplungsmechanismus werden integral miteinander gedreht.
Wie in 5 gezeigt, sind an dem äußeren Rotor 20 Kupplungsklauen 21 vom
schwenkbaren Typ angebracht. Beim Starten des äußeren Rotors 20 wird
eine Klaue an einer Vorderseite der Kupplungsklaue 21 in
einer Rotationsrichtung, in eine Richtung eines Rotationszentrums
durch die stationäre
Trägheitskraft
gedreht und schlägt
auf einen vorstehenden Abschnitt 16a des Ambosses 16 auf,
der einen Abschnitt in Form eines Schmetterlings hat und trifft
den Amboß 16 in
Rotationsrichtung. Des weiteren wird durch die Rückwirkung des Aufpralls die
Umdrehungsgeschwindigkeit des äußeren Rotors 20 reduziert
und die Klaue an der Vorderseite der Kupplungsklaue 21 in
Rotationsrichtung wird in einer äußeren Umfangsrichtung über ein
Trägheitsmoment
der Bewegung bewegt, in umgekehrter Richtung zu der Richtung des
Startens und außer
Eingriff gebracht mit dem vorstehenden Abschnitt 16a des
Ambosses 16. Dabei wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des äußeren Rotors 20 sofort erhöht und dadurch
die Kupplungsklaue 21 in Eingriff gebracht mit dem und
trifft auf den Amboß 16,
wieder wie beim Starten. Auf diese Weise wird die Eingriffs- und
Außereingriffsbewegung
bei hoher Geschwindigkeit wiederholt und der Amboß fortwährend in
Rotationsrichtung getroffen, um dabei die hexagonale Welle 17,
den Kolben 13 und das Eintreibbit 14 zu drehen.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Erläuterung
der Betriebshübe
des Druckluftschlagwerkzeugs 1 und einer damit in Beziehung
stehenden Schaltung für
den pneumatischen Druck. 1 zeigt einen Standby-Zustand,
wobei ein Stößel 22 des
Auslöseventils 8 in
eine geschlossene Stellung abgesenkt ist und ein Ventil (-kegel) 23,
das koaxial zu dem Stößel 22 ist, durch
eine Feder und pneumatischen Druck angehoben ist, der auf eine untere
Fläche
von diesem wirkt.
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Eine
Eintrittsöffnung 24 des
Luftmotors ist mit einer oberen Öffnung 26 des
Auslöseventils 8 über ein
Umschaltventil 25 verbunden und eine Drossel 27,
welche eine Verzögerungsschaltung
bildet und ein Steuerventil 28 sind mit einer unteren Steuerungsöffnung 25a des
Umschaltventils 25 verbunden.
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Eine
obere Öffnung 29 des
Luftzylinders 12 ist mit einer oberen Öffnung des in Abschnitt A gezeigten
Auslöseventils 8 verbunden
und eine untere Öffnung 31 des
Luftzylinders 12 ist mit einer unteren Öffnung 32 des Auslöseventils 8 verbunden.
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Befindet
sich das Auslöseventil 8 in
der geschlossenen Stellung angeordnet, so wird Hochdruckluft in
der Luftkammer 7 von der unteren Öffnung 32 des Auslöseventils 8 einer
unteren Luftkammer des Luftzylinders 12 zugeführt und
schiebt den Kolben 13 in eine obere Standby-Stellung nach
oben.
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2 zeigt
einen Zustand unmittelbar nach dem Starten bzw. Anlaufen durch Ziehen
des Abzugshebels 9 unter Anheben des Stößels 22 des Auslöseventils 8,
wobei der Ventilkegel 23 durch ablassen von Druckluft an
die Atmosphäre
abgesenkt wird, die auf die untere Fläche des Ventilkegels 23 wirkt,
und Luft in der unteren Luftkammer des Luftzylinders 12 wird über das
Auslöseventil 8 an
die Atmosphäre
abgegeben. Die oberen Öffnungen 26 und 30 des
Auslöseventils 8 und
der Luftkammer 7 kommunizieren miteinander. Dabei wird
Druckluft einer oberen Luftkammer des Luftzylinders 12 über die obere Öffnung 30 des
Auslöseventils 8 zugeführt und der
Kolben 13 beginnt damit, sich abzusenken. Obgleich Druckluft
einer oberen Steueröffnung 28a des Steuerventils 28 über die
Drossel 27 zugeführt
wird, behält
des weiteren zu diesem Zeitpunkt das Steuerventil 28 eine
geschlossene Stellung aufgrund eines die Geschwindigkeit reduzierenden
Betriebs der Drossel 27 bei und das Umschaltventil 25 des
Luftmotors bleibt geschlossen.
