DE69315112T2

DE69315112T2 - Druckknopfrückwärtsventil für kraftbetriebenes Gerät

Info

Publication number: DE69315112T2
Application number: DE69315112T
Authority: DE
Inventors: Robert E Geiger
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Ingersoll Rand Co
Priority date: 1992-04-13
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2013-01-22
Also published as: US5199460A; KR930021986A; DE69315112D1; KR100268554B1; EP0566227B1; EP0566227A1; ES2109428T3

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Rückwärtsventile oder Umsteuerventile für kraftbetriebene Werkzeuge und insbesondere auf ein Umsteuerventil für ein pneumatisch betätigtes, in der Hand zu haltendes, kraftbetriebenes Werkzeug.
In der Vergangenheit waren Rückwärtsventile oder Umsteuerventile für Kraftwerkzeuge in ihrer Struktur kompliziert oder schwierig oder unbequem zu betätigen.
US-A-3 833 068 offenbart ein Rückwärtsventil für ein durch pneumatischen Druck betätigtes Werkzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
US-A-3 951 217 offenbart einen pneumatisch angetriebenen Schlagschrauber mit einem herkömmlichen Druckknopf zur Betätigung des Schraubers.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Rückwärtsventil geschaffen für ein durch pneumatischen Druck betätigtes, kraftbetriebenes Werkzeug mit einer drehbaren Spule, die in einem kreisförmigen Durchgang angeordnet ist, mit einer Einrichtung zum Angreifen an der und zum Verdrehen der Spule, wobei die Spule ferner mit einer Einrichtung zur Aufnahme von Luft an einem ihrer Enden und zum wahlweisen Verteilen der Luft an einen einer Vielzahl von Durchgängen des Ventils versehen ist, wobei das wahlweise Verteilen in Abhängigkeit von einer gewählten Verdrehung der Spule erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgänge dem anderen Ende der Spule gegenüberliegen, durch welches Ende die Luft verteilt wird, und daß die Einrichtung zum Angreifen an der und zum Verdrehen der Spule eine Vielzahl von Seite an Seite angeordneten Druckknöpfen aufweist.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese zur Wirkung gebracht werden kann, wird nun anhand eines Beispiels auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen:
Fig. 1 ist eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines Druckknopfrückwärtsventils, das in einem pneumatisch betätigten, kraftbetriebenen Werkzeug eingebaut ist;
Fig. 2 ist eine Endansicht, die die geeignete Stellung der Druckknöpfe zeigt;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht nach der Linie 3-3 von Fig. 1 und zeigt die Betätigungsglieder der Druckknöpfe;
Fig. 4 ist eine Ansicht einer Verteiler-Stirnplatte des Ventils;
Fig. 5 ist eine Endansicht eines Spulenverteilers des Ventils; und
Fig. 6 ist eine geschnittene Seitenansicht der Spule nach der Linie 6-6 von Fig. 5.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist dort ein Teil eines kraftbetriebenen Werkzeugs teilweise im Schnitt gezeigt. Das kraftbetriebene Werkzeug 1 ist mit einem Handgriff 2 versehen, der einen Einlaß 3 für ein pneumatisches Fluid oder Luft hat, um Antriebsfluid an einen pneumatisch betätigten Motor oder Luftmotor 13 zu liefern. Die Luft wird zu dem Luftmotor durch einen Lufteinlaß-Durchgang 4 zugeführt. Ein Kippventil 5 wird mittels eines Auslösers 6 betätigt, um Druckfluid in eine Kammer 9 einzulassen.
Innerhalb der Kammer 9 befindet sich eine drehbare Spule 10 eines Rückwärtsventils oder Umsteuerventils, die als Einrichtung zum Umkehren des Ventils dient, um wahlweise Druckfluid zu einer Vorwärts-Einlaßöffnung 20 oder alternativ zu einer Rückwärtsöffnung 21 (hinter der vorderen Öffnung 20 verborgen gezeigt) zu verteilen, die an einer Stelle mit etwa 180º gegenüber der Vorwärtsöffnung 20 liegt, wobei die Öffnungen 20 und 21 in einer ebenen Platte 12 vorgesehen sind, die an einem kreisförmigen Ende der Kammer 9 angeordnet ist.
Die Spule 10 des Umkehrventils ist mit einem ebenen segmentierten Ende versehen, das gleitend mit einer ebenen Oberfläche der Platte 12 zusammenwirkt. Die Spule 10 enthält Vorwärts- und Rückwärts-Öffnungen oder -Durchgänge 22 und 23 und einen gekerbten Bereich 29, der einen sekundären Auslaß beherrscht, wie es später mehr im einzelnen beschrieben wird.
