DE2511023C3 - Steuereinrichtung zum Zuführen, Vereinzeln und Eintreiben von Befestigungsmitteln an einem Drucklufteintreibwerkzeug, insbesondere an einem Druckluftnagler - Google Patents
Steuereinrichtung zum Zuführen, Vereinzeln und Eintreiben von Befestigungsmitteln an einem Drucklufteintreibwerkzeug, insbesondere an einem DruckluftnaglerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Zuführen, Vereinzeln und Eintreiben von Befestigungsmitteln (nachfolgend Nagel genannt) an einem Druckhifteintreibwerkzeug,
insbesondere Druckluftnagler, bestehend aus einem quer zu einem Nagelzuführkanal
liegenden und in einen Nagelausstoßkanal mündenden Vorschubkanal, einem mit dem Ein treib werkzeug
steuerbaren Nagelschieber, der in Richtung des Vorschubkanals hin- und herbewegbar ist zum Freigeben
des Vorschubkanals und zum Vorschieben des ersten Nagels in den Nagelausstoßkanal bei gleichzeitigem
Absperren des im Nadelzuführkanal nachfolgenden Nagels.
Bei einer bekannten derartigen Steuereinrichtung für einen Druckluftnagler (DE-PS 14 78 804) ist der
steuerbare Nagelschi? i>er von einen in den Vorschubkanal
vorragenden Stift gebildet, der in einem Kolben befestigt ist, der in einem Zylinder unter Einwirkung
einer Druckfeder verschiebbar geführt ist. In den Zylinder mündet eine Druckluftleitung, die von einer
Öffnung des Eintreibzylinders ausgeht. Bei Betätigung eines Abzugs des Druckluftnagels wird der Eintreibkolben
von der Betriebsdruckluft nach unten gestoßen, wobei die gespannte Druckluft über die Druckluftleitung
in den Zylinder des Nagelschiebers gelangt und unter Zusammendrücken einer Feder einen Kolben mit
dem daran befestigten Stift derart verschiebt, daß der erste Nabel in den Vorschubkanal ge'angen kann. Beim
Rückhub des Eintreibkolbens entweicht die gespannte Druckluft aus dem Zylinder des Nagelschiebers über die
Druckluftleitung und den Eintreibzylinder ins Freie, so daß sich die Feder entspannen und den Kolben mit dem
Nagelschieber derart verschieben kann, daß letzterer den Nagel aus dem Vorschubkanal in den Ausstoßkanal
schiebt. Bei den folgenden Arbeits- und Rückhüben wiederholt sich das Spiel des vom Eintreibkolben
gesteuerten Kolbens des Nagelschiebers mit der Wirkung, daß letzterer stets einen neuen Nagel in den
Ausstoßkanal schiebt und während des Eintreibstoßes dem jeweils nächsten Nagel den Eintritt in den
Vorschubkanal versperrt. Als nachteilig zeigt sich bei dieser Steuereinrichtung das jeweilige Entweichen der
Druckluft ins Freie beim Rückhub des Eintreibkolbens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Steuereinrichtung gemäß der eingangs erwähnten Art
zu schaffen, die in effektive selbsttätiger Weise ohne Zeitverlust ein Zuführen, Vereinzeln und Eintreiben von
Befestigungsmitteln, insbesondere von Nägeln in ein Werkstück gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einen Druckluftspeicherraum des Eintreibwerkzeugs
über ein Betätigungsventil eine Steuerleitung anschließbar und dieses Betätigungsventil mit einem
Aufsetzsicherungsventil in Reihe geschaltet ist, daß ferner ein Schiießglied des Aufsetzsicherungsventil in
der geöffneten Stellung über eine Vorschubsteuerlei-
tung einen Vorschubzylinder des Nagelschiebers zum Verschieben des Nagels in den AusstoQkanal an die
Steuerleitung anschließt und in der geschlossenen Stellung zum Zufahren in die Ausgangsstellung über
diese Vorschubsteuerleitung entlüftet und daß in diesen Vorschubzylinder eine Verbindungsleitung eines druckgesteuerten
Hilfsventils, das den Steuerraum eines Einlaßventils für den Arbeitshubraum des Eiritreibiiylinders
be- und entlüftet, in eine Mündungsöffnung mündet, über die die Verbindungsleitung in der ausgefahrenen
Stellung des Vorschubkolbens, einer Folgesteuerung gleich, an die Steuerleitungen anschließbair ist, und
schließlich mit einem Einlaßventil für den Rückhubraum.
