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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Auslaßmechanismus
für einen
pneumatischen Nagelapparat, zum Ausstoßen der Abluft nachdem ein
Nagel mit dem pneumatischen Nagelapparat eingeschlagen wurde.
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Mit einem pneumatischen Nagelapparat,
in welchem Preßluft
verwendet wird, wird ein Nagel eingeschlagen, wenn ein Antrieb zusammen
mit einem Schlagkolben aktiviert wird, der sich in einem Schlagzylinder
befindet, dem die Preßluft
zugeführt
wird. Nach Abschluß des
Einschlagens eines Nagels wird die Preßluft direkt von einem oberen
Ende des Schlagzylinders in die Umgebung des Nagelapparats ausgestoßen.
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In letzter Zeit ist es zugelassen,
Preßluft
unter hohem Druck für
den industriellen Einsatz zu verwenden. Damit ist es möglich, wenn
Preßluft
unter hohem Druck in einen pneumatischen Nagelapparat verwendet
wird, einen kompakten handlichen Nagelapparat zu gestalten, der
eine Leistung gleich der Leistung eines konventionellen Nagelapparats
aufweist.
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Obwohl es möglich ist, eine hohe Leistung
zu erzielen, wenn Preßluft
unter hohem Druck verwendet wird, erhöht sich der Luftauslaßlärmpegel.
Um den Luftauslaßlärmpegel
zu reduzieren, wird eine Mechanismus eingesetzt, in welchem die
Preßluft über eine
Auslaßkammer
ausgestoßen
wird.
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Auch wenn Abluft über die Auslaßkammer abgelassen
wird, erhöht
sich jedoch der von der Abluft erzeugte Winddruck, wenn die Abluft
direkt aus der Auslaßkammer
abgelassen wird.
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Dies erzeugt eine Staubwolke, die
die Bedienungsperson belästigt
und die Nagelarbeit beeinträchtigt.
Aus diesem Grund ist es wünschenswert, einen
Mechanismus zu entwickeln, welcher den von der Abluft erzeugten
Winddruck vermindert. Wenn dem Nagelapparat ein neuer Mechanismus
hinzugefügt
wird, nimmt die Gesamtgröße des Nagelapparats
jedoch zu.
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Hinzu kommt, daß es zwar möglich ist, einen Nagelapparat
mit hoher Leistung zu erzielen, indem Preßluft unter hohem Druck verwendet
wird, aber dies erhöht
den Abluftlärmpegel.
Es gibt mehrere Verfahren, um den Abluftlärmpegel zu reduzieren, zum
Beispiel kann eine Auslaßdrosselöffnung vorgesehen
oder es kann ein Filter im Abluftweg eingefügt werden. Wenn diese Verfahren
eingesetzt werden, wird jedoch das Ausstoßen der Abluft verzögert. Deshalb
wird die Rücklaufleistung
des Schlagkolbens beeinträchtigt,
wenn der Schlagkolben nach Abschluß des Einschlagens eines Nagels
zurückgeführt wird. Weiter
ist die Wirksamkeit der Lärmverminderung nicht
so groß.
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Die 18 zeigt
einen konventionellen Nagelapparat, welcher ein kurzes zylindrisches
Kopfventil auf der oberen Außenseite
eines Schlagzylinders 32 aufweist. Wenn ein Kopfventil 30 geöffnet wird, fließt Preßluft in
eine Luftkammer 31 in einen Abstand zwischen dem Kopfventil 30 und
dem Schlagzylinder 32 hinein. Dann wird Preßluft plötzlich in
den Schlagzylinder 32 von einer Öffnung eines oberen Endes des
Schlagzylinders, entsprechend dem Pfeil in der Figur, hineingelassen.
Der Druck der Preßluft betätigt den
Antrieb 34 zusammen mit einem Schlagkolben 33,
welcher sich im Schlagzylinder 32 befindet, so daß ein Nagel
eingeschlagen werden kann.
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Wenn das Kopfventil 30 geöffnet wird
und die Preßluft
unter hohem Druck in der Luftkammer 31 in den Abstand zwischen
dem Kopfventil 30 und dem Schlagzylinder wie oben beschrieben
fließt,
expandiert die Preßluft
plötzlich.
Diese adiabatische Expansion erniedrigt die Temperatur der Preßluft. Deshalb
friert der Feuchtigkeitsgehalt in der Preßluft auf einer oberen äußeren Umfangsfläche "a" des Schlagzylinders 31 aus.
Folglich wird das Kopfventil zur Steuerung der Zufuhr und Abfuhr
der Preßluft
nicht richtig betätigt,
weil das Kopfventil nicht ordnungsgemäß geschlossen werden kann,
so daß Preßluft entweicht.
Deshalb können
die folgenden Probleme auftreten. Eine Schlagkraft reicht nicht
aus, um den Nagel einzuschlagen, oder der Nagelapparat führt eine erfolglose
Nagelschlagbewegung aus.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um
die oben genannten Probleme zu lösen.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, einen pneumatischen Nagelapparat mit einem Luftauslaßmechanismus
auszurüsten,
welcher die Abluft mit niedrigem Druck ohne Zunahme der Größe des Nagelapparats
ablassen kann.
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Ein weiteres Ziel dieser Erfindung
ist es, einen pneumatischen Nagelapparat mit einem lärmvermindernden
Mechanismus auszurüsten,
indem eine Abluftkammer im Gehäuse
des pneumatischen Nagelapparats untergebracht wird, ohne die Rücklaufleistung
des Schlagkolbens zu beeinträchtigen.
