-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der elektrischen
Schlagwerkzeuge und besonders auf das Nachrüsten einer modularen Steuerungsvorrichtung
an ein elektrisches Schlagwerkzeug und spezieller auf das Nachrüsten einer modularen
Steuerungsvorrichtung, die Zeitgebevorrichtungen und druckregelnde
Vorrichtungen zu elektrischen Schlagwerkzeugen aufnimmt.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Schlagwerkzeuge
(z. B. pneumatische, hydraulische, elektrische, etc.) sind im Stand
der Technik wohl bekannt. Schlagwerkzeuge erzeugen Kräfte auf
ein Werkstück
durch den wiederholten Schlag eines motorbetriebenen Hammers auf
einen Amboss, der mechanisch direkt oder indirekt verbunden ist, eine
Kraft auf ein Werkstück
auszuüben.
Einige Schlagwerkzeuge üben
lineare Kräfte
aus. Andere Schlagwerkzeuge üben
ein Drehmoment aus, das eine gedrehte Kraft darstellt.
-
Eine
Schwierigkeit bei gegenwärtigen Schlagwerkzeugen
ist, dass Kraft zu lange auf ein Werkstück ausgeübt werden kann. Die Anhäufung von
Schlägen
auf ein schon festgezogenes Werkstück kann einen Schaden verursachen.
Gegenwärtige
Schlagwerkzeuge schalten ab, wenn der Anwender händisch abschaltet. Z. B. löst in einem
pneumatischen Handwerkzeug wie einem Drehmomentschlüssel der
Anwender das Abzugsventil, um die Versorgung des Werkzeugmotors
mit komprimierter Luft abzuschalten. Die Menge der Schlagkräfte, die auf
das Werkstück
abgegeben werden, hängt
von den Reflexen und der Aufmerksamkeit des Werkzeuganwenders ab.
Während
irgendeiner Verzögerung
kann das Werkstück überdreht
und beschädigt werden.
-
Zusätzlich kann
der Anwender das Werkzeug bei einem höheren Luftdruck betreiben als
es ursprünglich
ausgelegt ist. D. h. der Anwender kann den Luftkompressor, der das
Werkzeug mit Luft versorgt, z. B. ohne irgendwelche luftregelnden
Mittel betreiben. Als Ergebnis erhält das Werkzeug höheren Luftdruck
als beabsichtigt, was letztlich zu an die Werkstücke angelegten Drehmomenten
führt,
die größer sind
als beabsichtigt.
-
Die
ebenfalls anhängige
Anmeldung der Anmelderin mit der Nummer 10/840 132, die am 6. Mai 2004
eingereicht wurde, die als Referenz einbezogen wird, offenbart unter
anderem eine Steuerungseinheit. Ein Teil der Steuerungseinheit oder
Steuerungsvorrichtung, eine Drehmoment-Zeitgebevorrichtung, ist
funktionsfähig,
die Zeitmenge zu begrenzen, in der ein Drehmoment angelegt wird,
nachdem der Anwender die Drehmomenterzeugung von einem Schlagwerkzeug
startet. Z. B. kann der Anwender den Abzug eines Schlagdrehmomentschlüssels drücken, um
die Drehmomenterzeugung zu starten. Die modulare Drehmoment-Zeitgebevorrichtung
ist derart konfiguriert, um mit einer besonderen Familie von elektrischen
Schlagwerkzeugen verwendet zu werden. Es ist wünschenswert, es Anwendern zu
ermöglichen,
die modulare Drehmoment-Zeitgebevorrichtung mit Werkzeugen, die
ursprünglich
nicht für
eine Kombination mit einer modularen Drehmoment-Zeitgebevorrichtung
hergestellt wurden, zu verwenden. Gleichermaßen kann die Steuerungsvorrichtung
weiterhin eine druckregelnde Einheit enthalten, wobei der maximale
Fluiddruck (z. B. Luftdruck), der an den Werkzeugmotor angelegt
wird, geregelt wird. Ebenfalls verhindert dieser Aspekt weiterhin
ein Anlegen einer überschüssigen und
ungeregelten Drehmomentmenge an ein Werkstück.
-
Letztlich
ist es wünschenswert,
es Anwendern zu ermöglichen,
die Steuerungsvorrichtung mit Werkzeugen zu verwenden, die vielleicht
ursprünglich
nicht hergestellt wurden, mit der Steuerungsvorrichtung kombiniert
zu werden. Folglich gibt es einen Bedarf auf dem Gebiet der Schlagwerkzeuge
für ein Produkt,
um mehr Kontrolle über
die Kräfte,
die letztlich auf ein Werkstück
mit einem Schlagwerkzeug ausgeübt
werden, durch das Begrenzen der Zeit der Drehmomentausübung und/oder
durch Regeln des Luftdruckes, der auf den Werkzeugmotor ausgeübt wird,
vorzusehen. Weiterhin gibt es einen Bedarf auf dem Gebiet der elektrischen
Schlagwerkzeuge, es einfach zu machen, die Steuerungsvorrichtung
mit vorhandenen Schlagwerkzeugen zu verwenden, sie anzubringen und
zu entfernen.
-
ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNG
-
Die
Erfindung weist Umbausätze
für Schlagwerkzeuge
auf. Die Umbausätze
passen modulare Steuerungsvorrichtungen Schlagwerkzeugen an, die vielleicht
ursprünglich
nicht hergestellt wurden, um modulare Steuerungsvorrichtungen aufzunehmen.
-
Eine
erster allgemeiner Aspekt der Erfindungen offenbart einen für ein betriebsfähiges Anbringen an
ein Schlagwerkzeug angepassten Umbausatz, wobei das Werkzeug einen
Motor, einen Griff und einen Abzug aufweist und wobei der Bausatz:
eine
modulare Steuerungsvorrichtung, wobei die modulare Steuerungsvorrichtung
einen Druckregler und eine Drehmomentbegrenzungs-Zeitgebeeinheit enthält.
-
Ein
zweiter allgemeiner Aspekt der Erfindungen offenbart ein pneumatisches
Werkzeug, welches enthält:
ein
Gehäuse;
einen
innerhalb des Gehäuses
enthaltenen Motor;
wenigstens einen an dem Gehäuse angebrachten Griff;
einen
mit dem Motor in Verbindung stehenden Abzug; und
einen eine
modulare Steuerungsvorrichtung aufweisenden Umbausatz, wobei die
modulare Steuerungsvorrichtung einen Druckregler und eine Drehmomentbegrenzungs-Zeitgebeeinheit
enthält.
-
Ein
dritter allgemeiner Aspekt der Erfindungen offenbart ein Herstellungsverfahren
eines für
die Verwendung mit einem pneumatischen Werkzeug angepassten Umbausatzes,
welches aufweist:
Vorsehen eines Umbausatzes, der eine modulare Steuerungsvorrichtung
aufweist, wobei die modulare Steuerungsvorrichtung einen Druckregler
und eine Drehmomentbegrenzungs-Zeitgebeeinheit enthält.
-
Das
vorhergehende und andere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden
und detaillierteren Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung offensichtlich.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Einige
der Ausführungsformen
dieser Erfindung werden im Einzelnen unter Bezug auf die folgenden
Figuren, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, beschrieben,
wobei:
-
1A eine
Schnittansicht einer Ausführungsform
eines zur Aufnahme einer modularen Steuerungsvorrichtung angepassten
Schlagwerkzeuges entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
1B eine
Schnittansicht einer Ausführungsform
einer modularen anwender-einstellbaren Steuerungsvorrichtung entsprechend
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
1C eine
Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform einer modularen
anwender-einstellbaren Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
1D eine
Schnittansicht einer anderen alternativen Ausführungsform einer modularen nicht-anwender-einstellbaren
Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
2 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Steuerungseinheit
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindungen darstellt;
-
3A–C eine
Schnittansicht einer Ausführungsform
eines Abschnitts einer Steuerungseinheit mit in verschiedenen Betriebsstellungen
gezeigten Regler- und Abschaltventilen entsprechend der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
4A eine
Schnittansicht einer Ausführungsform
einer Adapterplatte entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
4B eine
Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform einer Adapterplatte
entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
5A eine
Draufsicht einer Ausführungsform
einer Rückplatte
eines nachrüstbaren
Werkzeuges darstellt;
-
5B den
Adapter aus 4B, ausgerichtet auf 5A,
darstellt;
-
5C eine
Zwischenstückoberfläche einer modularen
Steuervorrichtung, ausgerichtet auf 5B, darstellt;
-
6 eine
Schnittansicht einer Ausführungsform
einer mit einem Adapter verbundenen modularen Steuerungsvorrichtung,
der einen Energiefluss zwischen einem Griff und einem Motor des Werkzeuges
abfängt,
darstellt;
-
7 eine
Schnittansicht einer Ausführungsform
einer speziell für
den Abfang des Energieflusses außerhalb des Werkzeuges angepassten modularen
Steuerungsvorrichtung zeigt;
-
8 eine
Schnittansicht einer Ausführungsform
einer modularen Steuerungsvorrichtung, die mit einem speziell für das Abfangen
des E nergieflusses außerhalb
des Werkzeuges angepassten Adapter verbunden ist, zeigt;
-
9 ein
Beispiel einer Ausführungsform
einer modularen Steuerungsvorrichtung, die mit einem Teil eines
D-Griff Werkzeuges verbunden ist, zeigt; und
-
10 eine
Schnittansicht einer Ausführungsform
einer modularen Steuerungsvorrichtung, die entfernt von dem Werkzeug
angeordnet ist, zeigt.
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Obwohl
bestimmte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ausführlich
gezeigt und beschrieben werden, sollte es zu verstehen sein, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen gemacht werden können, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.
Der Umfang der vorliegende Erfindung wird in keiner Weise auf die
Anzahl der dargestellten Komponenten, deren Materialien, deren Formen,
deren relative Anordnung, etc. begrenzt und sie sind lediglich als
ein Beispiel einer Ausführungsform
offenbart. Obwohl die Zeichnungen beabsichtigen, die vorliegende
Erfindung darzustellen, sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgerecht
gezeichnet.