Vorteilhafterweise zeichnet sich die erfindungsgemäße Steuereinrichtung weiterhin dadurch aus, dall der
Rückhubraum des Eintreibzylinders über eine vom Druckluftspeicherraum ausgehende Druckleitung,
einem druckgesteuerten Einlaßventil für den Rückhubraum des Arbeitszylinders und einer Bohrung an den
Druckluftspeicherraum anschließbar ist und daß in der ausgefahrenen Stellung des Vorschubkolbens (Vorschubsteilung)
ein den Steuerraum mit dem Vorschubzylinder verbindender Steuerkanal zum Sper:en oder
öffnen des Einlaßventils freilegbar ist und daß ferner der Eintreibstößel in der Vorschubstellung des Vorschubkolbens
formschlüssig in eine Nagelaufnahmeöffnung des mit dem Vorschubkolben verbundenen
Nagelschiebers eintaucht zum Sperren des Entlüftungsvorganges im Vorschubzylinder und damit des Einlaßventils
für den Rückhubraum sowie des Hilfsventils bis in zum Austauchen des Eintreibstößels aus der Nagelaufnahmeöffnung.
Bekannt ist ferner an sich ein Drucklufteintreibwerkzeug (US-PS 29 79 725), bei dem an einem Druckluftspeicherraum
über ein Betätigungsventil eine Steuerleitung anschließbar und dieses Betätigungsventil mit
einem Aufsetzventil in Reihe geschaltet ist.
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines Druckluftnagler mit der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung und mit einem Nagelmagazin,
Fig. 2 eine bruchstückartige Ansicht eines Teilschnitts des Kopfteils Darstellung des Gehäuses des -r>
Druckluftnagler mit einer Sperre zum Herausziehen von Nägeln aus dem Magazin,
Fig.3 ein Ausschnitt einer teilweisen Schnittansicht
des in F i g. 2 dargestellten Kopfteils, jedoch um 90° gedreht, iu
F i g. 4 die Ansicht eines Grundrisses im Schnitt durch den in den F i g. 2 und 3 dargestellten Kopfteil,
Fig. 5 eir.en Ausschnitt eines Schnitts gemäß der
Linie 5-5 in Fi g. I1
Fig.6 ein Ausschnitt eines Schnitts durch ein y>
Hilfsventil nach Fig. 5,
F i g. 7 eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht der erfindungsgemöocn Steuereinrichtung des Druckluftnagler,
F i g. 8 ein Ausschnitt eines Schnitts gemäß der Linie w>
8-8in Fig. 2.
Die F i g. 1 zeigt einen Druckluftnagler 10, an dem die erfindungsgemäße Steuereinrichtung vorgesehen ist,
mit einem Gehäuse 12, in dem ein axial hin- und herbewegbar gelagerter Eintreibstößel 14 für die Nägel h>
angeordnet ist. Das Gehäuse 12 besteht aus einem Gußstück 15, an dem mittels Schrauben 17 ein Kopfteil
16 sowie ein Magazin If- befestigt sind, aus dem die
Nägel einzeln dem Kopfteil 16 zuführbar sind. Die Nägel sind herkömmlicher Art mit scheibenförmigen
Köpfen.
Das Magazin 18 weist parallele Schienen 20 auf, deren Abstand voneinander im wesentlichen dem Durchmesser
der Nagelschäfte entspricht, so daß die Nägel in
einer Reihe aufnehmbar und vorwärtsbewegbar sind. An jeder Schiene 20 erstreckt sich ein Flansch 26 mit
öffnungen nach außen, durch die hindurch Schrauben 28 in Gewindebohrungen im Gehäuse 12 zum Befestigen
des Magazins 18 an letzterem schraubbar sind.