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Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, das Kopfventil des pneumatischen Nagelapparats
mit einem Gefrierschutzmechanismus auszurüsten, welcher das Ausfrieren
der in der Preßluft
enthaltenen Feuchtigkeit verhindert, so daß das Kopfventil jederzeit
in gutem Zustand betätigt
werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Auslaßmechanismus
eines pneumatischen Nagelapparats zur Verfügung gestellt, in welchem ein
Schlagzylinder im Gehäuse
untergebracht ist und ein Schlagkolben im Schlagzylinder angetrieben
wird, um einen Nagel einzuschlagen, wenn Preßluft einem oberen Teil des
Schlagzylinders zugeführt
und von diesem abgeführt
wird, wobei der Ablaßmechanismus
folgendes aufweist: einen inneren Deckel, der im oberen Abschnitt
des Schlagzylinders angeordnet ist; einen Zylinderdeckel, der den
inneren Deckel abdeckt; eine Auslaßkammer, die entlang der Innenseite
des Gehäuses
zwischen dem inneren Deckel und dem Zylinderdeckel gebildet ist;
und eine Drosselöffnung,
die in einem unteren Abschnitt der Auslaßkammer gebildet ist, wobei
die aus dem oberen Abschnitt des Schlagzylinders ausgestoßene Abluft über die Auslaßkammer
durch die Drosselöffnung
abgeführt wird.
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Die Größe der Drosselöffnung ist
vorzugsweise einstellbar.
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Es wird weiter bevorzugt, dem Sachverhalt des
unabhängigen
Anspruchs einen Gefrierschutzmechanismus für das Kopfventil des pneumatischen Nagelapparats
hinzuzufügen,
aufweisend: ein Schlagkolben zum Einschlagen eines Nagels; ein zylindrischer
Schlagzylinder, in welchem der Schlagkolben verschiebbar untergebracht
ist; eine ringförmige hervorstehende
Kante angeordnet auf einer oberen Außenseite des Schlagzylinders;
ein kurzes zylindrisches Kopfventil in einem oberen Abschnitt der
hervorstehenden Kante auf der gleichen Achse wie die des Schlagzylinders
angeordnet, wobei das kurze zylindrische Kopfventil nach oben und
nach unten geschoben werden kann; und eine Luftkammer zur Bevorratung
von Preßluft
an der Außenseite
des Kopfventils angeordnet, deren Verbesserung einen integriert
aus Gummi hergestellten Deckel aufweist als Abdeckung für die hervorstehende
Kante und den oberen Abschnitt der Außenwand-Oberfläche des Schlagzylinders,
wobei die Luftkammer zum Schlagzylinder offen ist, wenn das untere
Ende des Kopfventils von der hervorstehenden Kante getrennt ist, und
die Luftkammer zum Schlagzylinder geschlossen ist, wenn das untere
Ende des Kopfventils die hervorstehende Kante berührt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung,
diffundiert während
eines Hubes die von einem oberen Abschnitt des Schlagzylinders nach
Abschluß des
Einschlagens eines Nagels abgelassene Abluft in die Abluftkammer
hinein, und dann wird die Abluft in der Abluftkammer durch die Drosselöffnung diffundiert und
abgelassen. Im Vergleich mit einer Gestaltung, in welcher die Abluft
direkt in die Umgebung abgelassen wird, ist der Abluftlärmpegel
entsprechend stark reduziert. Da die Abluftkammer entlang der Gehäuseseite
gebildet ist, kann die Abluftkammer so gestaltet werden, daß die Gesamthöhe des Nagelapparats nicht
größer wird.
Somit kann eine Zunahme der Größe des Nagelapparats
vermieden werden.
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Die obere Endfläche des zylindrischen Gehäuses wird
vorzugsweise stumpf an der unteren Endfläche des Zylinderdeckels angesetzt,
und diese beiden Teile werden mit Befestigungsschrauben fest miteinander
verbunden. Vorzugsweise ist der Abluftdeckel außerhalb der zwischen den Vorsprüngen an der
Umfangsrandfläche
des Gehäuses
gebildeten schmalen Vertiefung angeordnet. Da das Gehäuse vorzugsweise
zylindrisch ausgebildet ist, kann die Druckfestigkeit gewährleistet
werden. Im Gehäuse
ist die Befestigungsbohrung zum Anbringen der Befestigungsschraube
im Vorsprung gebildet, dessen Wandstärke groß ist. Die Wandstärke der
anderen Abschnitte ist jedoch reduziert. Die in dieser Weise gebildete
Vertiefung zwischen den benachbarten Vorsprüngen wird als Befestigungsteil
zur Befestigung des Abluftdeckels verwendet. Diese Anordnung führt zu keiner
Vergrößerung des
Gehäuses über das notwendige
Maß hinaus.
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In einer bevorzugten Ausführung weist
der Abluftdeckel eine große
Anzahl von Abluftöffnungen auf.
Entsprechend wird die von der Drosselöffnung ausgelassene Abluft
in den Abluftdeckel hineingeleitet. Sie geht dann durch den Abluftweg
und diffundiert durch eine große
Anzahl von Abluftöffnungen. Damit
wird die Verminderung des Lärmpegels gesteigert
und der Winddruck der Abluft reduziert. Somit entsteht beim Betrieb
des Nagelapparats kein Staub, und die Nagelarbeit kann ungestört ausgeführt werden.
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Gemäß der Erfindung wird ein Schlagkolben bewegt,
so daß ein
Nagel eingeschlagen wird, wenn Preßluft dem Schlagzylinder zugeführt wird.
Nach Abschluß des
Einschlagens des Nagels wird die dem Schlagzylinder zugeführte Preßluft aus
einem oberen Abschnitt des Schlagzylinders abgelassen. Diese Abluft
diffundiert in die Abluftkammer hinein und fließt durch die Drosselöffnung.
Die Abluft diffundiert dann und wird von der Abluftöffnung des
Abluftdeckels in die Umgebung abgelassen.