-
Eine
Steuerungseinheit wird mit oder als Teil eines Schlagwerkzeuges
verwendet und berücksichtigt
die Zeitbegrenzung der Drehmomentausgabe sowie die Begrenzung des
Luftdruckes, der letztlich für den
Motor des Schlagwerkzeuges vorgesehen ist. Schlagwerkzeuge können verschiedene
Schlagwerkzeuge umfassen (z. B. pneumatische, hydraulische, elektrische,
etc.). Diese Steuerungseinheit sieht, wenn sie mit einem Schlagwerkzeug,
z. B. mit einem pneumatischen Schlagwerkzeug verwendet wird, eine
feste Dauer des Drehmoments von dem Luftmotor innerhalb des Werkzeuges
auf das Werkstück, wie
z. B. eine Mutter oder einen Bolzen, vor. Diese Steuerungseinheit
setzt ebenfalls effektiv eine Obergrenze, d. h. begrenzt, die maximale
Menge des Luftdruckes, der für
den Motor vorgesehen werden kann. Ein Motor, wie hierin definiert
und verwendet, ist irgendeine Vorrichtung für die Umwandlung eines ersten
Energieflusses in kinetische Energie. Z. B. wandelt ein Luftmotor
die Flussenergie eines sich ausdehnenden komprimierten Gases in
eine Drehbewegung einer mechanischen Antriebswelle um. Als ein weiteres
Beispiel wandelt ein elektrischer Motor einen elektrischen Strom
in die Drehbewegung einer mechanischen Antriebswelle um. Als noch
ein weiteres Beispiel bilden der Antriebskolben und die Ventile eines
Presslufthammers einen Motor, um die Energie eines sich ausdehnenden
komprimierten Fluides in eine geradlinige Bewegung einer mechanischen
Antriebswelle umzuwandeln. Als ein letztes Beispiel wandelt ein
hydraulischer Motor die kinetische Energie eines fließenden geringfügig komprimierbaren Fluides
(hydraulischer Fluid) in eine Drehbewegung einer mechanischen Antriebswelle
um. Die Antriebswelle wird in jeder Ausführungsform durch den Motor gedreht
und Werkzeuge für
das Arbeiten auf den Werkstücken
(Werkstückadapter)
sind mechanisch direkt oder indirekt zwischen die Antriebswelle
und das Werkstück
gekoppelt.
-
Die
Steuerungseinheit kann verschiede Bauformen annehmen. D. h., die
Steuerungseinheit kann in ein neues Werkzeug (z. B. innerhalb des
Gehäuses)
integriert werden. Umgekehrt kann die Steuerungseinheit eine modulare
Einheit sein, die an ein vorhandenes Werkzeug (z. B. an die Rückseite
des Gehäuses)
oder an ein neues Werkzeug angebracht wird. Dieses Anbringen kann
fest oder wieder abnehmbar gestaltet sein. Weiterhin kann die Steuerungseinheit
von dem Werkzeuggehäuse
selbst entfernt sein. In einer beliebigen Ausführungsform steht die Steuerungseinheit
in fluidischer Verbindung mit dem Werkzeugmotor.
-
Unter
Bezug auf 1A wird eine Ausführungsform
eines Schlagwerkzeuges 10 in einem vertikalen Schnitt durch
die Mittellinie des Werkzeuges 10 gezeigt. Das Werkzeug 10 weist
einen Griff 12 auf, der einen Kanal 50 für die Aufnahme
eines komprimierbaren Fluids durch einen Anschluss 52 an
dem Boden des Griffes 12 enthält. Ein Kanal ist ein abgegrenzter
Pfad für
den Fluss eines komprimierbaren Fluids. Kanäle können Rohre, Schläuche, in
einem Materialblock gebildete Bohrungen oder ähnliche Flussbeschränkungen
sein.
-
Ein
komprimierbares Fluid wie hierin definiert und verwendet, ist ein
Fluid mit einem Kompressionsmodul, der kleiner ist als der Kompressionsmodul
von Wasser. Komprimierbare Fluide mit niedrigen Kompressionsmodulen übertragen
Energie durch Umwandlung potentieller Energie ihres komprimierten Zustandes
in kinetische Energie eines sich ausdehnenden Fluids und dann in
kinetische Energie des Motorrotors. Natürliche Gase, wie z. B. Helium
und Stickstoff und gemischte Gase wie z. B. Luft, sind komprimierbare
Fluide mit niedrigen Kompressionsmodulen. Geringfügig komprimierbare
Fluide weisen hohe Kompressionsmodule auf und werden für die Kraftübertragung
verwendet. Hydraulische Fluide zum Beispiel weisen normalerweise
höhere
Kompressionsmodule auf. Beide Typen komprimierbarer Fluide können Energie
auf einen Motor übertragen.
-
Die Öffnung 52 ist
mit einem Anschlussstück 54 für die Verbindung
mit einer Versorgung mit einem komprimierten Fluid ausgestattet.
Die Versorgung mit einem komprimierbaren Fluid kann zum Beispiel
ein Schlauch mit komprimierter Luft sein, wie er in einer Autoreparaturwerkstätte an pneumatischen
Kraftwerkzeugen verwendet wird. Innerhalb des Kanals 50 ist
ein händisch
betriebenes Ventil 62, in 1A als
ein Abzugsventil 62 gezeigt, das es dem Werkzeuganwender
ermöglicht,
den Fluss des komprimierbaren Fluids durch den Kanal 50 zu
regulieren. Durch das Drücken
des Abzuges 60 ist das Ventil 62 geöffnet, wodurch das
komprimierbare Fluid in Richtung des Motors 14 des Werkzeuges 10 kanalisiert. Der
Kanal 50 erstreckt sich zu einer Rückplatte 70 des Werkzeuges,
wo der Kanal 50 an einer für die Aufnahme einer entsprechenden Öffnung 250 (siehe 1B)
in einen ersten Kanal 202 in einer Steuerungseinheit 600 auf
ein genaues Maß gebrachten und
geformten Öffnung 56 endet.
Daher ist der erste Kanal 202 der Einlasskanal.
-
Eine
Steuerungseinheit 600 ist eine erste Vorrichtung, die wenigstens
eine Funktion einer wenigstens zweiten Vorrichtung steuert. Darüber hinaus kann
eine Steuerungseinheit 600 derart modular sein, dass sie
als eine einzige physische Einheit (ein Modul) gehandhabt werden
kann. Das Modul weist einen hauptsächlich festen Block oder Körper auf,
in dem die Mechanismen gebildet sind, die die Steuerungsfunktionen
implementieren. Der Körper
kann aus einem einzigen Block gebildet sein oder kann aus einer
Mehrzahl von Unterblöcken
aufgebaut sein. Die Steuerungseinheit 600 kann in Beziehung mit
einer zweiten Vorrichtung gehandhabt werden, in der die Wechselwirkung
zwischen der Steuerungseinheit 600 und der zweiten Vorrichtung
zu einer Veränderung
der Arbeitsweise der zweiten Vorrichtung führt. Als einige Beispiele auf
dem Gebiet der Pneumatik kann eine Steuerungseinheit 600 den
Luftfluss zu einem Werkzeug 10 (eine zweite Vorrichtung) nach
einer festen oder anwender-gewählten
Zeit abschalten, kann die Richtung des Luftflusses oszillieren,
wie z. B. in einem Presslufthammer, kann eine Obergrenze für eine maximale
Druckmenge, die den Werkzeugmotor erreicht, setzen oder kann den
Luftdruck ändern,
der in die zweite Vorrichtung eintritt.
-
Die
Steuerungseinheit 600 in der in 1B gezeigten
Ausführungsform
ist derart gestaltet, dass sie wieder lösbar anbringbar an dem Werkzeug 10 ist.
Die Vorrichtung ist wieder lösbar
anbringbar, wenn die Verbindungen zwischen der Steuerungseinheit 600 und
dem Werkzeug 10 durch den Werkzeuganwender geöffnet oder
geschlossen werden können.
Die Anschlüsse
können
Bolzen, Klemmen, Klinken oder ähnliche
Bauelemente, die im Stand der Technik bekannt sind, sein. In einer
Ausführungsform können alle
Verbindungen durch eine einzige Bewegung der Anwenderhand geöffnet oder
geschlossen werden.
-
Es
sollte offensichtlich sein, dass alternative Aufbauten der Steuerungseinheit 600 ein
Teil und ein Paket der vorliegenden Erfindung sind. Zum Beispiel kann
die Steuerungseinheit 600 and dem Werkzeug 10 befestigt
sein. Alternativ kann die Steuerungseinheit 600 von dem
Werkzeug 10 entfernt sein, jedoch in fluidischer Verbindung
mit dem Motor 14 stehen. Weiterhin muss die Steuerungseinheit 600 nicht
modular sein, sondern kann stattdessen in ein oder in mehrere Teile
des Werkzeuges 10 (z. B. Gehäuse, Griff 12, etc.)
integriert sein.
-
Ebenso
ist an der Rückplatte 70 eine
für die Aufnahme
des komprimierten Fluids, das aus (siehe 1B) einer
Auslassöffnung 252 eines
zweiten Kanals 212 der Steuerungseinheit 600 abgeleitet
wird, auf eine Größe festgelegte
und geformte Öffnung 58 angeordnet.
Der zweite Kanal 212 ist der Auslasskanal 212.
Die Rückplatte 70 kann
z. B. die Rückplatte eines
pneumatischen Drehmomentschlüssels
Modell 749, der von der Firma Chicago Pneumatic Tool hergestellt
wurde, sein. In einer Ausführungsform
weist die Rückplatte 70 einen
vielleicht ein Motorlager innerhalb aufnehmenden zylindrischen Fortsatz 74 auf, der
als Ausrichtungsmechanismus für
die Ausrichtung der Steuerungseinheit 600 an dem Werkzeug 10 verwendet
wird.
-
Unter
Bezug auf 1A und 1B weist
in einer Ausführungsform
die Steuerungseinheit 600 eine Struktur 80 auf,
die eine für
die gleitende Aufnahme des zylindrischen Fortsatzes 74 der
Rückplatte 70 auf
eine Größe festgelegte
und geformte Aussparung 78 enthält. In einer Ausführungsform
kann die Rückplatte 70 weiterhin
einen Anordnungspassstift 72 aufweisen, der in der Größe festgelegt
und geformt ist, in die Aussparung 76 in der Steuerungseinheit 600 gleitend
aufgenommen zu werden. In einer wechselnden Ausführungsform können die
Aussparungen 76 und 78 in der Rückplatte 70 sein
und der zylindrische Fortsatz 74 und der Anordnungspassstift 72 können Teil
der Steuerungseinheit 600 sein. In einer anderen wechselnden
Ausführungsform
weist die Rückplatte 70 wenigstens
einen Anordnungsmechanismus und wenigstens eine Aussparung mit wenigstens
einer entsprechenden Aussparung und wenigstens einem entsprechenden
Anordnungsmechanismus, die in die Steuerungseinheit 600 integriert
sind, auf.
-
2 zeigt
eine Ausführungsform
einer Steuerungseinheit 600 in einer halbschematischen Ansicht.
Eine Ausführungsform
der Steuerungseinheit 600 enthält ein Abschaltventil 100,
das den Fluss 214 des komprimierbaren Fluides zu dem Motor
zu einem vorher bestimmten Zeitpunkt nach Beginn des Flusses des
komprimierbaren Fluids durch die Steuerungseinheit 600 abschalten
kann. Die Steuerungseinheit 600 enthält weiterhin ein Regelventil 500,
das den maximalen Fluiddruck, der letztlich für den Werkzeugmotor 14 vorgesehen
ist, begrenzt. In einer Ausführungsform
aus 2 fließt
das komprimierbare Fluid durch eine Einlassöffnung 250 in einen
ersten Kanal 202, durch das Regelventil 500, dann
durch einen Zwischenkanal 502, daraufhin durch das offengespannte
Abschaltventil 100, in und durch einen zweiten Kanal 212 und
wird aus einer Öffnung 252 in einen
Einlass 58 (1A) des Motors 14 des
Werkzeuges 10 abgeleitet.
