EP0065142A2 - Schallgedämpftes Eintreibgerät für Befestigungsmittel - Google Patents

Schallgedämpftes Eintreibgerät für Befestigungsmittel Download PDF

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Publication number
EP0065142A2
EP0065142A2 EP82103618A EP82103618A EP0065142A2 EP 0065142 A2 EP0065142 A2 EP 0065142A2 EP 82103618 A EP82103618 A EP 82103618A EP 82103618 A EP82103618 A EP 82103618A EP 0065142 A2 EP0065142 A2 EP 0065142A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve member
driving tool
main valve
tool according
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP82103618A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0065142A3 (de
Inventor
Wolfgang Elliesen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joh Friedrich Behrens AG
Original Assignee
Joh Friedrich Behrens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joh Friedrich Behrens AG filed Critical Joh Friedrich Behrens AG
Publication of EP0065142A2 publication Critical patent/EP0065142A2/de
Publication of EP0065142A3 publication Critical patent/EP0065142A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/04—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by fluid pressure, e.g. by air pressure
    • B25C1/047—Mechanical details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S173/00—Tool driving or impacting
    • Y10S173/02—Sound muffling

Definitions

  • the invention relates to a soundproofed driving tool for fasteners, -in which the valve member of the main valve is arranged above a working cylinder and in the upper position separates the working cylinder from a compressed air source and connects it to the atmosphere, and in the lower position connects the working cylinder to the compressed air source and blocks the connection with atmosphere, and in which the space above the main valve member can be connected alternately with atmosphere or compressed air and in which a sound-absorbing means is arranged in the room above the main valve member.
  • Compressed air powered driving tools are used to process fasteners such as staples, nails, pins, screws, etc.
  • a complete working cycle of such driving tools consists of a driving in and a blowing out phase.
  • the piston is pressurized with compressed air and accelerated so that the fastener is driven in at high speed on the stroke.
  • the excess residual energy of the piston which is not used during the driving process, is collected at the end of the stroke by a buffer element.
  • the working piston returns to its starting position and thereby pushes the air in the working cylinder into the atmosphere.
  • Both work cycles cause impulsive air and structure-borne noise of different intensities.
  • the level-determining airborne noise emitted in the driving-in phase is created by the piston striking the end of the stroke on the buffer element.
  • high-frequency noises are caused by the compressed air flowing out.
  • the invention has for its object to provide a soundproofed driving tool for fasteners that provides effective means for sound and vibration damping for the driving phase.
  • a delay disk above the main valve member is axially movably supported and a resilient damping material is arranged between the delay disk and the facing housing wall.
  • a relatively small, meanwhile movable mass is used to achieve an equal or better effect.
  • the direction of movement of the deceleration disk is opposite to that of the main valve member. This is based on the fact that the space above the valve member is alternately placed in compressed air or atmosphere. To initiate the opening process, this space is vented to the atmosphere so that the valve member lifts off the cylinder and moves in the direction of the device housing cap.
  • the delay disk which in turn rests against the resilient damping material, is moved by the latter in the direction of the valve member, as a result of which the movement of the valve member is more or less braked and both parts, namely valve member and delay disk, continue the original travel of the valve member until the delay disk is under again Deformation of the damping material against this applies firmly.
  • the valve member can be braked over a longer period of time, and shock-like impacts are also mitigated in that the retarding disk on the one hand and the valve member on the other hand are formed from different materials.
  • the main valve member is therefore preferably formed from a relatively light material, preferably plastic, according to an embodiment of the invention, while the delay disk is formed from a relatively heavy material, preferably brass.
  • the individual components can also be dimensioned so that the actual Braking process of the main valve member takes place at a time when the piston hits the lower buffer element to be provided anyway. Since this shock is far stronger than the recoil caused by the valve member, the recoil can thus be completely compensated for.
  • an 0-ring is arranged between the retardation disk and the housing wall.
  • the 0-ring serves on the one hand as a noise-damping stop for the retarding disk and on the other hand as spring means which prestresses the retarding disk in the direction of the main valve member.
  • the O-ring can be arranged both in the retardation disk and in the housing itself, preferably a further embodiment of the invention provides that the O-ring sits in a groove in the housing wall.
  • knobs or similar elevations are arranged on the upper side of the main valve member. It is understood that such elevations can also be formed in the retardation disk. There is also the possibility of accommodating such knobs as separate parts, for example made of an elastomeric material, in recesses in the delay disk or the valve member.
  • a further embodiment of the invention provides that a first section and a second section of the buffer element are shaped such that they are successively deformed when the driving piston strikes.
  • the following considerations have been taken as a basis here: Only a relatively small distance is available for braking the driving piston at the end of the stroke. Therefore, it makes little sense to make the buffer element relatively soft in order to avoid hard impacts. After performing relatively small deformation work, the driving plunger comes to a "stop", which in turn creates a shock or impact. On the other hand, as I said, a relatively hard material for braking purposes leads to relatively hard impacts.
  • the invention now provides two different sections on the buffer element, against which the driving piston abuts one after the other at the stroke end. If the residual energy at the end of the stroke is relatively small, only the first section with which the driving piston comes into contact needs to perform braking work. If the residual energy is greater, for example in the case of a free shot, the second section for braking the driving piston also comes into play. Only a driving piston which is braked by deformation work over the entire range of the remaining energy causes no blows or a shock-like interception, as is known Lich very high vibration amplitudes are caused. In a further embodiment of this, the invention provides that the inner and outer sections are formed by two radially spaced, coaxially extending beads.
