DE1301766B - Dauermagnetische, den Arbeitskolben eines druckluftbetaetigten Geraetes zum Eintreiben von Klammern, Naegeln od. dgl. in der oberen Totpunktlage haltende Haltevorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine dauer- dauermagnetische, den Arbeitskolben haltende Haltemagnetische, den Arbeitskolben eines druckluft- vorrichtung zu schaffen, die mit geringem Aufwand betätigten Gerätes zum Eintreiben von Klammern, eingebaut werden kann und deren magnetischer Fluß Nägeln od. dgl. in der oberen Totpunktlage (Aus- sich mit niedrigem Streufaktor über dem Zylindergangsstellung) haltende Haltevorrichtung. 5 raum bzw. dem Kolben schließt, wodurch sich eine Bei den bekannten Haltevorrichtungen dieser Art weitgehende Unabhängigkeit in der Ausbildung der hält der Dauermagnet den Kolben zu Beginn des Fassung des Dauermagneten ergibt. Insbesondere soll Arbeitsvorganges so lange in der oberen Totpunkt- die Möglichkeit geschaffen werden, den Dauerlage, bis der zunehmende Druck der beim Öffnen magneten nachgiebig zu lagern, des Steuerventils in den Zylinder einströmenden, die io Die gestellte Aufgabe ist bei der dauer-Rückfläche des Kolbens beaufschlagenden Druckluft magnetischen Haltevorrichtung der eingangs erwähndie Haltekraft des Dauermagneten übersteigt. Auf ten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung der diese Weise wird erreicht, daß der Kolben erst seinen Dauermagnet als quer polarisierbarer Magnet aus-Schlaghub auszuführen beginnt, nachdem sich der gebildet ist, dessen Pole innerhalb seiner kolbenvolle Druck der Druckluft über dem Kolben auf- 15 seitigen Fläche liegen.

gebaut hat. Dies ist deshalb besonders wichtig, weil Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß eine weit-

das Eintreiben des Befestigungsmittels mit einem ein- gehende Unabhängigkeit des Magnetflusses von der zigen Schlag erfolgt, der mit entsprechend großer Halterung des Dauermagneten erreicht ist. Die Pole kinetischer Energie ausgeführt werden muß. Darüber des Magneten liegen in der Scheibenfläche nebenhinaus soll der Kolben in der oberen Totpunktlage ao einander bzw. diametral gegenüber. In aller Regel festgehalten werden, um zu vermeiden, daß dieser reicht es aus, den Magnet nur mit zwei Polen innerum den Betrag des Abstandes des in der Rückzugs- halb der Scheibenfläche zu polarisieren. Die Scheibe Stellung befindlichen Stößels von dem Klammerstab kann hier diametral magnetisiert sein, indem sich der zurückrutschen kann, was einen Verlust an kine- Nordpol und der Südpol, die in der nach dem tischer Energie durch Hubverkürzung zur Folge 25 Arbeitskolben gerichteten Magnetscheibenfläche diahätte, metral einander gegenüberliegen, auch längs des Um-Die bekannten für diesen Zweck benutzten Dauer- fanges der Scheibe erstrecken können. Es ist jedoch magneten sind in Achsrichtung des Zylinders pola- auch im Rahmen der Erfindung die Verwendung risiert, wobei die nach dem Kolben weisende Fläche eines doppelt polarisierten Scheibenmagneten mögdes Dauermagneten als Nord- oder Südpol ausgebil- 30 Hch. Hierbei wird insbesondere eine laterale PoIadet ist. Es muß bei ihrem Einbau auf jeden Fall für risierung angewendet, indem die Pole von beispielsdie Schließung des Magnetflusses innerhalb der Hai- weise zwei Polpaaren in der dem Arbeitskolben zuterung des Dauermagneten gesorgt werden, weil sonst gewandten Fläche der Magnetscheibe nebeneinanderder Streufaktor, das Verhältnis des Gesamtflusses zu liegen, und zwar entweder in der Reihenfolge (in dem Nutzfluß, größer wird. Es müssen besondere 35 Umfangsrichtung gezählt) NSNS oder auch, obwohl bauliche Maßnahmen getroffen werden, um den weniger günstig, in der Reihenfolge NNSS. Streufluß außerhalb des Luftspaltes so gering wie Für die Verwirklichung der Erfindung sind insmöglich zu halten. Man ist unter diesen Umständen besondere keramische Magnetwerkstoffe auf der dazu gelangt, diese in Achsrichtung polarisierten Ma- Grundlage von Ferriten, wie sie von der Firma gneten in eine Hülse (Abstandsbuchse) aus nicht 40 Philips beispielsweise unter der warenzeichenrechtferromagnetischem Material (im allgemeinen Mes- Hch geschützten Bezeichnung »Ferroxdure« oder von sing) einzuschließen und diese Hülse wiederum den Deutschen Edelstahlwerken unter der warenzwecks Bildung eines Rückschluß- und Abschrim- zeichenrechtlich geschützten Bezeichnung »Oxit« vermantels in einen mit Boden versehenen Napf aus trieben werden. Derartige Ferrite oder keramische ferromagnetischem Material, insbesondere Weich- 45 Magnetwerkstoffe zeichnen sich durch eine außereisen, einzupassen, der von einer Verschlußkappe gewöhnlich hohe Koerzitivfeldstärke von etwa 1400 gehalten wird, die den Zylinder nach oben abschließt, bis 1600 Oerstedt und mehr aus und eignen sich Auch die Verschlußklappe besteht zweckmäßiger- sehr gut für quer polarisierte Magnete, deren Pole weise aus ferromagnetischem Material, um eine mög- in einer Eben liegen, da sich die nebeneinanderlichst streuungsfreie Schließung des Magnetflusses 50 liegenden entgegengesetzten Pole gegenseitig nicht sicherzustellen. Auch ringförmige Dauermagneten nennenswert schwächen. Die Remanenz derartiger sind für den gleichen Zweck schon bekanntgeworden. keramischer Magnetwerkstoffe beträgt etwa 2200 Diese ringförmigen Dauermagneten sind ebenfalls in Gauß und mehr. Der erfindungsgemäß benutzte quer Achsrichtung polarisiert. polarisierte Dauermagnet muß zwar noch an seinen In jedem Falle ist bei diesen bekannten Dauer- 55 Scheibenflächen geschliffen werden; Ein Einpassen mganeten eine sorgfältige Bearbeitung sowohl des seiner zylindrischen Umfangsflächen in die Fassung Dauermagneten als auch seiner Fassung erforderlich, ist jedoch nicht mehr erforderlich, so daß die mit so daß die Herstellung und der Einbau dieser Dauer- der Bearbeitung und dem Einbau des Dauermagneten magneten recht aufwendig ist. Außerdem läßt sich verbundenen Arbeiten und Aufwendungen wesentUch der harte Schlag, mit dem der Kolben am Ende 60 herabgesetzt werden. Als Folge der sehr hohen seines Rückhubes gegen den Dauermagneten schlägt, Koerzitivfeldstärke und der relativ niedrigen Remanicht dämpfen, da der Dauermagnet aus magne- nenz derartiger keramischer Magnetwerkstoffe ergibt tischen Gründen in seiner ferromagnetischen Fassung sich gerade für sie bei geeigneter Wahl des Arbeitseingebettet sein muß. Als Folge dieser harten Schläge punktes eine kurze, aber breite Konstruktion, also können sich Dauerbrüche in dem Gehäuse, und zwar 65 eine verhältnismäßig flache Scheibe, was sich für an der Stelle einstellen, an der die Druckluft in den den Erfindungsgegenstand günstig auswirkt. Aber Zylinder des Gerätes eingeführt wird. auch andere Dauermagnet-Werkstoffe von hoher Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Koerzitivfeldstärke, z. B. ALNiCo- oder AlNiCoTi-