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Wie oben beschrieben, die vom Schlagzylinder
abgeführte
Abluft wird in einem Hub in die Abluftkammer abgeführt und
durch die Drosselöffnung nach
außen
diffundiert. Somit kann die Abluftzeit verlängert werden. Im Vergleich
mit einer konventionellen Anordnung, in welcher die Abluft direkt
in die Umgebung abgelassen wird, ist der Abluftlärmpegel entsprechend stark
reduziert mit der Anordnung gemäß dieser
Erfindung. Insbesondere, wenn Preßluft unter hohem Druck eingesetzt
wird, ist es möglich,
die gleiche Leistung wie die einer konventionellen Konstruktion
mit einem Schlagkolben, dessen Größe kleiner ist als der Schlagkolben
der konventionellen Konstruktion, zu erzielen. Entsprechend ist
es möglich, eine
ausreichend große
Abluftkammer zu bilden. Somit ist der Abluftauslaßmechanismus
der vorliegenden Erfindung wirksam, wenn er für eine Nagelmaschine eingesetzt
wird, in welcher Preßluft
unter hohem Druck verwendet wird.
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Da die Abluft aus dem Schlagzylinder
in einem Hub schnell in die Abluftkammer entlassen wird, wird das
Ablassen der Luft aus dem Schlagzylinder nicht verzögert. Entsprechend
wird die Rücklaufleistung
des Schlagkolbens nicht beeinträchtigt,
auch wenn der Abluftlärmpegel
reduziert wird.
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In der vorliegenden Erfindung wird
die Abluftkammer nicht bloß in
einer Weise gebildet, in welcher ein Deckel am äußeren Umfang des Zylinderdeckels angebracht
wird, wobei sich ein Hohlraum zwischen dem Zylinderdeckel und dem
Deckel bildet, sondern die Abluftkammer wird entlang der Seite des
Gehäuses
gebildet. Obwohl die Gesamthöhe
des Nagelapparats nicht vergrößert wird,
kann somit die Abluftkammer wirksam im Nagelapparat gebildet werden. In
dieser Hinsicht kann der Nagelapparat kompakt gestaltet werden.
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Vorzugsweise ist die Größe der Drosselöffnung der
Abluftkammer einstellbar. Entsprechend kann die Drosselöffnung größer eingestellt
werden für
Packarbeiten, bei welchen die Geschwindigkeit des Einschlagens der
Nägel wichtig
ist, auch wenn dabei der Lärmpegel
größer wird.
In einer konventionellen Konstruktionsanwendung, bei welcher die wirksame
Lärmverminderung
wichtiger als die Geschwindigkeit des Einschlagens der Nägel ist,
kann die Drosselöffnung
kleiner eingestellt werden, um die Wirksamkeit der Lärmverminderung
zu steigern.
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Das Kopfventil wird vorzugsweise
so angeordnet, daß das
Kopfventil eine obere Außenseite des
Schlagzylinders umgibt, wobei das Kopfventil beim Öffnen und
Schließen
auf und ab gleitet. Wenn das Kopfventil geöffnet wird, trennt sich ein
unteres Ende des Kopfventils von der hervorstehenden Kante des Schlagzylinders,
so daß ein
Luftweg zwischen dem Schlagzylinder und dem Kopfventil geöffnet werden
kann. Dann wird die Preßluft
unter hohem Druck in den Schlagzylinder hineingelassen, und ein
Nagel wird eingeschlagen.
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Wenn das Kopfventil geöffnet wird
und Preßluft
unter hohem Druck in den Schlagzylinder wie oben beschrieben hineingelassen
wird, expandiert die Preßluft
plötzlich.
Infolge dieser adiabatischen Expansion sinken die Temperaturen der
hervorstehenden Kante des Schlagzylinders und der oberen Außenwandfläche. Diese
Abschnitte sind jedoch von einer Abdeckung aus Gummi bedeckt. Auch
wenn die in der Preßluft
enthaltene Feuchtigkeit ausgefroren und Eis erzeugt wird, ist es
deshalb für
das Eis schwierig, sich an der Abdeckung aus elastischem Gummi mit
stark wärmeisolierender
Wirkung festzusetzen. Auch wenn sich Eis an der Abdeckung festsetzt,
kann es leicht entfernt werden. Deshalb wird das Eis leicht mit
der Preßluft
fortgeblasen. Somit kann das Zufrieren des Luftwegs für die Preßluft wirksam
verhindert werden. Folglich kann das Kopfventil in gutem Zustand
abdichten, und keine Luft entweicht. Somit kann das Kopfventil immer
ordnungsgemäß betätigt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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1 ist
eine Seitenansicht des Nagelapparats gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des Nagelapparats;
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3 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des primären Abschnitts des Gehäuses des oben
genannten Nagelapparats, wobei die Ansicht einem Querschnitt im
rechten Winkel zur 2 entspricht;
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4 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des primären Abschnitts des Gehäuses des oben
genannten Nagelapparats beim Einschlagen eines Nagels;
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5 ist
eine schematische Darstellung eines Verbindungszustands des Hauptgehäuses mit dem
Zylinderdeckel;
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6 ist
eine transversale Querschnittsansicht des Abschnitts, in welchem
der Abluftdeckel angebracht ist;
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7 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des oberen Abschnitts
des Hauptgehäuses
des Nagelapparats;
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8 ist
eine Seitenansicht eines anderen Nagelapparats gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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9 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des oben genannten Nagelapparats;
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10 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des primären Abschnitts des Gehäuses des oben
genannten Nagelapparats, wobei die Ansicht einem Querschnitt entspricht,
der im rechten Winkel zur 9 steht;
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11 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des primären Abschnitts des Gehäuses des oben
genannten Nagelapparats beim Einschlagen eines Nagels;
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12 ist
eine Querschnittsansicht des primären Abschnitts eines weiteren
Beispiels der Abluftkammer;
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13 ist
ein Grundriß des
Ablenkblechs;
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14 ist
eine Seitenansicht von noch einem Nagelapparat gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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15 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des oben genannten Nagelapparats;
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16 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des primären Abschnitts des Gehäuses des oben
genannten Nagelapparats, die zum Querschnitt der 15 im rechten Winkel steht;
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17 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des primären Abschnitts beim Einschlagen
eines Nagels; und
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18 ist
eine Querschnittsansicht des Kopfventilteils eines konventionellen
Nagelapparats.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Die 1, 2 und 3 sind Ansichten, die einen Nagelapparat
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellen. In einem Gehäuse 1 des Nagelapparats befinden
sich eine Luftkammer 2 zur Bevorratung der von einer (nicht
gezeigten) Preßluftquelle
gelieferten Preßluft
sowie ein Schlagzylinder-/Kolbenmechanismus 3. Wenn eine
Bedienungsperson einen Abzugshebel 4 zieht, wird Preßluft einem
Schlagzylinder 3a zugeführt
und aus ihm abgeführt
durch Betätigung
eines Startventils 5 und eines Kopfventils 6,
die mit dem Abzugshebel 4 mechanisch verbunden sind. Unter
der Wirkung der Preßluft
bewegt sich ein Schlagkolben 3b im Schlagzylinder 3a hin
und zurück.
