DE1301767B

DE1301767B - Entlueftungseinrichtung fuer den fussseitigen Zylinderraum eines druckluftbetaetigten Schubkolbenantriebes fuer Heft- oder Nagelgeraete

Info

Publication number: DE1301767B
Application number: DEB90931A
Authority: DE
Inventors: Bade Heinz Emil
Original assignee: Joh Friedrich Behrens AG
Current assignee: Joh Friedrich Behrens AG
Priority date: 1967-01-28
Filing date: 1967-01-28
Publication date: 1969-08-21
Also published as: US3396636A

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für den fußseitigen Zylinderraum eines druckluftbetätigten Schubkolbenantriebes für Heft- oder Nagelgeräte zum Eintreiben von Nägeln, Heftklammern od. dgl. mit einem zur Aufnahme eines hin- und herbewegbaren Eintreibkolbens dienenden Arbeitszylinder mit einem kopfseitigen Zylinderraum für den Eintreibhub und einem fußseitigen Zylinderraum für den Rückhub, wobei beide Zylinderräume in der unteren Totpunktstellung des Kolbens über Öffnungen mit einem Speicher verbunden sind und am Boden des Zylinders eine von einem nachgiebigen Anschlag umgebene Entlüftungsöffnung vorgesehen ist, und ferner der Anschlag mit dem Kolben zusammenwirkt zum Trennen des fußseitigen Zylinderraumes von der Entlüftungsöffnung.

Bei einer bekannten Entlüftungseinrichtung dieser Art wird die Entlüftungsöffnung, um ein Verdichten der Druckluft beim Arbeitshub im fußseitigen Zylinderraum zu vermeiden, sowohl beim Arbeitshub als auch beim Rückhub offengehalten. Man ist daher gezwungen, die Öffnungen zum Speicherraum größer zu halten als die Entlüftungsöffnungen, damit die vom Speicher in den fußseitigen Zylinderraum einströmende Druckluftmenge trotz der Ausströmverluste durch die offenen Entlüftungsöffnungen ausreicht, um den Kolben bis in seine obere Totpunktstellung zu schieben. Dies erfordert jeweils einen großen Speicher, der die Handlichkeit des Gerätes beeinträchtigt und auch den Luftbedarf erhöht. Beides vermindert die Wirtschaftlichkeit des Gerätes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungseinrichtung für ein Eintreibgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der beim Eintreibhub verhindert wird, daß das Eintreibgerät durch Verdichtung von Luft an Eintreibenergie einbüßt und der Arbeitskolben nach Beendigung des Arbeits- oder Schlaghubes schnell und sicher in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird, ohne die Handlichkeit des Gerätes dadurch zu beeinträchtigen oder den Druckluftverbrauch zu erhöhen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Entlüftungsöffnung ein federbelastetes Rückschlagventil vorgesehen ist, welches beim Rückhub durch die vom Speicher in den fußseitigen Zylinderraum einströmende Druckluft im Schließsinne betätigbar ist. Durch die Anordnung des Rückschlagventils in der Entlüftungsöffnung wird der fußseitige Zylinderraum nach erfolgtem Arbeitshub sofort durch die aus dem Speicher strömende Luft geschlossen, so daß das gespeicherte Luftvolumen zum Rückhub des Kolbens auf ein Minimum beschränkt werden kann. Hierdurch kann der Speicherraum verhältnismäßig klein bemessen werden, was wesentlich zur Handlichkeit des Gerätes beiträgt, und außerdem wird die Wirtschaftlichkeit des Gerätes gegenüber bekannten Geräten dieser Art erheblich verbessert, da das zum Betrieb des Gerätes erforderliche Druckluftvolumen wesentlich geringer ist.

Um zu erreichen, daß sich das in der Entlüftungsöffnung angeordnete Rückschlagventil, das sich beim Rückwärtshub des Kolbens schließt, mit Sicherheit öffnet, wenn der Kolben seine obere Totpunktlage erreicht, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung eine weitere Entlüftungsöffnung für den fußseitigen Zylinderraum im Bereich der oberen Totpunktstellung des Kolbens vorgesehen, die mit dem kopfseitigen Zylinderraum verbunden ist.

Um bei Druckentlastung des kopfseitigen Zylinderraumes ein schnelles Schließen des Rückschlagventils und eine sichere Rückführung des Kolbens in seine Ausgangsstellung zu gewährleisten, ist ferner nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der gesamte Querschnitt der den fußseitigen Zylinderraum mit dem Speicher verbindenden Öffnungen größer ist als der Gesamtquerschnitt der den kopfseitigen Zylinderraum mit dem Speicher verbino denden Öffnungen.