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3 zeigt
einen Zustand, in welchem der Kolben 13 weiter abgesenkt
ist und ein vorderes Ende des Eintreibbits 14 in eine Ausnehmung
einer Schraube S gepaßt
ist, wobei im Wesentlichen zu dieser Zeit ein Luftdruck, stromabwärts der
Drossel 27, erhöht
wird und eine Spule des Steuerventils 28 abgesenkt wird
und Druckluft von einer Relais-Öffung 33 an
einem unteren Endabschnitt eines Zylindergehäuses 34 über das
Steuerventil 28 zu der unteren Öffnung 25a des Umschaltventils 25 geführt wird.
Dabei wird die Spule des Umschaltventils 25 angehoben,
Druckluft aus der Luftkammer 7 in das Luftmotorgehäuse 2 zugeführt und
der Rotor 18 gestartet.
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Ist
die Verzögerungsschaltung
wie beispielsweise die Drossel 27 nicht vorgesehen, so
werden der Luftzylinder und der Luftmotor gleichzeitig gestartet,
das Eintreibbit 14, das mit hoher Geschwindigkeit dreht,
auf den Kopf der Schraube S gestoßen, die Ausnehmung der Schraube
zerstört
und die Schraube kann nicht festgezogen werden. Jedoch wird das Eintreibbit 24 durch
die Verzögerungsschaltung
in einem nicht drehenden Zustand abgesenkt und in die Ausnehmung
der Schraube gepaßt
und dadurch kann eine Zerstörung
der Schraube verhindert werden.
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Wird
der Rotor 18 gestartet und wie oben erwähnt die hexagonale Welle 15 an
den Amboß 16 des
Fliehkraftkupplungsmechanismus gepaßt, so werden der Kolben 13 und
das Eintreibbit 14 integral gedreht und mikroskopisch erfolgt
eine fortwährend wiederholte
intermittierende Drehung und ein Absenkvorgang in einem Zustand,
bei dem die Kupplung außer
Eingriff steht und kein Drehmoment ausgeübt wird, um dabei eine Befestigung
vorzunehmen und die Schraube wird in einen Gegenstand geschraubt,
in dem sie befestigt werden soll.
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4 zeigt
einen Zustand, bei dem der Kolben 13 ein unteres Ende eines
Bewegungsbereichs erreicht, wobei ein Rohr- bzw. Steuerventil 35 an
einer Unterseite des Zylindergehäuses 4 geöffnet ist, indem
es von einem beweglichen Puffer 34 an der Innenseite des
Luftzylinders 12 geschoben wurde. Demgemäß wird ein
pneumatischer Druck, der an der unteren Öffnung 25a des Umschaltventils 25 über das
Steuerventil 28 anliegt, abgesenkt und die Spule wird abgesenkt
durch den pneumatischen Druck, der auferlegt wird über eine
obere Abzugsöffnung 36 des Luftzylinders 12 an
eine obere Öffnung 25b des
Umschaltventils 25, um dabei das Umschaltventil 25 zu schließen und
den Rotor 18 zu stoppen.
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Nach
dem Befestigen der Schraube und wenn der Abzugshebel 9 ausgeschaltet
ist, wird der Stößel 22 des
Auslöseventils 8 in
die ursprüngliche Stellung
abgesenkt, der Ventilkegel 23 angehoben, Druckluft von
der Druckkammer 7 der unteren Luftkammer des Luftzylinders 12 zugeführt und
der Kolben 13 angehoben und kehrt in die ursprüngliche Stellung
zurück.