Damit wird ein integriert mit dem Schlagkolben 3b verbundener
Treiber 7 zu einem Nasenabschnitt 8, der am Ende
des Gehäuses 1 angeordnet
ist, so geschossen, daß der
Treiber 7 auf einen dem Ausgang des Nasenabschnitts 8 zugeführten Nagel 9 schlägt. In dieser
Weise wird der Nagel 9 in das zu vernagelnde Objekt hineingeschlagen.
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Wie in der 4 gezeigt ist, schiebt der Abzugshebel 4 einen
Schaft 10 des Startventils 5, so daß ein Hilfssteuerungsventil 11 nach
unten bewegt wird und ein Luftweg 12 zu einer Auslaßöffnung 13 geöffnet wird.
Wegen der zuvor beschriebenen Anordnung wird Preßluft in einer oberen Kammer 14 des
Kopfventils 6 aus einer Ablaßöffnung 13 herausgelassen,
so daß das
Kopfventil 6 geöffnet
wird und Preßluft
in der Luftkammer 2 plötzlich
in den Schlagzylinder 3a gelassen und der Schlagkolben 3b angetrieben,
so daß ein
Nagel eingeschlagen wird.
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Nachdem der Nagel eingeschlagen wurde, wird
der Abzugshebel 4 zurückgeführt. Dann
wird der Ventilschaft 10 des Startventils 5 durch
die Wirkung einer Feder 15 nach unten bewegt. Gleichzeitig
wird das Hilfssteuerungsventil 11 nach oben bewegt, und Preßluft wird
wieder vom Luftweg 12 zur oberen Kammer 14 des
Kopfventils geleitet, so daß das Kopfventil 6 geschlossen
wird und gleichzeitig die Auslaßöffnung geöffnet wird
und die in den Schlagzylinder 3a gebrachte Preßluft in
die Umgebung abgelassen wird. Zur gleichen Zeit wird der Schlagkolben 3b nach
oben bewegt von der Preßluft,
die im Schlagvorgang komprimiert wurde und sich in der Blockkammer 16,
die um den Schlagzylinder 3a angeordnet ist, gespeichert
ist. Der Schlagkolben 3b kehrt somit in die anfänglich oberste
Stellung zurück, als
Vorbereitung für
den nächsten
Nageleinschlagzyklus.
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In diesem Zusammenhang wird die aus
dem Schlagzylinder 3b nach Abschluß eines Nageleinschlags abgelassene
Abluft durch den wie folgt dargestellten Ablaßmechanismus in die Umgebung
abgelassen.
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Im oberen Abschnitt des Schlagzylinders 3a befindet
sich ein zylindrischer innerer Deckel 17, der einen Boden
aufweist, in welchem ein Antriebsventilmechanismus (Kopfventil 6)
untergebracht ist. Durch den Antriebventilmechanismus wird der Schlagzylinder 3a zwischen
der Luftquelle und der Außenluft
umgeschaltet. Der innere Deckel 17 weist eine Abluftöffnung 18 für die vom
Schlagzylinder 3a abgelassene Abluft auf. Der Umfang des
inneren Deckels 17 wird mit einem Zylinderdeckel 19 bedeckt.
Zwischen dem inneren Deckel 17 und dem zylinderdeckel 19 ist
eine Abluftkammer 20 vorgesehen, die entlang der Innenseite
des Gehäuses 1 gebildet
ist. Die Abluftkammer 20 ist ein Hohlraum zum Diffundieren
der vom Schlagzylinder/Kolbenmechanismus abgelassenen Abluft. Innerhalb
des Zylinderdeckels im Abschnitt am unteren Ende befindet sich eine
Drosselöffnung 21 zum
Ablassen der von der Auslaßkammer 20 stammenden
Abluft.
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Wie in den 5 bis 7 gezeigt
ist, ist das Gehäuse 1 in
diesem Zusammenhang wie folgt gestaltet. Die untere Endfläche des
Zylinderdeckels 19 ist stumpf mit der oberen Endfläche des
Hauptgehäuses 1a verbunden,
welches den Schlagzylinder-/Kolbenmechanismus enthält, und
beide sind mittels Befestigungsschrauben 24 fest miteinander
verbunden.
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Obwohl die Wandstärke des Hauptgehäuses 1a klein
ist, wird die Druckfestigkeit durch die zylindrische Form gewährleistet.
Am oberen Ende des Hauptgehäuses 1a sind
beide Seiten mit der gleichen zylindrischen Form ausgebildet, deren
Wandstärke klein
ist, wie die der Außenseite
des inneren Deckels 17. Am oberen Ende des Hauptgehäuses 1a,
an den Seiten, die im rechten Winkel zu beiden oben beschriebenen
Seiten stehen, sind vier Vorsprünge 25 mit
großer
Wandstärke
ausgebildet, und ein Teil der Abluftkammer 20 wird gebildet,
wenn die Außenseite der
Vorsprünge 25 mittels
eines großen
Bogens miteinander verbunden werden. Der untere Teil des Hauptgehäuses 1a ist
zylindrisch gestaltet, und die Luftkammer 2 sowie die Rückblaskammer 16 werden zwischen
dem Hauptgehäuse 1a und
der äußeren Umfangsfläche des
Schlagzylinders 3a definiert. Zwischen den benachbarten
Vorsprüngen 25 ist
eine Vertiefung 26 mit kleiner Wandstärke ausgebildet. In den Vorsprüngen 25 ist
ein Befestigungsloch 27 vorgesehen. Das Befestigungsloch 27 ist
offen gegenüber
der oberen Endfläche
des Hauptgehäuses 1a. Der
Grund, warum die Vorsprünge 25 am
Hauptgehäuse 1a mittels
Polsterung gebildet sind, ist daß die Abschnitte um die Befestigungslöcher 27 unter Druckeinwirkung
die geringste mechanische Festigkeit aufweisen.