Ferner empfiehlt es sich, daß nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung das Rückschlagventil in einer zentrischen Öffnung eines am Boden des Arbeitszylinders angeordneten nachgiebigen Puffers angeordnet ist und mittels der Ventilfeder an einem Widerlager dieses Puffers anliegt. Durch diese Anordnung ist das Rückschlagventil völlig geschützt gegen Beschädigungen durch den Kolben angeordnet, wobei das Widerlager des Puffers das öffnungsao ausmaß des Rückschlagventils begrenzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

F i g. 1 den Längsschnitt des Gerätes mit dem in vollen Linien gezeigten Kolben in der oberen Totpunktstellung (Anfangsstellung) und dem in strichpunktierten Linien gezeigten Kolben in der unteren Totpunktstellung,

F i g. 2 das Gerät nach F i g. 1 mit dem in strichpunktierten Linien gezeigten Kolben kurz nach Beginn des Druckhubes und das Entlüftungs-Rückschlagventil in strichpunktierten Linien in geöffneter Stellung sowie mit dem in vollen Linien gezeigten Kolben in einer mittleren Stellung während seines Rückhubes, wobei das in vollen Linien gezeigte Rückschlagventil geschlossen ist.

In den F i g. 1 bis 2 sind die nicht erfindungswesentlichen Teile, wie der Handgriff mit dem Druckluftanschluß und die Zuführeinrichtung für die einzutreibenden Befestigungsmittel, teilweise abgebrochen dargestellt.

Der Eintreibkolben ist mit 1 bezeichnet und hin- und herverschiebbar in einem Arbeitszylinder 2 angeordnet. An dem Kolben ist mittels eines Kolbenbolzens 3 ein Eintreibschieber 4 befestigt.

Der Zylinder 2 ist in einem Gehäuse 5 angeordnet, das einen Fortsatz 6 aufweist, der als Handgriff dient und dessen Inneres 7 als Kanal für die Zuführung der Druckluft dient. An diesem Kanal ist auf nicht näher dargestellte Weise eine Druckluftzuführleitung angeschlossen. Die Zuführeinrichtung für die Befestigungsmittel ist mit 8 bezeichnet und am unteren Ende des Gehäuses 5 auf nicht näher dargestellte Weise befestigt.

Das Innere des Gehäuses 5 ist durch einen Dekkel 9 aufgeschlossen, der mittels nicht dargestellter Schrauben am Gehäuse befestigt ist.

Das Gehäuse 5 weist Bohrungen von verschiedenem Durchmesser auf, die zentrisch zur Achse des Zylinders 2 und des Kolbens 1 liegen. Die Bohrung 17 von kleinstem Durchmesser ist in dem Boden 18 und einer Zwischenwandung 19 des Gehäuses 5 vorgesehen. Diese Bohrung dient zur Aufnahme des Zylinders 2, entspricht also im wesentlichen dem Außendurchmesser des Zylinders. In die Bohrung 17 der Zwischenwandung 19 ist eine Dichtung 20 eingeschoben. Diese Dichtung schließt einen den Zylinder 2

Claims

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zwischen dem Boden 18 und der Zwischenwandung Steueröffnungen bezeichnet werden. Sowohl die öff-

19 umgebenden Speicherraum 21 ab. nungen 56 als auch die Öffnungen 57 sind gleich-

In der zweiten Bohrung 23 von etwas größerem mäßig auf dem Umfang des Zylinders 2 verteilt, wo-

Durchmesser ist verschiebbar der Außenumfang des bei jedoch vorzugsweise der Durchtrittsquerschnitt

Zuflußsteuerschiebers 10 angeordnet. In der dritten 5 der öffnungen 57 wesentlich größer ist als derjenige

Bohrung 24 von wiederum etwas größerem Durch- der Öffnungen 56. Das aus dem Kolben 1 und dem

messer ist verschiebbar der Außenumfang des Ab- Puffer 49 bestehende Absperrventil bleibt fest ge-

flußsteuerschiebers 11 angeordnet. schlossen.