Wie Fig. 1 zeigt, ist das Magazin 18 schräg zur
Eintreibachse des Eintreibstößels 14 angeordnet, so daß die Nägel aufgrund der Eigenschwere durch das
Magazin in Richtung zum Gehäuse gleiten können. Der Druckluftnagler 10 wird daher aus dem Magazin 18 mit
Nägeln versorgt, wenn er bei Gebrauch so gehalten wird, daß die Längsachse des Magai.ins 18 schräg zur
waagerechten Ebene verläuft Der Druckluftnagler 10 wird daner aus dem Magazin 18 mit Nägeln versorgt,
wenn er bei Gebrauch so gehalt"·:, wird, daß die Längsachse des Magazins 18 schräg zur waagerechten
Ebene verläuft. Der Druckluftnagler 10 ist zum Eintreiben von Nägeln sowohl an senkrechten als auch
waagerechten Flächen verwendbar.
Wie am besten aus den Fig.2, 3 und 4 hervorgeht,
weist das Kopfteil 16 einen in seinem Basisblock 38 aufgenommenen langestreckten Nagelausstoßkanal 32
auf, der die reihenmäßig zugeführten Nägel aufnimmt, bis der Eintreibstößel 14 auf die Nägel einen Schlag
ausübt Der Nagelausstoßkanal 32 ist koaxial auf eine Buchse 34 (F i g. 3) ausgerichtet, in deren Bohrung 36 der
Eintreibstößel 41 bei seiner axialen Bewegung geführt ist. Der Basisblock 38 weist einen langestreckten
Vorschubkanal 40 (F i g. 7) auf, der unten in den oberen Teil des Nagelausstoßkanals 32 mündet. Der Vorschubkanal
40 verläuft in einer Ebene mit dem Nagelzuführkanal zwischen den Schienen 20 des Magazins, so daß
die Nägel aufgrund der Eigenschwere in den oberen Teil
des Nagelausstoßkanals 32 nach Verlassen der Schienen hineinfallen. Der Vorschubkanal 40 ist vorzugsweise so
ausreichtet, daß seine Längsachse einen eingeschlossenen Winkel von ungefähr 28° mit einer Ebene bildet, die
parallel zur Längsachse des Magazins 18 verläuft und die Bewegungsbahn des Eintreibstößels 14 schneidet.
Durch diese Ausrichtung des Vorschubkanals 40 wird die Bewegung der Nägel in den Nagelausstoßkanal 32
gesteuert, bevor der Eintreibstößel 14 auf die Nägel einen Schlag ausübt. Damit die Nägel zwangsläufig und
der Reihe nach dem Nagelausstoßkanal 32 zugeführt werden, wandern die Nägel durch den quer zur Reihe
der Nägel im Nagelzuführkanal verlaufenden Vorschubkanal. Werden die Schäfte der Nägel im Magazin so
ausgerichtet, daß der Schaft des jeweils ersten Nagels der Reihe in den Nagelausstoßkanal 32 eintritt, wenn
der Nagel das Magazin 18 verläßt, so ist der Kopf des
Nagels in den Nagelausstoßkanal 32 durch Erteilung einer Bewegung quer zur Längsachse des Magazins 18
geeignet einführbar.
Jedem der Nägel .vird eine Bewegung quer zur Achse des Magazins von einem Nagelschieber 44 einer Sperre
42 erteilt, die im Basisblock 38 in der Bewegunjsbahn der Nägel gelagert ist, wenn die Nägei durch das
Magazin 18 vorwärtswandern, wie am besten aus F i g. 8 hervorgeht. Der Nagelschieber 44 ist in einem Kanal 46
zwischen einer einen Nage! aufnehmenden und einer letzteren ausgebenden Stellung geradlinig hin- und
herbewegbar gelagert.