  • the driving piston preferably first comes into contact with the inner bead and deforms it radially. With greater residual energy, the outer bead is then compressed more or less axially. With such a design of the damping element, the temporal expansion of the braking process can be carried out sufficiently to optimize damping.
  • two radially spaced coaxially extending beads are also formed on the underside of the one-piece shaped buffer element and the inner bead cooperates with the conical outer surface of a guide member known per se.
  • the guide member serves for the safe guidance of the driving plunger attached to the driving piston.
  • the guide member is advantageously provided with a conical outer surface, so that the inner bead is radially expanded when the entire damping ring moves downward and contributes to effective braking.
  • an embodiment of the invention provides that at least one, preferably a plurality of ribs spaced apart in the circumferential direction are arranged on the outside of the buffer element, said ribs abutting the wall of the working cylinder. Via the gap formed by the ribs, the air can escape from the above-mentioned annular space below the buffer element. This air is heated to a relatively high degree, since the damping element experiences an extremely strong heating due to the internal friction of the material. If the buffer element relaxes again when the driving piston returns and moves upward, thereby enlarging the annular space mentioned, cooler air can sweep past the damping element into the lower annular space and thereby cool the damping element.
  • an embodiment of the invention provides that an insulating member made of heavy or yielding material is arranged on the cylinder bottom below the buffer element.
  • the insulating member is preferably formed on the underside with ribs or similar projections; so that the transmission surface for structure-borne noise reaches only a small dimension.
  • the driving tool shown in FIG. 1 contains a handle housing 10, a cylinder housing 11, a magazine 12 for fastening means and a mouth tool 13 with a not shown firing channel for a driving plunger 14 which is fastened to a driving piston 15.
  • the driving piston 15 is guided by a working cylinder 16, which is known in the art L äuse manner in Zylindergel is attached. 11 This and the required sealing are not dealt with.
  • a compressed air reservoir 17 is located in the handle housing 10.
  • a trigger valve 18 is also arranged in the handle housing, the valve slide 19 of which is actuated in a known manner with the aid of a trigger lever 20.
  • a control valve 21 is arranged in the handle housing 10, which contains an axially movable valve slide 22. Where necessary, further details are discussed in connection with the description of the function of the device described.
  • the top of the cylinder housing 11 or the cylinder 16 is closed by a cap 23 which is attached to the cylinder housing 11 in a known manner.
  • the cap 23, which in turn is open at the top, is closed off by a plate 24 which receives a bush-like valve seat element 25 in an axial collar or in its blind bore.
  • the valve seat element 25 interacts with a pierced axial collar 26 of a main valve member 27, which is movably and sealingly mounted in a bore 28 of the cap 23. In the rest position, the valve member 27 lies against the end face of the cylinder 16.
  • valve member 27 there is a delay disk 29 in the bore 28.
  • the delay disk 29 is preferably made of one heavier material, for example brass. It has a central through-hole through which the axial collar 26 of the valve member 27 is guided in a sealing manner (0-ring). Between the valve member 27 and the delay disk 29, a conical spring 30 is arranged, which tries to push the two parts apart.
  • an O-ring 31 is attached in a groove, which partially projects into the bore 28 in the relaxed state (see also FIG. 2).
  • the through bore 32 of the valve member 27 is connected to the atmosphere via a first chamber 33 in the cap 23 and a second chamber 34 connected to it and a channel 35 and a silencer 36.
  • the cylinder housing 11 and the cylinder 16 are closed at the lower end by a cap 38.
  • an insulating member 39 is supported from relatively heavy plastic material. It has toothed ribs 40 in cross section, by means of which it is supported on the bottom cap 38.
  • a guide member 41 which contains a central bore for guiding the driving plunger 14 and on the outside a downwardly diverging conical surface 42.
  • a buffer ring 43 is arranged, which is constructed symmetrically to a transverse axis .
  • Valve slide 22 moves upwards into the position shown in FIG. 2, thereby venting space 48 through an opening 50 in housing cap 23.
  • the pressure acting from below against the valve member 27 moves the valve member 27 upward against the pressure of the spring 30.
  • the decelerating disk 29 moves downward under the pressure of the 0-ring.31, so that on a medium distance both parts move against each other bump.
  • the shock is dampened by knobs 51 on the top of the valve member 27.
  • the unit consisting of the retarding disk 29 and the valve member 27 then moves upwards until the axial collar 26 abuts against the valve seat element 25 or the retarding disk 29 against the 0-ring 31. This ends the movement of these parts.
  • the air from the reservoir 17 now fully acts on the piston 15 and drives it down in a known manner in order to drive a fastener into a workpiece.
  • Fig. 3 the interception of the driving piston 15 is shown at the end of the stroke.
  • the piston has a conical surface 52, which moves into the opening of the buffer ring 43 at the lower end and thus progressively deforms the inner bead 44 radially outward.
  • an axial force is exerted on the buffer ring 43.
  • the buffer ring 43 moves downward, the lower inner bead 44 also being progressively deformed radially outward as it runs along the conical surface 42.
  • This deformation work it is normally sufficient to destroy the residual energy which remains in the piston 15 when the fastener is knocked in.
  • the outer section of the piston 15 strikes the outer bead 45 from above, so that the lower and upper outer beads are axially more or less compressed. This effectively consumes the remaining part of the residual energy.
  • the piston 15 During its downward movement, the piston 15 has pressed part of the air it has pushed in front of it via openings 53 into an annular space 54.