An dem Deckel 9 sind zentrisch mittels einer Die in dem Speicherraum 21 befindliche Druck-Schraube 25 und eines Schraubeneinsatzes 29 eine io luft wird durch den Schiebvorgang zwischen der Zwischenscheibe 26 und eine Ventilsitzscheibe 30 Stirnfläche des Kolbens und dem Puffer 59 einderart befestigt, daß zwischen dieser Zwischenscheibe gesperrt. Durch Druckentlastung des Kolbens 1 wirkt 26 und dem Deckel 9 ein ringförmiger Raum 27 ge- nun die Druckluft aus dem Speicherraum 21 gegen bildet ist, der als Hauptsteuerraum bezeichnet ist und die untere Fläche des Kolbens und beaufschlagt über einen Kanal 28 in ständiger Verbindung mit 15 gleichzeitig den Ventilkörper 51, der sich in Anlage dem Kanal 7 steht, der bei Anschluß des Gerätes an zur Dichtfläche 61 bewegt und damit der Luft aus die nicht gezeigte Druckluftleitung mit Druckluft ge- dem Speicherraum den Austritt ins Freie sperrt; sofüllt ist. Die Ventilsitzscheibe 30 weist einen im mit ist eine sichere Rückführung des Kolbens in seine wesentlichen radial verlaufenden Kanal 31 auf, der Ausgangsstellung gewährleistet,
den oberhalb des Kolbens 1 liegenden Arbeitsraum ao Bei Beginn des Rückhubes überquert die Dichtung 32 des Zylinders 2 mit Durchtrittsöffnungen oder 60 des Kolbens 1 die Öffnungen 56, so daß der unter Fenstern 34 verbindet, die in dem Abflußsteuer- dem Kolben 1 befindliche fußseitige Zylinderraum 33 schieber 11 vorgesehen sind. mit der aus dem Speicherraum 21 stammenden

Der Zylinder 2 wird in die Bohrung 17 des Ge- Druckluft beaufschlagt wird. Diese Druckluft ist im

häuses eingeschoben und mittels des Deckels 9 gehalten. 25 Speicherraum 21 und dem fußseitigen Zylinderraum

Am Boden des Zylinders ist ein ringförmiger Puf- 33 eingeschlossen, da der Ventilkörper 51 weiter fer 49 von verhältnismäßig großem Querschnitt ein- unter der Wirkung des Druckes dieser schon teilweise gefügt, der mit einer zylindrischen Durchtrittsöffnung expandierten Druckluft geschlossen bleibt. Der KoI-50 versehen ist. Innerhalb dieser Durchtrittsöffnung ben 1 wird unter der Wirkung dieses Druckes schnell 50 ist ein Ventilkörper 51 angeordnet, der den Ein- 30 nach oben bewegt und die im fußseitigen Zylindertreibschieber 4 umschließt und mittels einer Schrau- raum 33 eingeschlossene Druckluft expandiert hierben- oder Kegelfeder 52 gegen mindestens drei bei so weit, daß am Ende dieses Rücklaufhubes des gleichmäßig auf dem Umfang verteilte anschlagartige Eintreibkolbens 1 der Ventilkörper 51 des Rück-Vorsprünge 53 gedrückt wird, die aus der Durch- schlagventils 51-54 durch die Wirkung der vortrittsbohrung 50 nach innen herausragen. Die vor- 35 gespannten Feder 52 geöffnet wird,
gespannte Feder 52 legt sich einerseits gegen den In F i g. 2 ist der in vollen Linien gezeigte Ein-Ventilkörper und andererseits gegen das Werkzeug treibkolben bei Beginn seines Rücklaufhubes darzur Führung des Treibers 4. Im Ausführungsbeispiel gestellt.

ist dieses zweite Widerlager die Magazinvorrichtung 8 Für den Fall, daß sich der Ventilkörper 51 des

für die Zuführung der Befestigungsmittel. 40 Rückschlagventils am Ende des Rücklaufhubes noch

In der in F i g. 1 dargestellten Stellung befindet nicht geöffnet haben sollte, sind im oberen Teil des

sich der Ventilkörper 51 in der geöffneten Stellung, Zylinders 2 Entlastungskanäle 62 vorgesehen, die im

in der ein Ringkanal 54 von ausreichendem Quer- oberen Totpunkt des Eintreibkolbens 1 den kopfseiti-

schnitt für das Abströmen der Luft verbleibt, die gen Zylinderraum 32 mit dem fußseitigen Zylinder-

beim Eintreibhub des Kolbens 1 von diesem ver- 45 raum 33 verbinden, um letzteren mit der Atmo-

drängt wird. Sphäre zu verbinden. Dies ergibt sich dadurch, daß

F i g. 2 zeigt den Eintreibkolben 1 in strichpunk- bei Loslassen des handgesteuerten Ventils 41 der