Der Nagelschieber 44 weist einen Rahmen mit einem Nagelhalteteil 48 und einer Nagelaufnahmeöffnung 50
auf. Der Halteteil 48 ist so angeordnet, daß er dem Magazin 18 in Ausgabesteliung des Nagelschiebers 44
gegenübersteht, wobei die Nagelaufnahmeöffnung 50 ',
auf den NagelausstoOkanal ausgerichtet ist. Der Halteteil 48 weist eine Ausnehmung auf, deren Tiefe so
bemessen ist, daß der Schaft eines aus dem Magazin 18 zugeführten Nagels in den Kanal 46 eintritt, während
der Kopf dieses Nagels zurückgehalten wird. Der Radius der Nagelaulnahmeöffnung 50 ist gleich dem
Radius des Nagelausstoßkanals 32, so daß der Kopf des jeweils vorderen Nagels der Reihe vom Kanal 46 bei
Anordnung des Nagelschiebers in der Aufnahmestellung aufgenommen wird. In dieser Stellung des r>
Schiebers 44 ist die Nagelaufnahmeöffnung 50 auf die Reihe der Nägel im Nagelzuführkanal ausgerichtet und
nimmt den vorderen Nagel auf. Wird der Nagelschieber 44 in die Ausgabestellung bewegt, so wird der zuvor
aufgenommene Nagel aus dem Nagelschieber 44 in den Nagelausstoßkanal 32 freigesetzt. Gleichzeitig wird der
Nagelzuführkanal vom Halteteil 48 gesperrt.
Wie aus F i g. 6 hervorgeht, wird der oberste Teil des Schaftes des jeweils vorderen Nagels der Reihe nach
Aufnahme im Vorschubkanal 40 von einer geneigten _·-> den Nagelausstoßkanal schneidenden Fläche 52 in einer
Schräglage gehalten. Zugleich r;>gt der unterste Teil des V a ge !schaftes aus dem Nagelauslaßkanal 32 an der
gegenüberliegenden Seite schräg vor. Dc; " ir:Luslaßkanal
32 weist eine Fläche 54 auf, die in einer durch den κι
Durchmesser des Nagelauslaßkanals verlaufenden Ebene gelegen ist und eine Rücksetzung des unteren Teiles
des Nagelschaftes bei Verschiebung des Nagelkopfes durch den Nagelschieber 44 unterstützt. Unterhalb der
Fläche 54 ist eine Gleitbahn 56 an einer Stelle r>
vorgesehen, die eine Führung des untersten Teils des Nagels in entgegengesetzter Richtung in den Nagelausstoßkanal
32 gewährleistet, wenn der Nagel durch den Ausstoßkanal in einen nicht dargestellten Gegenstand
mittels des Eintreibstößels 14 getrieben werden soll.
Die Sperre 42 weist einen Vorschubkolben 60 auf, der am Nagelschieber 44 in geeigneter Weise koaxial
befestigt und in einem Vorschubzylinder 62 gelagert ist.
Am Kopf 66 des Vorschubkolbens werden unterschiedliche Drücke zwecks Erzeugung einer Hin- und 4i
Herbewegung des Vor?chubkolbens 60 erzeugt.
Der Vorschubzylinder 62 weist eine erste lichte Weite zur Aufnahme des Kolbenkopfes 66 auf, wobei an der
Übungsstelle der Zylinderteile unterschiedlichen Durchmessers eine ringförmige Schulter 68 gebildet ist, die als
Anschlag für den Vcrschubkolben 60 bei Bewegung des mit letzterem veibundenen Nagelschiebers 44 in die
Aufnahmestellung dient.