-
Das
Regelventil 500 weist eine Ventilkammer 520, einen
Ventilkörper 514,
einen Spannungsmechanismus 516 und Dichtungen 518 auf.
Die Ventilkammer 520 weist Öffnungen 550, 558 für eine Mehrzahl
von Kanälen 202 und 502 auf.
Die erste Öffnung 550,
die mit dem Kanal 202 verbunden ist, ist höher entlang
der Außenseite
des Ventils 500 als die zweite Öffnung 558, die zu
dem Zwischenkanal 502 führt,
angeordnet. Der Ventilkörper 514,
der gleitend in die Ventilkammer 520 passt, weist wenigstens
einen Durchgang 530 auf. In der in 2 ge zeigten Ausführungsform
weist der Ventilkörper 514 einen Freiheitsgrad
einer translatorischen Bewegung auf. In dieser Ausführungsform
kann der Ventilkörper 514 einen
Freiheitsgrad einer Drehbewegung aufweisen, weil der Ventilkörper 514 Rotationssymmetrie
entlang seiner Längsachse
aufweist. Die Rotationssymmetrie des Ventilkörpers 514 verhindert
das Erfordernis für
den Ventilkörper 514,
eine spezifische Drehorientierung innerhalb der Ventilkammer 520,
während des
Betriebs, beizubehalten. Der Freiheitsgrad der Bewegung, die das
Ventil 500 öffnet
und schließt,
ist der betriebsbedingte Freiheitsgrad. In wechselnden Ausführungsformen
müssen
der Ventilkörper 514 und
die Ventilkammer 520 nicht rotationssymmetrisch sein. In
anderen wechselnden Ausführungsformen
arbeitet ein Ventil 500 durch drehendes anstatt translatorisches
Gleiten. Der Fachmann wird die Vorteile der Verkleinerung der Masse
des Ventilkörpers 514 innerhalb
der anderen Aufbaubeschränkungen realisieren.
-
Der
Spannungsmechanismus 516 ist jeder Mechanismus oder Kombination
von Mechanismen, die eine Kraft auf den Ventilkörper 514 in eine Richtung,
die auf den betriebsbedingten Freiheitsgrad der Bewegung des Ventilkörpers 514 ausgerichtet
ist, und über
wenigstens einen Teil des Bereiches der Ventilkörperbewegung 514 ausüben. Der
Spannmechanismus 516 ist typisch eine Feder kann aber auch ein
komprimierbares Fluid oder andere elastische Teile sein.
-
In
der Ausführungsform
aus 2 weist ein erstes Ende des Ventilkörpers 514 des
Regelventils 500 eine Erweiterung 508 auf. Die
Erweiterung 508 ist eine rotationssymmetrische Erweiterung
des Ventilkörpers 514 mit
einem einheitlichen und kleineren Durchmesser als der maximale Durchmesser
den Ventilkörpers 514.
Die Erweiterung 508 hat typischerweise eine vorher bestimmte
Länge.
Wenn der Ventilkörper 514 sich
in einer gespannten Position befindet, drückt die Erweiterung 508 gegen
ein Ende der Ventilkammer 520, wodurch eine Kammer 532 gebildet
wird. Die Kammer (oder Betätigungskammer) 532 kann
für eine
weitere Erweiterung der Ventilkammer 520 gehalten werden.
Das Ende der Oberfläche des
Ventilkörpers 514 ist
dem Druck des komprimierbaren Fluids ausgesetzt, das in der Kammer 532 über den
wenigstens einen Zugang 530 aufgenommen wird. Die Kammer 532 steht
in fluidischer Verbindung mit den Anschlüssen 550, 558 und
der Ventilkammer 520 über
die Durchgänge 530.
Folglich tritt, wenn das Fluid über
den ersten Kanal 202 durch den Anschluss 550 eintritt,
es weiter durch den Durchgang 530 in die Kammer 532 ein.
Der sich in der Kammer 532 anstauende Druck des Fluids übt eine
Kraft auf die Endfläche
des Ventilkörpers 514 und
auf die Erweiterung 508 des Ventilkörpers 514 und dadurch
auf den Ventilkörper 514 selbst
aus. Dieser ausgeübte
Druck wirkt der durch die Feder 516 vorgesehenen Spannung
entgegen.
-
Das
Regelventil 500 enthält
weiterhin eine Entlüftung 561,
die eine Öffnung
zum atmosphärischen
Druck darstellt. Die Entlüftung 561 steht
in konstanter fluidischer Verbindung mit der Ventilkammer 520.
Daher wird, wenn das Fluid in die Ventilkammer 520 und
letztlich in die Betätigungskammer 532 eintritt,
genug Fluiddruck aufgebaut, um der Spannung der Feder 516 entgegenzuwirken.
Wenn der Fluiddruck innerhalb der Antriebskammer 532 die Kraft
der Feder 516 übersteigt,
bewegt sich der Ventilkörper 514,
so dass die Öffnung 550 geschlossen ist,
wobei der Fluss des Fluids aus dem Kanal 202 durch das
Regelventil 500 effektiv geschlossen wird. Jedoch bleibt,
wegen der versetzten Beziehung zwischen Öffnung 550 und Öffnung 558,
wenn der Ventilkörper 514 sich
bewegt, die Öffnung 550 zu
schließen,
die Öffnung 558 zu
dem Zwischenkanal 502 offen, wodurch es dem Fluiddruck
ermöglicht
wird, sich aus der Kammer 532, dem Durchgang 530 und
der Ventilkammer 520 abzubauen. Weiterhin wird, weil das
Regelventil 500 mit einer Entlüftung 561 vorgesehen
ist, jeder auf die Federseite des Ventilkörpers 514 aufgebaute
fluidische Druck letztlich über
die Entlüftung 561 abge baut.
Nach diesem Ausgang des fluidischen Drucks aus der Öffnung 558,
wird der Ventilkörper 514 auf
die offene Position aufgrund der Spannung der Feder 516 zurückgesetzt.
Das ständige Öffnen (siehe 3A),
Schließen
des Regelventils für
einströmendes
Fluid aus dem Kanal 202, während gleichzeitig der Fluiddruck
innerhalb des Ventils 500 (siehe 3B) abgeleitet
wird und das darauffolgende Zurückstellen/Wiederöffnen des
Ventils 500 (siehe 3C) ist
das, was es dem Regelventil 500 erlaubt, nach einem festgelegten
maximalen Fluiddruck, der letztlich für den Motor 14 vorgesehen
ist, konstant „zu
jagen". Daher wird,
sollte der zu dem Regulierventil 500 geschickte Fluiddruck
den maximalen Druck des Ventils 500 übersteigen, der Ventilkörper kontinuierlich öffnen und
schließen,
wodurch es als eine regelnde Vorrichtung agiert, derart, dass es
nicht zulässt,
dass der Fluidfluss über
dem bestimmten oder maximalen Druck des Ventils 500, der den
Werkzeugmotor 14 erreichen soll, liegt.
-
Auf
diese Art und Weise dient das Regelventil 500 dazu, den
Fluss des Fluids aus dem Kanal 202 zu dem Zwischenkanal 502 und
letztlich zu dem Motor 14 konstant zu regeln. Die Höhe des Fluiddrucks, bei
dem das Regelventil 500 arbeitet, kann eine Funktion vieler
Elemente sein, die die Größe der Feder 516 und
den Bereich des Gesichts des Ventilkörpers 514, das die
Betätigungskammer 532 anschaut, enthält. Zum
Beispiel kann das Regelventil 500 derart entworfen sein,
dass der Luftdruck, der letztlich zu dem Motor 14 läuft, maximal
90 psi ist. D. h., sollte der Luftdruck, der in dem ersten Kanal 202 vorgesehen
ist, z. B. 125 psi sein, würde
das Regelventil 500 automatisch und effektiv den Luftdruck,
der das Regelventil 500 über den Zwischenkanal 502 verlassen würde, auf
nicht mehr als 90 psi begrenzen oder reduzieren. Der Ventilkörper 514 würde systematisch wie
erfordert öffnen
und schließen,
um zu verhindern, dass ein Luftfluss überhalb 90 psi den Werkzeugmotor 14 erreicht.
Ebenso würde,
wenn z. B. der auf den ersten Kanal 202 vorgesehene Fluiddruck
nur 75 psi wäre,
dieses gleiche „90
psi Begrenzungs" Regelventil 500 niemals
ein Luftdruck erreichen, der genügend
hoch wäre,
um die Federspannung 516 zu überwinden und daher würde dieses
konstant offenbleiben.
-
Der
Zwischenkanal 502 führt
von der Öffnung 558 des
Regelventils 500 zu der Öffnung 150 des Abschaltventils 100.
Zusätzlich
gibt es, ausgehend von dem Zwischenkanal 502 zu dem Abschaltventil 100,
noch einen Kanal 204, der als ein „Leitungszweig"- oder „Verriegelungskanal" 204 bezeichnet
wird. Der Verriegelungskanal 204 ist mit dem Abschaltventil 100 an
der Öffnung 152 verbunden.
-
Das
Abschaltventil 100 enthält
eine Ventilkammer 120, einen Ventilkörper 114, einen Spannungsmechanismus 116 und
Dichtungen 110 und 118. Die Ventilkammer 120 weist Öffnungen 150, 152, 154, 156, 157, 158 zu
einer Mehrzahl von Kanälen 502, 204, 208, 209, 210 und 212 auf.
Der Ventilkörper 114 passt
gleitend in die Ventilkammer 120. In der Ausführungsform,
die in 2 gezeigt ist, besitzt der Ventilkörper 114 einen
Freiheitsgrad einer translatorischen Bewegung. In dieser Ausführungsform kann
der Ventilkörper 114 ebenso
einen Freiheitsgrad in einer Drehbewegung aufweisen, weil der Ventilkörper 114 um
seine Längsachse
rotationssymmetrisch ist. Die Rotationssymmetrie des Ventilkörpers 114 vermeidet
die Notwendigkeit für
den Ventilkörper 114,
in einer spezifischen Drehorientierung innerhalb des Ventilkörpers 120 während des
Betriebes zu bleiben. Der Freiheitsgrad der Bewegung, die das Ventil 100 öffnet und
schließt
ist der betriebsbedingte Freiheitsgrad. In wechselnden Ausführungsformen
können
der Ventilkörper 114 und
die Ventilkammer 120 nicht rotationssymmetrisch sein. In
anderen wechselnden Ausführungsformen
arbeitet das Ventil 100 mit rotationsmäßigem anstatt mit translatorischem Gleiten.
Fachmänner
realisieren die Vorteile der Verkleinerung der Masse des Ventilkörpers 114 innerhalb
anderer Aufbaubeschränkungen.