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Der zylindrischen Deckel 19 weist
Einsetzlöcher
auf, in welchen die Befestigungsschrauben eingesetzt werden, die
den Vorsprüngen 25 des
Hauptgehäuses 1a entsprechen.
Die in diesen Einsetzlöchern
eingesetzten Befestigungsschrauben 24 werden in die Befestigungslöcher 27 eingeschraubt,
die gegenüber
der oberen Endfläche
des Hauptgehäuses 1a offen
sind. Innerhalb des Zylinderdeckels 19 am unteren Endabschnitt
befindet sich eine Drosselöffnung 21 zum
Ablassen der von der Abluftkammer 20 stammenden Abluft.
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Nächstens,
wie in den 1, 3, 5, 6 und 7 dargestellt ist, befindet
sich ein Abluftdeckel 23 am unteren Abschnitt der Abluftkammer 20 innerhalb
des Zylinderdeckels 19. Der Abluftdeckel 23 weist
eine große
Anzahl von Abluftöffnungen 22 auf
und bedeckt die Außenseite
der Vertiefung 26, die eine kleine Wandstärke aufweist
und zwischen den benachbarten Vorsprüngen 25 gebildet ist.
Aufgrund dieser beschriebenen Anordnung bildet sich ein Abluftweg 28 zwischen
dem Abluftdeckel 23 und der Vertiefung 26. Das
obere Ende dieses Abluftwegs 28 ist zur Drosselöffnung 21 offen.
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Wenn das Kopfventil 6 wie
in der 2 dargestellt
geschlossen ist in der oben beschriebenen Anordnung, ist die Abluftöffnung 18 des
inneren Deckels 17 geöffnet.
Dementsprechend wird der Schlagkolben 3b nach oben bewegt, das
heißt,
der Schlagkolben 3b wird zurückgeführt. Deshalb diffundiert die
vom oberen Abschnitt des Schlagzylinders 3a herausgelassene
Abluft von der Abluftöffnung 18 in
die Abluftkammer 20. Weiter fließt die Abluft in der Abluftkammer 20 durch
die Drosselöffnung 21 und wird
durch die Abluftöffnung 22 des
Abluftdeckels 23 in die Umgebung abgelassen.
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Wie oben beschrieben, diffundiert
die aus dem Schlagzylinder 3a ausgelassene Abluft während eines
Hubs von der Abluftöffnung 18 in
die Abluftkammer 20. Weiter wird die Abluft in der Abluftkammer 20 durch
die Drosselöffnung 21 diffundiert
und abgelassen. Deshalb ist der Abluftlärmpegel des Nagelapparatsm
gemäß dieser
Ausführung,
im Vergleich mit einer Anordnung, in welcher die Abluft direkt durch
die Abluftöffnung 18 in
die Umgebung abgelassen wird, wesentlich reduziert. In dieser Ausführung ist
die Abluftkammer 20 entlang der Seite des Gehäuses 1 gebildet.
Dementsprechend kann die Abluftkammer ohne Zunahme der Gesamthöhe des Nagelapparats
realisiert werden. In dieser Hinsicht ist es möglich, die Zunahme der Größe des Nagelapparats
zu vermeiden.
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Im oben beschriebenen Nagelapparat
ist die Wandstärke
eines Abschnitts, der keine Verstärkung benötigt, reduziert. Infolge der
oben beschriebenen Anordnung bildet sich die Vertiefung 26 zwischen
den benachbarten Vorsprüngen 26.
Diese Vertiefung 26 wird als Befestigungsabschnitt genutzt,
in welchem der Abluftdeckel 23 befestigt ist. Deshalb ist
die Größe des Gesamtgehäuses nicht über das
benötigte Maß hinaus
vergrößert.
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Da eine große Anzahl von Abluftöffnungen 22 am
Abluftdeckel 23 vorhanden ist, wird die zunächst durch
die Drosselöffnung 21 in
den Abluftdeckel 23 durchgelassene Abluft diffundiert und
durch die große
Anzahl von Abluftlöchern 22 abgelassen. Dies
verstärkt
die lärmreduzierende
Wirkung und vermindert gleichzeitig den Winddruck der Abluft. Deshalb
wird bei der Arbeit kein Staub aufgewirbelt. Folglich kann die Nageloperation
ungestört
ausgeführt werden.
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Die 8, 9 und 10 sind Ansichten eines anderen Nagelapparats
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Dieser Nagelapparat weist folgende Ähnlichkeiten mit dem Nagelapparat
der ersten Ausführung auf.
Im Hauptgehäuse 101 befinden
sich eine Luftkammer 102 zur Bevorratung der Preßluft von
einer (nicht dargestellten) Preßluftquelle,
sowie ein Schlagzylinder-/Kolbenmechanismus 103. Wenn die Bedienungsperson
einen Abzugshebel 104 zieht, wird Preßluft einem Schlagzylinder 103a zugeführt und
von ihm abgelassen, durch die Betätigung eines Startventils 105 und
eines Kopfventils 106, die mechanisch mit dem Abzugshebel 104 verbunden
sind. Durch die Wirkung der Preßluft
wird ein Schlagkolben 103b im Schlagzylinder 103a hin
und zurück
bewegt. Damit wird ein mit dem Schlagkolben 103b integriert verbundener
Treiber 107 in einen am Ende des Gehäuses 101 angeordneten
Nasenabschnitt 108 hinein geschossen, so daß der Treiber 107 auf
einen dem Nasenabschnitt 108 zugeführten Nagel 109 schlägt. In dieser
Weise wird der Nagel 109 in den zu vernagelnden Gegenstand
hineingeschlagen.