Eine Druckfeder 70 beaufschlagt den Vorschubkolben 60 ständig in eine Ruhestellung sowie den Nagelschieber
44 in eine Ruhestellung sowie den Nagelschieber 44 in die Aufnahmestellung. Die Druckfeder 70 ist im
Vorschubzylinder 62 angeordnet und wird von einer Abdeckplatte abgestützt die am Basisblock 38 befestigt
ist und den Vorschubzylinder 62 verschließt. t*
Der Vorschubkolben 60 befindet sich in der Ruhestellung, wenn der Nagelschieber 44 in seiner
Aufnahmestellung angeordnet ist. Der Nagelschieber 44
wird in seine Ausgabestellung durch Erzeugen eines Druckgefälles im Kolbenkopf 66 bewegt zu welchem
Zweck in den Vorschubzylinder 62 über eine Vorschubsteuerleitung 72 Druckluft eingeführt wird. Die Vorschubsteuerleitung
72 erstreckt sich zwischen dem Vorschiibzylinder 62 und einem Aiifsetzsicheningsventil
74.
Der Kolbenkopf 66 ist durch einen ersten und einen zweiten Dichtungsring 76 und 77 wirksam abgedichtet.
Ein den Vorschubkolben 60 umfassender Dichtungsring
sorgt in bekannter Weise für eine Druckluftdichtung zwischen den benachbairten Seiten des Vorschubkolbens
60 und des Vorschubzylinders 62. Wird dem Vorschübzylinder 62 über die Vorschubsteuerleitung 72
Druckluft zugeführt, so wird am Kopf 66 des Vorschubkolbens 60 ein Druckgefälle erzeugt, Hrr rii'C-Bewegung
des Kolbens, aus der in Fig. ii gezeigten
Stellung in die in Fig. ß gezeigte SHIimg und dimit
eine Bewegung des Nagelschiebers 44 in seine Ausgabestellung bewirkt
Wird die Zuführung von Druckluft zum Vorschubzylinder 62 unterbrochen, so bewegt die Feder 70 den
Vorschubkolben 60 aus der in F i g. 8 dargestellten Stellung in der umgekehrter Richtung, wobei uer
Nagelschieber 44 in die Aufnahmestellung zurückgeführt wird. Bei dieser Hin- und Herbeweg-mg des
NagelscH:f bers 44 werden Nägel aus dem Magazin 18 in
den Nagelausstoßkanal 32 befördert.
Wie aus Fi g. 2 hervorgeht, steht der Vorschubzylinder
62 mit einem Steuerkanal 80 in Verbindung. Die Dichtungsringe 76 und 77 richten sich selbsttätig auf den
Steuerkanal 80, wenn sich der Nagelschieber 44 in der A .'nahmestellung befindet, und dichten den i^uerkanal
80 ab. wobei der Kopf 66 des Vorschubkolbens 60 an der ringförmigen Schulter 68 anliegt.
Der Eintreibstößel 14 ist langgestreckt und weist eine quer verlaufende Fläche 82 auf, die ;■■■ !en Kopf eines
jeden in den Nagelausstoßkanal 32 eingeführten Nagels einen Schlag ausübt, so daß der Nagel in ein nicht
dargestelltes Werkstück eindringt.
An dem zur Fläche 82 entgegengesetzten Ende weist der Eintreibstößel 14 einen scheibenförmigen Eintreibkolben
84 mit entgegengesetzten Druckflächen 85a und 85i>
auf. an denen unterschiedliche Drücke erzeugt werden, um den Eintreibkolben 14 in Bewegung zu
versetzen. Der Eintreibkolben 84 sitzt in einem Eintreibzylinder 87, der oben und unten durch
Verschlußsegmente 88 bzw. 89 des Gehäuses 12 verschlossen ist.
Am oberen und am unteren Ende des Eintreibzylinders 87 sind ringförmige Anordnungen von Einlaßöffnungen
90 bzw. von Auslaßöffnungen 92 nahe am Verschlußsegment 89 vorgesehen. Durch die Einlaßöffnungen
90 in den Arbeitshubraum 86 geleitete Druckluft wirkt auf die Druckfläche 85a des Eintreibkolbens 84
ein, während Druckluft durch die Auslaßöffnung^n 92 aus dem Rückhubraum 86', wobei am Eintreibkolben ein
Druckgefälle austritt, erzeugt wird. Der Eintreibstößel dringt in den Nagelausstoßkanal 32 ein und übt auf einen
zuvor in letzteren eingesetzten Nagel einen Schlag aus.