-
Der
Spannmechanismus 116 ist irgendein Mechanismus oder eine
Kombination von Mechanismen, die eine Kraft auf die Ventilkammer 114 in
eine Richtung, die auf den betriebsbedingten Freiheitsgrad der Bewegung
des Ventilkörpers 114 ausgerichtet
ist, und wenigstens über
einen Teil des Bereichs der Bewegung des Ventilkörpers 114 ausüben. Der Spannmechanismus
ist typischerweise eine Feder, kann aber auch ein komprimierbares
Fluid oder andere elastische Teile sein.
-
In
der Ausführungsform
aus 2 weist ein erstes Ende des Ventilkörpers 114 des
Abschaltventils 100 einen Poppit-teil auf. Der Poppteil 108 ist
eine rotationssymmetrische Erweiterung des Ventilkörpers 114 mit
einem einheitlichen und kleineren Durchmesser als der maximale Durchmesser
des Ventilkörpers 114.
Der Poppit-teil 108 weist eine vorher bestimmte Länge 112 auf.
Wenn der Ventilkörper 114 in
seiner gespannten Position ist, ist der Poppit-teil 108 gleitend
in einem entsprechenden verengten Teil 102 der Ventilkammer 120 aufgenommen. Der
verengte Teil 102 der Ventilkammer 120 kann länger hergestellt
sein als der Poppit-teil 108 des Ventilkörpers 114,
um eine Kammer 104 für
die Aufnahme eines komprimierbaren Fluids aus dem Behälter 400 zu
bilden. Der Behälter 400 ist
ein Hohlraum für
die Ansammlung eines komprimierbaren Fluids. Die Aufnahmekammer
(oder Betätigungskammer) 104 kann
für eine
weitere Erweiterung der Ventilkammer 120 gehalten werden.
In einer wechselnden Ausführungsform
kann die Aufnahmekammer 104 größer als der Durchmesser des
Poppit-teils 108 des Ventilkörpers 114 sein. In
einer weiteren Ausführungsform
kann die Aufnahmekammer 104 eine Erweiterung des fünften Kanals 208 sein,
der den Sammelbehälter 400 mit
dem Poppit-ende oder dem gespannten Ende der Ventilkammer 120 verbindet.
In einer noch anderen Ausführungsform
gibt es keine diskrete Aufnahmekammer 104, da der enge Poppitteil
der Ventilkammer 120 ein direkter Anschluss an den Sammelbehälter 400 ist.
Die Endoberfläche 106 des
Poppit-teils 108 ist dem Druck des komprimierbaren Fluids
ausgesetzt, das in der Aufnahmekammer 104 aufgenommen sein
kann. Der Druck des Fluids in dem Sammelbehälter 400 übt eine
Kraft auf die Endoberfläche 106 des
Poppit-teils 108 des Ventilkörpers 114 und dadurch
auf den Ventilkörper 114 selbst
aus. Die Aufnahmekammer 104 kann als eine ausdehnbare und
zusammendrückbare Kammer,
die eine bewegbare Wand aufweist, betrachtet werden, wobei die bewegbare
Wand die Endoberfläche 106 des
Poppit-teils 108 des Ventilkörpers 114 ist. In
einer Ausführungsform,
in der das Ventil mit einer Rotation arbeitet, kann die Betätigungskammer 104 vollständig von
der Hauptventilkammer getrennt sein.
-
Der
Druck des komprimierbaren Fluides in dem Sammelbehälter 400 hängt zu einem
gegebenen Zeitpunkt in dem ersten Beispiel von der Flussrate in
den Sammelbehälter 400 ab.
Die Flussrate wird über
eine Messvorrichtung 300 gesteuert. Das Messbauelement 300 kann
entweder fest oder anwender-einstellbar sein. Zum Beispiel kann
die Messvorrichtung 300 eine feste Öffnung, wie in 1D dargestellt,
die die Flussrate auf eine feste, vorher bestimmte Menge steuert,
die von den Attributen (z. B. Größe, Durchmesser,
Konfiguration, Material, etc.) der festen Öffnung 300 abhängt, sein.
In dieser Art der Ausführungsform
kann der Anwender die Flussrate der Messvorrichtung 300 nicht
einstellen. Alternativ kann das Messbauelement 300 ein
Bauelement sein, das es dem Anwender erlaubt, die Flussrate vielleicht
mit bestimmten Parametern einzustellen und zu definieren. Eine Ausführungsform
eines Messbauelementes 300, das die Einstellung eines Anwenders
erlaubt, ist ein Nadelventil 300 (siehe z. B. 1B, 1C und 2).
Das Nadelventil 300 enthält einen Nadelventilsitz 304 innerhalb
eines dritten Kanals 206, einen Nadelventilkörper 302 und eine
anwender-erreichbare
Verlängerung
des Nadelventils 306. Der Nadelventilsitz 304 enthält einen
Kanalteil, der konzentrisch auf den Nadelventilkörper 302 kegelig zugespitzt
ist, ein Wellenlager, um den Schaft des Nadelventilkörpers 302 zu
halten und eine Dichtung, um eine Undichtigkeit durch das Wellenlager
zu verhindern. Der dritte Kanal ist der Sammelbehältereinlasskanal.
In einer Ausführungsform
ist die Gewindeverlängerung 306 in
den Gewindeteil 308 des dritten Kanals 206 geschraubt.
In einer wechselnden Ausführungsform
ist die Verlängerung 306 mit
einem Sperrmechanismus vorgesehen z. B.: eine Feststellschraube,
um zu verhindern, dass durch den Betrieb des Werkzeuges verursachte
Vibrationen die Einstellung ändern.
Der Anwender wählt
die Zeitmenge zwischen der Einführung
des komprimierbaren Fluids in die Öffnung 250 (z. B.
beim Drücken
des Abzuges 60 (1A)) und
dem Schließen
des Poppit-ventils 100 durch Einstellen des Nadelventils 300 aus.
Je höher
die Flussrate, desto schneller erreicht der Sammelbehälter 400 einen
Druck, der hoch genug ist, um das Abschaltventil 100 zu
schließen.
-
Unter
jetzigem Bezug auf 3A–3C beginnt
zu einem Zeitpunkt im Betriebszyklus, in dem der Druck des komprimierbaren
Fluides in der Aufnahmekammer 104 mehr Kraft auf den Ventilkörper 114 ausübt als der
Spannungsmechanismus 116, der Ventilkörper 114 sich gegen
die Spannung (3A) zu bewegen. Bei oder nahe
der Grenze zwischen dem Poppit-Aufnahmeteil 102 der Ventilkammer 120 und
der zurückbleibenden
Ventilkammer 120 weist die Ventilkammer eine Dichtung 110 auf.
Die Dichtung 110 verhindert eine Druckundichtigkeit von
der Aufnahmekammer 104 in die zurückbleibende Ventilkammer 120,
während
sich der Ventilkörper 114 gegen
die Spannung um eine vorher bestimmte Länge 112 des Poppit-teils 108 bewegt.
Der Ventilkörper 114 bewegt
sich gegen die Spannung durch die auf die Endoberfläche 106 des
Poppit-teils 108 von dem komprimierbaren Fluid aus dem
Sammelbehälter 400 ausgeübte Kraft,
wenn es die Aufnahmekammer 104 erreicht. Wie in 3B gezeigt,
wird, wenn der Ventilkörper 114 sich
gegen die Spannung mehr als eine vorbestimmte Länge 112 des Poppit- teils 108 bewegt,
die Dichtung 110 umgangen, womit der ganze durch den Querschnitt
des Ventilkörpers 114 festgelegte
Bereich dem Druck aus dem Sammelbehälter 400 durch die
Aufnahmekammer 104 hindurch ausgesetzt wird. Der gleiche
Druck auf den vergrößerten Bereich
erzeugt einen steilen Anstieg der Gegen-Spannungskraft, wodurch
der Ventilkörper
in die gegengespannte (geschlossene) Position (3C) geschlagen
wird. Der Ventilkörper
weist einen Kanal auf, durch den das komprimierbare Fluid 214 von dem
Zwischenkanal 502 zu dem zweiten Kanal 212, wenn
das Ventil 100 offen ist (3A), fließt. Dieser Kanal
ist breiter hergestellt als die Ventilkammeröffnungen 150 und 158 (2)
zu dem Zwischenkanal 502 und dem zweiten Kanal 212,
so dass der Fluss 214 durch das Ventil 100 unbeeinflusst
durch die anfängliche
Gegenspannungsbewegung über
die vorher bestimmte Länge 112 des
Poppit-teils 108 (3A–3B)
ist. Somit passiert aus der Sicht des Fluidflusses 214 durch
das Ventil 100 nichts bis der Ventilkörpers 114 zuschlägt (sich
verschließt) (3C).
-
Wenn
das Ventil 100 schließt
(3C) sind Öffnung 152 und
die Entlüftungsöffnung 157 dem Teilbereich
der Ventilkammer 120 an dem gespannten Ende der Ventilkammer 120 ausgesetzt
(geöffnet).
Das gespannte Ende der Ventilkammer 120 ist das Ende der
Ventilkammer 120, an dem die Ventilkörper bleibt, wenn die durch
den Spannungsmechanismus 116 ausgeübte Kraft wie in 3A gezeigt vorherrscht.
Wenn der Ventilkörper 114 in
einer gespannten Position oder innerhalb einer vorher bestimmten
Poppit-teil-Länge 112 der
gespannten Position war, sind die Öffnung 152 und die
Entlüftungsöffnung 157 durch
die Oberflächen
des Ventilkörpers 114 geschlossen.
Die Entlüftungsöffnung 156 ist
immer offen, ungeachtet der Position des Ventilkörpers 114. Wenn der
Ventilkörper 114 sich
in die nicht-gespannte Position bewegt, wie in 3C gezeigt, öffnen sich
die Öffnung 152 und
die Entlüftungsöffnung 157. Öffnung 152 erhält komprimierbares
Fluid aus dem Verrie gelungskanal 204. Der Verriegelungskanal 204 verbindet
den Zwischenkanal 502 (der Fluideinlasskanal, 2)
mit der Ventilkammer 120, wenn der Ventilkörper 114 in
der nicht-gespannten Position (3C) ist.
Das komprimierbare Fluid aus dem Verriegelungskanal 204 liefert
genügend
Druck, um das Ventil 100 in der nicht-gespannten Position „zu verriegeln". Der Belüftungsanschluss 157 ist
immer offen, wodurch die Ventilkammer belüftet wird, wenn der Ventilkörper in
der nicht-gespannten
Position ist. Folglich lässt,
wenn der Anwender aufhört
den Abzug 60 des Werkzeuges 14 zu ziehen, die
Konfiguration der Öffnung 152 und
der Belüftungsöffnung 157 das Entleeren
jeglichen Fluides und Fluiddruckes aus dem Sammelbehälter 400 zur
Atmosphäre
zu. Der Fluidfluss aus dem Ventil 100 und dem Sammelbehälter 400 ist
durch Pfeil 222 bezeichnet. Dieser Verriegelungskanal 204 erlaubt
dadurch nach dem Aufhören
des Ziehens des Abzugs 60 dem Ventilkörper 140 in die gespannte
oder offene Position (siehe 3A) zurückzukehren.