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Wie in der 11 gezeigt ist, schiebt der Abzugshebel 104 einen
Schaft 110 des Startventils 105, so daß ein Hilfssteuerungsventil 111 nach
unten bewegt wird und ein Luftweg 112 zur Abluftöffnung 113 geöffnet wird.
Aufgrund der oben beschriebenen Anordnung wird die in einer oberen
Kammer 114 des Kopfventils 106 befindliche Preßluft durch
eine Abluftöffnung 113 abgelassen,
so daß das
Kopfventil 106 geöffnet
wird und Preßluft
in der Luftkammer 102 plötzlich in den Schlagzylinder 103a hineingelassen und
der Schlagkolben 103b angetrieben wird, so daß er auf
einen Nagel schlägt.
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Nachdem der Nagel eingeschlagen wurde, wird
der Abzugshebel 104 zurückgeführt. Dann
wird der Ventilschaft
110 des Startventils 105 durch
die Wirkung einer Feder 115 nach unten bewegt. Zur gleichen
Zeit wird das Hilfssteuerungsventil 111 nach oben bewegt,
und Preßluft
wird wieder vom Luftweg 112 in die obere Kammer 114 des
Kopfventils geliefert, so daß das
Kopfventil 106 geschlossen wird, und zur gleichen Zeit
wird die Abluftöffnung
geöffnet
und die in den Schlagzylinder 103a gelieferte Preßluft in die
Umgebung abgelassen. Zur gleichen Zeit wird der Schlagkolben 103b nach
oben bewegt von der Preßluft,
die im Schlagvorgang komprimiert wurde und in der Rückblaskammer 116,
die um den Schlagzylinder 103a angeordnet ist, gespeichert
ist. Somit kehrt der Schlagkolben 103b in die anfängliche
oberste Stellung zurück,
als Vorbereitung für
den nächsten
Nageleinschlagzyklus.
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In diesem Zusammenhang entsteht Abluftlärm, wenn
die Preßluft
aus dem Schlagzylinder 103a nach dem Antrieb des Schlagkolbens 103b abgelassen
wird. Der Pegel dieses Abluftlärms
wird durch den folgenden Lärmpegelverminderungs-Mechanismus reduziert.
In einem oberen Abschnitt des oben genannten Schlagzylinders 103a ist
ein innerer Deckel 117 vorgesehen, in welchem das Kopfventil 106 untergebracht
ist. Der innere Deckel 117 weist eine Abluftöffnung 118 auf
für die
aus dem Schlagzylinder 103a abgelassene Abluft. Der Umfang
des inneren Deckels 117 ist mit einem Zylinderdeckel 119 bedeckt.
Zwischen dem inneren Deckel 117 und dem Zylinderdeckel 119 wird
eine Abluftkammer 120 entlang der Innenseite des Gehäuses 101 gebildet.
Im unteren Abschnitt der Abluftkammer 120 ist eine Drosselöffnung 121 vorgesehen.
Im unteren Abschnitt der Drosselöffnung 121 ist
ein Abluftdeckel 123 vorgesehen, welcher eine große Anzahl
von Abluftöffnungen 122 aufweist.
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In dieser Anordnung ist die Abluftöffnung 118 des
inneren Deckels 117 geöffnet,
wenn das Kopfventil 106 geschlossen ist. Wenn das Kopfventil 106 geöffnet ist,
ist die Abluftöffnung 118 des
inneren Deckels 117 geschlossen.
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In der oben beschriebenen Anordnung
ist die Abluftöffnung 118 des
inneren Deckels 117 geöffnet, wenn
das Kopfventil 102 wie in der 9 dargestellt geschlossen ist. Folglich
wird der Schlagkolben 103b nach oben bewegt, das heißt, der
Schlagkolben 103b wird zurückgeführt, und die vom oberen Abschnitt des
Schlagzylinders 103a abgelassene Abluft wird von der Abluftöffnung 118 in
die Abluftkammer 120 abgelassen. Weiter geht die Abluft
in der Abluftkammer 120 durch die Drosselöffnung 121 und
diffundiert von der Abluftöffnung 122 auf
dem Abluftdeckel 123. In dieser Weise wird die Abluft in
die Umgebung abgelassen.
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Wie oben beschrieben, wird die während eines
Hubs vom Schlagzylinder 103a abgelassene Abluft von der
Abluftöffnung 118 des
inneren Deckels 117 in die Abluftkammer 120 gebracht.
Weiter wird die Abluft in der Abluftkammer 120 diffundiert
und durch die Drosselöffnung 121 abgelassen.
Somit ist der Abluftlärmpegel
wesentlich reduziert, verglichen mit einer Anordnung, in welcher
die Abluft direkt von der Abluftöffnung 118 in
die Umgebung abgelassen wird.
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Weiter wird die aus dem Schlagzylinder 103a entlassene
Luft schnell in die Abluftkammer 120 geschickt. Entsprechend
wird die Abluft aus dem Schlagzylinder 103a nicht verzögert. Deshalb
ist die Rückführleistung
des Schlagkolbens 103b auch dann nicht beeinträchtigt,
wenn der Abluftlärmpegel wie
oben beschrieben reduziert wird.
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In der vorliegenden Erfindung ist
die Abluftkammer 120 nicht bloß in einer Weise implementiert, in
welcher ein Deckel einfach am äußeren Umfang des
Zylinderdeckels 119 angebracht ist, während ein Hohlraum zwischen
dem Zylinderdeckel 119 und der Abdeckung entsteht, sondern
die Abluftkammer 120 wird entlang der Seite des Gehäuses 101 gebildet. Folglich
kann die Abluftkammer 120 auch ohne Zunahme der Gesamthöhe des Nagelapparats
gebildet werden. In dieser Hinsicht kann der Nagelapparat kompakt
konstruiert werden.