Luft, die durch die Vorwärts- oder Rückwärts-Öffnungen 20 oder 21 eintritt, wirkt wahlweise zum Antreiben des Luffmotors 13 in Vorwärts- oder Rückwärts-Richtung, wenn die Luft gegen Motorflügel 14 in dem Motorzylinder 15 expandiert. Der Motor rotiert auf Lagern 16 und 16', um eine Ausgangswelle 17 anzutreiben, die ihrerseits eine drehbare Welle 18 der Arbeits-Ausgangs-Vorrichtung antreibt.
Kehrt man nun zu der zusammenwirkenden Fläche zwischen dem Umkehrventil 10 und der Platte 12 zurück, so wird Luft, die von dem Luftdurchgang 4 in die Kammer 9 eintritt und durch die Spule 10 hindurchgeht, auf die beiden Enddurchgänge 22, 23 in der Stirnfläche gerichtet. Eine Trennwand 24, die eine Stirndichtung des drehbaren Umkehrventils bildet, ist halbkreisförmig und läßt die beiden Durchgänge 22 und 23, die nach Art von Tortenstücken geformt sind, sich zu der damit zusammenwirkenden Ventiloberfläche erstrecken. Die Durchgänge 22, 23 liegen wahlweise entweder der Vorwärts-Öffnung 20 oder der Rückwärts- Öffnung 21 in der Ventilplatte 12 gegenüber. Der gekerbte Bereich 29 liegt der entsprechenden Öffnung 20 oder 21 gegenüber, um einen sekundären Auslaß freizugeben, was eine Rekompression verhindert. Der gekerbte Bereich 29 ermöglicht es dem sekundären Auslaß, in einen Hauptauslaß-Hohlraum überzugehen.
Die zusammenwirkenden Öffnungen des Werkzeugs (der Spule) und der Ventilplatte sind um den Umfang der entsprechenden Kreise mit dem gleichen Durchmesser angeordnet.
Da die Durchgänge 22 und 23 unter etwa 90º in bezug aufeinander orientiert sind und da die Vorwärts- und Rückwärts-Öffnungen 20, 21 unter etwa 180º voneinander angeordnet sind, ist einzusehen, daß ein Verdrehen der Spule 10 des Umkehrventils um etwa 90º den einen oder den anderen Durchgang 22, 23 in Kontakt mit einer der Öffnungen 20 oder 21 bringt, die entweder zu der Vorwärts- oder zu der Rückwärtskammer des Motors führen.
Somit ermöglicht ein Verdrehen der Spule 10 des Umkehrventils ein Zuführen von Antriebsfluid zum Antreiben des Motors entweder vorwärts oder rückwärts.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Fig. 3 ist die drehbare Spule 10 mit einer Vielzahl von Ritzelzähnen etwa um ihren Mittelabschnitt herum ausgebildet. Ein Vorwärts-Druckknopf 30 ist gezeigt, der mit einem Zahnstangenabschnitt 27 versehen ist, der Zahnstangenzähne 28 hat, die mit Ritzelzähnen 35 an dem drehbaren Umkehr-Spulenventil 10 zusammenwirken. Ein Verdrehen des drehbaren Spulenventils in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn durch Niederdrücken des Druckknopfs 30 richtet den Durchgang 23 mit der Vorwärtsöffnung 20 aus. Umgekehrt verdreht ein Niederdrücken des Rückwärts-Druckknopfs 25 zum Bewegen einer Zahnstange 31 nach links mit ihren Umkehr-Zahnstangenzähnen 32 die Umkehr-Ventilspule in Richtung des Uhrzeigersinns, um den Durchgang 22 mit der Rückwärtsöffnung 21 auszurichten.
Es ist zu verstehen, daß Fig. 4 eine Ansicht von unten der Umkehrventilplatte 12 und Fig. 5 eine Draufsicht auf das Umkehrventil 10 ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist die Umkehr-Ventilspule 10 mit einem "O"-Ring 26 in jeder der beiden "O"-Ringnuten 37 zum Zwecke des Abdichtens des Zahnstangenabschnitts gegen das Eindringen von Druckfluid versehen, wodurch ein Lecken zu den Betätigungs-Druckknöpfen hin verhindert ist.
Die Länge der nach Art von Zahnstange und Ritzel zusammenwirkenden Zähne und ihr Abstand wirken zusammen, um die Verlagerung der Druckknöpfe beim Niederdrücken zu begrenzen, und ein flexibler Laschenvorsprung 40 und 41 an dem Rückwärts-Druckknopf 25 und an dem Vorwärts-Druckknopf 30 bietet ein Halterungsgefühl durch Schnappwirkung beim Niederdrücken der Druckknöpfe. Die Vorsprünge halten auch die ausgewählte Drehstellung der Spule 10 des Umkehrventils aufrecht.
Ein besonderes Merkmal der vorliegenden Konstruktion ist die geradlinige Strömung des Druckfluids zu der Vorwärts- und zu der Rückwärts-Antriebskammer, wodurch ein Druckverlust in einem Umkehr-Ventil-Stromkreis minimiert wird.