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Es
erfolgt eine detaillierte Beschreibung eines anderen Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen der 6–10. 6 zeigt
ein Druckluftschlagwerkzeug 101 und es liegt eine Gehäusestruktur
vor, die verbunden ist mit einem Luftmotorgehäuse 102, einem Kupplungsgehäuse 103,
einem Zylindergehäuse 104 und
einer fixierten Nase 105 in einer Reihe bzw. Linie von
oben und unter Anbringung eines Griffs 106, der von dem
Kupplungsgehäuse 103 in
einer Richtung senkrecht dazu verläuft.
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Obgleich
auf die Darstellung verzichtet ist, ist ein Luftanschlußstecker
an einem Endabschnitt des Griffs 106, ähnlich wie bei einem allgemeinen
pneumatischen Werkzeug, angebracht, ein Luftschlauch ist mit dem
Luftanschlußstecker
verbunden und Hochdruckluft wird von einem Luftkompressor einer Luftkammer 107 in
dem Griff 106 zugeführt.
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Ein
Auslöseventil 108 und
ein Abzugshebel 109 sind an einem Basisabschnitt des Griffs 106 vorgesehen
und das Druckluftschlagwerkzeug 101 wird gestartet und
angehalten durch Öffnen
und Schließen
des Auslöseventils 108 über eine
Betätigung
des Abzughebels 109, ähnlich
wie bei dem herkömmlichen
pneumatischen Werkzeug.
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An
einer rückwärtigen Fläche (rechte
Seite der Zeichnung) der fixierten Nase 105 ist eine bekannte
Zuführvorrichtung
für miteinander
verbundene Schrauben vorgesehen, einschließend einen Luftzylinder 110 mit
Federversatz und eine Zuführklaue 111,
die mit einer Kolbenstange von ihm verbunden ist und eine der miteinander
verbundenen Schrauben in einem Magazin (nicht dargestellt) für verbundene Schrauben
wird in die fixierte Nase 105 zugeführt durch Zurückziehen
und Ausfahren der Zuführklaue 111 in
Verbindung mit einem Betriebszyklus des Druckluftschlagwerkzeugs 101.
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Des
weiteren ist ein Abschnitt A auf der rechten oberen Seite der Zeichnung
eine Schnittansicht in Darstellung des Auslöseventilabschnitts von rechts, der
Abschnitt B auf der linken unteren Seite der Zeichnungen eine Schnittansicht
in Darstellung eines Abschnitts einer an der fixierten Nase 105 montierten Kontaktnase
von links und Luftleitungen bzw. -rohre sind durch Ketten- bzw.
gestrichelte Linien verdeutlicht.
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Ein
Kolben 113 eines doppelwirkenden Luftzylinders 112,
der in dem Zylindergehäuse 104 beinhaltet
ist, ist mit einem Eintreibbit 114 an seiner vorderen Fläche (untere
Seite der Zeichnung) versehen und an seiner hinteren Fläche (obere
Seite der Zeichnung) ist eine hexagonale Welle 115 angebracht.
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In
dem Kupplungsgehäuse 103 ist
ein hexagonales Loch 117 ausgebildet, das gleitend gepaart ist
mit der hexagonalen Welle 115 bei einem angetriebenen drehenden
Teil 116 (hier im Folgenden als Amboß bezeichnet), das bei einem
Zentrum eines Fliehkraftkupplungsmechanismus angeordnet ist und die
hexagonale Welle 115 ist in das hexagonale Loch 117 eingeführt.
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Ein
Rotor 118 des Luftmotors ist mit einem zentralen Loch 119 versehen,
das einen Durchmesser hat, der größer ist als derjenige der hexagonalen Welle 115 und
ein oberer Abschnitt der hexagonalen Welle 115 durchdringt
das hexagonale Loch 117 und führt weiter in das zentrale
Loch 119 des Rotors 118. Der Kolben 113,
das Eintreibbit 114 und die hexagonale Welle 115 werden
axial zusammen mit dem Amboß 116 des
Fliehkraftkupplungsmechanismuses gedreht und sind an der Innenseite
des doppelt wirkenden Luftzylinders anhebbar.
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Der
Schlagbetrieb über
den Luftmotor und den Fliehkraftkupplungsmechanismus ist sehr wohl bekannt
und der Rotor 118 des Luftmotors und ein äußerer Rotor 120 des
Fliehkraftkupplungsmechanismuses werden integral miteinander gedreht.