  • An O-ring 55 ensures in a known manner that the air from the annular space 54 cannot flow back into the cylinder 16.
  • the annular space formed by the cylinder housing 11 and cylinder 16 is also connected via openings 56 to the space below the piston 15 in its end position. The piston 15 is acted upon from the underside via these openings 56 in order to be moved back into the upper end position.
  • the annular space 57 located underneath it is inevitably reduced.
  • the gap formed by the webs 47 enables the air to flow upward from the annular space 57 and to escape into the annular space 54 through the opening.
  • the insulating member 39 contributes to the fact that impulse-like noises that are still present are not emitted to the outside via the base cap 38.
  • the piston 15 presses the air above it through the through hole 32 and the chambers 33, 34, the channel 35 and the silencer 36 to the outside. If the trigger lever 20 and thus the trigger valve 18 are not actuated, take it. the valves 18 and 21 again the position shown in Fig. 1. As a result, the main valve member 27 can close and establish the aforementioned connection of the cylinder space to the atmosphere. This completes an entire work cycle.
  • the structure of the magazine 12, which is shown in more detail in FIG. 5, is not to be discussed in detail. It should only be mentioned that the magazine 12 shown is shaped for headed nails, which nails are combined into a magazine strip with the aid of plastic webs. From Fig. 5 it can also be seen that a layer 60 of structure-borne sound absorbing material is attached to the handle housing. Layers 60 of this type can be applied at several points, above all on surfaces that emit a lot of sound, and at the same time serve as a gentle storage surface for the device housing.

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Abstract

Schallgedämpftes Eintreibgerät für Befestigungsmittel, bei dem das Ventilglied des Hauptventils oberhalb eines Arbeitszylinders angeordnet ist und in der unteren Stellung den Arbeitszylinder von einer Druckluftquelle trennt und mit Atmosphäre verbindet und in der oberen Stellung den Arbeitszylinder mit der Druckluftquelle verbindet und die Verbindung mit Atmosphäre sperrt, bei dem ferner der Raum oberhalb des Hauptventilglieds wechselweise mit Atmosphäre oder Druckluft verbindbar ist und bei dem im Raum oberhalb des Hauptventilglieds ein schalldämpfendes Mittel angeordnet ist, das eine Verzögerungsscheibe oberhalb des Hauptventilglieds enthält, die begrenzt axial beweglich gelagert ist. Zwischen der Verzögerungsscheibe und der zugekehrten Gehäusewand ist ein federelastisches Dämpfungsmaterial angeordnet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein schallgedämpftes Eintreibgerät für Befestigungsmittel,-bei dem das Ventilglied des Hauptventils oberhalb eines Arbeitszylinders angeordnet ist und in der oberen Stellung den Arbeitszylinder von einer Druckluftquelle trennt und mit Atmosphäre verbindet und in der unteren Stellung den Arbeitszylinder mit der Druckluftquelle verbindet und die Verbindung mit Atmosphäre sperrt, und bei dem der Raum oberhalb des Hauptventilgliedes wechselweise mit Atmosphäre oder Druckluft verbindbar ist und bei dem im Raum oberhalb des Hauptventilgliedes ein schalldämpfendes Mittel angeordnet ist.
  • Druckluftbetriebene Eintreibgeräte dienen zum Verarbeiten von Befestigungsmitteln, wie Klammern, Nägel, Stifte, Schrauben usw. Ein vollständiger Arbeitszyklus derartiger Eintreibgeräte setzt sich aus einer Eintreib- und einer Ausblasphase zusammen. Während der Eintreibphase wird nach dem Öffnen des hilfsgesteuerten Hauptventils der Kolben mit Druckluft beaufschlagt und hoch beschleunigt, so daß das Befestigungsmittel auf dem Hubweg mit großer Geschwindigkeit eingetrieben wird. Die überschüssige, beim Eintreibvorgang nicht verbrauchte Restenergie des Kolbens wird am Hubende durch ein Pufferelement aufgefangen. Während der Ausblasphase kehrt der Arbeitskolben in seine Ausgangsstellung zurück und drückt dadurch die im Arbeitszylinder befindliche Luft in die Atmosphäre.
  • Beide Arbeitszyklen verursachen impulsartigen Luft- und Körperschall unterschiedlicher Intensität. Der in der Eintreibphase abgestrahlte, pegelbestimmende Luftschall entsteht durch das Aufschlagen des Kolbens am Hubende auf das Pufferelement. In der Ausblasphase werden hochfrequente Geräusche durch das Ausströmen der Druckluft verursacht.
  • Es ist bekannt, die Abstrahlung von Geräuschen während der Ausblasphase durch geeignete Schalldämpfer zu verringern. Es ist bekannt, als Schalldämpfer einen dünnen mit Löchern versehenen Kunststoffring einzusetzen (DE-OS 24 22 222) oder ein eng gepreßtes Drahtgeflecht zu nehmen (DE-OS 27 24 220). Es ist auch bekannt, die austretende Druckluft über ein Zweikammersystem zu entlassen (DE-OS 28 2'7 279).
  • Im Hinblick auf die Geräuschemission ist es vorteilhaft, in der Eintreibphase den Kolben so aufzufangen, daß der Bremsvorgang zeitlich gedehnt wird. Dies wird bei einem bekannten Eintreibgerät mit Hilfe einer Luftfederung erreicht (DE-OS 25 04 094). Die .hierfür erforderliche Konstruktion ist jedoch außerordentlich aufwendig und sehr störanfällig.