-
Die
andere Belüftungsöffnung 156 in
der Ventilkammer 120, die immer offen ist, verhindert von der
Federseite des Ventilkörpers 114 aus
aufgebauten überhöhten Fluiddruck.
Die Entlüftungsöffnung 156 entlädt komprimiertes
Fluid in den Belüftungskanal 210.
Der Belüftungskanal 210 führt in dem
Fall einer pneumatischen Vorrichtung an die Luft oder in dem Fall
eines komprimierbaren Fluids, das nicht normalerweise gegenüber Atmosphäre abgelassen wird
wie z. B. hydraulisches Fluid oder Trockenstickstoff, zu einer Rückleitung.
In einer beliebigen Ausführungsform
verhindert der Belüftungskanal 209, dass
sich komprimierbares Fluid 222 und 224 und sein überhöhter Druck
aus der Ventilkammer 120 und dem Sammelbehälter 400 (2)
durch den fünften Kanal 208 und
die Aufnahmekammer 104 ausbreitet. Der Entlüftungskanal 209 ist
genügend
eng verglichen mit dem Verriegelungskanal 204, der das
Ventil 100 verriegelt hält
solange wie komprimierbares Fluid, das abgeführt wird, im Druck den Druck,
der die Spannungsfeder 116 anspannt, übersteigt. Jedoch leitet, wenn
die Versorgung mit komprimierbarem Fluid abgeschaltet wird wie z.
B. beim Lösen
des Abzuges 60 (1A) in
der vorliegenden Ausführungsform,
der Entlüftungskanal 209 den
Druck aus der Ventilkammer 120 und dem Sammelbehälter 400 ab, wodurch
die Spannungskraft auf den Ventilkörper 114 wieder vorherrscht
und den Ventilkörper 114 zurück auf seine
gespannte Position (3A) bewegen kann.
-
Wie
in den 3A–C gezeigt, sind das Regelventil 500 und
das Abschaltventil 100 in verschiedenen Stellungen gezeigt.
-
In 3A ist
der Fluidfluss durch beide Ventile 500, 100 angemessen
und erreicht den Motor 14 über den ersten Kanal 202,
den Zwischenkanal 502 und den Kanal 212. 3B stellt
dar, wie der Ventilkörper 514 in
dem Regelventil 500 aufgrund des überhöhten Luftdrucks, der von dem
ersten Kanal 202 geliefert wird, geschlossen ist. Ähnlich zeigt 3C wie
das Regelventil 500 aufgrund des Entlüftens des überhöhten Luftdruckes über den
Zwischenkanal 502 wieder offen ist und wie es der Luft gestattet
wird, zu dem Abschaltventil 100 fortzuschreiten (und dahinter
zu dem Werkzeugmotor 14 in 3A und 3B).
-
Der
Spannungsmechanismus 116 kann eine Feder sein. An dem nicht-gespannten
Ende der Ventilkammer 120 bildet ein O-Ring 118 einen
Dämpfer für den Ventilkörper 114,
wenn er geschlossen ist. In einer Ausführungsform kann der O-Ring 180 ebenso zur
Dichtung der Abzweigstelle zwischen einem Teil der Steuerungseinheit 600 (1B),
die das meiste der Ventilkammer 120 enthält und einem
zweiten das nicht-gespannte Ende der Ventilkammer 120 bildenden
Teil beitragen. In der Ausführungsform
von 3A–C
weist das nicht-gespannte Ende des Ventilkörpers 114 eine Vertiefung
für die
Aufnahme des einen Endes der Schraubenfeder 116 auf. Die
Vertiefung unterstützt
die Beibehaltung der Ausrichtung der Feder 116 während des
Betriebs.
-
Unter
Rückbezug
auf 2 weist der erste Kanal 202 ebenso eine Öffnung 160 in
einen dritten Kanal 206 auf. Der dritte Kanal 206 sieht
beschränkten
Fluss des komprimierbaren Fluides aus dem ersten Kanal 202 zu
dem Sammelbehälter 400 vor.
In der Ausführungsform
aus 2 ist die Flussbegrenzung eine variable Flussbegrenzung,
wobei die Höhe der
Flussbegrenzung durch eine Stellung eines anwender-einstellbaren Nadelventils 300 bestimmt wird.
Eine alternative Ausführungsform
enthält
eine feste Öffnung
anstelle eines anwender-einstellbaren Nadelventils 300.
Komprimierbares Fluid aus dem dritten Kanal 206 fließt durch
die Flussbegrenzung in einen Sammelbehälter 400. Der Sammelbehälter 400 sammelt
komprimierbares Fluid, wobei der Druck innerhalb des Sammelbehälters 400 ansteigt,
an. Der Sammelbehälter 400 weist
einen Auslass durch einen fünften
Kanal 208 auf, der zu dem Aufnahmekammerteil 104 der
Ventilkammer 120 führt.
Der Druck in der Aufnahmekammer 104 übt eine Kraft auf eine Endoberfläche 106 des
Poppit-teils 108 des Ventilkörpers 114 aus. Die
druckabgeleitete Kraft wirkt der Spannkraft auf den Ventilkörper 114 entgegen.
-
Das
Maß, mit
dem sich der Sammelbehälter mit
komprimierbarem Fluid füllt,
wird durch die Flussbeschränkung
festgelegt. Je mehr das Nadelventil geschlossen ist, desto länger braucht
der Sammelbehälter 400 ausreichend
Fluid anzusammeln, um genug Druck zu erzeugen, um genug Kraft auszuüben, die
Spannkraft auf den Ventilkörper 114 zu überwinden.
Somit bestimmt die Nadelventilposition 300 die Zeitmenge
zwischen dem Beginn des Einflusses des Fluids (wenn der Anwender
den Abzug 60 (1A) auf einem pneumatischen
Drehmomentschlüssel
z. B. drückt)
und der Verriegelung des Ventils 100, das den Motor 14 des
Werkzeuges 10 abschaltet. Zusätzlich, um verschwendete Energie
zu minimieren und um Überdrehungszustände durch
zeitbegrenzenden Werkzeugbetrieb zu vermeiden, kann die Nadelventileinstellung 300 verwendet
werden, um unvermeidbare Veränderungen
der Eigenschaf ten der Ventilfeder 116 über die Lebensdauer des Werkzeuges 10 zu kompensieren. Ähnlich kann
das Nadelventil 300 eingestellt werden, um verschiedene
Zeiten für
verschiedene Arbeitssituationen vorzusehen. Zum Beispiel würde das
Befestigen eines 8 Inch langen Bolzens mehr Zeit in Anspruch nehmen
als das Befestigen eines 1 Inch langen Bolzens.
-
Unter
nochmaligem Bezug auf 1A und 1B sind
das Ventil 100, das Nadelventil 300 und die Kanäle 202, 204, 206, 208, 212 und 502 innerhalb einer
modularen Struktur 80 enthalten, die derart entworfen ist,
dass sie mit einem Werkzeug 10 ausgerichtet und abnehmbar
an dem Werkzeug 10 angebracht ist. Die Ausrichtungsmechanismen 72, 74, 76 und 78 enthalten
Mittel, um sicherzustellen, dass die Einlassöffnung 250 und die
Auslassöffnung 252 der Steuerungseinheit 600 der
Fluidversorgungsöffnung 56 bzw.
der Motoreinlassöffnung 58 des
Werkzeuges 10 entsprechen. In einer Ausführungsform
weist die Rückplatte 70 des
Werkzeuges 10 einen zylindrischen Fortsatz 74 auf,
der in eine entsprechende Vertiefung 78 in der Steuerungseinheit 600 passt.
Die Rückplatte 70 ist
weiterhin mit wenigstens einer asymmetrisch angeordneten Stange 72 ausgestattet, die
dem wenigstens einen Loch 76 in der Steuerungseinheit 600 entspricht.
Die Stäbe 72 sind
asymmetrisch angeordnet, so dass es nur eine Ausrichtung der Steuerungseinheit 600 gibt,
die es zulässt, dass
die Vorrichtung 600 auf dem Werkzeug 10 aufgenommen
wird. Diese Orientierung ist die Orientierung, bei der die Öffnungen
der Vorrichtung 250 und 252 und das Werkzeug einwandfrei
abgeglichen sind. Der Befestigungsmechanismus kann so einfach wie
ein Bolzen durch die Steuerungseinheit in eine Gewindebohrung in
dem Werkzeug sein. Der Fachmann auf dem Gebiet der Werkzeugherstellung
wird Kenntnis verschiedener Wege für die Befestigung haben. Die
Anforderungen für
den Befestigungsmechanismus sind die, dass er eine Versiegelung
gegenüber
einer Undichtigkeit des komprimierbaren Fluides erzeugt und, dass
er wieder verwendbar ist.
-
In
einer speziellen Ausführungsform
ist eine Steuerungseinheit 600 mit einem Griff 12 zusammengefasst,
der ein Abzugventil 62 und 60 und einen damit
in Zusammenhang stehenden Kanal 50, Öffnung 52 und ein
Anschlussstück 54 enthält. In dieser
Ausführungsform
sind der Motor 14 und Elemente eines Antriebes von einer
Antriebswelle des Motors 14 zu einem Auslassanschlussstück modular
und lösbar
an dem integrierten Griff 12 und dem Steuerungsbauelement 600 angebracht.
Diese Ausführungsform sieht
vor, dass alle den Energiefluss des Motors 14 steuernden
Elemente in einem Modul sind. In einer alternativen Ausführungsform
kann die Steuerungseinheit 600, die in ein einziges oder
mehrere Teile des Werkzeuges 10 integriert ist, nicht modular
sein.
-
Unter
Bezug auf 1C kann der Körper einer
Ausführungsform
der Steuerungseinheit 600 aus zwei oder mehreren Blöcken (ebenso
Teile oder Unterblöcke
genannt) 82 und 84 hergestellt sein. In einer
Ausführungsform
ist der erste Block 84 bearbeitet, die Ventilkammer 120 (2),
den Sammelbehälter 400,
die Ausrichtungslöcher 76 und 78,
die Befestigungsmechanismen, die Einlass- und Auslassöffnungen 250 und 252 und
alle Kanäle
bis auf den dritten Kanal 206 zu enthalten. Alle Merkmale
des ersten Blockes 84 können
durch Bohren und Bearbeiten gebildet werden. Der zweite Block 82 enthält den dritten
Kanal 206 und das Nadelventil 300. Der dritte
Kanal 206 kann durch Bohren und Bearbeiten gebildet sein.
Bei Montage werden die Feder 116 und die Dämpferdichtung 118 vor
dem Ventilkörper 114 und
ein ringförmiges
Kammerende 180 mit der Poppit-dichtung 110 nach
dem Ventilkörper 114 eingesetzt.
