DE6921203U

DE6921203U - Schlagwerkzeug.

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Publication number: DE6921203U
Application number: DE6921203U
Authority: DE
Original assignee: Signode Corp
Current assignee: Signode Corp
Priority date: 1968-05-27
Filing date: 1969-05-27
Publication date: 1973-09-27
Also published as: US3552274A; DK136636B; DK136636C; DE1926834A1; CH502166A; ES367756A1; SE374507B; NL6908056A; JPS4835988B1; GB1252796A; FR2043670A1

Description

. ■ ^ATJE NT ANWÄLTE '

H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN ¹λ

dipl.-ing. A. Gf. v. WENGERSKY

8 MUnehen 2, Rosental 7, 2. Aufg.

Tei.-Adr. Lelnpat MUnehen

Telefon (0811) 2<C398»

Postscheck-Konto: München 220«

den 15. Januar 1973

G bj 21 203.^ Unser Zeichen

Z/Kg - S 21 203

SIGNOUE CORPORATION, Chicago, Illinois (USA) ^ohiagwerkzeug y

Die Neueung bezieht sich auf ein Schlagwerkzeug mit einer i^ch betätigten Kolbenrückführvorrichtung, mit einem rohrförmigen Gehäuse, aas einen verhältnismässig tiefen Innenraum mit eije.D zylindrischen Rand begrenzt, mit einem im Innenraum angeordneten h^nlen Zylinder, aer zusammen mit der Innenwand des Gehäuses einen engen festliegenden Ringraum mit einem oberen Abschluss begrenzt, mit einem im Zylinder zwischen einer vorgeschobenen una einer zurückgezogenen Stellung bewegbaren Kolben, einer aas aer Arbeitsseite abgewandte Ende des Zylinders schliessenaen una eine Expansionskaraaer von variablen] Volumen auf dieser Seite aeb Kolbens begrenzenden Wand, einem Verschlusskopf iur das arbeitsseitige Enue des Z;_; linaers, der eine auf der Seite oer --irbeitsilache aeo Kolbens befindliche und in freier Koia- ^uni/.atiou l".i: ae.i ~>beren Abschluss des Ringraums stehende Druckrzaiijuer be₆renzt, ν ob ei aer Zylinder in seiner "Wund einen Durchlas:; aufweist, cer eine Verbindung zwischen dex Expansionskam-....:. uoj deu Hingraum ir allen Kolbenstellungen herstellt, ferner i:. ·, seierLliv be tilgbaren Ventilen zum Liniass von !Druckluft

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bei Arbeitsdruck in die Druckkammer zum Vorwärtsschieben des Kolbens in seine vorgeschobene Stellung und zum Entspannen dieses Drucks zum Zurückführen des Kolbens in seine zurückgezogene Stel-, lung unterdem Einfluss von expandierender Luft in der Expansions-, kammer und dem Ringraum.

Es sind zahlreiche Rückführeinrichtungen bei Schlagwerk- ; zeugen bekannt; diese genügen jedoch entweder in funktioneller oder in baulicher Hinsicht nicht den an sie gestellten Anforderungen im Hinblick auf die Überwachung der Druckmittelzuleitung zum Ringraum unmittelbar vom Einlassventil des Arbeitshubraumes her.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schlagwerkzeug der genannten Art so weiter auszubilden, dass es eine pneumatisch betätigte Kolbenrückführvorrichtung aufweist, deren Druck-· mittelzuleitung zum Ringraum nicht unmittelbar vom Einlassventil des Arbeitshubraumes überwacht wird. Dabei soll das Überwachungsventil nur einem geringen Verschleiss ausgesetzt sein.

Das Schlagwerkzeug nach der Neuerung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch ein in einer Richtung wirkendes Ventil, das bei Einfliessen von Druckluft in die Druckkammer und beim Ansteigen des Drucks in der Druckkammer über den Druck im Ringraum selbst tätig die luft am oberen Abschluss des Ringraums einlässt und das beim Entspannen des Drucks in der Druckkammer zur Vermeidung einei Luftausströmung selbsttätig den Ringraum abdichtet.

