DE1889682U - COMPRESSED AIR UNIT WITH FEED DEVICE. - Google Patents

Description

PA Q42 865*18.1.64 _^£^:PA Q42 865 * 1/18/64 _ ^ £ ^:

Druckluftgerät mit Vorschubvorrichtung \_ '\ ":'\, ■-- ',...--■■·-*'""'Compressed air device with feed device \ _ '\ ":' \, ■ - ', ...-- ■■ · - *'""'

Der Erfindungsgegenstand betrifft ein Druckluftgerät mit Vorschubvorrichtung zum Bohren, Schrauben und dergl. Fast auf allen Gebieten des Maschinenbaues werden heutzutage, besonders auch im Zeichen der Automation, mittels Druckluft oder hydraulisch betätigte Arbeitseinheiten zur Erzeugung gradliniger Bewegungen für die,verschiedensten Anwendungszwecke verwendet.The subject matter of the invention relates to a compressed air device with a feed device for drilling, screwing and the like. Nowadays, in almost all areas of mechanical engineering, especially in the context of automation, by means of compressed air or hydraulically operated working units to generate straight movements for the most varied of purposes used.

Der Einsatz solcher Arbeitseinheiten richtet sich jeweils nach den ihnen zugedachten Aufgaben, die sich alternativ sowohl mittels einer Druckluftanlage als auch einer Hydraulikanlage lösen lassen. In besonders gelagerten Fällen wird aber auch zu einer.Kombination des pneumatischen Prinzips .mit dem hydraulischen übergegangen.The use of such work units depends on them intended tasks, which can alternatively be carried out both by means of a compressed air system as well as a hydraulic system. In special cases, however, a combination of the pneumatic principle with passed the hydraulic.

Darüber hinaus sind insbesondere mittels Druckluft betriebene Bohreinheiten als Kombination einer Bohrmaschine mit einem luft- oder hydraulisch betätigten Vorschubkolbensystem in den verschiedensten Ausführungen bekannt geworden. Diese Bohreinheiten können auch austauschbar und je nach Verwendungszweck an die entsprechenden Vorrichtungen bzw. Werkstücke angebaut werden.In addition, there are in particular drilling units operated by means of compressed air as a combination of a drill with an air or hydraulic operated one Feed piston system has become known in a wide variety of designs. These drilling units can also be interchangeable and depending on the intended use be attached to the corresponding devices or workpieces.

Die Erfindung betrifft ein ausschließlich pneumatisch betätigtes Gerät von einer besonders einfachen Konstruktion und einer kurzen gedrungenen Bauform, Bei der Grundausführung handelt es sich um eine mit einem Druckluftmotor angetriebene Maschine, die mit einer Vorschubeinrichtung verbunden ist, bei welcher der Vorschubkolben 1 als Differentialkolben ausgebildet ist, dessen untere Ringfläche 3 ständig mit Druckluft beaufschlagt ist, während die obere ebenfalls ringförmig gestaltete Kolbenfläche 2 nur beim Vorschubvorgang belastet wird.The invention relates to an exclusively pneumatically operated device of a particularly simple construction and a short, compact one Design, the basic version is one with a compressed air motor powered machine connected to a feed device is, in which the feed piston 1 is designed as a differential piston is, the lower annular surface 3 is constantly acted upon by compressed air, while the upper piston surface 2, which is also annular, is only is loaded during the feed process.

Es ist eine Vorschubeinrichtung bekamst "'geworden, die aus Zylinder und Druckkolben mit einer regelbaren Ölbremse besteht, die ein in beiden Bewegungsrichtungen wirkendes Drosselventil aufweist. It has become a feed device consisting of a cylinder and a pressure piston with an adjustable oil brake, which has a throttle valve acting in both directions of movement.

Diese Erfindung hat im wesentlichen die Mittel zur hydraulischen Fesselung des Bewegungsvorganges des Luftdruckkolbens zum Gegenstand und zwar dadurch, daß der Ölbremszylinder in der Kolbenstange des Druckkolbens des Preßluftzylinders untergebracht ist.This invention essentially comprises the means for hydraulic restraint the movement process of the air pressure piston to the object in that the oil brake cylinder in the piston rod of the pressure piston of the compressed air cylinder is housed.