Das ringförmige
Kammerende 180 bildet die Aufnahmekammer 104 und
die Ventilkammerverlängerung 102.
Der Einbau des Nadelventils 300 benötigt wenigstens eine Dichtung
(nicht gezeigt). Die Montage der zwei Blöcke 82 und 84 schließt die Ventilkammer 120 und den
Sammelbehälter 400.
Die Blöcke 82 und 84 können zusammengeschraubt oder
mit dauerhaften Mitteln, z. B. einer Schweißung, aneinander befestigt
werden. Eine wieder lösbare Montage
(Schrauben) wird normalerweise bevorzugt, weil sie die Wartung und
die Modernisierung des Ventils 100 ermöglicht.
-
Eine
bestimmte modulare Steuerungsvorrichtung wird mit oder als Teil
eines Schlagwerkzeuges verwendet und erlaubt in besonderen Ausführungsformen
das Zeitbegrenzen der Drehmomentausgabe und begrenzt die Höhe des Flussdruckes, der
auf den Motor des Werkzeuges ausgeübt wird. Schlagwerkzeuge können verschiedene
Schlagwerkzeuge (z. B. pneumatische, hydraulische, elektrische,
etc.) sein. Die exemplarische modulare Steuerungsvorrichtung, die
hier gezeigt wird, sieht, wenn sie mit einem Schlagwerkzeug verwendet
wird, z. B. einem pneumatischen Schlagwerkzeug, eine feste Drehmomentdauer
von dem Luftmotor innerhalb des Werkzeuges auf ein Werkstück, wie
z. B. eine Mutter oder eine Schraube, vor. Die modulare Steuerungsvorrichtung,
die hierin gezeigt ist, maximiert weiterhin, d. h. setzt eine vorher
bestimmte Obergrenze der Höhe
des Fluiddruckes fest, der für
den Luftmotor vorgesehen ist.
-
Ein
Motor, wie er hierin definiert und verwendet, wird ist irgendeine
Vorrichtung für
die Umwandlung einer ersten Energie in kinetische Energie. Zum Beispiel
wandelt ein Luftmotor die Energie eines sich ausdehnenden komprimierten
Gases in eine Drehbewegung einer mechanischen Antriebswelle um.
Als ein weiteres Beispiel wandelt ein Elektromotor Elektrizität in eine
Drehbewegung einer mechanischen Antriebswelle um. Als noch ein weiteres
Beispiel bilden der Antriebskolben und die Ventile eines Presslufthammers
einen Motor, um die Energie eines sich ausdehnenden komprimierten
Fluides in eine lineare Bewegung einer mechanischen Antriebswelle
umzuwandeln. Als ein letztes Beispiel wandelt ein hydraulischer
Motor die kinetische Energie eines fließenden wenig komprimierbaren
Fluides (hydraulischer Fluid) in eine Drehbewegung einer mechanischen
Antriebswelle um. Die Antriebswelle in jeder Ausführungsform
wird durch einen Motor gedreht und Hilfsmittel für das Arbeiten auf Werkstücken (Werkstückadapter)
sind mechanisch direkt oder indirekt zwischen der Antriebswelle
und dem Werkstück
gekoppelt.
-
Unter
jetzigem Bezug auf 1A ist eine Ausführungsform
eines Schlagwerkzeuges 10 in einem vertikalen Schnitt durch
die Mittellinie des Werkzeuges 10 gezeigt. Das Werkzeug 10 weist
einen Griff 12 auf, der einen Kanal 50 für die Aufnahme
eines komprimierbaren Fluids durch die Öffnung 52 an dem Boden
des Griffes 12 enthält.
Ein Kanal besteht aus einem abgegrenzten Pfad für den Fluss eines komprimierbaren
Fluids. Kanäle
können
Rohre, Schläuche,
in dem Materialblock gebildete Bohrungen oder ähnliche Flussbegrenzungen sein.
Kanäle können Kopplungen
enthalten. In einigen bestimmten Ausführungsformen können Kanäle Ventile
enthalten. Das Werkzeug 10 weist ebenso ein Gehäuse 16 auf,
das den Motor 14 und andere bewegende Teile abdeckt, um
den Anwender zu schützen.
Das Gehäuse 16 enthält konventionell
eine Mehrzahl von Gehäusesektionen
oder Gehäuseelementen.
-
Ein
komprimierbares Fluid, wie es hierin definiert und verwendet wird,
ist ein Fluid mit einem Kompressionsmodul, der kleiner ist als der
Kompressionsmodul von Wasser. Komprimierbare Fluide mit niedrigen
Kompressionsmodulen übertragen
Energie durch Umwandlung potentieller Energie ihres komprimierten
Zustandes in kinetische Energie eines sich ausdehnenden Fluides
und dann in kinetische Energie eines Motorrotors. Elementargase,
wie z. B. Helium und Stickstoff und gemischte Gase wie z. B. Luft sind
komprimierbare Fluide mit niedrigen Kompressionsmodulen. Wenig komprimierbare
Fluide weisen hohe Kompressionsmodule auf und werden für die Kraftübertragung
verwendet. Z. B. hydraulische Fluide weisen normalerweise höhere Kompressi onsmodule
auf. Für
beide Typen komprimierbarer Fluide können Energie in einen Motor übertragen.
-
Die Öffnung 52 ist
mit einem Anschlussstück 54 für die Verbindung
mit einer Versorgung mit einem komprimierten Fluid ausgestattet.
Eine Versorgung mit einem komprimierbaren Fluid kann z. B. ein Schlauch
wie er in einer Autoreparaturwerkstätte verwendet wird, der pneumatische
Werkzeuge mit komprimierter Luft versorgt, sein. Innerhalb des Kanals 50 ist
ein handbetriebenes Ventil 62, wie es in 1A als
ein Abzugsventil 62 gezeigt ist, vorhanden, das es dem
Werkzeuganwender ermöglicht,
den Fluss des komprimierbaren Fluids durch den Kanal 50 zu
starten. Beim Drücken
des Abzuges 60 ist das Ventil 62 geöffnet, wodurch
das komprimierbare Fluid in Richtung eines Motors 14 des
Werkzeuges 10 geleitet wird. Um den Motor 14 zu
erreichen, muss das komprimierbare Fluid von Öffnung 56 zur Öffnung 58 geleitet
werden. Dies kann durch Anbringen der modularen Steuerungsvorrichtung 600 oder
durch Anbringen einer Endabdeckung des Gehäuses (nicht gezeigt), die den
Anschluss 56 mit dem Anschluss 58 verbindet, erreicht
werden. Der Kanal 50 erstreckt sich zu einer Rückplatte 70 des
Werkzeuges, wo der Kanal 50 an der Öffnung 56 endet, die
angepasst und geformt ist, eine entsprechende Öffnung 250 in einen ersten
Kanal 202 in einer exemplarischen modularen Steuerungsvorrichtung 600 aufzunehmen.
Somit ist der erste Kanal 202 der Einlasskanal in die modulare Steuerungsvorrichtung 600.
-
Eine
modulare Steuerungsvorrichtung 600 ist eine erste Vorrichtung,
die wenigstens eine Funktion einer wenigstens zweiten Vorrichtung
steuert. Eine modulare Steuerungsvorrichtung 600 ist derart modular,
dass sie als eine einzige physische Einheit (ein Modul) gehandhabt
werden kann. Das Modul besteht aus einem im Allgemeinen festen Block
oder Körper,
in dem die Mechanismen gebildet sind, die die Kontrollfunktionen
implementieren. Der Körper kann
aus einem einzelnen Block 80 (siehe z. B. 1B, 1D)
oder kann aus einer Mehrzahl von Unterblöcken (siehe z. B. 1C)
gebildet sein. Unter Bezug auf 1C kann
der Körper
der Ausführungsform
der Steuerungseinheit 600 aus zwei oder mehreren Blöcken 82 und 84 (ebenso
Teile oder Unterblöcke
genannt) hergestellt sein. Die modulare Steuerungsvorrichtung 600 kann
in einer Beziehung mit einer zweiten Vorrichtung gehandhabt werden,
in der die Wechselwirkung zwischen der modularen Steuerungsvorrichtung 600 und
einer zweiten Vorrichtung zu einer Änderung in dem Betrieb der
zweiten Vorrichtung führt.
Als einige Beispiele auf dem Gebiet der Pneumatik kann eine modulare
Steuerungsvorrichtung 600 den Luftfluss zu einem Werkzeug 10 (eine
zweite Vorrichtung) nach einer anwender-ausgewählten Zeit abschalten, kann
die Richtung des Luftflusses wie in einem Presslufthammer schwingen
oder kann den Luftdruck, der in die zweite Vorrichtung (z. B. ein
Werkzeug 10) eintritt ändern, begrenzen
oder reduzieren.
-
Die
modulare Steuerungsvorrichtung 600 kann derart aufgebaut
sein, dass sie lösbar
an dem Werkzeug 10 anbringbar ist. Die Vorrichtung ist
lösbar
anbringbar, wenn die Verbindungen zwischen der modularen Steuerungsvorrichtung 600 und
dem Werkzeug 10 von einem Werkzeuganwender geöffnet und
geschlossen werden können.
Die Verbindungen können
Schrauben, Klammern, Schnappverschlüsse, Arretierungen oder ähnliche
Vorrichtungen, die im Stand der Technik bekannt sind, sein. In einer Ausführungsform
können
die Verbindungen alle durch eine einzelne Bewegung der Hand des
Anwenders geöffnet
oder geschlossen werden. Zum Beispiel kann ein hebel-aktivierter
Verbinder durch die Bedienung des Hebels geöffnet werden.
-
Auf
der Rückplatte 70 ist
eine Öffnung 58 angeordnet,
die in der Größe festgelegt
und geformt ist, das komprimierbare Fluid aufzunehmen, das aus einer
Auslassöffnung 252 (1B)
eines zweiten Kanals 212 der modularen Steuerungsvorrichtung 600 abgelassen
wird. Der zweite Kanal ist der Auslasskanal. Die Rückplatte 70 kann
z. B. die Rückplatte
des Modells 749 eines pneumatischen Drehmomentschlüssels, der
von Chicago Pneumatic Tool hergestellt wurde, sein. In einer Ausführungsform
weist die Rückplatte 70 einen
zylindrischen Fortsatz 74 auf, der innerhalb vielleicht
ein Motorlager aufnimmt, der als ein Ausrichtungsmechanismus für die Ausrichtung
der modularen Steuerungsvorrichtung 600 auf dem Werkzeug 10 verwendet
wird.
-
Alternativ
kann die modulare Steuerungsvorrichtung 600 direkt an dem
Werkzeug 10 angebracht werden. Zum Beispiel kann das Werkzeug 10 keine Rückplatte 70 wie
die Rückplatte,
die in 1A gezeigt ist, aufweisen. D.
h. die modulare Steuerungsvorrichtung 600 kann derart aufgebaut
sein, dass die Vorrichtung 600 innerhalb des Werkzeuges
selbst (seihe z. B. 9) integriert ist.