Als besoncert. zweckmässig hat es sich herausgestellt, wenn '■ das in einer Richtung wirkende Ventil einen elastischen ^ichtungs-| ring hat, der den oberen Rand des Zylinders umgibt und zwischen die Zylinderwand und die Wand der Fassung eingebracht ist, von denen eine Wand eine Nut zur schwimmenden Aufnahme des Dichtungsringes hat, dessen Vorderseite eine Reihe Ausnahmungen zum Umleiten der Luft um deo Dichtungsring hat, wenn letzterer an der Vorderseite der Nut in Eingriff anliegt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Neuerung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt in der Mittelebene einer das Beuerungsgemässe Schlagwerkzeug bildenden tragbaren Heftmaschine mit Kolbenrückführeinrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt in einer Ebene 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilradialschnitt durch die Zylinderwand mit am Ende seines Arbeitshubes befindlichem Kolben, im vergrösserten Masstab,

Fig. 4 einen Teilradialschnitt durch die Zylinderwand mit nahe dem Ende seines Arbeitshubs befindlichem Kolben, im vergrösserten Massstab,

Fig- b eine Draufsicht auf einen Steuerventil-Dichtungsring,

Fig. 6 eine Unteransicht des Steuerventil-Dichtungsrings nach Fig. t>,

Fig. 7 im vergrösserten Masstab und teilweise iii perspektivischer Ansioht, einen Schnitt in einer Ebene 7-7 der Fig. 6,

Fig. 8 einen Diametralschnitt, teilweise in perspektivischer Ansicht, durch eine andere Ausführungsform des Dichtungsrings,

Fig. 9 einen Teilquerschnitt in der Mittelebene der oberen Zylinder- und Ventilbereiche einer zweiten Ausführungsform der Heftmaschine, in vergrössertem Masstab,

69?120327.9.73

Fig. 12

Fig.
einrichtung,

Fig. 10 einen Schnitt ähnlich Fig. 4 durch eine abgewandelte Ausf ührungsf crm gemäsü Fig. 'y, die den Dichtungsring bei am Enoe seinem Arbeitshubes befindlichem Kolben zeigt,

Fig. 11 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 10, der den Dichtungsring während des Kolbenrückführhubes zeigt, una

einen Teilschnitt ähnlich Fig. 9 durch eine v/eitere Ausfuhrungsform der Neuerung, in vergrössertem Masstab.

1 zeigt eine tragbare Heftmaschine mit Kolbenrückführ-, Diese Maschine hat ein Gehäuse bestehend aus vier Hauptteilen, nämlich einem den Zylinder umschliessenaen Körper 22, von dem aus ein einstückiger Griff 24 vorsteht, einem Verschlusskopf 26, einem Ndsenstück 28 und einem Magazin 30 zum Zuführen von Heftklammern S. Der Körper 22 ist in Form eines Rohres ausgebildet, dessen oberes Ende offen und dessen unteres Ende durch eine untere Wand 32 verschlossen ist. Der Körper 22 umschliesst einen dünnwandigen, hülsenartigen Zylinder 34 mit einem Kolben 36, der einen Ausstosser 38 für die im Magazin befindlichen Heftklammern S trägt. Das obere Ende des Ausstossers ist durch einen Bolzen 39 in einem Schlitz 40 des Kolbens festgelegt und sein unteres Ende ist in einem Schlitz 42 der unteren Wand 32 geführt. Die Wand 32 hat eine stufenartige Ausnehmung 44, in der die Unterkante des Zylinders 34 verspannt ist und in der auch ein ringförmiges Pufferkissen 46 für den Kolben 36 festgelegt ist. Eine elastische Dichtung 48 für aen Ausstosser 38 ist im Pufferkissen 46 zentriert una verhindert das Ausströmen von Luft aus dem Zylinder.

Die Heftklammern S sitzen auf einer Stange 50 in einer Kammer 52 des Magazins 30 und werden durch eine (nicht dargestellte) Zubringerfeder in Richtung auf einer Ausstosschlitz 54 im Nasenstuck gedrückt. Der vordere Rand der Stange ist ein Schubranc,

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U¹I.oh Lien uie erste Heftklammer S durch den Ausstosser 38 aus der J: M⁺: one binausgearückt werden kann.

.»ie in Fi&. 1 und 4 dargestellt, verläuft dieOberkante des Zylinders 34 in gleicher Ebene mit der Oberkante des Körpers 22 und hat einen uicüen Flansch % mit einer Ringnut 58 zur Aufnahme eines O-Hings 60, der den Zylinder 34 gegen die Wand des Körpers 22 abdichtet. Der Zylinder 34 ist unter einem kleinen Abstand vom Körper 22 angeordnet una die beiden Wände bestimmen über die Höhe ues ganzen Zylinders einen Ringrauni. Eine Reihe Öffnungen 63 im Zylinder in der Nähe der unteren Wand 32 verbindet das Innere des Z^ linaers 34 una aen Ringraum 62. Der unterhalb des Kolbens lie_benae Teil des Zylinders bildet eine Expansionskainmer 64, mit veränaerliebem Volumen, währena der Ringraum 62 eine Hilfsexpansionskammer mit festem Volumen bilaet, die üie Kapazität der Kammer 64 erhöht, so dass man über eine grössere Luftmenge für die Expansion una aie KolbenrücKfuhrung verfügt.