  • Es ist auch bekannt, bei einem Eintreibgerät mit der Unterseite des Eintreibkolbens einen Ring aus Polyurethanschaum zu verbinden, der am Hubende auf ein Pufferelement aus vernetztem Polyurethan einer vorgegebenen Shorehärte auftrifft. Untersuchungen haben ergeben, daß wirkungsvolle Vernichtung der Schlagenergien und damit optimale Verringerung der Luft- und Körperschallschwingungen nur durch eine Streckung des Kraft-Zeitverlaufes beim Abbremsvorgang erreicht wird. Bei der bekannten Anordnung wird dies mit einem längeren Bremsweg und größerer Körpermasse erreicht, Die mit dem Kolben verbundene Körpermasse und der für die Vernichtung von Schlagenergie vorgesehene Bremsweg ist indessen zu gering, so daß eine weiche Dämpfung durch das Schaumstoff-Dämpfungselement kaum zum Tragen kommt und folglich die Dämpfung fast ausschließlich von dem harten Pufferelement auf einem sehr kurzen Bremsweg übernommen wird (DE-AS 23 39 163).
  • Es ist ferner bekannt, ein Prellelement so auszubilden, daß es beim Auftreten des Eintreibkolbens eine radiale Streckung erfährt (DE-OS 25 10 858). Auch diese bekannte Anordnung ist mit nicht unwesentlichen Nachteilen behaftet. Durch die zentrale Anhäufüng der Prellelementmasse kann eine radiale Streckung nur durch eine sehr hohe Schlagenergie, wie sie beispielsweise bei Freischüssen auftritt, stattfinden. Die von einem Eintreibvorgang nicht aufgezehrten Restenergien aber sind zur radialen Verformung des Prellelements nicht in der Lage, so daß eine schockartige und relativ harte Dämpfung für den normalen Betriebsbereich die Folge ist. Die Ausformung des Prellelements führt außerdem zu einer erheblichen Wärmeentwicklung durch innere Reibungswärme bei der Verformungsarbeit. Hierdurch wird die Lebensdauer des Pufferelements negativ beeinflußt.
  • Eine weitere Ursache für die Geräuschentwicklung in der Eintreibphase liegt in der Bewegung des Ventilgliedes des Hauptventils. Insbesondere bei Geräten mit großer Eintreibleistung führt der Beschleunigungswechsel des Hauptventilgliedes zu schockartigen Abbremsvorgängen, welche eine starke Geräuschentwicklung zur Folge haben. Darüber hinaus wirkt sich dieser Vorgang in einem starken Rückstoß am Gerätegriff aus, welchen die Bedienungsperson wirksam verspürt. In diesem Zusammenhang ist auch bekanntgeworden, an der Innenseite der Kappe des Zylindergehäuses einen Dämpfungsring aus weichem Material anzubringen, gegen den das Hauptventilglied anschlägt, wenn es in die Öffnungsrichtung verstellt wird. Mit dieser Maßnahme ist es zwar möglich, das Aufprallgeräusch in Richtung niedriger Frequenz zu verlagern, eine entscheidende Geräuschdämpfung wird indessen nicht erzielt, ebenso wenig wie eine zufriedenstellende Dämpfung des Rückstoßes.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schallgedämpftes Eintreibgerät für Befestigungsmittel zu schaffen, das wirksame Mittel für eine Schall- und Schwingungsdämpfung für die Eintreibphase vorsieht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Verzögerungsscheibe oberhalb des Hauptventilgliedes begrenzt axial beweglich gelagert ist und zwischen der Verzögerungsscheibe und der zugekehrten Gehäusewand ein federelastisches Dämpfungsmaterial angeordnet ist.
  • Bei bekannten Geräten wird versucht, den durch das Hauptventilglied verursachten Rückstoß durch eine Gehäusekappe mit großem spezifischen Gewicht zu kompensieren. Dadurch kommt es jedoch zu einer Schwerpunktverlagerung und die Geräte werden kopflastig. Mit dieser Maßnahme wird daher der Bedienungskomfort verschlechtert. Insbesondere wird bei schweren Geräten mit nicht ausgewogenem Gewicht das Handgelenk der Bedienungsperson erheblich beansprucht.
  • Bei der Erfindung hingegen wird eine verhältnismäßig kleine, indessen bewegliche Masse eingesetzt, um einen gleichen oder besseren Effekt zu erzielen. Die Bewegungsrichtung der Verzögerungsscheibe ist der des Hauptventilglieds entgegengesetzt. Dies beruht darauf, daß in bekannter Weise der Raum oberhalb des Ventilgliedes wechselweise an Druckluft oder Atmosphäre gelegt wird. Zur Einleitung des Öffnungsvorgangs wird dieser Raum zur Atmosphäre entlüftet, so daß sich das Ventilglied vom Zylinder abhebt und sich in Richtung Gerätegehäusekappe bewegt. Die Verzögerungsscheibe, die ihrerseits gegen das federelastische Dämpfungsmaterial anliegt, wird von diesem in Richtung Ventilglied bewegt, wodurch die Bewegung des Ventilgliedes mehr oder weniger gebremst wird und beide Teile, nämlich Ventilglied und Verzögerungsscheibe den ursprünglichen Weg des Ventilgliedes fortsetzen, bis sich die Verzögerungsscheibe wieder unter Verformung des Dämpfungsmaterials gegen dieses fest anlegt.