-
Für ein nachrüstbares
Werkzeug 11 (6), das ursprünglich nicht
entworfen wurde, eine modulare Steuerungsvorrichtung 600 aufzunehmen,
kann die Rückplatte 70 einen
Adapter 980 oder 700 aufnehmen, der ein Zwischenglied
zwischen dem nachrüstbaren
Werkzeug 11 und der modularen Steuerungsvorrichtung 600 bildet.
Es wird jetzt Bezug auf die 4A und 4B genommen.
In solchen nachrüstbaren
Fällen,
können
die Adapter 980 und 700 für jedes einheitlich entworfene
nachrüstbare
Werkzeug 11 aufgebaut werden. Auf der Aufnahmeseite der modularen
Steuerungsvorrichtung der Adapter 980 und 700 (rechter
Hand in 4A und 4B) ist
wenigstens ein Teil des Adapters wie die Rückplatte des Werkzeuges 10 (1), für
das die modulare Steuerungsvorrichtung 600 ursprünglich entworfen
wurde, aufgebaut. Auf der Aufnahmeseite für das umbaubare Werkzeug (linker
Hand in 4A und 4B) kann
wenigstens ein Teil der Adapter 980 oder 700 wie
eine Rückplatte 504 des
umbaubaren Werkzeuges 11 aufgebaut sein. Übrig bleibende
Teile des Adapters 980 sehen zwei Kanäle für komprimierbare Fluide vor:
einen ersten Adapterkanal 510 zwischen der Versorgung 984 mit
komprimierbarem Fluid und der Adapterauslassöffnung 56, die an
der Einlassöffnung 250 der
modularen Steuerungsvorrichtung 600 ankoppelt. Ein zweiter
Adapterkanal 508 nimmt komprimierbares Fluid aus der Auslassöffnung 252 der modularen
Steuerungsvorrichtung 600 durch den angekoppelten Anschluss 58 auf
und leitet das komprimierbare Fluid zu dem umbaubaren Werkzeug 11 und
dort durch zu dessen Motor 14 (6). Die
Adapeter 980 und 700 sehen ebenso ausreichende Strukturen
und Anbringmechanismen vor, um die Adapter 980 und 700 an
dem umbaubaren Werkzeug 11 und an der modularen Steuerungsvorrichtung 600 zu sichern.
-
Unter
nochmaligem Bezug auf 1A und 1B enthalten
die Ausrichtmechanismen 72, 74, 76 und 78 passive
Mittel, um sicherzustellen, dass die Einlassöffnung 250 und die
Auslassöffnung 252 der
modularen Steuerungsvorrichtung 600 abdichtend an die Fluidversorgungsöffnung 56 bzw.
an die Motoreinlassöffnung 58 des
Werkzeuges 10 angepasst sind. In einer Ausführungsform
weist die Rückplatte 70 des
Werkzeuges 10 eine zylindrische Verlängerung 74 auf, die
in eine entsprechende Vertiefung 78 der modularen Steuerungsvorrichtung 600 passt.
Die Rückplatte 70 ist
weiterhin mit wenigstens einem asymmetrisch angeordneten Stab 72,
der wenigstens einem Loch 76 in der modularen Steuerungsvorrichtung 600 entspricht,
ausgestattet. Die Stäbe 72 sind
asymmetrisch angeordnet, so dass es nur eine Stellung der modularen
Steuerungsvorrichtung 600 gibt, die es zulässt, dass
die Vorrichtung 600 auf dem Werkzeug 10 aufgenommen
wird. Die Stellung ist die Stellung, bei der die Anschlüsse der Vorrichtung 250 und 252 und
das Werkzeug 10 korrekt abgeglichen sind. Der Anbringmechanismus kann
so einfach wie eine Schraube durch die modulare Steuerungsvorrichtung 600 in
ein Gewindeloch in dem Werkzeug 10 sein. Der Fachmann auf
dem Gebiet der Werkzeugherstellung wird Kenntnis verschiedener Wege
der Herstellung der Anbringung haben. Die Anforderungen für den Anbringmechanismus
sind die, dass er eine Abdichtung gegenüber einer Undichtigkeit des
komprimierbaren Fluids erzeugt und dass er wieder verwendbar ist.
-
Es
ist wünschenswert
die modulare Steuerungsvorrichtung 600 an Werkzeuge 11 anzupassen (6),
die nicht ursprünglich
entworfen wurden, sie aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen
kann eine modulare Steuerungsvorrichtung 600, die einheitlich
für jedes
nachrüstbare
Werkzeug ist, entworfen werden. In anderen Ausführungsformen können Adapterbausätze vorgesehen
sein. Adapterbausätze sehen
Mittel, eine modulare Steuerungsvorrichtung einem Werkzeug anzupassen,
das nicht ursprünglich hergestellt
wurde, eine modulare Steuerungsvorrichtung 600 aufzunehmen,
vor, das als ein nachrüstbares
Werkzeug 11 (6) bezeichnet wird. Man beachte
verschiedene Lösungswege
für die
Anpassung einer modularen Steuerungsvorrichtung 600 an
ein nachrüstbares
Werkzeug 11.
-
Ein
Umbausatz kann eine modulare Steuerungsvorrichtung 600,
die einheitlich für
das nachrüstbare
Werkzeug 11 entworfen wurde und Halterungen enthalten.
Ein Umbausatz ist gebildet, wenn alle seine Teile zu einer gemeinsamen
Bestimmung führen.
-
Als
erstes kann in einem Fall, in dem eine Rückplatte 310 eines
umbaubaren Werkzeuges 11 einen Zugang zu der Versorgung
des Motors mit komprimierbaren Fluid vorsieht, ein Adapter hergestellt
werden, eine Schnittstelle für
die modulare Steuerungsvorrichtung 600 zu bilden, um die
modulare Steuerungsvorrichtung 600 hinter dem Motor 14 (1A)
an der Rückplatte
des umbaubaren Werkzeuges 11 anzubringen. Unter Bezug auf 4A kann
ein Adapter 980, der wenigstens einen Teil einer Rückplatte 504 eines
nachrüstbaren
Werkzeuges 11 enthält,
durch mechanisches Verbinden einer Rückplatte 70, die aufgebaut
ist, die modulare Steuerungsvorrichtung 600 (1B)
aufzunehmen, mit einer Rückplatte 504 eines
umbaubaren Werkzeuges 11 gebil det werden. Die mechanische
Verbindung kann ein Trägermittel 981,
das mit Schrauben 982 verbunden ist, sein. In anderen Ausführungsformen kann
die mechanische Verbindung Platten, Schalen, Schrauben oder jegliches
andere Mittel für
die Beibehaltung einer im Wesentlichen steifen Verbindung zwischen
den Rückplatten 70 und 504 sein.
Kanal 510 verbindet die Versorgungsöffnung 56 mit komprimierbaren
Fluid der Rückplatte 70 mit
der Versorgungsöffnung 984 der
Rückplatte 504.
Kanal 508 verbindet die Motoreinlassöffnung 58 der Rückplatte 70 mit
der Motoreinlassöffnung 512 der
Rückplatte 504. Die
Rückplatte 504 kann
Ausrichtungsvertiefungen 983 und 506 sowie Anbringmechanismen
(nicht gezeigt) für
die Anbringung an dem nachrüstbaren Werkzeug 11,
für das
sie entworfen wurde, aufweisen.
-
Unter
Bezug auf 4B kann in einer Ausführungsform
der Adapter aus wenigstens einem Teil 700 mit werkzeugaufnehmenden
Merkmalen 506–984 der
Rückplatte 310 (5A)
eines nachrüstbaren
Werkzeuges 11 und den Merkmalen 56, 58, 72 und 74 für die Aufnahme
der modularen Steuerungsvorrichtung 600 gebildet sein.
-
Ein
Umbausatz einer anderen Ausführungsform
aus 4A–B
enthält
einen Adapter 980 oder 700, eine modulare Steuerungsvorrichtung 600 und Halterungen
und Kopplungen (nicht gezeigt), die an die bestimmten Aufbauten
angepasst sind.
-
Unter
Bezug auf die 5A–C enthält die Draufsicht der Rückplatte 310 (5A)
eines nachrüstbaren
Werkzeuges 11 eine Versorgungsöffnung 314 mit einem
komprimierbaren Fluid, die mit die Adapteröffnung 984 gekoppelt
ist, um das komprimierbare Fluid durch die Adapteröffnung 56 zu
der Einlassöffnung 250 für komprimierbares
Fluid der modularen Steuerungsvorrichtung 600 (5C)
zu leiten. Die Rückplatte 310 enthält weiterhin
eine Motoreinlassöffnung 318,
die komprimierbares Fluid aus der Adapteröffnung 512 aufnimmt,
das durch die Adapteröffnung 58 von
der Ablassöffnung 252 der
modularen Steuerungsvor richtung 600 geleitet wurde. Die Rückplatte 310 enthält weiterhin
Ausrichtungsmerkmale 312 und 316, die nur in einer
Stellung in die Ausrichtungsmerkmale 516 und 983 auf
dem Adapter 700 passen. Ähnlich passen die Ausrichtungsmerkmale 72 und 74 des
Adapters 700 nur in einer Stellung in die Ausrichtungsmerkmale 76 und 78 der modularen
Steuerungsvorrichtung 600.
-
Ein
Umbausatz für
eine Ausführungsform
in 5A–C
enthält
einen Adapter 700, eine modulare Steuerungsvorrichtung 600 und
Halterungen und Kopplungen (nicht gezeigt). In einer bestimmten
Ausführungsform
kann der Umbausatz wenigstens eine Anleitung enthalten, die die
Art und Weise der Anwendung des Umbausatzes beschreibt und darstellt. In
anderen bestimmten Ausführungsformen
kann der Adapter 700 an der modularen Steuerungsvorrichtung 600 fest
angebracht sein, wobei der kombinierte Adapter 700 und
die modulare Steuerungsvorrichtung 600 lösbar als
eine Einheit an dem nachrüstbaren
Werkzeug 11 angebracht sind.
-
Es
wird Bezug auf 6 genommen. Eine zweite Möglichkeit,
eine modulare Steuerungsvorrichtung 600 an ein nachrüstbares
Werkzeug 11 anzupassen, beinhaltet das Einsetzen eines
Adapters 900 zwischen den Anfang des Griffes 12 und
den Motor 14. Eine modulare Steuerungsvorrichtung 600 für ein pneumatisches
nachrüstbares
Schlagwerkzeug 11 muss Zugang zu der Versorgungsleitung 50 des Luftmotors 14 mit
komprimierter Luft aufweisen, um die komprimierte Luft durch die
modulare Steuerungsvorrichtung 600 hindurch zurückzuleiten.