Gemäss Fig. 3 und 4 hat die Seitenwand des Kolbens 36 eine Ringnut 66, in uer ein elastischer Dichtungsring 70 sitzt (vergl. auch Fig. b, 6 und 7), der als Steuerventil wirkt und während des Presshubes Druckluft um den Kolben zur Expansionskamujer fliessen lässt sowie ein RucKfliessen der Luft um den Kolben herum während aes Ruckfübrungshubes unter aem Einfluss der sich ausdehnenden Luft in aen Expansionskammern 62 und 64 verhindert. Die Unterseite des Dichtungsrings 70 hat eine Reihe Nuten 72, die Durchlässe für die Luft bilden, - wie in Fig. 3 durch die Pfeile angedeutet - wenn aer Kolben am Pufferkissen 46 aufschlägt.

Gemäss Fig. 1 sind der Verschlusskopf und dessen Dichtungsscheibe 74 am oberen Ende des Körpers 22 befestigt. Das äussere Ende aes Griffs ^4 kann durch einen Nippel 76 mit einer biegsamen Leitung 78 verbunden werden, die von einer Luftquelle ausgeht. Der ver^ohlusSiiopf 2b ragt über qie Oberkante aes Körpers 22 über und ein nach innen gelichteter Flansch du unterteilt das Gehäuse in

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eine obere Kammer 82 und eine untere Kammer 84. Erstere ist eine Druckkammer für den Zylinder 34 und kommuniziert mit dem oberen ; Ende des letzteren über eine Öffnung 86. Die beiden Kammern 82 und!

I 84 kommunizieren miteinander über eine Öffnung 88. :

i Ein Ventilstößel 90 durchsetzt die Öffnung 88 und hat ein i verdicktes unteres Ende 92, das in einer Fassung 94 im Griff 24 geführt und durch einen 0-B.ing 96 an der Fassung abgedichtet ist. I Das obere Ende des Ventilstössels 90 hat eine Verdickung 98, die ; \ in einer Fassung 100 im Verschlusskopf 26 geführt ist. Der Mittel-j j teil des Ventilstössels 90 hat eine dritte Verdickung 102, die ein| Verschlussventil für die Öffnung 88 bildet. Die Fassung 94 kommuniziert über einen Kanal 106 mit der Kammer 84 und ein Kugelven- ! j til 108 schliesst sich bei Betätigung durch einen Auslösehebel 11Q \ und unterbricht die Verbindung zwischen der Fassung 94 und der ! I Kammer 84. Die Fassung 100 kommuniziert über einen Kanal 112 mit | der Atmosphäre und über eine Öffnung 114 mit der Kammer 82. Ein O-Ring 116 umgibt die Öffnung 114 und steht in Dichtungskontakt j mit der Verdickung 98, wenn sich der Ventilstissel 90 in seiner unteren Lage befindet. Ist er in seineroberen lage, steht die Kammer 82 über die öffnung 114 und den Kanal 112 mit der Atmosphäre in Verbindung.

Das Kugelventil 108 um3chliesst eine in einer Kammer 122 befindliche Kugel 120 und verschliesst normalerweise einen Kanal 124, der zur Atmosphäre führt und dem Kanal 106 gegenüberliegt. Im Kanal 124 ist eine hohle Federstütze 126 verschiebbar und veriagert die Kugel 120, wenn der Auslösehebel 110 niedergedrückt wird.

Bei Betätigung des Hefters 20 bleibt der Ventilstössel 90 normalerweise in seiner oberen Stellung, weil die in der Kammer 84 befindliche Luft durch den Kanal 106 hindurch die Unterseite der Verdickung 92 mit voUem Arbeitsdruck beaufschlagt und auf die als Ventil 102 wirkende Verdickung drückt. Diese verschliesst, alsc

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die Öffnung 88 und die im oberen Ende des Zylinders 34 enthaltene Luft fliesst durch die Öffnung 114 und den Kanal 112 zur Atmosphäre ab. Durch Niederdrücken des Auslösehebels 110 hebt sich die Kugel 120 vom Kanal 124 ab und die Kammer 122 wird entleert. Die Kugel 120 verschliesst den Kanal 106, so dass die unter vollem Druck stehende Luft in der Kammer 84 die Verdickung 92 beaufschlagt und den Stössel 90 nach unten bewegt, wodurch sich dia Öffnung 88 öffnet und die Verdickung 98 am O-Ring 116 dichtend anliegt und die ; Öffnung 114 verschliesst. Zu diesem Zeitpunkt fliesst die unter vollem Druck stehende Luft der Kdmmer 84 durch die Öffnung 88, die^; Kammer 82 und die Öffnung 86 zum oberen Ende des Zylinders 34 und presst den Kolben nach unten.

; Wenn der Kolben das Ende seines Presshubes erreicht, wie ! in Fig. 1 gestrichelt und in Fig. 3 voll ausgezogen dargestellt, !beaufschlagt dei volle Druck das obere Ende des Kolbens, der Dich-j ' tungsring 70 wird nach unten an die untere Seitenwand der Ringnut I 66 gepresst und Druckluft umströmt diesen Ring entsprechend den j ι Pfeilen und fliesst in die unterhalb des Kolbens befindliche Expansionskammer 64 ein. Sobald die in der Expansionskammer 64 enthaltene Luft den Luftdruck im Ringraum 62 übersteigt, fliesst diese Druckluft wieder durch die Öffnungen 63 aus und füllt den Ringraum. Dieser Luftstrom hält an, bis der Druck in den Kammern 62 j und 64 den Druck oberhalb des Kolbens ausgleicht. Nach Loslassen des Auslösehebels 110 verschliesst dann die Kugel 120 wieder den !Kanal 124 und der Ventilstössel kehrt in seine obere Stellung zurück und ermöglicht den Abfluss der Druckluft aus dem oberen Teil des Zylinders über die Öffnung 114 und den Kanal 112, so dass der Kolben unter dem Einfluss der sich ausdehnenden Luft in den Kammern 62 und 64 zurückkehrt. Der Dichtungsring 70 wird nun zwischen ! der Seite der Ringnut 66 und derjenigen des Zylinders 34 eingekeilt ! (Fig. 4), so dass am Dichtungsring oder Kolben keine Luft mehr vor beiströinen kann.

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Am oberen Ende des Zylinders 34 sind in nie fiana eine iieiije kleiner Nuten 130 eingebracht (Fig. 4). Diese Nuten kommunizieren mit Kanälen 132 im Verschlusskopf 26, so dass die restliche Luft zur oberen Kammer 82 und durch die Öffnung 114 unü den Kanal 112 ausströmen kann.

In der Heftmaschine gemass den Fig. 9, 10 und 11 entspricht das Maschinengehäuse dem vorstehend beschriebenen. Im Hefter 220 ist jedoch die Stellung der beiden Dichtungsringe 60 und 70 vertauscht (Fig. 1, 3 und 4). Aufgrund der Ähnlichkeit der Teile zwischen den beiden neuerungsgemässen Ausfuhrungsformen sind gleiche Bezugszeichen, jedoch höherer Ordnung für die entsprechenden Teile von Fig. 1, 3 und 4 und Fig. 9, 10 und 11 verwendet. In Fig. 9, 10 und 11 ist der Kolben 236 gegenüber dem Zylinder 234 durch einen herkömmlichen U-Ring 260 abgedichtet, so dass nie Luft uü den Kolben herumfHessen kann. Um Druckluft zwecks Expansion in der Kammer 264 und im Ringraum 262 vorzusehen, ist in einer Nut 258 am oberen Ende des Zylinders234 ein Dichtungsring 270 entsprechend _: deiü Ring 70 von Fig. 1 vorgesehen, während Kanalbereiche 332 an der Unterseite des Verschlusskopfes 226 eine grössere Radialabuiersung haben und mit einem kleinen Ringraum 333 kommunizieren, der den oberen Flansch der Nut 258 umgibt. Der Aufbau des uefters 200 ist sonst der gleiche wie der des Hefters 20.

Die Betätigung des Hefterb 220 entspricht der des Hefters 20. Nach Niederdrücken des Auslösehebels 310 und nachfolgender Abwärtsbewegung des Stössels 290 wird oberhalb des Kolbens 236 Luft in die obere Kammer 282 eingelassen, wodurch der Kolben seinen Presshub ausführt. Wenn er das Ende seines Hubs erreicht, fliesst die in der Kammer 282 befindliche Druckluft durch die Kanalbereiche 232 und den Ringraum 333 in die Nut 258 ein, am O-Ring 270 vorbei und in den Ringraum 262 sowie radial nach innen durch die Öffnungen 263 in die Expansionskammer 264. Nach Loslassen des Auslösehebels 310 dehnt sich die Luft im Ringraum 262 und in aer Expansionskammer 264 aus und führt den Kolben 236 zurück. Dabei wird

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aber ciurcb den O-Eing 270 verhindert, dass die Luft nach oben durch oen Hingraum 333 ausströmt.