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In diesem Zusammenhang kann die Größe der Drosselöffnung 121 wie
folgt kleiner eingestellt werden. Wie in der 12 gezeigt ist, bildet sich ein Befestigungsraum 124 im
oberen Abschnitt der Drosselöffnung 121 der
Abluftkammer 120. In diesem Befestigungsraum 124 ist
ein präzises
Leitelement 125 vorgesehen, wie in der 13 dargestellt ist. Mit diesem Leitelement 125 kann
die Drosselöffnung 121 verkleinert
werden.
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Die Größe der Drosselöffnung 121 der
Abluftkammer 120 kann wie oben beschrieben eingestellt
werden. Entsprechend wird das oben beschriebene Leitelement 125 nicht
angebracht bei einer Verpackungsarbeit, für welche die Geschwindigkeit
des Einschlagens der Nägel
wichtig ist, auch wenn dabei ein erhöhter Lärmpegel entsteht. In einer
konventionellen Baukonstruktionsanwendung, bei welcher die Lärmpegelverminderung
wichtiger als die Geschwindigkeit des Einschlagens der Nägel ist,
kann das oben beschriebene Leitelement 125 angebracht werden,
um die Wirksamkeit der Lärmpegelverminderung
zu steigern.
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Die 14, 15 und 16 weisen Ansichten eines noch weiteren
Nagelapparates gemäß der vorliegenden
Erfindung auf. Dieser Nagelapparat ist wie folgt gestaltet. Im Gehäuse 201 befinden
sich eine Luftkammer 202 zur Bevorratung von Preßluft unter hohem
Druck, die von einer Preßluftquelle
(nicht dargestellt) geliefert wird, und ein zylindrischer Schlagzylinder-/Kolbenmechanismus 203.
Wenn die Bedienungsperson einen Abzughebel 204 zieht, wird
Preßluft
einem Schlagzylinder 203a zugeführt und von diesem abgelassen,
durch die Betätigung
eines Startventils 205 und eines Kopfventils 206,
die mit dem Abzugshebel 204 mechanisch verbunden sind. Durch
die Wirkung der Preßluft
wird ein Schlagkolben 203b im Schlagzylinder 203a hin
und zurück
bewegt. Damit wird ein mit dem Schlagkolben 203b mechanisch
fest verbundener Treiber 207 in einen Nasenabschnitt 209 am
Ende des Gehäuses 201 geschossen,
so daß der
Treiber 207 auf einen dem Ausgang des Nasenabschnitts 209 zugeführten Nagel 208 schlägt. In dieser
Weise wird der Nagel 208 in ein zu vernagelndes Objekt
hineingeschlagen.
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Das Startventil 205 weist
ein zylindrisches Hilfssteuerungsventil 211 auf, welches
verschiebbar im Ventilgehäuse 210 untergebracht
ist, sowie einen Ventilschaft 212, der verschiebbar im
Hilfssteuerungsventil 211 untergebracht ist. Normalerweise wird
die aus der Luftkammer 202 geschickte Preßluft zwischen
dem Hilfssteuerungsventil 211 und dem unteren Bodenabschnitt
des Ventilgehäuses 210 geliefert,
so daß das
Hilfssteuerungsventil 211 nach oben geschoben werden kann.
Indem das Hilfssteuerungsventil 211 nach oben bewegt wird,
wird der mit der oberen Kammer 213 des Kopfventils 206 kommunizierende
Luftweg 214 zur Luftkammer 202 geöffnet, und
die Abluftöffnung 215 des
oberen Abschnitts des Ventilgehäuses 210 wird
geschlossen. Wenn der Ventilschaft 212 gegen die Federkraft
geschoben wird, indem der Abzugshebel 204 wie gezeigt in
der 17 betätigt wird,
wird die gelieferte Preßluft
aus der Schaftführungsöffnung 217 am
unteren Ende des Ventilgehäuses 210 abgelassen.
Mit der oben beschriebenen Anordnung wird das Hilfssteuerungsventil 211 nach
unten bewegt, so daß der
Luftweg 214 zur Luftkammer 202 geschlossen ist
und zur Abluftöffnung 215,
die sich am oberen Ende des Ventilgehäuses 210 befindet,
geöffnet
ist.
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Die obere Außenseite des Schlagzylinders 203a weist
eine ringförmige
hervorstehende Kante 218 auf. Im oberen Abschnitt der hervorstehenden Kante 218 befindet
sich ein kurzes zylindrisches Kopfventil 206, welches auf
der gleichen Achse wie die des Schlagzylinders 203a angeordnet
ist, und dieses Kopfventil 206 kann nach oben und nach
unten geschoben werden. Die hervorstehende Kante 218 und
die äußere Wandfläche des
Schlagzylinders 203a sind mit einer integriert aus Gummi
hergestellten Abdeckung 219 bedeckt.
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Im in den 15 und 16 dargestellten
Anfangszustand berührt
das untere Ende des Kopfventils 206 die hervorstehende
Kante 218 und erfährt eine
Kraft, die von der in die Luftkammer 202 eingelassenen
Preßluft
erzeugt wird. Eine obere Luftkammer 213 ist im oberen Abschnitt
des Kopfventils 206 vorgesehen. Diese obere Kammer 213 kommuniziert mit
dem Startventil 205 über
den Luftweg 214. Wenn die Preßluft in die obere Kammer 213 geliefert
wird, befindet sich das Kopfventil in einer niedrigeren Position,
und das untere Ende des Kopfventils 206 berührt die
hervorstehende Kante 218, so daß die Luftkammer 202 gegenüber dem
Schlagzylinder 203a geschlossen ist. Wenn die Preßluft aus
der oberen Kammer 213 wie in der 17 gezeigt abgelassen wird, wird das
Kopfventil 206 nach oben verschoben, und das untere Ende
des Kopfventils 206 trennt sich von der hervorstehenden
Kante 218, so daß der
Luftweg zwischen dem Schlagzylinder 203a und dem Kopfventil 206 geöffnet ist,
und die Luftkammer 202 mit dem Schlagzylinder 203a verbunden
wird.