Bei einigen nachrüstbaren
Werkzeugen 11 kann die komprimierte Luftversorgungsleitung 50 zwischen
dem Griff 12 und dem Luftmotor 14 unterbrochen
sein. Pneumatische Werkzeuge sind herkömmlich durch das Anbringen
eines Luftmotors 14 an einen Griff 12 mit einem
Luftversorgungsventil 60 (1)
und mit Hinzufügen
eines Gehäuses 16 konstruiert.
Für solche
nachrüstbaren
Werkzeuge kann ein Teil eines Adap ters 900 zwischen den
Luftmotor 14 und den Griff 12 passen. Wenn das
Abzugsventil 62 modular ist, kann es eine Kopplung aufweisen,
die genutzt werden kann. Ähnlich
sollte jegliche Kopplung an dem Motoreinlass durch den Adapter 900 ausgenutzt werden.
Der Adapter 900 nimmt den Fluss des komprimierbaren Fluids
aus dem Griffkanal 50 in den Adapterkanal 910 auf,
der den Fluss des komprimierbaren Fluids in die Einlassöffnung 250 der
modularen Steuerungsvorrichtung 600 leitet. Die modulare
Steuerungsvorrichtung 600 leitet ihren Auslass mit komprimierbaren
Fluid durch die Öffnung 252 und
in den Adapterkanal 908. Der Adapterkanal 908 leitet
das komprimierbare Fluid zu dem Motor 14. Halterungen 950 helfen,
die modulare Steuerungsvorrichtung 600 an dem nachrüstbaren
Werkzeug zu sichern. Abhängig
von der Konfiguration des nachrüstbaren
Werkzeuges 11 kann der Adaptersatz ein neues Gehäuse 16 enthalten
oder Abschnitte davon können
die Originalen ersetzen, die nicht länger passen, nachdem ein Adapter 900 zwischen
den Griff 12 und den Luftmotor 14 eingesetzt wurde.
-
Ein
Umbausatz für
eine Ausführungsform, der
den Fluss des Komprimierbaren Fluids zwischen dem Griff 12 und
dem Motor 14 unterbricht, kann eine modulare Steuerungsvorrichtung 600,
einen derart konfigurierten Adapter, dass er zwischen den Griff 12 und
den Motor passt und dass er das komprimierbare Fluid zu und von
der modularen Steuerungsvorrichtung 600 führt, und
Halterungen und Kopplungen enthalten.
-
Es
wird Bezug auf 7 genommen. Eine andere Möglichkeit
für die
Anpassung einer modularen Steuerungsvorrichtung 600 an
ein nachrüstbares Werkzeug 11 beinhaltet
die Unterbrechung der Versorgung mit komprimierbaren Fluid bevor
sie überhaupt
in das nachrüstbare
Werkzeug 11 eintritt. Eine angepasste modulare Steuerungsvorrichtung 610 kann
eine abgeänderte
Version einer modularen Steuerungsvorrichtung 600 sein,
wobei die Abänderungen
die modulare Steue rungsvorrichtung an das Werkzeug ohne separaten
Adapter anpassen. Die angepasste modulare Steuerungsvorrichtung 600 kann
lösbar
an dem Boden des Griffes angebracht sein. In einer wechselnden Ausführungsform
kann die angepasste modulare Steuerungsvorrichtung 600 hinter
dem Motor 14 angebracht sein. In einer bestimmten Ausführungsform
kann der Versorgungsschlauch 440 mit komprimierbaren Fluid,
der normalerweise mit dem Anschlussstück 54 verbunden ist (1), mit einer Kopplung mit der Öffnung 250 verbunden
sein und Öffnung 252 kann
mit der Kopplung 54 (1) mit
einem Schlauch und einer Kopplung verbunden sein. In solchen nachrüstbaren
Fällen wird
ein Abzugsventil 420 zwischen dem Luftversorgungsschlauch 440 und
der angepassten modularen Steuerungsvorrichtung 600 benötigt. Somit
enthält eine
bestimmte Ausführungsform
eines Umbausatzes für
ein nachrüstbares
Werkzeug 11 eine modulare Steuerungsvorrichtung 600 und 610 mit
einem Abzugsventil 420 stromaufwärts von Anschluss 250 aus,
einen abgeänderten
Abzugsmechanismus 430, Befestigungsteile 450,
einen Schlauch 410 oder einen ähnlichen Kanal für die Verbindung
des komprimierbaren Fluids von dem Abzugsventil 420 zu
der Öffnung 250 der
modularen Steuerungsvorrichtung 610, und eine Dichtung
oder Kopplung, die Öffnung 252 mit Öffnung 52 verbindet.
In einer solchen Ausführungsform
würde das
Abzugsventil 60 (1) offen
arretiert oder entfernt sein, um es dem nachrüstbaren Abzugsventil 420 zu
gestatten, den Betrieb des nachrüstbaren
Werkzeuges 11 zu steuern.
-
Ein
Umbausatz für
die Ausführungsform
aus 7 kann eine angepasste modulare Steuerungsvorrichtung 600,
ein Abzugsventil 420, einen Abzug 430, Kanäle 440 und 410,
Halterungen 450 und Kopplungen (nicht gezeigt) enthalten.
-
Es
wird Bezug auf 8 genommen. In einigen Ausführungsformen
wird ein Adapter 800 zwischen den Boden des Griffes 12 und
die modulare Steuerungsvorrichtung 600 gesetzt. Der Adapter 800 kann zusätzlich zum
Herstellen der notwendigen fluidischen Verbindungen die modulare
Steuerungsvorrichtung 600 positionieren, um ein nachrüstbares Werkzeug 11 mit
einer gewünschten
Ausgeglichenheit und einem Griff vorzusehen. Die Versorgungsleitung 440 mit
komprimierbaren Fluid tritt an einer passenden Stelle in den Adapter 800 ein
und läuft
zu dem Abzugsventil 420. Die Versorgungsleitung 440 mit
komprimierbaren Fluid kann innerhalb oder außerhalb des Griffs 12 angeordnet
sein. Das Abzugsventil 420 wird zum Öffnen durch das Drücken des Abzuges 430 angesteuert.
Wenn das Abzugsventil 420 offen ist, fließt komprimierbares
Fluid durch den Kanal 410 durch den Adapter und in die
Einlassöffnung 250 der
modularen Steuerungsvorrichtung 600. Komprimierbares Fluid,
das die modulare Steuerungsvorrichtung 600 durch die Öffnung 252 verlässt, wird
durch die Adapteröffnung 52 in
den Griff 12 des nachrüstbaren
Werkzeuges 11 geleitet. Das komprimierbare Fluid bewegt
sich dann durch den Kanal 50 zu dem Motor 14.
-
In
einer bestimmten Ausführungsform
wird das ursprüngliche
Ventil 60 (1) verwendet und der
Fluss wird nur stromabwärts
von dem Ventil aus unterbrochen, durch den Griff 12 und
einen Adapter 800 zu der Einlassöffnung 250 der modularen
Steuerungsvorrichtung 600 geleitet und von der Öffnung 252 in
der modularen Steuerungsvorrichtung 600 zu dem Motor 14 über den
Adapter und einen neuen Kanal 410 in dem Griff 12 zurückgegeben.
Der Fachmann wird erkennen, dass sobald eine Wahl darauf gefallen
ist, die Versorgung mit komprimierbarem Fluid zu unterbrechen, bevor
es das nachrüstbare Werkzeug 11 erreicht,
die modulare Steuervorrichtung 600 an irgendeiner Stelle
auf dem Werkzeug 11, die mit dem Betrieb des Werkzeuges 11 nicht
welchselwirkt, angebracht werden kann.
-
In
einer bestimmten Ausführungsform
kann der Adapter 800 derart aufgebaut sein, einen Zugang zu
dem händischen
Steuerungselement 599 auf der modularen Steuerungsvorrichtung 600 für eine Hand vorzusehen,
die nach dem Werkzeug 11 greift. Zum Beispiel kann in 8,
wenn die modulare Steuerungsvorrichtung 600 umpositioniert
ist, so dass das händische
Steuerungselement genau unterhalb des Abzugsventils 420 ist,
der Anwender das händische Steuerungselement 599 mit
einem Finger einer Hand, die das Werkzeug 11 greift, betätigen.
-
Ein
Umbausatz für
eine in 8 gezeigte Ausführungsform
kann eine modulare Steuerungsvorrichtung 600, einen Adapter 800,
Kanäle 410 und 440 für den Fluss
des komprimierbaren Fluids, ein Abzugsventil 420, einen
Abzug 430 und Kopplungen und Halterungen (nicht gezeigt)
enthalten. 9 stellt eine andere Ausführungsform
eines Umbausatzes 600 dar, der an einem Werkzeug 11,
das einen D-Griff hat oder das manchmal als Werkzeug 11 mit Spatengriff
bezeichnet wird, angebracht ist. Ähnlich zu den vorhergehenden
Ausführungsformen
kann der Umbausatz 600 direkt an dem Werkzeug 11 als eine
modulare Einheit zwischen einem ersten Griff 12A und dem
Motor 14 und einem zweiten Griff 12B angebracht
werden. In dieser Ausführungsform
ist der Umbausatz 600 in das Gehäuse 16 integriert.
Alternativ kann ein Adapter 900 zwischen den Umbausatz 600 und
das Werkzeug 11 (nicht gezeigt) gesetzt werden.
-
10 stellt
noch eine andere Ausführungsform
der modularen Steuerungsvorrichtung 600 dar, die mit dem
Werkzeug 10 funktionsfähig
verbunden ist. In dieser Ausführungsform
ist die modulare Steuerungsvorrichtung 600 von dem Werkzeug 10 entfernt.
Die Vorrichtung 600 steht in fluidischer Verbindung mit
dem Motor 14 und dem Abzug 60 des Werkzeuges 10.
Jedoch ist die Vorrichtung 600 nicht physisch anschließend oder
in Berührung
mit dem Werkzeug 100.
-
Während diese
Erfindung in Verbindung mit den oben behandelten bestimmten Ausführungsformen
erklärt
worden ist, ist es verständlich,
dass viele Alternativen, Abänderungen
und Variationen dem Fachmann offensichtlich sein werden. Folglich
sind die vier oben dargelegten Ausführungsformen der Erfindung
beabsichtigt, darstellend und nicht begrenzend zu sein. Verschiedene
Veränderungen
können gemacht
werden, ohne den Grundgedanken und den Umfang der Erfindung, wie
in den folgenden Ansprüchen
definiert, zu verlassen.
-
Zusammenfassung
-
Die
Erfindung weist Umbausätze
für Schlagwerkzeuge
auf. Die Umbausätze
passen modulare Steuerungsvorrichtungen an Schlagwerkzeuge, die nicht
ursprünglich
hergestellt worden sind, um modulare Steuerungsvorrichtungen aufzunehmen,
an. Die Umbausätze
enthalten eine modulare Steuerungsvorrichtung, die einen Druckregler
und eine drehmoment-begrenzende Vorrichtung enthält. Ein einen solchen eingebauten
Umbausatz aufweisendes Werkzeug und ein Herstellungsverfahren eines
solchen Bausatzes sind ebenso ein Teil der Erfindung.