Die erfindungsgemäße Konstruktion unterscheidet sich jedoch dadurch hiervon grundlegend, daß ihm eine jegliche hydraulische Einrichtung fehlt; sie kann daher nicht dem Stande der Technik gleichgestellt werden. Ferner ist ein Schutzrecht bekannt, das im wesentlichen das gleiche darstellt, jedoch mit dem Unterschied, daß der Dämpfungskolben hierbei nicht in den pneumatischen eingegliedert ist, sondern er ist dem pneumatischen Kolben achsial nachgeordnet. Hierbei ist zwar die Funktion die gleiche;The construction according to the invention differs from this, however fundamentally that it lacks any hydraulic device; it cannot therefore be equated with the state of the art. Furthermore, a protective right is known which is essentially the same, but with the difference that the damping piston is not here is integrated into the pneumatic piston, but is arranged axially downstream of the pneumatic piston. The function is the same here;

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die konstruktive Ausführung weicht jedoch von der Konstruktion in dem zuerst genannten Schutzrecht grundlegend ab.however, the design differs from the design in that the first mentioned property right fundamentally.

Desweiteren gehören zwei weitere Schutzrechte dem Stande der Technik an, die sich zwar auch mit dem Problem der Bohrvorschubeinheiten befassen, wie dieses bei dem vorliegenden Anmeldungsgegenstand der Fall ist, jedoch besitzen diese auch nur die hydraulische Hemmung, die einen Einfluß auf die Bewegungsgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung während der Dauer des Vor- und Rücklaufhubes zum Ziele hat.Furthermore, two other property rights belong to the state of the art, which also deal with the problem of the drill feed units, as is the case with the present application, however these also only have the hydraulic inhibition, which has an influence on the speed of movement of the feed device during the The duration of the forward and return stroke is the goal.

AÖeh diese Schutzrechte bedeuten gegenüber dem vorliegenden Anmeldungs*· gegenstand etwas anderes, da hierbei bewußt von einem entsprechenden hydraulischen Kolbensystem und dessen Sondereinrichtungen abgegangen wurde.AÖeh these protective rights mean compared to the present application * subject something different, since this deliberately departed from a corresponding hydraulic piston system and its special devices became.

Ferner besteht für eine automatische Vorschub- und Antriebsvorrichtung für Druckluftwerkzeuge ein Sehutzrecht, bei dem eine dem Druckluftwerkzeug nachgeschaltete Vorschubeinrichtung über mehrere Ventile und zwei außen am Uerkzeugkörper angebrachte Wahlhebel eine vereinfachte Einhandbedienung ermöglicht. Bei dieser Vorrichtung wird zwar die Vorschub-" und Rückhubbewegung über einen mit Druckluft beaufschlagten Differentialkolben erreicht, dieser wird aber auf einer kleinen Fläche nicht ständig beaufschlagt und dient auch nur als Abstützkolben und nicht etwa zur Aufnahme der Druckluftmaschine.There is also an automatic feed and drive device for compressed air tools a visual protection right in which one of the compressed air tools downstream feed device via several valves and two selector levers attached to the outside of the tool body a simplified one-hand operation enables. In this device, the feed and return stroke movement is controlled by a differential piston to which compressed air is applied achieved, but this is not constantly applied to a small area and also only serves as a support piston and not for Recording of the compressed air machine.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist also die kleinere untere Ringfläehe 3 des Differentialkolbens 1 während des Betriebes ständig mit Druckluft beaufschlagt; ferner sind keine besonderen zusätzlichen Steuerungen nebst Ventilen und Rohrleitungen für den Rückhub erforderlich., De'r Erfindungsgegenstand ist durch die unmaßstäblichen Abbildungen 1, 2 und 3 dargestellt und es bedeuten:- Abb. 1 leinen Längsschnitt durch das Gesamtsystem eines Druckluftgerätes mit VorschubeinrichtungjIn the construction according to the invention, the smaller lower annular surface is therefore 3 of the differential piston 1 constantly with compressed air during operation applied; furthermore, there are no special additional controls Valves and pipelines are required for the return stroke., The subject of the invention is illustrated by the figures 1, 2 and 3 and denote: - Fig. 1 is a longitudinal section through the entire system of a compressed air device with feed device j