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Im oberen Abschnitt des Schlagzylinders 203a befindet
sich ein innerer Deckel 221, der eine Abluftöffnung 220 aufweist.
Ein Zylinderdeckel 222 befindet sich um den inneren Deckel 221.
Wie in den 15 und 16 gezeigt ist, befindet
sich eine Abluftkammer 223 zwischen dem Zylinderdeckel 222 und dem
inneren Deckel 221. Der untere Abschnitt der Abluftkammer 223 weist
eine Drosselöffnung 224 auf.
Im unteren Abschnitt der Drosselöffnung 224 befindet
sich ein Abluftdeckel 226, welcher eine Abluftöffnung 225 aufweist.
wie oben beschrieben wird die aus der Abluftöffnung 220 des inneren
Deckels 221 abgelassene Abluft über die Abluftkammer 223,
die entlang der Innenseite des Gehäuses 201 gebildet ist,
in die Umgebung abgelassen.
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Wenn das Kopfventil 206 geschlossen
ist, ist die Abluftöffnung 220 des
inneren Deckels 221 geöffnet.
Wenn das Kopfventil 206 geöffnet ist, ist die Abluftöffnung 220 des
inneren Deckels 221 geschlossen.
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Wenn ein Nagel in der oben beschriebenen Anordnung
eingeschlagen wird, wird der Abzugshebel 204 wie in der 17 dargestellt gezogen,
so daß der
Ventilschaft 212 des Startventils 205 geschoben
wird. Dann wird das Hilfssteuerungsventil 211 nach unten
bewegt, und der Luftweg 214 wird zur Abluftöffnung 215 geöffnet, so
daß die
Preßluft
in der oberen Kammer 213 durch die Abluftöffnung 215 abgelassen
und das Kopfventil 206 geöffnet wird. Somit wird die
Preßluft
in der Luftkammer 202 plötzlich in den Schlagzylinder 203a hineingelassen über den Luftweg,
der zwischen dem Schlagzylinder 203a und dem Kopfventil 206 gebildet
wird. Der Schlagkolben 203b wird angetrieben, wenn die
Preßluft
in der Luftkammer 202 plötzlich in den Schlagzylinder 203a hineingelassen
wird.
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Nachdem ein Nagel eingeschlagen wurde, wird
der Abzugshebel 204 zurückgeführt. Wie
in der 15 dargestellt
ist, wird der Ventilschaft 212 des Startventils 205 dann
durch die Wirkung einer Feder nach unten bewegt. Zur gleichen Zeit
wird das Hilfssteuerungsventil 211 nach oben bewegt, und
Preßluft wird
wieder vom Luftweg 214 in die obere Kammer 213 des
Kopfventils geliefert, so daß das
Kopfventil 206 geschlossen wird, und zur gleichen Zeit
wird die Abluftöffnung 220 des
inneren Deckels 221 geöffnet, und
die in den Schlagzylinder 203a gelieferte Preßluft wird
aus der Abluftkammer 223 über die Abluftöffnung 215 in
die Umgebung abgelassen. Zur gleichen Zeit wird der Schlagkolben 203b nach
oben bewegt von der Preßluft,
die vom Schlagkolben 203b während des Schlagvorgangs komprimiert
und in der Blockkammer 227 um den Schlagzylinder 203a gespeichert
wurde. Somit bewegt sich der Schlagkolben 203b nach oben
und kehrt in seine anfängliche oberste
Position in Vorbereitung für
den nächsten Nageleinschlagzyklus
zurück.
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Als nächster Schritt wird, wie oben
beschrieben, der Luftweg zwischen dem Schlagkolben 203a und
dem Kopfventil 206 gebildet, wie in der 17 gezeigt ist, wenn das Kopfventil betätigt wird.
Wenn das Kopfventil 206 geöffnet wird und die Preßluft unter
hohem Druck in den Schlagzylinder 203a gebracht wird, dessen
Innendruck in der vorausgegangenen Ablaßoperation reduziert wurde,
expandiert die Preßluft
plötzlich.
Wegen dieser adiabatischen Expansion erniedrigen sich die Temperaturen
der hervorstehenden Kante 218 des Schlagzylinders 203a und
die obere Außenwandfläche. Diese
Stellen sind jedoch mit der aus Gummi hergestellten Abdeckung 219 bedeckt.
Auch wenn die in der Preßluft enthaltene
Feuchtigkeit ausgefroren und Eis gebildet wird, kann somit das gebildete
Eis nur schwer auf der aus elastischem Gummi mit hoher thermischer
Isolierwirkung hergestellten Abdeckung 219 haften. Auch
wenn Eis an der Abdeckung 219 haftet, kann es leicht entfernt
werden. Deshalb kann das beseitigte Eis einfach mit der Preßluft fortgeblasen
werden. Somit kann das Zufrieren des Luftwegs wenn das Kopfventil 206 geöffnet wird
wirksam verhindert werden. Folglich kann das Kopfventil 206 in
gutem Zustand abdichten, und keine Luft entweicht. Entsprechend kann
das Kopfventil 206 immer ordnungsgemäß betätigt werden.
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In diesem Zusammenhang, wenn das
Kopfventil 206 aus thermisch hochisolierendem Kunstharz
hergestellt ist, kann das Ausfrieren der in der Preßluft enthaltenen
Feuchtigkeit noch effektiver verhindert werden.
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Zu beachten ist, daß das Kopfventil
der vorliegenden Erfindung nicht auf das oben beschriebene Beispiel
beschränkt
ist. Zum Beispiel, daß Kopfventil könnte so
gestaltet werden, wie in der 18 dargestellt
ist.