Eine Bohrung 94 erstreckt sich durch das Verschlußsegment 89, steht mit dem Rückhubraum 86' des
Eintreibzylinders 87 in Verbindung und führt diesem die Druckluft zu. Im Abstand von der Anordnung der
Einlaßöffnungen 90 ist am oberen Ende des Eintreibzylinders 87 eine ringförmige Anordnung von Druckausgleichsöffnungen
96 vorgesehen, durch die Druckluft aus dem Arb"itshubraum 86 entweichen kann, wenn der
Eintreibkoiben 84 bei Zuführung von Druckluft durch die Bohrung 94 in den Rückhubraum 86' einen Rückhub
ausübt. Wenn der F.intreibkolben 84 sich aufwärts bewegt, kann die Druckluft aus dem Arbeitshubraum 86
über die Einlaßöffnungen 90 entweichen, so daß der
Eintreibkolben 84 an einem oberen Sitz anlegen kann.
Das Verschlußsegment 88 nimmt in einer Aussparung einen Dichtungsring 98 mit einer Nut auf, die das obere
Ende des Eintreibzylinders 87 einfaßt. Das Verschlußsegment 89 weist eine scheibenförmige Vertiefung zur ■;
Aufnahme des unteren Endes des Einlreibzylinders 87 auf. Auf diese Weise ist der Eintreibzylinder 87 gegen
eine Verschiebung gesichert.
Das Verschlußsegment 89 nimmt ferner einen aus
einem geeigneten Material, ζ B. aus Neopren, bestehenden Block 99 mit einer Bohrung auf, durch die
sich der EintreibstöUcl 14 erstreckt. Dieser Block 99
erstreckt sich axial in den Rückhubraum 86' des Eintreibzylinders soweit nach oben, daß seine obere,
quer verlaufende Fläche als Anschlag für den Eintreib- is
kolben 84 des Eintreibstößels 14 dient, wenn tiieser sich
dem Ende seines Arbeitshubes nähert.
Konzentrisch zum Eintreibzylinder 87 ist ein zylindrisch ausgestaltetes Einlaßventil 100 zwischen dem
hintreibzylinder 87 und einem Druckluftspeicherraum
(ΠΙ? angeordnet, der das obere Ende des Eintreibzylinders
87 u-nriut. Das Einlaßventil 100 ist in eine Schließ-
und eine Offenstellung axial hin- und herbewegbar und reguliert die Zuführung der Druckluft in den Rückhubraum
86' über die Einlaßöffnungen 90.
Der Dichtungsring 98 sorgt für eine Abdichtung des Einlaßventils 100 in dessen Schließstellung. In das
Gehäuse 12 ist ein das Einlaßventil 100 umgebener Dichtungsring 104 (Fig. 5) eingesetzt, wodurch eine
Druckluftdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Einlaßventil an dem Druckluftspeicherraum gebildet
und uie unteren Teile des Einlaßventils von dem Druckluftspeicherraum 102 isoliert sind. Der Eintreibzylinder
87 ist von dem Druckluftspeicherraum 102 isoliert, wenn das Einlaßventil 100 in der Schließstellung
an dem Dichtungsring 98 anliegt. Nach Verschiebung des Einlaßventils 100 in Richtung der Offenstellung wird
zwischen dem Druckluftspeicherraum 102 und dem Rückhubraum 86' über die Einlaßöffnungen 90 eine
Verbindung hergestellt.
Das Einlaßventil 100 weist außen eine Schulter 105 mit Flächen 1C6 und 108 auf. Die Fläche 106 erstreckt
sich radial und ist dem Verschlußsegment 89 des Gehäuses 12 zugewandt, während die Fläche 108 dem
Verschlußsegment 88 des Gehäuses zugewandt ist. Zwischen den Flächen 106 und 108 ist ein Dichtungsring
104 angeordnet, und die Fläche 106 ist größer als die Fläche 108. Eine ringförmige Schulter 110 und die
Schulter 104 schließen einen ringförmigen Steuerraum 112 ein, dessen axiale Abmessung veränderbar ist. Die
axiale Abmessung des Steuerraums ist am größten, wenn das Einlaßventil 100 an dem Dichtungsring 98
anliegt, und am kleinsten, wenn die Fläche 106 der Schulter 105 auf der Schulter 110 anliegt.