Abb. 2:-die Ausführung der Bohreinheit mit getrennter Leerhub- und Andruckregulierung; . . . ■ Abb. 3:eine konstruktive Abwandlung eines Druckluft-Gerätes, bei dem der Druckluftmotor im Inneren des Dif ferentiaüolbens angeordne-t ist.Fig. 2: - the design of the drilling unit with separate idle stroke and pressure regulation; . . . ■ Fig. 3: a constructive modification of a compressed air device in which the Air motor is arranged inside the differential piston.

Der Aufbau und die Arbeitsweise der einzelnen Ausführungsarten werden wie folgt erklärt:The structure and the mode of operation of the individual types of execution are as is explained as follows:

Abb. 1; Der Hubzylinder enthält einen den Vorschub bewirkenden Differentialkolben 1, dessen ringförmige Kolbenfläche 2 der Vorschubbewegung dient, während die ständig belastete untere Eingflache 3 bei Entlastung der größeren Kolbenfläche 2 den Rückhub bewirkt. Fig. 1; The lifting cylinder contains a differential piston 1 which effects the feed, the annular piston surface 2 of which is used for the feed movement, while the lower single surface 3, which is constantly under load, effects the return stroke when the larger piston surface 2 is relieved.

Wird nun.dem Druckluftgerät Druckluft zugeführt, . dann gelangt diese, durch das- Verbindungsrohr k sowie die..Bohrung."des Differentialkolbens 1 in die Druckluftmaschine 11 und setzt sie in Bewegung-. Durch den^;Kanal 5 t³·¹¹^ das .Rückschlagventil 6 kann die Druckluft in den unteren Zylinderraum 7 eintreten, welcher Verbindung mit der Bingfläohe 3 des Differentialkolbens 1 hat. Bei der Vorschubbewegung gelangt die Arbeitsluft über das Drosselventil 9₃ welches in Abb. 1 mit dem Entlastungsventil 9a kombiniert dargestellt ist, durch die Bohrung 8 in den Ringraum 10 über dem Differentialkolben 1 und bewirkt den Andruck des Werkzeuges an das Werkstück.If compressed air is now supplied to the compressed air device,. then passes this through DAS connecting pipe k and die..Bohrung "of the differential piston 1 in the compressed air engine 11 and sets it in the movement- ^through;.. channel 5 t ³ x ¹¹ ^ the .Rückschlagventil 6, the compressed air in the lower Cylinder space 7 enter, which is connected to the Bing surface 3 of the differential piston 1. During the feed movement, the working air passes through the throttle valve 9 _3, which is shown combined with the relief valve 9a in Fig. 1, through the bore 8 into the annular space 10 above the differential piston 1 and causes the tool to press against the workpiece.

Wird nun. die Luftzufuhr abgeschaltet, so wird die Kolbenfläche 2 ent--, lastet und die im unteren Zylinderraum 7 befindliche Luft drückt auf die Eingfläehe 3 und führt den Differentialkolben 1 in seine obere End- - stellung zurück, wobei die Luft durch das Entlastungsventil 9a ausströmen kann* . .. -".-".-"-._-Will now. the air supply is switched off, the piston area 2 is removed, loads and the air located in the lower cylinder chamber 7 presses on the inlet 3 and leads the differential piston 1 in its upper end - Position back, with the air flowing out through the relief valve 9a can* . .. - ".-" .- "-._-

Das Antriebsorgan der Druckluftmaschine 11 bleibt -infolgeunterbrochener Zufuhr von Arbeitsluft stehen, '--.-.. . ■ _ ; _The drive element of the compressed air machine 11 remains interrupted as a result Supply of working air stand, '--.- ... ■ _; _

Lbb. 2;Bei dieser Abwandlung ist der Kolben 1 als Differentialkolben ausgebildet; ferner ist das als. Umschaltventil ausgebildete Ventil %2. mit der vOrsehubvorricht'ung verbunden* Die Druckluft gelangt .dabei durch das Verhindungsro.hr 2h und die Längsbohrung des Kolbens 1 in die Druckluftmaschine-31. Durch die Eadialbohrung 2-1a im Kolben 1 wird die Verbindung mit der ringförinigen - Rückhub fläche , d.h. . Kolbenf lache 3 herges teilt. ^ während eine solche, durch den Kanal 21b mit dem Umschaltventil 22 besteht* Dabei be-:. , findet- sich die Kolbenfläche 3 unter ständiger Luftbelastung:. Wird nun;;'.;', das Umschaltventil 22 in seine obere. Stellung gedrückt, dann kann die ^>;-Arbeitsluft durch den. Kanal 28 und.das· Drosselventil 29 über die ringförmige Kolbenf lache 3 des Kolbens, strömen. Die. Vorschub geschwindigkeit des Leerhubes kann durch Verstellen des Drosselventils 29 entsprechend, eingeregelt werden. Beim Vorlaufen des Kolbens 1 wird das in der Endstellung in eine; Bohrung des Gehäusemantels hineinragende Knopfventil 27 der Bohrmaschine 31 eingedrückt,wodurch diese in Betrieb gesetzt wird. Nach Zurücklegen des. Leerhubes baut sich der Druck über.dem Kolben 21 infolge Stillstands der.Kolbenbewegung schnell zu einem höheren Druck auf» Da der Andruck des Bohrsystems dem Bohrdurchmess.er entsprechend bemessen sein muß, muß über dem. den Vorschub bewirkenden Kolben 1 ein bestimmter Druck gehalten werden, welcher durch ein verstellbares . . · Entlastungsventil 33 begrenzt wird. Die Bohrtiefe: bzw. der Gesamthub . kann beispielsTieise. durch einen Anschlag 3_h eingestellt werden^ läuft. dieser nun gegen den,oberen heKausragenden:Stift des. Umschaltventils.22, so wird dieses umgeschaltet und .sperrt.die Luftzufuhr in den Raum 3Lbb. 2; In this modification, the piston 1 is designed as a differential piston; furthermore that is as. Switching valve designed valve % 2. connected to the lifting device * The compressed air enters the compressed air machine 31 through the prevention tube 2h and the longitudinal bore of the piston 1. Through the radial bore 2-1a in the piston 1, the connection with the annular - return stroke surface, ie. Piston area 3 herges divides. ^ while there is one through the channel 21b with the switching valve 22. , the piston surface 3 is under constant air pollution :. If now ;; '.;', the switching valve 22 in its upper. Position pressed, then the ^>; -Working air through the. Channel 28 and the throttle valve 29 flow over the annular piston surface 3 of the piston. The. Feed speed of the idle stroke can be adjusted accordingly by adjusting the throttle valve 29. When the piston 1 moves forward, it is in the end position in a; The button valve 27 of the drill 31 protruding into the bore of the housing jacket is pressed in, as a result of which it is put into operation. After the idle stroke has been covered, the pressure over the piston 21 quickly builds up to a higher pressure as a result of the stop of the piston movement. the feed effecting piston 1 can be maintained at a certain pressure, which is controlled by an adjustable. . · Relief valve 33 is limited. The drilling depth: or the total stroke. can for example be set by a stop 3_h ^ runs. this now against the upper heK protruding: pin of the

und entlastet ihn. Kommt dagegen, der Kolben.: 1 in die. obere; Endstellung, dann rastet das. Knopf ventil 27 Tiieder in seine Bohrung zurück und die Druckluftmaschine 3I bleibt infolge der unterbrochenen Zufuhr an ArbeitsIuft stehen,and relieves him. If, on the other hand, the piston comes: 1 into the. upper; End position, then locks. Button valve 27 Tiieder in his Hole back and the compressed air machine 3I remains as a result of interrupted supply of working air,

Abb« 5;» Bei dieser konstruktiven Abwandlung ist der Druckluftmotor 30 innerhalb des Differentialkolbens.1 angeordnet. Die Druckluft tritt durch - die Einlaßbohrung 35 fc äas .Gerät ein und gelangt über den Kanal 36 in den Hingraum 37»"wobei- sie die Ringflache des Differentialkolbens 1 beaufschlagt.. "-.-". - .-'"..--.-. Fig «5;» In this structural modification, the compressed air motor 30 is arranged within the differential piston.1. The compressed air passes through - the inlet hole 35 fc äas .Gerät and arrives via the channel 36 in the inlet space 37 "" where- it acts on the annular surface of the differential piston 1 .. "-.-". - .- '"..- -.-.

ETach Betätigung des Impulsschalters 38 wird der. Steuerkolben 39 . über den Kanal 40 auf Einlaß geschaltet,.- wonach, er den Weg-für die Vorschubluft^: über die Bohrung 4i,. äert Kingraum 42 und den. Kanal 43 in den' Zylinderraum über der Fläche 2 des Differentialkolbens 1 freigibt..After actuation of the pulse switch 38, the. Control piston 39. switched to inlet via channel 40, - after which, it ^{sets the path - for the feed air:} via bore 4i,. Äert Kingraum 42 and the. Releases channel 43 into the 'cylinder space above surface 2 of differential piston 1.

Sobald nun der Druck auf dieser Fläche größer wird, als der auf der Kingfläche 3 herrschende^ bewegt sich der Differentialkolben 1 misamt dem Druckluftmotor 50 vorwärts. Hierbei x?ird der hülsen-' förmige Schieber 44 von der Spannung, del" Federn 45 von seinem ^; Sitz abgehoben,, so daß die Druckluft über die Öffnungen A-7 und zvM Druckluftmotor 50 überströmen kann und.diesen antreibt. Mit Hilfe des Drosselventils 29 können die" Vorschubluft und die -geschwindigkeit für den Leerhub geregelt werden. Der volle Yorschubdruck baut. sich erst nach -dem luf sitzen des .fiferkzeuges bei Beginn des- eigentlichen Irbeitshubes auf. Mittels des einstell- ^: baren BberdruckVentiILes 33 wird "die Höhe deBTäuf die Fläche 2 des Differentialkolbens 1 und zugleich auch die des Vorschubdruckes begrenzt. " .- . ■ "'. - .^: _; . . Durch Betätigung des Impulssehalters 49 wird der Steuerkolben in seine Ausgangsstellung zurückgebracht., wodurch die .Vorschub- - luf t auf der Kolbenf lache .2 über das. Drosselventil 29 ₅ den Kanal-43, den, Bingraum 42 und die Auslaßbohrung 51 entweichen -kann*'.■' In diese ist eine Verstelldrossel. 52 eingesetzt, mittels derer die Bewegung des zurückgehenden Differentialkolbens 1 noch zusätzlich gedämpft werden kann. " . ^: As soon as the pressure on this surface is greater than that prevailing on the king surface 3, the differential piston 1 and the compressed air motor 50 move forward. ? Here, x ird the sleeve- 'shaped slide 44 of the tension del "springs 45 from ^his; lifted seat so may driving und.diesen ,, that the compressed air via the ports A-7 and ZVM air motor overflow 50 with the aid of. Throttle valve 29, the "feed air and the speed for the idle stroke can be regulated. The full pressure is building. only after -the running of the .fiferkzeuges at the beginning of the actual work stroke. By means of the ^adjustable: cash BberdruckVentiILes 33 is "limits the amount deBTäuf the surface 2 of the differential piston 1 and at the same time the pressure of the feed." .-. . ■ '' _^-:,... - luf t on the Kolbenf laugh .2 via the throttle valve 29 ₅ the channel 43, by actuating the Impulssehalters 49 of the control piston, whereby the .Vorschub- is returned to its initial position.. Bing space 42 and the outlet bore 51 can escape. An adjusting throttle 52 is inserted into this, by means of which the movement of the retreating differential piston 1 can be additionally damped. ". ^:

Hinweis; In den Abbildungen 1 bis 3 siad bewußt die übereinstimmenden Bauteile, die bei den beschriebenen Druckluftgeräten alle die gleichen Fu-nktionen haben, auch mit gleichen Bezugszeichen ver-^: sehen worden. ■■■ . '.".".-..' " "-.""" ■■"' Note; Been ^seen: in figures 1 to 3 siad aware that encrypts matching components, all of the same fu nctions have in the described pneumatic devices with the same reference characters. ■■■. '. "." .- ..'"" -. """■■"'

Um beim Durchbohren eines Werkstückes gegen Ende des Bohrvorganges eine Zunahme der Vorschubgeschwindigkeit zu verhindern, wird für diesen Endzustand eine Jeinregulierung des Vorschubes durch Zuschalten einer gegen die Vorschubrichtung wirkenden- Kraft der. "Feder 25 über den Mitnehmer Jka. ermöglicht. " . . ■In order to prevent an increase in the feed rate when drilling through a workpiece towards the end of the drilling process, the feed rate can be adjusted for this end state by switching on a force acting against the feed direction. "Spring 25 is enabled via the driver Jka .". . ■

Durch diese Einrichtung wird der Vorteil erreicht, daß gegenüber den bekannten Vorrichtungen, bei denen über den gesamten Hub ein gleichbleibend langsamer Vorschub besteht, eine Kombination eines schnellen Leerhubes mit einem entsprechenden, anschließend langsamen Arbeitshub erfolgt, " " .This device has the advantage that over the known devices in which there is a consistently slow feed over the entire stroke, a combination of a fast one Idle stroke with a corresponding, then slow working stroke he follows, " " .

Der technische Fortschritt des Erfindungsgegenstandes ist darin zu sehen, daß das Gerät gegenüber dem Stande der Technik eine geschlossene Einheit von kleiner bzw» gedrungener sowie preisgünstiger Bauart ist, und bei der sowohl für den Antrieb der Maschine als auch für die Erzeugung der Vorschubbewegung des Druckluftgerätes nur ein Medium, nämlich Druckluft, benötigt wird. ' . ■ . ■ .The technical progress of the subject of the invention can be seen in the fact that the device, compared to the state of the art, is a closed unit of small or »stocky and inexpensive design, and only for driving the machine and for generating the feed movement of the compressed air device a medium, namely compressed air, is required. '. ■. ■.

Claims (5)

RA.042 8B5M8.1.64 Sch u t ζ a η s ρ r ü ch eRA.042 8B5M8.1.64 Sch u t ζ a η s ρ rü ch e 1.) Druckluftgerät, "bestehend aus einer mittels Druckluft angetriebenen Bohrmaschine,, die mit einer über einen Differentialkolben wirkende?) Vorschubeinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kingfläche (3) des Vorschubkolbens (1) ständig mit Druckluft beaufschlagt ist. '1.) Compressed air device, "consisting of a device driven by compressed air Drilling machine ,, which works with a differential piston?) Feed device is connected, characterized in that the lower king surface (3) of the feed piston (1) constantly with compressed air is applied. ' 2.) Druckluftgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das •Umschaltventil (22) durch einen auf der Kolbenstange verstellbar angebrachten Anschlag (3*0 betätigt wird.2.) Compressed air device according to claim 1, characterized in that the • The changeover valve (22) is actuated by a stop (3 * 0) that is adjustably attached to the piston rod. 3.) Druckluftgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbewegung im Leerlauf mit Hilfe des Drosselventile© (20) und diejenige beim Bohren mittels eines einstellbaren Überdruckventiles (33) eingeregelt wird*3.) Compressed air device according to claims 1 and 2, characterized in that that the feed movement in idle with the help of the throttle valve © (20) and the one when drilling by means of an adjustable pressure relief valve (33) is regulated * h,) druckluftgerät nach den Ansprüchen 1 ... 3i dadurch gekennzeichnet, daß eine gegen die Vorschubrichtung wirkende Kraft eins* Feder (25) zum Abfangen des Bohrdruckes beim Durchbohren des Werkstückes gegen Ende des Bohrvorganges angeordnet ist. h,) Compressed air device according to claims 1 ... 3i, characterized in that a force acting against the feed direction one * spring (25) is arranged to absorb the drilling pressure when drilling through the workpiece towards the end of the drilling process. 5.) Druckluftgerät nach den Ansprüchen 1...4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftmotor (50) innerhalb des Differentialkolbens (1) angeordnet ist.5.) Compressed air device according to claims 1 ... 4, characterized in that that the air motor (50) inside the differential piston (1) is arranged.