  • Mit der beschriebenen Maßnahme läßt sich eine zeitlich gedehnte Abbremsung des Ventilgliedes erreichen, wobei auch schockartige Stöße dadurch gemildert werden, daß Verzögerungsscheibe einerseits und Ventilglied andererseits aus unterschiedlichen Materialien geformt sind. Das Hauptventilglied wird daher vorzugsweise nach einer Ausgestaltung der Erfindung aus relativ leichtem Material, vorzugsweise Kunststoff geformt, während die Verzögerungsscheibe aus relativ schwerem Material, vorzugsweise Messing geformt ist. Die einzelnen Komponenten lassen sich darüber hinaus so dimensionieren, daß der eigentliche Abbremsvorgang des Hauptventilgliedes zu einem Zeitpunkt erfolgt, in dem der Kolben an dem ohnehin vorzusehenden unteren Pufferelement auftrifft. Da dieser Stoß weitaus stärker ist als der durch das Ventilglied verursachte Rückstoß, kann daher auf diese Weise der Rückstoß völlig kompensiert werden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein 0-Ring zwischen Verzögerungsscheibe und Gehäusewand angeordnet ist. Der 0-Ring dient einerseits als geräuschdämpfender Anschlag für die Verzögerungsscheibe und andererseits als Federmittel, welche die Verzögerungsscheibe in Richtung Hauptventilglied vorspannt. Der O-Ring kann sowohl in der Verzögerungsscheibe als auch im Gehäuse selbst angeordnet sein, vorzugsweise sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der O-Ring in einer Nut der Gehäusewand sitzt.
  • Da Verzögerungsscheibe und Hauptventilglied bei ihrer gegenläufigen Bewegung gegeneinanderprallen, ist eine weitere Maßnahme nach der Erfindung vorteilhaft, nach der auf der Oberseite des Hauptventilglieds Noppen oder ähnliche Erhebungen angeordnet sind. Es versteht sich, daß derartige Erhebungen auch in der Verzögerungsscheibe geformt sein können. Es besteht auch die Möglichkeit, derartige Noppen als getrennte Teile, zum Beispiel aus einem elastomeren Material, in Ausnehmungen der Verzögerungsscheibe oder des Ventilgliedes unterzubringen.
  • Wie weiter oben bereits erwähnt, bildet das Aufschlagen des Eintreibkolbens mit seiner Restenergie oder bei Freischüssen mit seiner vollen Energie auf ein unteres Pufferelement eine weitere erhebliche Geräuschquelle. Daher sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitt des Pufferelements so geformt sind, daß sie beim Auftreffen des Eintreibkolbens nacheinander verformt werden. Hierbei ist von folgenden Überlegungen ausgegangen worden: Für das Abbremsen des Eintreibkolbens am Hubende steht nur eine verhältnismäßig kleine Wegstrecke zur Verfügung. Deshalb hat es wenig Sinn, das Pufferelement verhältnismäßig weich auszubilden, um harte Schläge zu vermeiden. Nach Leistung verhältnismäßig kleiner Verformungsarbeit gerät der Eintreibstoßel an einen "Anschlag", wodurch wiederum ein Stoß oder Schlag erzeugt wird. Andererseits führt, wie gesagt, ein relativ hartes Material zu Abbremszwecken zu verhältnismäßig harten Schlägen. Die Erfindung sieht nun am Pufferelement zwei verschiedene Abschnitte vor, gegen die sich der Eintreibkolben am Hubende nacheinander anlegt. Ist die Restenergie am Hubende verhältnismäßig klein, braucht lediglich der erste Abschnitt, mit dem der Eintreibkolben in Berührung gelangt, Bremsarbeit zu leisten. Ist die Restenergie größer, zum Beispiel bei einem Freischuß, tritt auch der zweite Abschnitt zur Abbremsung des Eintreibkolbens hinzu. Nur eine über den gesamten Bereich der auftretenden Restenergie durch Verformungsarbeit abgebremster Eintreibkolben verursacht keine Schläge oder ein schockartiges Abfangen, durch welches bekanntlich sehr hohe Schwingungsamplituden hervorgerufen werden. In einer weiteren Ausgestaltung hierzu sieht die Erfindung vor, daß innerer und äußerer Abschnitt von zwei radial beabstandeten, sich koaxial erstreckenden Wülsten gebildet sind. Vorzugsweise tritt der Eintreibkolben zunächst mit dem inneren Wulst in Berührung und verformt diesen radial. Bei größerer Restenergie wird dann der äußere Wulst mehr oder weniger axial gestaucht. Mit Hilfe einer derartigen Ausbildung des Dämpfungselementes kann die zeitliche Dehnung des Abbremsvorgangs in ausreichender Weise vorgenommen werden, um eine Dämpfung zu optimieren.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen. daß auch an der Unterseite des einteilig geformten Pufferelements zwei radial beabstandete koaxial sich erstreckende Wülste geformt sind und der innere Wulst mit der konischen Außenfläche eines an sich bekannten Führungsgliedes zusammenwirkt. Das Führungsglied dient zur sicheren Führung des am Eintreibkolben befestigten Eintreibstößels. Das Führungsglied ist erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise mit einer konischen Außenfläche versehen, so daß der innere Wulst bei einer Bewegung des gesamten Dämpfungsringes nach unten radial aufgeweitet wird und zu einer wirksamen Abbremsung beiträgt.
  • Das Herunterpressen des Dämpfungsringes durch den auftretenden Eintreibkolben führt zu einer Verdichtung der Luft im Zwischenraum zwischen Bohrungswand, Dämpfungsring und Zylin.derboden.