tierten Linien während seines Eintreibhubes. Der in Vorsteuerraum 22 wieder mit Druckluft gefüllt wird,

strichpunktierten Linien angedeutete Ventilkörper 51 Dadurch wird der Zuflußsteuerschieber 10 gegen die

ist voll geöffnet. In dem Speicherraum 21, der mit 50 Dichtung 13 des Abflußsteuerschiebers 11 gedrückt,

dem fußseitigen Zylinderraum 33 des Arbeitszylin- und die Verbindung des Arbeitsraumes 32 mit dem

ders über Öffnungen 56 und 57 in Verbindung steht, Druckluftraum 7,40 wird unterbrochen. Sogleich da-

herrscht atmosphärischer Druck. nach wird auch das Abflußsteuerventil 45 geöffnet,

In der F i g. 1 ist der Eintreibkolben 1 in strich- indem sich die Ventilkante 45 von der Ventilsitzpunktierten Linien in seiner unteren Totpunktstel- 55 scheibe 30 abhebt und auf diese Weise den Arbeitslung gezeigt. Die Öffnungen 56 stellen in dieser Stel- raum 32 mit der äußeren Atmosphäre verbindet und lung des Kolbens 1 eine Verbindung des Speicher- damit vom Druck entlastet.

raumes 21 mit dem fußseitigen Zylinderraum 33 her, Das Wesentliche der Erfindung ist in der Entlüf-

so daß jetzt die in diesem Zylinderraum befindliche, tungseinrichtung des fußseitigen Zylinderraumes 33

teilweise expandierte Druckluft den Speicherraum 21 60 beim Arbeitshub und in der sicheren Rückführung

auffüllt. Die untere Fläche des scheibenförmigen KoI- des Eintreibkolbens bei minimalem Druckluftbedarf

bens wirkt als Ventilkörperfläche und legt sich ab- zu sehen. Am Ende des Rückhubes ergibt sich eine

dichtend auf die als Ventilsitzfläche wirkende Fläche einwandfreie Druckentlastung des fußseitigen Zylin-

59 des Puffers 49. Die Öffnungen 57 liegen außer- derraumes 33 über die Entlastungskanäle 62 zur

halb des Bereiches des Hubes des Kolbens 1 derart, 65 Atmosphäre,

daß die Kolbendichtung 60 zwischen den öffnungen Patentansprüche:

56 und den Öffnungen 57 zu liegen kommt, die aus 1. Entlüftungseinrichtung für den fußseitigen

im nachfolgenden ausgeführten Gründen auch als Zylinderraum eines druckluftbetätigten Schub-

kolbenantriebs für Heft- oder Nagelgeräte zum Eintreiben von Nägeln, Heftklammern od. dgl. mit einem zur Aufnahme eines hin- und herbewegbaren Eintreibkolbens dienenden Arbeitszylinder mit einem kopfseitigen Zylinderraum für den Eintreibhub und einem fußseitigen Zylinderraum für den Rückhub, wobei beide Zylinderräume in der unteren Totpunktstellung des Kolbens über Öffnungen mit einem Speicher verbunden sind und am Boden des Zylinders eine von einem nachgiebigen Anschlag umgebene Entlüftungsöffnung vorgesehen ist, und ferner der Anschlag mit dem Kolben zusammenwirkt zum Trennen des fußseitigen Zylinderraumes von der Entlüftungsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß für die Entlüftungsöffnung (50) ein federbelastetes Rückschlagventil (51 bis 54) vorgesehen ist, welches beim Rückhub durch die vom Speicher (21) in den fußseitigen Zylinderraum (33) einströmende Druckluft im Schließ- ao sinne betätigbar ist.
2. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Entlüftungsöffnung (62) für den fußseitigen Zylinderraum (33) im Bereich der oberen Totpunktstellung des Kolbens, die mit dem kopfseitigen Zylinderraum verbunden ist.
3. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Querschnitt der den fußseitigen Zylinderraum (33) mit dem Speicher (21) verbindenden Öffnungen (57) größer ist als der Gesamtquerschnitt der den kopfseitigen Zylinderraum mit dem Speicher verbindenden öffnungen (56).
4. Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (51 bis 54) in einer zentrischen Öffnung (50) eines am Boden des Arbeitszylinders (2) angeordneten nachgiebigen Puffers (49) angeordnet ist und mittels der Ventilfeder (52) an einem Widerlager (53) dieses Puffers anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen