DE1603733C - Steuerventileinrichtung für einen druckmittelbetriebenen Nagler - Google Patents

Description

net, daß die größere Fläche des Einlaßventilschließglieds (25, 37) dem Arbeitszylinderhubraum (41) abgewandt ist und der zugehörige Steuerraum (31) über einen Kanal (125) — dessen Querschnitt von einem zum Steuerraum hin öffnenden Rückschlagventil überwacht ist— mit dem Rückhubzylinderraum (73) verbunden ist, wobei der Kanal (125) im Bereich der unteren Totpunktstellung des Differentialkolbens von diesem gesteuert an den Rückhubzylinderraum des Arbeitszylinders anschließbar ist.

2. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse (1) eingespannte Dichtmembran (25) ein sie durchgreifendes Steuerglied (37) trägt, das den Raum (41) oberhalb der oberen Beaufschlagungsfläche (43) des oberen Kolbenteiles (13) mit einem Steuerraum (29) verbindet, der nach Maßgabe der Membranstellung in der Ruhestellung verschlossen, in der Arbeitsstellung mit der Druckquelle (69) verbunden und während der Rückführung des Eintreibkolbens (11) zur Atmosphäre hin geöffnet ist.

3. Steuerventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckbeaufschlagung des ersten Steuerraumes (29) bzw. zur Druckentlastung des weiteren Steuerraumes (31) ein Verbindungsrohr (97) dient, dessen Innenraum (107) bei aus der Aufsetzfläche der Vorrichtung ausgefahrener Tastzunge (103) den weiteren Steuerraum zur Atmosphäre und bei eingedrückter Tastzunge zum Steuerventil hin öffnet. . ,.,.

4. Steuerventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem unter Druck stehenden Medium gefüllte, den Zylinder (5) umgebende Ringraum (71) mittels eines Durchbruches (73) im Zylinder ständig mit dem Rückhubzylinderraum (73) in Verbindung steht.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerventileinrichtung für einen druckmittelbetriebenen Nagler, dessen Eintreibkolben infolge Differentialkolbenwirkung in seine Ausgangsstellung am oberen Totpunkt zurückführbar und mit einer Kolbenringfläche oberhalb eines an dieser Seite offenen Arbeitszylinderendes — welche^ über einen Ringspalt an einen Druckluftvorratsraum angrenzt— dicht an einem zum Eintreibkolben gleichachsig verschiebbaren Einlaßventilschließglied anlegbar ist, während ein mit dem Einlaßventilschließglied fest verbundenes Auslaßventilschließglied an seinen Ventilsitz dicht anschlägt, wobei innerhalb der Kolbenringfläche eine Kolbenvordruckkammer angeordnet ist, von der ein Steuerkanal zu einem Vorsteuerventil führt, das beim Betätigen zum Einleiten des Arbeitshubes den Druckmittelvorratsraum mit der Kolbenvordruckkammer verbindet; ferner mit Differenzflächen am Einlaßventilschließglied, von denen eine kleinere Fläche ständig mit dem

ao Druckmittelvorratsraum verbunden und eine entgegengesetzt liegende größere Fläche einem an das Vorsteuerventil angeschlossenen Steuerraum zugeordnet ist. Bei einer bekannten Ausführungsform einer dieser Art ähnlichen Steuerventileinrichtung hat das Einlaßventilschließglied mindestens eine Ringfläche, die einem mit einem handbetätigten Vorsteuerventil steuerbaren Steuerraum zugewandt ist, während in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Einlaßventilschließgliedes auf dieses eine konstante Druckkraft einwirkt. Beim Betätigen des Vorsteuerventiles wird dann der Steuerraum des Schließgliedes zur Atmosphäre hin entlüftet, um das Schließglied von seinem Ventilsitz am Ende des Arbeitszylinders abzuheben und den Arbeitskolben dem Druck des Vorratsraumes auszusetzen. Solange das Handsteuerventil betätigt wird und der Arbeitskolben nach unten läuft bzw. in seiner untersten Stellung gehalten wird, fließt bei dieser bekannten Einrichtung Druckluft über den Steuerraum zur Atmosphäre hin ab. Dies sind Druckluftverluste. Erst wenn das Handsteuerventil losgelassen wird und der Arbeitskolben infolge Differentialkolbenwirkung wieder seine oberste Stellung erreicht hat, hören diese Druckluftverluste auf. Damit solche Druckluftverluste vermieden werden können, ist in der deutschen Auslegeschrift 1 603 718 eine abgewandelte Steuerventileinrichtung, die der im ersten Absatz genannten Art entspricht, vorgeschlagen worden. Bei dieser Einrichtung ist das arbeitshubraumseitige, fest mit dem Schließglied des Auslaßventils verbundene

Schließglied des Einlaßventiles als Kolben ausgebildet, dessen dem Steuerraum zugehörige größere Differenzfläche dem Arbeitshubraum des Arbeitszylinders zugewandt ist. Mehrere das Schließglied durchdringende Kanäle führen von diesem Steuerraum zur KoI-

benvordruckkammer. Eine weitere Differenzfläche dieses Schließglieds ist zwar auch dem Arbeitshubraum zugewandt, dies ist aber nur eine weitere kleine Differenzfläche, deren zugehöriger Steuerraum ständig mit dem Druckmittelvorratsraum verbunden ist.

Mit dieser Steuerventileinrichtung kann kein Rückhub selbsttätig eingeleitet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventileinrichtung der zuletzt beschriebenen Art zu schaffen, die nicht nur beim Arbeitshub einen schnellen Druckaufbau im Arbeitshubraum gewährleistet und Druckverluste beim Steuern des Auslaßventiles dieses Arbeitshubraumes vermeidet, sondern die auch selbsttätig den Rückhub einleiten kann.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer Steuerventileinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung die größere Fläche des Einlaßventilschließgliedes dem Arbeitszylinderhubraurri abgewandt ist und der zugehörige Steuerraum über einen Kanal —dessen Querschnitt von einem zum Steuerraum hin öffnenden Rückschlagventil überwacht ist— mit dem Rückhubzylinderraum verbunden ist, wobei der Kanal im Bereich der unteren Totpunktstellung des Differentialkolbens von diesem gesteuert an den Rückhubzylinderraum des Arbeitszylinders anschließbar ist. Mit Hilfe dieses Aufbaues der Steuerventileinrichtung nach der Erfindung wird der Rückhub des Eintreibkolbens selbsttätig eingeleitet und ausgeführt. Der Druck im Rückhubzylinderraum steuert dann, wenn der Eintreibkolben seinen unteren Totpunkt erreicht hat, über das Rückschlagventil und den Kanal sowie den Steuerraum das Auslaß- und das Einlaßventilschließglied um, indem das letztere sich auf das oben offene Ende des Arbeitszylinders absenkt, wobei zugleich der Arbeitszylinderhubraum zur Atmosphäre hin geöffnet wird. Der Eintreibkolben kann damit auf Grund, der nach oben gerichteten, auf die Differenzflächen wirkenden Kräfte wieder zu seinem oberen Totpunkt zurückkehren.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dient zur Steuerung der Steuerventileinrichtung ein Verbindungsrohr, dessen Innenraum bei aus der Aufsetzfläche der Vorrichtung ausgefahrener Tastzunge den weiteren Steuerraum zur Atmosphäre und bei eingedrückter Tastzunge zum Steuerventil hin öffnet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 bis 3 die Vorrichtung nach der Erfindung, wobei die F i g. 1 die Ruhestellung, F i g. 2 eine Stellung bei sich abwärts bewegendem Eintreibkolben und F i g. 3 die Vorrichtung bei Beendigung des Eintreibhubes zeigen.

In einem Gehäuse 1 mit einem Griffteil 3 befindet sich ein Arbeitszylinder 5, der aus einem oberen Abschnitt? größeren Durchmessers und einem unteren Abschnitt 9 kleineren Durchmessers besteht. In die beiden Arbeitszylinderteile 7 und 9 ist ein Differenzkolben 11 eingepaßt, der aus einem oberen Kolbenteil 13 größeren Außendurchmessers und einem unteren Kolbenteil 15 kleineren Außendurchmessers besteht. Über eine rohrf örmige Verbindung 17 sind die beiden Kolbenteile miteinander verbunden.

Das Gehäuse 1 ist nach unten hin mittels eines Deckels 19 abgedeckt, an das ein Nagelführungsteil 21 angeflanscht ist.

Der Gehäusedeckel 23 ist hohl ausgebildet und über eine zwischengeschobene Dichtmembran 25 mit dem Gehäuse 1 verbunden. Innerhalb des Gehäusedeckels 23 befindet sich eine Trennscheibe 27, die den Deckelhohlraum in zwei Steuerräume 29 und^? 31 trennt. Die Dichtmembran 25 wird beiderseits von Stahlscheiben 33 und 35 flankiert; beide Scheiben werden mittels eines Steuergliedes 37 gegen die Membran 25 gedrückt. Dichtmembran 25, Stahlscheiben 33 und 35 sowie Steuerglied 37 bilden dabei zusammen ein Einlaßventilschließglied. Das Steuerglied besteht aus einem rohrförmigen Teil 39, der die Kolbenvordruckkammer 41 mit dem oberen Steuerraum 29 verbindet. Das Einlaßventilschließglied ist mit einem Flansch 45 versehen, der an eine Dichtung 47 des Deckels anlegbar ist und als Auslaßventilschließglied wirkt.
Am unteren Ende des Arbeitszylinders ist in das Gehäuse ein Dämpfungsglied 49 eingesetzt, das eine zentrale Öffnung 51 aufweist und der Luft im Hohlraum 53 unterhalb des unteren Kolbenteiles 15 die Möglichkeit gibt, durch Auslaßkanäle 55 ins Freie zu entweichen.

ίο Weiterhin ist im elastischen Kolbenfutter 57 ein Eintreibstößel 59 gelagert, der durch eine Führung 61 zum Klammerträger 63 führbar ist. Von den in dem Klammerträger befindlichen Nägeln kann der Eintreibstößel einzelne Nägel abtrennen und in ein Werkstück eintreiben. Das Kolbenfutter 57 ist derart gestaltet, daß bei einem Eintreibvorgang und bei plötzlicher Abbremsung des Eintreibkolbens die Massenkräfte des Stößels gut abgedämpft werden. Oberhalb des Kolbenfutters 57 ist der Stößel deshalb mit einem Kopfteil 67 versehen, das sich beim Ende eines Eintreibvorganges im Kolbenfutter 57 abstützt.

In der Ruhestellung (obere Totpunktstellung) des Gerätes befindet sich im Griffhohlraum 69 Druckluft, die gleichzeitig einen Druckluftvorratsraum 71 rings um den Zylinder 5 und den Rückhubzylinderraum 73 anfüllt. Die Verbindung zwischen dem Ringraum 71 und dem Rückhubzylinderraum 73 wird über einen Durchbruch 75 hergestellt. Die Druckluft wirkt in der Ruhestellung gegen die freiliegende Stirnfläche 77 der Dichtmembran 25 und drückt diese zusammen mit ihrem Steuerglied 37 nach oben, wodurch sich der Flansch 45 an die Dichtung 47 anlegt. Der obere Teil 29 des Deckelraumes ist damit gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen. Außer der Luft drückt auch die obere Kolbenringfläche 79 gegen die Dichtmembran 25, und zwar auf Grund des Differenzdruckes, der sich im Raum 73 ausbildet und den Differentialkolben nach oben drückt.

Zur Steuerung der Vorrichtung nach der Erfindung dienen zwei teilweise getrennt voneinander wirkende Steuerglieder. Das eine dieser Steuerglieder ist ein Ventil 81, welches aus einem Steuerschaft 83 besteht, dessen oberer kopfförmig erweiterter Teil 85 in den Griffraum 69 hineinragt. Mittels des Luftdruckes im Griffraum wird der Steuerschaft 83 gegen einen Dichtungsring 87 gedrückt, womit in der Ruhestellung das Steuerventil geschlossen ist. Zum Öffnen des Steuerventiles wird ein Abzugshebel 89 angehoben, der den Steuerschaft nach oben drückt und damit Druckluft in den Ringraum 91 und den Kanal 93 einströmen läßt. Diese Druckluft ist zunächst wirkungslos, da sie aus dem Kanal 93 nicht weiterfließen kann. Der Kanal 93 führt weiter zu einem Ringraum 95, durch den ein Verbindungsrohr 97 hindurch verläuft. Dieses Verbindungsrohr steht über einem Gestänge 99, das mittels einer Druckfeder 101 nach unten gedrückt wird, mit einer Tastzunge 103 in Verbindung. Wird die Vorrichtung auf ein Werkstück aufgesetzt, dann schiebt sich die Tastzunge 103 in das Nadelführungsteil 21 ein. Eine Bohrung 105 des Verbindungsrohres 97 gelangt damit in den Ringraum 95, wodurch die Druckluft aus dem Kanal 93 über den Ringraum 95 in das Innere 107 des Verbindungsrohres einströmen kann. Innerhalb des Deckels 23 ist im Führungsrohr 97 eine weitere Bohrung 109 vorgesehen. Nach dem Hochschieben des Verbindungsrohres 97 gelangt die Bohrung 109 in den Bereich eines weiteren Ringraumes 111, der mit dem ersten Steuerraum 29 über einen

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Kanal 113 in Verbindung steht. Die Druckluft kann treibkolben 11 kann in Richtung auf seine Ruhestel-

damit über den oberen Steuerraum 29 und den Kanal lung (obere Totpunktstellung) nach oben bewegt wer-

115 des Einlaßventilschließgliedes 33, 37 zum Hohl- den. Die Dichtmembran 25 befindet sich aber auch

raum 41 gelangen und einen Druckstoß auf die obere nach dem Beenden der Aufwärtsbewegung des Ein-

Beaufschlagungsfläche 43 des oberen Kolbenteiles 13 5 treibkolbens 11 weiterhin in ihrer Schließlage, da das

bewirken. Dieser Druckstoß führt dazu, daß die auf- Rückschlagventil 123 den Druck im zweiten Steuer-

wärts gerichtete Druckdifferenz innerhalb des Rück- raum aufrechterhält.

hubzylinderraumes 73 im Kolben aufgehoben wird. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß bis zur Rück-Der Eintreibkolben 11 löst sich damit von der Dicht- führung des Differentialkolbens 11 weder der Abzugsmembran 25 und bewegt sich in Eintreibrichtung. Die io hebel 89 noch die Tastzunge 103 ihre Arbeitsstellung am oberen Arbeitszylinderende 119 gegen die KoI- verlassen haben. Die Kolbenrückführung ist damit abbenringfläche 79 drückende Luft kann daraufhin solut unabhängig von den Stellungen von Abzugsheschlagartig in den Arbeitszylinderhubraum 41 einbre- bei 89 und Tastzunge 103. Erst wenn die Vorrichtung chen, wodurch der Eintreibkolben sofort mit optima- von dem Werkstück abgehoben wird, senkt sich die ler Geschwindigkeit in Eintreibrichtung weggestoßen 15 Tastzunge 103 auf Grund der Wirkung der Feder 101 wird. wieder ab. Der zweite Steuerraum 31 wird dabei dann

In F i g. 2 sind die entsprechenden Stellungen des über einen Kanal 131, einen Ringraum 133 und die Steuerschaftes 97 und der Tastzunge 103 dargestellt. Bohrung 109 mit dem Innenraum 107 des Verbin-Die über den Spalt zwischen der Dichtmembran 25 dungsrohre 97 verbunden, der über die Bohrung 105 und dem oberen Arbeitszylinderende 119 in den Ar- 20 zur Atmosphäre hin geöffnet wird. Der Druck im beitszylinderhubraum 41 einströmende Druckluft zweiten Steuerraum 31 verschwindet damit, und die treibt dabei den Eintreibkolben 11 abwärts, wodurch Dichtmembran 25 hebt sich wieder an, so daß die Ruder Nagel 65 in ein Werkstück eingetrieben werden hestellung nach F i g. 1 erneut erhalten worden ist.
kann. Auch ohne ein Loslassen des Abzugshebels 89

Sobald der Eintreibkolben 11 seine untere End- 25 würde ein erneutes Aufsetzen der Vorrichtung und stellung (F i g. 3) erreicht hat, wird das Kolbenfutter damit ein erneutes Eindrücken der Tastzunge 103 57 am Dämpfungsglied 49 abgebremst. In dieser unte- einen neuen Einschlaghub hervorrufen. Dies bringt ren Endstellung kann die im Rückhubzylinderraum den Vorteil mit sich, daß die Vorrichtung durch kur-73 befindliche Druckluft durch eine Bohrung 121 in zes Anheben und Wiederabsenken in rascher Folge der Zylinderwand an einem aus einem Gummiring be- 3° ohne das Loslassen des Abzugshebels nacheinander stehenden Rückschlagventil 123 vorbei in einen Kanal Eintreibvorgänge vornehmen kann, bei denen die 125 einströmen. Über den Kanal 125 gelangt sie Vorrichtung quasi über das Werkstück hinweghopst, schließlich in den zweiten Steuerraum 31 ober- Es ist nur nötig, vor jedem weiteren Schlag die Vorhalb der Dichtmembran 25. Die Druckbeauf- richtung vom Werkstück abzuheben und wieder mit schlagung der oberen Dichtmembranfläche hat zur 35 ihrem eigenen Gewicht auf das Werkstück aufzuset-Folge, daß sich die Dichtmembran 25 abwärts ver- zen. Genauso ist es möglich, immer den Abzugshebel schiebt und an das obere Arbeitszylinderende 119 an- loszulassen und immer die Vorrichtung erst auf den legt. Durch diese Abwärtsbewegung hat sich auch der gewünschten Platz des Werkstückes aufzusetzen. Flansch 45 von der Dichtung 47 gelöst, und der Ar- Wird der Abzugshebel dann wieder angehoben, so erbeitszylinderhubraum 41 oberhalb der oberen Beauf- 40 folgt das Eintreiben eines neuen Nagels. Durch das schlagungsfläche 43 des oberen Kolbenteiles 13 ist Betätigen des Abzugshebels können die einzelnen über den Hohlraum 127 und den Kanal 129 zur At- Eintreibvorgänge zwar nicht so schnell aufeinandermosphäre hin geöffnet. Damit kann wieder die Druck- folgen, dafür lassen sich die Eintreibvorgänge jedoch differenz auf die Eintreibkolben wirken, und der Ein- genauer unter Kontrolle halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Steuerventileinrichtung für einen druckmittelbetriebenen Nagler, dessen Eintreibkolben infolge Differentialkolbenwirkung in seine Ausgangsstellung am oberen Totpunkt zurückführbar und mit einer Kolbenringfläche oberhalb eines an dieser Seite offenen Arbeitszylinderendes —welches über einen Ringspalt an einen Druckluftvorratsraum angrenzt— dicht an einem zum Eintreibkolben gleichachsig verschiebbaren Einlaßventilschließglied anlegbar ist, während ein mit dem Einlaßventilschließglied fest verbundenes Auslaßventilschließglied an seinen Ventilsitz dicht anschlägt, wobei innerhalb der Kolbenringfläche eine Kolbenvordruckkammer angeordnet ist, von der ein Steuerkanal zu einem Vorsteuerventil führt, das beim Betätigen zum Einleiten des Arbeitshubes den Druckmittelvorratsraum mit der Kolbenvordruckkammer verbindet; ferner mit Differenzflächen am Einlaßventilschließglied, von denen eine kleinere Fläche ständig mit dem Druckmittelvorratsraum verbunden und eine entgegengesetzt liegende größere Fläche einem an