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Wie
in 7 gezeigt, ist der äußere Rotor 120 mit
Kupplungsklauen 121 vom schwenkbaren Typ versehen. Beim
Starten des äußeren Rotors 120, wird
eine Klaue an einer Vorderseite der Kupplungsklaue 121 in
Drehrichtung, in einer Richtung eines Rotationszentrums über eine
stationäre
Trägheitskraft
gedreht und schlägt
auf einem vorstehenden Abschnitt 116a des Ambosses 116 auf,
der einen Abschnitt in Form eines Schmetterlings hat und trifft
den Amboß 116 in
der Rotationsrichtung. Des weiteren wird durch ein Rückwirken
des Aufschlags die Umdrehungsgeschwindigkeit des äußeren Rotors 120 reduziert
und die Klaue an der Vorderseite der Kupplungsklaue 121 in
Rotationsrichtung wird in einer äußeren Umfangsrichtung
durch die Trägheit
der Bewegung umgekehrt zu der Richtung des Startens bewegt und wird
außer
Eingriff gebracht mit dem vorstehenden Abschnitt 116a des
Ambosses 116. Dadurch wird die Umdrehungsgeschwindigkeit
des äußeren Rotors 120 sofort
erhöht
und daher die Kupplungsklaue 121 mit dem Amboß 118 in
Eingriff gebracht und schlägt
auf diesen auf, wieder wie beim Starten. Auf diese Weise wird die Eingriffs-
und Außereingriffsbewegung
bei hoher Geschwindigkeit wiederholt und der Amboß fortwährend in
Drehrichtung bzw. Rotationsrichtung getroffen, um dabei die hexagonale
Welle 117, den Kolben 113 und das Eintreibbit 114 zu
drehen.
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Ein
in 6 gezeigtes Auslöseventil 108 ist ein
Gleitventil vom sich gerade bewegenden Typ, einschließend ein
Steuerventil 123 und einen Stößel 124 in einem Ventilkörper 122.
Eine Einlaßöffnung 125,
in vertikaler Richtung bei der Mitte, kommuniziert mit der Luftkammer 107,
eine obere Öffnung 126 ist
mit einem Rohr 127 an einem Luftmotor angeschlossen und
ein Rohr 128 an einer abzugsseitigen Luftkammer (obere)
des doppelt wirkenden Luftzylinders 112 und eine untere Öffnung 129 ist
mit einem Rohr 130 an einer rückzugsseitigen Luftkammer (unteren)
des doppelt wirkenden Luftzylinders 112 angeschlossen.
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Wie
in 8 gezeigt, ist eine gestufte Form ausgebildet,
bei der ein Innendurchmesser eines Zylinderabschnitts 131,
in den ein oberer Abschnitt des Stößels 124 eingesetzt
ist, im wesentlichen gleich einem Durchmesser eines O-Rings des
Stößels 124 an seinem
unteren Abschnitt ist und der Durchmesser ist bei seinem oberen
Abschnitt leicht vergrößert. Wenn der
Stößel 124 in
der unteren Standby-Stellung
(a) angeordnet ist, sind die Einlaßöffnung 125 und der obere
Abschnitt 126 gegeneinander blockiert.
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Bei
einem Anhebehub des Stößels 124 von (a)
nach (f) bei und nach (d), bewegt sich der O-Ring des Stößels 124 vorwärts zu dem
Abschnitt größeren Durchmessers
des Zylinderabschnitts 131 und ein Abstand wird in einer
Umgebung des O-Rings hergestellt, um dabei die Einlaßöffnung 125 und
die obere Öffnung 126 kommunizieren
zu lassen. Von (d) nach (e) wird eine Drosselstellung ausgebildet,
bei welcher eine Drosselscheibe 132 an einem oberen Endabschnitt
des Stößels 124 in
dem Zylinderabschnitt 131 angeordnet ist und bei und nach
(e) ist ein voll geöffneter
Zustand hergestellt.
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In
der Standby-Stellung (a) wird Druckluft von der Luftkammer 107 einer
unteren Fläche
des Steuerventils 123 über
ein zentrales Loch des Steuerventils 123 zugeführt und
das Steuerventil 123 angehoben. Dann stehen die Luftkammer 107 und
die untere Öffnung 129 miteinander
in Verbindung.