In der Ausführungsforii gemäss Fig. 12 ist die gleiche Bauweise der Kolbenrückführeinrichtung beibehalten. Um eine Wiederholung der Beschreibung zu vermeiden, sind für die den Teilen nach Fig. 9 entsprechenden Teile in Fig. 12 Bezugszeichen von noch höherer Ordnung verwendet. In dieser Ausführungsform der Neuerung kommunizieren Kanalbereiche 532 mit Nuten 530. Es sind herkömmliche O-Ringdichtungen 460 und 470 sowohl in der Ringnut des Kolbens als auch der Ringnut des Zylinders 434 verwendet. Damit Druckluft in den Ringraum 462 und die Expansionskammer 464 einfHessen kann, wenn der Kolben seinen Presshub beendet, errichtet ein Kanal 533 in der *,and des Hefterkörpers 422 eine Verbindung zwischen dem Ringraum 462 und der Fassung 494. Beim Drücken des Auslösehebels 510 wird also der Kanal 533 von der Verdickung 492 des Stössels freigegeben und Ringraum 462 und Expansionskammer 464 nehmen Luft unmittelbar aus der Kammer 484 für eine nachfolgende Expansion und folglich für eine Kolbenrückführung in der vorstehend beschriebenen fieise auf.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform des Steuerventil-Dichtungsringes 670. Er ist rund und um sein Aufsetzen auf eine Seite der Nut, in die er eingebracht ist, zu verhindern, hat er auf einer Seite Abstandsnasen 671. Diese Abstandsnasen bilden Zwischenkanäle 672 für den Luftdurchfluss in einer Richtung, Der Dichtungsring 670 ist anstelle des Rings 70 oder 270 verwendbar.

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Claims

- ίο - Schutzansprüche:

1. Schlagwerkzeug mit einer pneumatisch betätigten Kolbenrückführvorrichtung, mit einem rohrförmigen Gehäuse, das einen verhältnismässig tiefen Innenraum mit einem zylindrischen Rand begrenzt, mit einem im Innenraum angeordneten hohlen Zylinder, der zusammen mit der Innenwand des Gehäuses einen engen festliegenden ^: Eingraum mit einem oberen Abschluss begrenzt, mit einem im Zylinder zwischen einer vorgeschobenen und einer zurückgezogenen Stellung · bewegbaren Kolben, einer das der Arbeitsseite abgewandte Ende des Zylinders schliessenden und eine Expansionskamraer von variablem Volumen auf dieser Seite des Kolbens begrenzen ien Wand, einem Ver-t schlusskopf für das arbeitsseitige Ende des Zylinders, der eine auf der Seite der Arbeitsfläche des Kolbens befindliche und in freier Kommunikation mit dem oberen Abschluss des Ringraums stehende Druckkammer begrenzt, wobei der Zylinder in seiner Wand einep Durchlass aufweist, der eine Verbindung zwischen der Expansionskam mer und dem Eingraum in allen Kolbenstellungen herstellt, ferner mit selektiv betätigbaren Ventilen zum Einlass von Druckluft bei Arbeitsdruck in die Druckkammer zum Vorwärtssohieben des Kolbens in seine vorgeschobene Stellung und zum Entspannen dieses Druoks zum Zurückführen des Kolbens in seine zurückgezogene Stellung unter dem Einfluss von expandierender Luft in der Expansionskammer und dem Ringraum, gekennzeichnet durch ein in einer Richtung wirjkendes Ventil (258, 270), das bei EinfHessen von Druckluft in die Druckkammer (282) und beim Ansteigen des Drucks in der Druckkammer übenden Druck im Ringrauir (262) selbsttätig die Luft am oberen Abschluss des Ringrauma einlässt und das beim Entspannen des Drucks in der Druckkammer (282) zur Vermeidung einer Luftausströmung selbsttätig den Ringraum abdichtet.

2. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, \ dass das in einer Richtung wirkende Ventil einen elastischen Dich-! tungsring (270) hat! der den oberen Rand des Zylinders (234) um- |

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gibt und zwischen die Zylinderwand und die nand der Fassung (ci-2) eingebracht ist» von denen eine Wand eine Nut zur schwimmenden Aufnahme des Dichtungsringes (270) hat, dessen Vorderseite eine Reihe Ausnehmungen (72, 672) zum Umleiten der Luft um aen Dichtungsring (270) hat, wenn letzterer an der Vorderseite aer Nut in Eingriff anliegt.

3. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut eine äussere Nut (258) ist, die aussen im oberen Randbereich der Zylinderwand verläuft.