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Magnetwerkstoffe (Oerstit der Deutschen Edelstahl- Nägeln 7 od. dgl. in ein nicht gezeigtes Werkstück

werke, Reco und Ticonal von Philips, Koerzit von dient. Die Klammern oder Nägel 7 sind in einem

Krupp [auch Ferrite], Permanit von Böhler) sind für Magazin 8 angeordnet und werden dem Stößelfüh-

die Ausführung der Erfindung geeignet. rungskanal 9 zugeführt, der aus den beiden Teilen 10

Da jetzt ohne Inkaufnahme eines ungünstigen 5 und 11 besteht und am unteren Ende des Gehäuses 1 Streufaktors die Fassung des Dauermagneten nicht angeordnet ist. Das Magazin 8 kann im übrigen auf mehr das Schließen des Magnetflusses sichern muß, beliebige an sich bekannte Art ausgebildet werden ist der Dauermagnet nach einer Weiterbildung der und wird daher im einzelnen nicht näher beschrieben. Erfindung deckelseitig an einem nachgiebigen Puffer- In dem Gehäuse 1 ist ein handbetätigtes Steuerteil abgestützt. Auch ist vorgesehen, das nachgiebige io ventil 12 angeordnet, dessen Steueröffnungen über Pufferteil mit öffnungen, Ausnehmungen od. dgl. zu einen Steuerkanal 13 mit dem kopfseitigen Arbeitsversehen. Als nachgiebiger Werkstoff für den Puffer- raum 18 der Zylinderbuchse 5 verbunden werden teil kommt z. B. der warenzeichenrechtlich geschützte können. Der Steuerkanal 13 mündet über große Auselastomere Werkstoff Desmophen in Kombination mit nehmungen oder Fenster 14 in das Innere der Zylindern gleichfalls als Warenzeichen geschützten Desmo- 15 derbuchse 5. Die Einzelheiten des Steuerventils 12 dur (Vulkollan) in Betracht. Die öffnungen haben die und seine Betätigungsmittel gehören nicht zur ErAufgabe, ein Ausweichen des elastomeren Werkstoffs findung und sind daher gleichfalls nicht näher besicherzustellen, sobald der Kolben auf den durch das schrieben.

Pufferteil abgestützten Dauermagneten schlägt. In- Die Zylinderbuchse 5 taucht in einen Speicherraum

folge der nachgiebigen Abstützung des Dauermagneten ao 45 ein, der durch das Steuerventilgehäuse 20 von

sind Dauerbrüche des Gehäuses als Folge der sich dem Druckluftvorratsraum 2 getrennt ist.

ständig wiederholenden harten Schläge des Kolbens Erfindungsgemäß legt sich gegen die obere Kante

auf den Dauermagneten vermieden. der Zylinderbuchse ein scheibenförmiger Dauer-

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die magnet 21, dessen Magnetwerkstoff eine besonders Zylinderlaufbuchse zwischen dem Dauermagneten 25 hohe Koerzitivf eidstärke hat und aus einem Ferrit oder und einem werkstückseitigen nachgiebigen Pufferteil aus einem anderen keramischen Sintermetall besteht, angeordnet und an diesen Teilen abgestützt, und sie Er ist quer, also lateral oder diametral, derart polaist ferner über den deckelseitigen Pufferteil mittels risiert, daß die Pole in einer kolbenseitigen Fläche 22 eines Verschlußdeckels festspannbar. Auf diese Weise liegen. Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei ergibt sich ein besonders einfacher Einbau des KoI- 30 der innerhalb dieser Fläche 22 zwei Nordpole und bens einschließlich des Zylinders und eine besonders zwei Südpole, also zwei Polpaare, vorgesehen sind, wirkungsvolle Abdämpfung der Kolbenbewegung so- Die andere Seite 23 des quer polarisierten Dauerwohl am Ende des Arbeitshubes als auch am Ende magneten stützt sich über einen nachgiebigen Puffer des Rückholhubes. 24 auf einer Schraubkappe 25 ab, die unter Zuhilfe-