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Wenn
der Stößel 124 wie
durch (b) gezeigt bei Betätigung
des Abzugshebels 109 mit Druck beaufschlagt wird, wird
das zentrale Loch des Steuerventils 123 geschlossen und
eine Versorgung an Druckluft an die untere Fläche des Steuerventils 123 gestoppt
bzw. abgebrochen. Wie durch (c) gezeigt, wird darauffolgend Druckluft
an der Seite der unteren Fläche
des Steuerventils 123 über
den Abstand zwischen dem Ventilkörper 122 und
dem Stößel 124 abgelassen
und das Steuerventil 123 durch eine Druckdifferenz abgesenkt,
die auf zwei obere und untere Flächen
des Steuerventils 123 wirkt. Dabei werden die Luftkammer 107 und
die untere Öffnung 129 gegeneinander
blockiert und Druckluft bei der unteren Öffnung 129 über eine
Abzugsöffnung
hin zur Seite der unteren Fläche
des Auslöseventils 108 abgelassen.
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Wird
der Stößel 124 in
eine durch (d) angegebene Stellung angehoben, so kommunizieren die Luftkammer 107 und
die obere Öffnung 126 miteinander.
Da jedoch die Drosselscheibe 132 des oberen Endabschnitts
des Stößels 124 in
dem Zylinderabschnitt 131 angeordnet ist, wird eine Strömungsgeschwindigkeit
von der oberen Öffnung 126 zugeführter Luft
gedrosselt und ein Druckverlust bewirkt. Wenn des weiteren der Ventilstößel 124 durch
eine mit (e) bezeichnete Stellung hindurchgelangt ist, gelangt die
Drosselscheibe 132 aus dem Zylinderabschnitt 131,
wobei der Druckverlust nahezu eliminiert ist und Hochdruckluft der
oberen Öffnung 126 zugeführt wird.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Erläuterung
der Betriebshübe
des Druckluftschlagwerkzeugs 101. 6 zeigt
einen Standby-Zustand,
wobei ein Stößel 122 des
Auslöseventils 108 in
eine geschlossene Stellung abgesenkt ist und ein Ventilkegel 123 durch eine
Feder und einen pneumatischen Druck, der auf eine seiner unteren
Flächen
wirkt, angehoben ist.
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Eine
Einlaßöffnung 133 des
Luftmotors ist mit einem Umschaltventil 134 verbunden und
eine Drossel 135, die eine Verzögerungsschaltung bildet und
ein Steuerventil 136 sind mit einer unteren Öffnung 34a des
Umschaltventils 34 verbunden.
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Befindet
sich das Auslöseventil 108 in
der geschlossenen Stellung angeordnet, so wird Hochdruckluft in
der Luftkammer 107 von der unteren Öffnung 132 des Auslöseventils 108 einer
rückzugsseitigen
Luftkammer des doppelt wirkenden Luftzylinders 112 zugeführt und
schiebt den Kolben 113 in eine obere Standby-Stellung nach
oben.
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Unmittelbar
nach Ziehen des Abzugshebels 109, wird das Steuerventil 123 abgesenkt,
Luft in der rückzugsseitigen
Luftkammer des doppelt wirkenden Luftzylinders 112 wird über das
Auslöseventil 108 an die
Atmosphäre
abgegeben und die obere Öffnung 126 des
Auslöseventils 108 und
die Luftkammer 107 stehen miteinander in Verbindung. Wie
oben erwähnt,
kann ein Abschnittsbereich der Bahn des Auslöseventils 108 durch
eine Betriebs- bzw. Betätigungsstärke des
Abzugshebels 109 gesteuert werden. Wird des weiteren ein
anfänglicher
Zustand des Ventilhubs (Zustand d) in 8)
aufrechterhalten, so wird die Strömungsgeschwindigkeit von der
oberen Öffnung 126 zugeführter Luft
gedrosselt und Druckluft unter vergleichsweise niedrigem Druck dem
doppelt wirkenden Luftzylinder 112 zugeführt und
der Kolben 113 beginnt damit, sich bei geringer Geschwindigkeit
abzusenken.