Claims

1. Rückwärtsventil für ein durch pneumatischen Druck betätigtes, kraftbetriebenes Werkzeug mit einer drehbaren Spule (10), die in einem kreisförmigen Durchgang (9) angeordnet ist, mit einer Einrichtung (28, 32) zum Angreifen an der und zum Verdrehen der Spule, wobei die Spule ferner mit einer Einrichtung (4) zur Aufnahme von Luft an einem ihrer Enden und zum wahlweisen Verteilen der Luft an einen einer Vielzahl von Durchgängen des Ventus versehen ist, wobei das wahlweise Verteilen in Abhängigkeit von einer gewählten Verdrehung der Spule erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgänge dem anderen Ende der Spule gegenüberliegen, durch welches Ende die Luft verteilt wird, und daß die Einrichtung zum Angreifen an der und zum Verdrehen der Spule eine Vielzahl von Seite an Seite angeordneten Druckknöpfen (25, 30) aufweist.

2. Ventil nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Angreifen an der und zum Verdrehen der Spule einen Zahntrieb (28, 32) an den Druckknöpfen zum Eingriff mit einem Ritzeltrieb (35) an gegenüberliegenden Seiten des Umfangs der Spule (10) aufweist, um eine Verdrehung der Spule in Abhängigkeit von der Bewegung der Druckknöpfe zu bewirken.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, bei der die drehbare Spule (10) ferner mit einer Ventileinrichtung an einer Stirnfläche versehen ist, die Durchgänge (22, 23) an dem anderen Ende aufweist, die mit einer Ventilplatte (12) zusammenwirken, die mit den Durchgängen in Verbindung steht.

4. Ventil nach Anspruch 3, bei dem die Ventileinrichtung an der Stirnfläche und die Ventilplatte (12) ferner mit zusammenwirkenden Öffnungen (20, 21) versehen sind.

5. Ventil nach Anspruch 4, bei dem die zusammenwirkenden Öffnungen an der Ventileinrichtung an der Stirnfläche und die Ventilplatte an dem Umfang eines Kreises voneinander beabstandet sind, der sowohl an der Ventileinrichtung an der Stirnfläche als auch an der Ventilplatte den gleichen Durchmesser hat.

6. Ventil nach Anspruch 5, bei dem die zusammenwirkenden Öffnungen an der Ventileinrichtung an der Stirnfläche und die Ventilplatte um einen unterschiedlichen Bogenwinkel voneinander beabstandet sind.

7. Ventil nach Anspruch 6, bei dem die zusammenwirkenden Öffnungen (22, 23) in der Ventileinrichtung an der Stirnfläche um etwa 90 Grad voneinander beabstandet sind und die damit zusammenwirkenden Öffnungen (20, 21) an der Ventilplatte um etwa 180 Grad voneinander beabstandet sind, wodurch eine Verdrehung der Spule (10) um etwa 90 Grad wahlweise einen oder einen anderen der Durchgänge (22, 23) zur Fluchtung bringt, um eine ausgewählte Verdrehung des Werkzeugs zu bewirken.

8. Pneumatisches druckbetätigtes Werkzeug mit einem Druckknopfrückwärtsventil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.