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung 35 nähme einer Dichtung 26 in das Gehäuse 1 einbestehen der Verschlußdeckel des Gehäuses und/ geschraubt ist und auf diese Weise den Zylinder oder der Kolben aus einem nicht ferromagnetischen einschließlich des Steuerkanals 13 nach oben abWerkstoff, insbesondere aus Aluminium oder einer schließt. Der Puffer 24 weist eine zentrische Entanderen Leichtmetallegierung. Auch ist es möglich, lastungsöffnung 27 und auf dem Umfange angeordden Kolben aus einem elastomeren Werkstoff zu 4° nete Entlastungsöffnungen 28 auf, die insbesondere bilden. Dauermagnetseitig weist der Kolben eine ferro- auch ein Ausweichen des Puffermaterials ermöglicht, magnetische Haube oder einen ferromagnetischen wenn es unter dem Einfluß einer Druckkraft zusam-Einsatz auf. Schließlich ist es auch vorteilhaft, wenn mengedrückt wird.

die Zylinderlaufbuchse aus Aluminium oder einer Die Schraubkappe 25 ist vorzugsweise aus einem

anderen Leichtmetallegierung besteht. Diese Ausbil- 45 nicht ferromagnetischen Werkstoff, beispielsweise

dung trägt dazu bei, den magnetischen Fluß des quer einer Leichtmetallegierung, angefertigt, da diese

polarisierten Dauermagneten auf den Bereich zu kon- Schraubkappe 25 ebensowenig wie der Puffer 24 zum

zentrieren, in dem sich der Arbeitskolben befindet. Schließen des magnetischen Flusses des quer pola-

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der risierten Dauermagneten 21 benötigt wird.

Zeichnung dargestellt und werden im folgenden 50 Der Arbeitskolben 4 der Fig. 1 weist einen

näher beschrieben. Es zeigt Grundkörper 29 aus einem elastomeren Werkstoff,

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungs- beispielsweise aus einem Werkstoff auf, der unter

gemäß ausgebildeten Preßluftnagler, der warenzeichenrechtlichen Bezeichnung Vulkollan

Fig.2 einen Teilschnitt durch eine andere Aus- vertrieben wird. Die obere Umfangskante dieses

führungsform des Arbeitskolbens für den Preßluft- 55 Grundkörpers 29 ist mit einem Ring 30 bewehrt, der

nagler der Fig. 1, beispielsweise ebenfalls aus einer Leichtmetall-

F i g. 3 die Ansicht der dem Kolben zugewandten legierung oder auch aus einem ferromagnetischen Fläche des Dauermagneten mit einer schematischen Material, insbesondere Stahl, bestehen kann. InnerDarstellung der beiden Polpaare. halb dieses die Kolbendichtung 31 tragenden Ringes

Gemäß F i g. 1 weist der Preßluftnagler ein Ge- 60 30 ist beispielsweise mittels einer Kegelpassung eine häuse 1 mit einem Druckluftvorratsraum 2 auf, der Scheibe 32 aus ferromagnetischem Material, insüber einen Anschluß 3 ständig mit einer Druckluft- besondere Weicheisen, angeordnet, die dazu dient, quelle in Verbindung steht. Innerhalb dieses Ge- mit den Polen des quer polarisierten Dauermagneten häuses 1 ist außerdem mittels einer Zylinderbuchse 5 21 magnetisch zusammenzuarbeiten. Zur besseren axial verschiebbar ein allgemein mit 4 bezeichneter 65 Verbindung des Umfangsringes 30 mit dem Grund-Arbeitskolben angeordnet. körper 29 ist der Umfangsring 30 mit einer Ein-

Der Arbeitskolben 4 treibt auf bekannte Weise schnürung 33 versehen, in die eine entsprechende

einen Stößel 6 an, der zum Eintreiben von Klammern, Umfangserhöhung des Grundkörpers eingreift.