  • Damit diese Luft entweichen kann, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß an der Außenseite des Pufferelementes mindestens eine, vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Rippen angeordnet sind, die an der Wandung des Arbeitszylinders anliegen. Über den durch die Rippen gebildeten Spalt kann die Luft aus dem erwähnten Ringraum unterhalb des Pufferelementes nach oben entweichen. Diese Luft ist verhältnismäßig stark erwärmt, da das Dämpfungselement durch die innere Reibung des Materials eine außerordentlich starke Erwärmung erfährt. Wenn sich das Pufferelement bei der Rückkehr des Eintreibkolbens wieder entspannt und nach oben bewegt und dadurch den erwähnten Ringraum vergrößert, kann kühlere Luft am Dämpfungselement vorbei in den unteren Ringraum streichen und das Dämpfungselement hierdurch kühlen.
  • Als weitere Dämpfungsmaßnahme sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß am Zylinderboden unterhalb des Pufferelements ein Dämmglied aus schwerem oder nachgebendem Material angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Dämmglied an der Unterseite mit Rippen oder ähnlichen Vorsprüngen geformt; so daß die Übertragungsfläche für Körperschall nur ein geringes Maß erreicht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht teilweise im Schnitt eines Eintreibgeräts nach der Erfindung.
    • Fig. 2 zeigt den Kopf des Gerätes nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und in einer anderen Betriebsstellung.
    • Fig. 3 zeigt den unteren Bereich des Arbeitszylinders des Eintreibgerätes nach Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung und einer anderen Betriebsstellung.
    • Fig. 4 zeigt perspektivisch das Pufferelement des Eintreibgeräts nach Fig. 1.
    • Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 5-5.
  • Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Teile für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung ist.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Eintreibgerät enthält ein Griffgehäuse 10, ein Zylindergehäuse 11, ein Magazin 12 für Befestigungsmittel und ein Mündungswerkzeug 13 mit einem nicht gezeigten Schußkanal für einen Eintreibstößel 14, der an einem Eintreibkolben 15 befestigt ist. Der Eintreibkolben 15 wird von einem Arbeitszylinder 16 geführt, der in bekannter Weise im Zylindergelläuse 11 befestigt ist. Hierauf und auf die erforderliche Abdichtung wird nicht eingegangen.
  • Im Griffgehäuse 10 befindet sich ein Druckluftreservoir 17. Ferner ist im Griffgehäuse ein Auslöseventil 18 angeordnet, dessen Ventilschieber 19 mit Hilfe eines Auslösehebels 20 in bekannter Weise betätigt wird. Ferner ist im Griffgehäuse 10 ein Steuerventil 21 angeordnet, das einen axial beweglichen Ventilschieber 22 enthält. Auf weitere Einzelheiten wird, soweit nötig, im Zusammenhang mit der Beschreibung der Funktion des beschriebenen Gerätes eingegangen.
  • Die Oberseite des Zylindergehäuses 11 bzw. des Zylinders 16 wird durch eine Kappe 23 abgeschlossen, die in bekannter Weise am Zylindergehäuse 11 befestigt ist. Die ihrerseits nach oben .offene Kappe 23 wird durch eine Platte 24 abgeschlossen, die in einem axialen Bund bzw. in dessen Sackbohrung ein buchsenartiges Ventilsitzelement 25 aufnimmt. Das Ventilsitzelement 25 wirkt mit einem durchbohrten axialen Bund 26 eines Hauptventilgliedes 27 zusammen, das in einer Bohrung 28 der Kappe 23 beweglich und dichtend gelagert ist. In Ruhestellung liegt das Ventilglied 27 gegen die Stirnseite des Zylinders 16.
  • Oberhalb des Ventilglieds 27 befindet sich in der Bohrung 28 eine Verzögerungsscheibe 29. Während das Ventilglied 27 aus verhältnismäßig leichtem und festem Kunststoffmaterial besteht, besteht die Verzögerungsscheibe 29 vorzugsweise aus einem schwereren Material, beispielsweise Messing. Sie hat eine mittige Durchbohrung, durch die dichtend (0-Ring) der axiale Bund 26 des Ventilglieds 27 hindurchgeführt ist. Zwischen dem Ventilglied 27 und der Verzögerungsscheibe 29 ist eine Kegelfeder 30 angeordnet, welche die beiden Teile auseinanderzudrücken sucht. Im Boden der Bohrung 28 ist in einer Nut ein 0-Ring 31 angebracht, der in entspanntem Zustand teilweise in die Bohrung 28 hineinsteht (siehe hierzu auch Fig. 2). In der in Fig. 1 dargestellten Position der einzelnen Teile ist die Durchbohrung 32 des Ventilglieds 27 über eine erste Kammer 33 in der Kappe 23 und eine damit verbundene zweite Kammer 34 und einen Kanal 35 sowie einen Schalldämpfer 36 mit Atmosphäre verbunden.
  • Das Zylindergehäuse 11 bzw. der Zylinder 16 werden am unteren Ende durch eine Kappe 38 abgeschlossen.Auf der Innenseite der Bodenlcappe 38 stützt sich ein Dämmglied 39 aus verhältnismäßig schwerem Kunststoffmaterial ab. Es besitzt im Querschnitt zahnförmig umlaufende Rippen 40, über die es sich an der Bodenkappe 38 abstützt. In einer Ausnehmung des Dämmgliedes 39 sitzt ein Führungsglied 41, das eine mittige Bohrung zur Führung des Eintreibstößels 14 enthält sowie an der Außenseite eine nach unten divergierende konische Fläche 42. Oberhalb des Dämmgliedes 39 ist ein Pufferring 43 angeordnet, der zu einer Querachse symmetrisch aufgebaut ist. Er besitzt einen inneren Ringwulst 44 und einen äußeren Ringwulst 45, welche Wülste 44, 45 durch eine Nut 46 voneinander getrennt sind (entsprechende Wülste sind an der Unterseite des Pufferringes 43 geformt). Der untere innere Ringwulst 44 liegt im entspannten Zustand (Fig. 1) gegen die konische Außenfläche 42 des Führungsgliedes 41 an. Aus Fig. 4 erkennt man, daß die Außenfläche des Pufferringes 43 im mittleren Bereich eine zylindrische Fläche 46a aufweist, an die in Umfangsabständen Stege 47 angeformt sind. Die Stege 47 liegen gegen die Innenwand des Zylinders 16 an und ermöglichen dadurch einen Luftdurchtritt von oben nach unten bzw. umgekehrt.
  • Die Wirkungsweise des beschriebenen Gerätes ist wie folgt:
    • In der in Fig. 1 dargestellten Position ist der Handhebel oder Auslösehebel 20 entlastet. Die Stellung des Ventilschiebers 22 des Steuerventil 21 ermöglicht, daß über die Bohrung 47 in der Gehäusekappe 23 der zwischen Verzögerungsscheibe 29 und Ventilglied 27 vorhandene Raum 48 mit dem Druck des Reservoirs 17 beaufschlagt ist. Das Ventilglied 27 wird daher gegen den Ventilsitz am Zylinder 16 gedrückt. Andererseits wirkt der Druck des Reservoirs auch gegen den äußeren Ringabschnitt des Ventilgliedes 27, der über den Umfang des Zylinders 16 sich hinauserstreckt. In Schließrichtung wirkt schließlich auch die Kegelringfeder 30 auf das Ventilglied 27 ein. Wird nun der Auslösehebel 20 betätigt, wird der Ventilschieber 19 des Auslöseventils 18 verschoben, wodurch über eine Bohrung 49 im Griffgehäuse 10 der untere Abschnitt des Ventilschiebers 22 mit dem Druck des Reservoirs 17 beaufschlagt wird. Der
  • Ventilschieber 22 bewegt sich nach oben in die in Fig. 2 dargestellte Position, Dadurch wird der Raum 48 über eine Öffnung 50 in der Gehäusekappe 23 entlüftet. Der von unten gegen das Ventilglied 27 wirkende Druck bewegt das Ventilglied 27 nach oben entgegen dem Druck der Feder 30. Gleichzeitig bewegt sich indessen die Verzögerungsscheibe 29 unter dem Druck des 0-Ringes.31 nach unten, so daß auf einer mittleren Strecke beide Teile gegeneinander stoßen. Der Stoß wird durch Noppen 51 an der Oberseite des Ventilglieds 27 gedämpft. Anschließend bewegt sich die Einheit aus Verzögerungsscheibe 29 und Ventilglied 27 nach oben, bis der axiale Bund 26 gegen das Ventilsitzelement 25 anschlägt bzw. die Verzögerungsscheibe 29 gegen den 0-Ring 31. Damit ist die Bewegung dieser Teile nach oben beendet. Die Luft aus dem Reservoir 17 beaufschlagt inzwischen voll den Kolben 15 und treibt ihn in bekannter Weise nach unten, um ein Befestigungsmittel in ein Werkstück einzutreiben.
  • In Fig. 3 ist das Abfangen des Eintreibkolbens 15 am Hubende dargestellt. Der Kolben besitzt eine konische Fläche 52, die sich am unteren Ende in die Öffnung des Pufferringes 43 hineinbewegt und damit fortschreitend den inneren Wulst 44 radial nach außen verformt. Gleichzeitig wird eine axiale Kraft auf den Pufferring 43 ausgeübt. Dadurch bewegt sich der Pufferring 43 nach unten, wobei der untere innere Wulst 44 durch Entlanglaufen auf der konischen Fläche 42 ebenfalls fortschreitend radial nach außen verformt wird. Diese Verformungsarbeit reicht normalerweise aus, die bei einem Einschlagen des Befestigungsmittels im Kolben 15 noch verbliebene Restenergie zu vernichten. Bei größerer Restenergie, zum Beispiel bei einem Freischuß, trifft der äußere Abschnitt des Kolbens 15 von oben gegen den äußeren Wulst 45, so daß unterer und oberer äußerer Wulst axial mehr oder weniger gestaucht werden. Dadurch wird dann der restliche Teil der Restenergie wirksam aufgezehrt.
  • Bei seiner Abwärtsbewegung hat der Kolben 15 einen Teil der von ihm vor sich hergeschobenen Luft über Öffnungen 53 in einen Ringraum 54 gedrückt. Ein O-Ring 55 sorgt in bekannter Weise dafür, daß die Luft aus dem Ringraum 54 nicht in den Zylinder 16 zurückströmen kann. Der von Zylindergehäuse 11 und Zylinder 16 gebildete Ringraum ist außerdem über Öffnungen 56 mit dem Raum unterhalb des Kolbens 15 in seiner Endstellung verbunden. Über diese Öffnungen 56 wird der Kolben 15 von der Unterseite beaufschlagt, um in die obere Endlage zurückbewegt zu werden. Bei der Abwärtsbewegung des Pufferringes 43 wird der unter diesem befindliche Ringraum 57 zwangsläufig verkleinert. Der durch die Stege 47 gebildete Spalt ermöglicht, daß die Luft aus dem Ringraum 57 nach oben strömen und über die Öffnung in den Ringraum 54 entweichen kann. Bei der Entspannung des Pufferringes h3 bewegt sich dieser wieder nach oben und vergrößert dadurch den Ringraum 57. Dadurch strömt kühle Luft aus dem Ringraum 54 in den unteren Ringraum 57 und kann daher auf diese Weise den Pufferring 43, der durch die Verformungsarbeit erheblich erwärmt wird, in ausreichendem Maße kühlen.