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Obgleich
Druckluft einer oberen (Steuerungs-)Öffnung 136a des Steuerventils 136 über die Drossel 135 zugeführt wird,
behält
das Steuerventil 136 eine geschlossene Stellung während eines
gewissen Zeitraums bei nach Starten des doppelt wirkenden Luftzylinders 112 durch
einen geschwindigkeitsreduzierten Betrieb der Drossel 135,
um dabei das Umschaltventil 134 des Luftmotors zu schließen.
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Wenn
der pneumatische Druck stromabwärts
der Drossel 135 nach der bestimmten Zeitspanne erhöht wird,
wie dies in 9 gezeigt wird, wird des weiteren
eine Spule des Steuerventils 136 abgesenkt und Druckluft
von einer Relaisöffnung 137 an
einem unteren Endabschnitt des Zylindergehäuses 104 über das
Steuerventil 136 der unteren Öffnung 134a des Umschaltventils 134 zugeführt. Dabei wird
die Spule des Umschaltventils 134 angehoben und Druckluft
aus der Luftkammer 107 in das Luftmotorgehäuse 102 geführt, um
dabei den Rotor 118 zu starten und das Eintreibbit 114 drehen
zu lassen.
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Auf
diese Weise kann die Betriebsgeschwindigkeit des Luftzylinders und
des Luftmotors durch die Betriebsstärke des Abzugshebels 109 gesteuert werden.
Demgemäß kann verhindert
werden, daß eine
Ausnehmung einer Schraube zerstört
wird, durch den Vorgang des verzögerten
Startens des Luftmotors über
die Drossel 135.
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Wenn
der Rotor 118 gestartet ist, werden wie oben erwähnt, die
hexagonale Welle 105, die an den Amboß 116 des Fliehkraftkupplungsmechanismus gepaßt ist und
der Kolben 113 und das Eintreibbit 114 integral
gedreht und mikroskopisch erfolgt eine fortwährend wiederholte, intermittierende
Drehung und ein Absenkvorgang in einem Zustand, bei welchem die
Kupplung außer
Eingriff steht und kein Drehmoment auferlegt ist. Dann wird die
Schraube an einem Gegenstand befestigt, an dem die Schraube zu befestigen
ist.
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Hier
ist es wichtig, daß der
Ausgleich zwischen der Rückziehkraft
des Luftzylinders und das Drehmoment des Luftmotors konstant ist.
Wenn die Ausziehkraft des Luftzylinders im Vergleich zu dem Drehmoment
des Luftmotors verringert ist, so wird die Kraft zum Drücken des
Eintreibbits an die Schraube relativ gemindert und dabei wird ein
Phänomen
eines Herausgelangens bewirkt, bei dem das vordere Ende des Eintreibbits
aus der Ausnehmung der Schraube gelangt.
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Im
Unterschied zu einer Ausbildung, bei welcher der Luftmotor und der
Luftzylinder durch individuelle Steuerventile gesteuert werden,
wird bei dem erfindungsgemäßen Druckluftschlagwerkzeug Druckluft
dem Luftzylinder und dem Luftmotor über das einzelne Auslöseventil 108 zugeführt. Ungeachtet
des Drucks in der Luftkammer oder der Betriebsstärke des Auslöseventils,
wird demgemäß der Ausgleich
zwischen den beim Luftzylinder und dem Luftmotor anliegenden Drucken
konstant aufrechterhalten und kein Herausgelangen bewirkt.
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10 zeigt
einen Zustand, bei welchem der Kolben 113 ein unteres Ende
eines Bewegungsbereichs erreicht hat, wobei ein Steuerventil 138 am
unteren Abschnitt des Zylindergehäuses 104 geöffnet wird,
indem es durch einen beweglichen Puffer 139 in dem doppelt
wirkenden Luftzylinder 112 mit Druck beaufschlagt wird.
Dabei wird der pneumatische Druck, der anliegt an der unteren Öffnung 134a des Umschaltventils 134 über das
Steuerventil 136 abgesenkt und die Spule wird durch den
pneumatischen Druck abgesenkt, der von einer oberen Abzugsöffnung 140 des
doppelt wirkenden Luftzylinders 112 an einer oberen Öffnung 134b des
Umschaltventils 134 angelegt wird. Dann wird das Umschaltventil 134 geschlossen
und der Rotor 118 angehalten.
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Wenn
der Abzugshebel 109 nach Beendigung der Befestigung der
Schraube ausgeschaltet wird, wird der Stößel 124 des Auslöseventils 108 in eine
anfängliche
Stellung abgesenkt und das Steuerventil 123 angehoben durch
Zufuhr von Druckluft aus der Luftkammer 107 zu der unteren
Fläche
des Steuerventils 123. Die Druckluft wird dann von der
Luftkammer 107 über
die untere Öffnung 129 des
Auslöseventils 108 zu
der rückzugsseitigen
Luftkammer des doppelt wirkenden Luftzylinders 112 geführt und der
Kolben 113 wird angehoben und kehrt in seine Standby-Stellung
zurück.
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Bei
einem herkömmlichen
pneumatischen Nageleintreiber ist eine Struktur vorgesehen, bei
der eine Gasdruckkammer, die mit der unteren Luftkammer des Luftzylinders
kommuniziert, in einer Umgebung des Luftzylinders ausgebildet ist
und der Kolben wird durch den Druck der in die Gasdruckkammer gefüllten Druckluft
beim Absenken des Kolbens in die Standby-Stellung rückgeführt. Wenn die herkömmliche
Struktur an das Druckluftschlagwerkzeug angepaßt wird, so kann ein Fall auftreten,
bei dem der pneumatische Druck der Gasdruckkammer mangelhaft wird.
Dann kehrt der Kolben nicht in die Standby-Stellung zurück, wenn das Eintreibbit fest
in die Ausnehmung der Schraube gepaßt ist. Bei dem Druckluftschlagwerkzeug
des Ausführungsbeispiels jedoch
wird der Kolben 113 angehoben durch Zufuhr von Hochdruckluft
aus der Luftkammer 107 an die rückzugsseitige Luftkammer des
doppelt wirkenden Luftzylinders 112 und daher kann der
Kolben 113 stabil in die Standby-Stellung rückgeführt werden.
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Des
weiteren ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern kann verschiedenst innerhalb des technischen Bereichs der
Erfindung modifiziert werden und die Erfindung deckt natürlich die
Modifikationen ab.
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Wie
oben erläutert
wurde, ist das erfindungsgemäße Druckluftschlagwerkzeug
derart ausgebildet, daß der
mit dem Eintreibbit gekoppelte Kolben vorwärts bewegt wird, während er
gedreht wird, um dabei die Schraube zu befestigen. Daher wird im
Unterschied zu dem herkömmlichen
Druckluftschlagwerkzeug, bei dem die Gleitnase vom Typ mit Feder gegen
einen Gegenstand gedrückt
wird, in dem eine Schraube befestigt werden soll und der Hauptkörper des
Druckluftschlagwerkzeugs geschoben wird, um sich in Richtung des
Gegenstandes zu bewegen, in dem die Schraube zu befestigen ist,
der Arbeitsaufwand beim Vorgang des Schraubenbefestigens wesentlich
gemindert und der Betrieb ist auch vereinfacht. Durch Anbringen
der fixierten Nase anstelle der Gleitnase mit einem langen Gleithub,
ist des weiteren der Mechanismus des Nasenabschnitts vereinfacht,
eine Gesamtlänge
des Luftdruckschlagwerkzeugs verkürzt und das Druckluftschlagwerkzeug leichtgewichtig,
um dabei seine Handhabung zu vereinfachen.
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Des
weiteren ist die Keilwelle des Eintreibbits an dem Wellenloch des
angetriebenen drehenden Teils befestigt, das intermittierend gedreht
wird. Daher gibt es Zeiten bzw. Einstellungen, bei denen beim Drehen
des Eintreibbits das Eintreibbit von dem angetriebenen drehenden
Teil gelöst
ist und der Gleitwiderstand zwischen dem angetriebenen drehenden Teil
und der Keilwelle gänzlich
Null ist und das Eintreibbit frei wird. Demgemäß kann der Durchmesser des
Kolbens zum Hinunterschieben des Eintreibbits reduziert werden,
wobei das Werkzeug kleiner bemessen ist und des weiteren die Kraft,
um das Werkzeug in Betrieb zu schieben, reduziert wird und daher wird
auch die Betreibbarkeit verbessert.