Die Ausbildung der oberen Seite des Arbeitskolbens 4 und die Auswahl der Werkstoffe für den Ring 30 und die Scheibe 32 hängen auch von der Lage der Pole auf der Polfläche 22 des Dauermagneten 21 ab.

Mit Hilfe eines querliegenden Stiftes 34, der sich in einer Bohrung des Grundkörpers 29 abstützt, ist der Stößel 6 an den Grundkörper derart mit Spiel angelenkt, daß sich die obere Kante des Stößels 6 an der Bodenfläche der Abdeckplatte 32 abstützt.

Die Zylinderbuchse 5 besteht vorzugsweise ebenfalls aus Aluminium.

Die Zylinderbuchse stützt sich mit ihrer Unterkante auf einem unteren Puffer 35 ab, der in dem Gehäuse 1 angeordnet ist und eine mittlere Durchgangsöffnung 36 aufweist, durch die auch der Stößel 6 hindurchtritt. Die mittlere Öffnung des Puffers 36 ist mit der Atmosphäre über einen Austrittskanal 37 verbunden.

Der Bodenpuffer 35, die Zylinderbuchse 5, der Dauermagnet 21 und der Puffer 24 werden also mit ao Hilfe der Schraubkappe 25 in ihrer Lage gehalten, indem die Teile nacheinander eingebaut werden und sich aufeinander abstützen. Hierbei kann zwischen dem Umfang des Dauermagneten 21 und der Schraubkappe 25 ein gewisses Spiel 38 vorhanden sein.

Lose verschiebbar auf dem Stößel 6 ist innerhalb des unteren Raumes (Rückführraumes) 39 des Zylinders 5 eine Ventilscheibe 40 vorgesehen, die vorzugsweise aus einem elastomeren Material besteht. Zwischen dem Außenumfang der Ventilscheibe 40 und der Bohrung der Zylinderbuchse 5 ist ein Ringraum 43 vorgesehen, durch den die Luft aus dem Rückführraum 39 beim Arbeitshub des Arbeitskolbens 4 hindurchzuströmen vermag. Die Zylinderbuchse 5 weist an ihrem unteren Ende eine Anzahl von größeren Durchtrittsöffnungen 41 auf und besitzt außerdem eine bzw. mehrere kleinere Durchtrittsöffnungen 42, die sich in einer derartigen Höhe befinden, daß diese Durchtrittsöffnungen 42 gerade mit dem Arbeitsraum 18 in Verbindung stehen, wenn sich der Arbeitskolben in seiner unteren Totstellung befindet. Die Öffnungen 42 stellen in diesem Augenblick eine gedrosselte Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 18 und dem Speicherraum 45 her.

In der oberen Totpunktstellung wird der Arbeitskolben 4 von dem Dauermagneten 21 gehalten, in dem sich der magnetische Fluß des querpolarisierten Dauermagneten über die ferromagnetische Platte 32 des Kolbens 4 schließt. Mittels des Steuerventils 12 wird der Steuerkanal 13 mit dem Druckluftvorratsraum 2 verbunden. Der Kolben wird in seiner oberen Totpunktstellung so lange gehalten, bis die auf ihn mittels Druckluft ausgeübte Kraft die von dem Dauermagneten ausgeübte Kraft überwindet. Der Kolben beginnt dann mit großer Beschleunigung seinen Treibhub. Unter Umständen kann die Oberseite des Kolbens mit Rillen oder Aussparungen versehen sein, um die Einwirkung der Druckluft auf die Oberseite des Kolbens zu erleichtern.

Während dieses Abwärtshubes strömt die im Rücklaufraum 39 befindliche Luft durch den Ringspalt 43 um die Ventilscheibe 40 herum in die zentrale Öffnung 36 und von hier aus über den Kanal 37 ins Freie. Die Ventilscheibe vermag sich hierbei nicht auf ihren durch den unteren Pufferteil 35 gebildeten Sitz 44 zu legen. Der Kolben kann also mit großer Geschwindigkeit seinen Arbeitshub ausüben, ohne daß auf seiner Unterseite die Luft verdichtet wird.