  • Das Dämmglied 39 trägt bei dem beschriebenen Vorgang dazu bei, daß noch vorhandene impulsartige Geräusche nicht über die Bodenkappe 38 nach außen abgestrahlt werden.
  • Beim Rückhub drückt der Kolben 15 die über ihm befindliche Luft über die Durchbohrung 32 sowie die Kammern 33, 34, den Kanal 35 und den Schalldämpfer 36 nach außen. Sind Auslösehebel 20 und damit das Auslöseventil 18 nicht betätigt, nehmen. die Ventile 18 und 21 wieder die in Fig. 1 dargestellte Lage ein. Dadurch kann das Hauptventilglied 27 schließen und die erwähnte Verbindung des Zylinderraums mit Atmosphäre herstellen. Dadurch ist ein gesamter Arbeitszyklus beendet.
  • Auf den Aufbau des Magazins 12, der aus Fig. 5 näher hervorgeht, soll im einzelnen nicht eingegangen werden. Es sei lediglich erwähnt, daß das gezeigte Magazin 12 für mit Kopf versehene Nägel geformt ist, welche Nägel mit Hilfe von Kunststoffstegen zu einem Magazinstreifen zusammengefaßt werden. Aus Fig. 5 ist ferner zu erkennen, daß am Griffgehäuse eine Schicht 60 aus körperschalldämpfendem Material angebracht ist. Derartige Schichten 60 können an mehreren Stellen, vor allen Dingen an stark schallabstrahlenden Flächen angebracht werden und gleichzeitig als schonende Ablagefläche für das Gerätegehäuse dienen.

Claims (14)

1. Schallgedämpftes Eintreibgerät für Befestigungsmittel, bei dem das Ventilglied des Hauptventils oberhalb eines Arbeits- zylinders angeordnet ist und in der unteren Stellung den Arbeitszylinder von einer Druckluftquelle trennt und mit Atmosphäre verbindet und in der oberen Stellung den Arbeitszylinder mit der Druckluftquelle verbindet und die Verbindung mit Atmosphäre sperrt, bei dem der Raum oberhalb des Hauptventilglieds wechselweise mit Atmosphäre oder Druckluft verbindbar ist und bei dem im Raum oberhalb des Hauptventilglieds ein schalldämpfendes Mittel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsscheibe (29) oberhalb des Hauptventilglieds (27) begrenzt axial beweglich gelagert ist und zwischen der Verzögerungsscheibe (29) und der zugekehrten Gehäusewand ein federelastischcs Dämpfungsmaterial (31) angeordnet ist.
2. Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventilglied (27) aus relativ leichtem Material, vorzugsweise Kunststoff, und die Verzögerungsscheibe (29) aus relativ schwerem Material, vorzugsweise Messing, geformt ist.
3. Eintreibgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (30) zwischen Verzögerungsscheibe (29) und Hauptventilglied (27) angeordnet ist.
4. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein 0-Ring (31) zwischen Verzögerungsscheibe (29) und Gehäusewand angeordnet ist.
5. Eintreibgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (31) in einer Nut der Gehäusewand sitzt.
6. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des Hauptventilgliedes (27) Noppen (51) oder ähnliche Erhebungen angeordnet sind.
7. Schallgedämpftes Eintreibgerät für Befestigungsmittel, bei dem am unteren Ende ein Pufferelement im Arbeitszylinder angeordnet ist, gegen das der Eintreibkolben am Ende eines Arbeitshubes anschlägt und radial und axial verformt, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Abschnitt (44) und ein zweiter Abschnitt (45) des Pufferelements (43) so geformt sind, daß sie beim Auftreffen des Eintreibkolbens (15) nacheinander verformt werden.
8. Eintreibgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerer und ein äußerer Abschnitt von zwei radial beabstandeten, sich koaxial erstreckenden Wülsten (44, 45) gebildet sind.
9. Eintreibgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch an der Unterseite des einteilig geformten Pufferelements (43) zwei radial beabstandete, sich koaxial erstreckende Wülste (44, 45) geformt sind und der innere Wulst (41) mit der konischen Außenfläche (42) eines an sich bekannten Führungsgliedes (41) zusammenwirkt.
10. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Pufferelements (43) mindestens eine,-vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Rippen (47) angeordnet sind, die an der Wandung des Arbeitszylinders (16) anliegen.
11. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Zylinderboden (38) unterhalb des Pufferelements(43) ein Dämmglied (39) aus schwerem oder nachgebendem Material angeordnet ist.
12. Eintreibgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Dämmgliedes (39) Rippen (40) geformt sind.
13. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder an mehreren Flächen des Gerätesgehäuses (10) körperschalldämpfende Schichten (60) angebracht sind.
14. Eintreibgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (60) in einer äußeren Ausnehmung der Gehäusewand angeordnet sind.
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