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Des
weiteren ist das Druckluftschlagwerkzeug nach der Erfindung derart
aufgebaut, daß der Luftmotor,
der Fliehkraftkupplungsmechanismus, der Luftzylinder und die fixierte
Nase in einer Reihe angeordnet sind. Der Fliehkraftkupplungsmechanismus und
der Kolben des Luftzylinders sind über Keilpaßmittel verbunden und der mit
dem Eintreibbit gekoppelte Kolben bewegt sich vorwärts während er
sich dreht, um dabei die Schraube zu befestigen. Daher kann das
Druckluftschlagwerkzeug nach der Erfindung kleiner erstellt werden
als das herkömmliche Druckluftschlagwerkzeug,
das mit der Nase versehen ist, die den langen Gleithub hat an dem
vorderen Endabschnitt des Hauptkörpers
des Druckluftschlagwerkzeugs. Durch Ausbilden des Lochs beim Zentrum
des Rotors des Luftmotors und indem der Keilform ermöglicht wird,
sich in das zentrale Loch des Rotors beim Anheben des Kolbens vorwärts zu bewegen,
kann des weiteren die Gesamtlänge
so kurz wie möglich
gestaltet sein, während
ausreichend dem Gleithub des Eintreibbits genügt wird und die Handhabung
und der Betrieb des Druckluftschlagwerkzeugs wird wesentlich unterstützt.
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Bei
dem Druckluftschlagwerkzeug nach der Erfindung, bewegt sich der
mit dem Eintreibbit gekoppelte Kolben vorwärts, während er sich dreht, um dabei
die Schraube zu befestigen. Im Unterschied zu dem herkömmlichen
Druckluftschlagwerkzeug, bei dem die Gleitnase vom Typ mit Feder
gegen einen Gegenstand gedrückt
wird, in dem eine Schraube zu befestigen ist und der Hauptkörper des
Druckluftschlagwerkzeugs mit Druck geschoben wird, um sich in eine
Richtung des Gegenstands zu bewegen, in dem die Schraube zu befestigen
ist, kann daher eine Gesamtlänge
des Druckluftschlagwerkzeugs verkürzt werden, um leicht handhabbar
zu sein und der Arbeitsaufwand beim Schraubenbefestigungsvorgang
wird gemindert.
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Des
weiteren ist ein Aufbau vorgesehen, bei dem eine Verzögerungsschaltung
bei der Steuerschaltung für
den Luftmotor eingefügt
ist und die Drehung wird dann gestartet, nachdem das Eintreibbit abgesenkt
und in Kontakt mit der Schraube gebracht wurde. Daher besteht keine
Gefahr, daß die
Ausnehmung der Schraube zerstört
wird und es kann ein stabiler Betrieb erwartet werden.
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Bei
dem Druckluftschlagwerkzeug nach der Erfindung bewegt sich, wie
oben erläutert,
der mit dem Eintreibbit gekoppelte Kolben vorwärts, während er sich dreht, um dabei
die Schraube zu befestigen. Im Unterschied zu dem herkömmlichen
Druckluftschlagwerkzeug, bei dem die Gleitnase vom Typ mit Feder
an einen Gegenstand gedrückt
wird, in dem die Schraube befestigt werden soll und der Hauptkörper des
Druckluftschlagwerkzeugs mit Druck beaufschlagt wird, um sich in
eine Richtung des Gegenstands zu bewegen, in dem die Schraube befestigt
werden soll, kann daher eine Gesamtlänge des Druckluftschlagwerkzeugs
verkürzt
werden, wodurch das Druckluftschlagwerkzeug leicht handhabbar und
der Arbeitsaufwand beim Schraubenbefestigungsvorgang gemindert wird.
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Des
weiteren wird Druckluft aus der Luftkammer zugeführt, um von dem einzelnen Auslöseventil zu
dem Luftzylinder und dem Luftmotor abzuzweigen. Da der Ausgleich
der Antriebsenergien von Luftzylinder und Luftmotor konstant aufrechterhalten bleibt,
besteht daher keine Gefahr, daß das
Eintreibbit herausgelangt und es kann ein stabiler Betrieb erwartet
werden.