In der unteren Totpunktstellung wird jedoch die Ventilscheibe 40 durch den Kolben 4 auf ihren Sitz

44 gedrückt, so daß der untere Arbeitsraum 39 keine Verbindung mehr mit der Atmosphäre hat.

Etwa gleichzeitig hat die Oberseite des Kolbens über die gedrosselte Öffnung 42 die Verbindung zwischen dem Speicherraum 45 und dem Arbeitsraum 18 hergestellt. Die Druckluft aus dem Arbeitsraum 18, der in diesem Augenblick noch mit dem Druckluftvorratsraum 2 in Verbindung steht, strömt nunmehr über die Öffnungen 42 in den Speicherraum

45 und beaufschlagt von unten her den Arbeitskolben 4, indem dieser nach Erreichen seiner unteren Totpunktlage den unteren Pufferteil 35 und die Ventilscheibe 40 beaufschlagt. Die Ventilscheibe 40 hält hierbei die Austrittsöffnung 36 geschlossen, während gleichzeitig Druckluft über die Leitung 41 den Kolben von unten her beaufschlagt und den Kolben sicher in seine obere Totpunktlage (Ausgangsstellung) zurückbewegt. Am Ende des Rückhubes hat sich der Druck in dem Rücklaufraum 39 so vermindert, daß sich die Ventilscheibe 40 von ihrem Sitz 44 abzuheben vermag. Diese Öffnungsbewegung wird durch die Reibung zwischen der Ventilscheibe 40 und dem sich nach oben bewegenden Stößel 6 unterstützt.

Die Ausführungsform nach F i g. 2 unterscheidet sich nur dadurch von dem Kolben der Ausführungsform nach Fig. 1, daß bei dem Arbeitskolben 4 der Umfangsring 30 weggelassen ist. Der Arbeitskolben besteht hier also aus einem Grundkörper 63 aus Vulkollan, in dessen Oberseite eine Abschlußscheibe 32 aus ferromagnetischem Material, insbesondere Weicheisen, eingelegt ist. Die Oberkante des Stößels 6 stützt sich an der Bodenfläche dieser Weicheisenplatte ab. Der Stößel 6 ist außerdem über einen querliegenden Stift 34 an den Grundkörper angelenkt. Die Kolbendichtung 31 ist hier im Bereich des Stiftes 34 angeordnet.

Die F i g. 3 zeigt eine Ansicht auf die kolbenseitige Fläche 22 des Dauermagneten 21 mit zwei in dieser Fläche polarisierten Polpaaren NSNS, deren Magnetfluß von den Südpolen 5 zu den Nordpolen N in gekrümmten Linien 64 verläuft.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Dauermagnetische, den Arbeitskolben eines druckluftbetätigten Gerätes zum Eintreiben von Klammern, Nägeln od. dgl. in der oberen Totpunktlage (Ausgangsstellung) haltende Haltevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (21) als quer polarisierbarer Magnet ausgebildet ist, dessen Pole innerhalb seiner kolbenseitigen Fläche (22) liegen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (21) deckelseitig an einem nachgiebigen Pufferteil (24) abgestützt ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pufferteil (24) mit Öffnungen, Ausnehmungen od. dgl. (27, 28) versehen ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlaufbuchse (5) zwischen dem Dauermagneten (21) und einem werkstückseitigen nachgiebigen Pufferteil (35) angeordnet und an diesen Teilen ab-

gestützt ist und ferner über den deckelseitigen Pufferteil (24) mittels eines Verschlußdeckels (25) festspanhbar ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (25) des Gehäuses (1) und/oder der Kolben aus einem nicht ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium oder einer anderen Leichtmetallegierung, bestehen.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) aus einem elastomeren Werkstoff besteht.

7. Gerät nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) dauermagnetseitig eine ferromagnetische Haube oder einen ferromagnetischen Einsatz (32) aufweist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlaufbuchse (5) aus Aluminium oder einer anderen Leichtmetallegierung besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909534/283