Um das Einlaßventil 100 an dem Dichtungsring 98 in
Anlage zu halten, ist eine erste Druckleitung 114 vorgesehen (Fig. 2 und 7), die von dem Druckluftspeicherraum
102 in eine Ventilkammer 116 mündet. Eine zweite Druckleitung 118 verbindet die Ventilkammer
116 mit dem ringförmigen Steuerraum 112 und kann daher über die Druckleitungen 114 und 118 und die
Ventilkammer 116 mit dem Druckluftspeicherraum 102 in Verbindung gesetzt werden. Da der wirksame
Bereich der Fläche 106 größer als der wirksame Bereich der Fläche 108 ist, beaufschlagen die resultierenden
Kräfte das Einlaßventil 100 in seiner Schlußrichtung.
Um das Einlaßventil 100 in die Offenstellung zu bewegen, muß die Verbindung zwischen dem Druckluftspeicherraum
202 und dem Steuerraum 112 unterbrochen und letzterer in die Umgebung entlüftet werden,
um einen Rückdruck auszuschließen, wenn die Fläche 106 sich der Schulter 110 nähert. Dies wird mittels eines
Hilfsventil.? 120 erreicht, das in der Ventilkammer 116
axial hin- und herbewegbar gelagert ist.
Das Hilfsventil 120 weist einen Kopf 121 auf, der in einer ringförmigen und kegelstumpfförmigen Fläche
122 endet. Um das in die Ventilkammer 116 mündende Ende der ersten Druckleitung 114 herum ist ein
ringförmiger Ventilsitz 124 vorgesehen, der unter Bildung einer Druckluftdichtung mi; der Fläche
paßmäßig in Eingriff kommt, wenn der kopf 121 in Richtung zur ersten Druckleitung 114 axial verschoben
wird.
Der Kopf 121 weist einen wesentlich kleineren
Durchmesser als die Ventilkamrner 116 auf, so daß die
zweite Druckleitung 118 mit der Ventilkammer 116 beständig in Verbindung steht. Wie am besten aus
Fig. 10 hervorgeht, weist der Kopf 121 des Hilfsventil
120 an zur Fläche 122 entgegengesetzten Ende eine ringförmige Fläche 126 auf, die mit einem ringförmigen
Sitz 128 unter Bildung einer Druckluftdichtung in Eingriff bringbar ist, wenn der Kopf 121 vom Ventilsitz
124 abgehoben wird. Entsprechend wird die Fläche 126 vom Sitz 128 abgehoben wenn die Fläche 122 des
Kopfes 121 mit dem Ventilsitz 124 in Eingriff steht. Die Ventilkammer 116 weist ferner in Achsrichtung vom
Sitz 128 weiter nach innen eine Entlastungsöffnung 130 auf. Die Zueinanderordnung von dem Kopf 121 und der
Entlastungsöffnung 130 ist so ausgelegt, daß die Verbindung zwischen der zweiten Druckleitung 118 und
der Entlastungsöffnung 30 unterbrochen wird, wenn die Fläche 126 des Kopfes 121 am ringförmigen Sitz 128
anliegt. Solange die Druckleitungen 114 und 118 miteinander kommunitieren, solange isoliert der Kopf
121 den ringförmigen Steuerraum 112 von der Entlastungsöffnung 130. Liegt der Kopf 121 am Sitz 124
an, so ist die Fläche 126 vom Sitz 128 abgehoben, so daß die Druckleitung 118 mit der Entlastungsöffnung 130
kommunitiert und der Steuerraum 112 zur Atmosphäre
entlüftet wird. Der auf die Fläche 108 der Schulter 105 einwirkende Druck bewirkt dann ein Öffnen des
Einlaßventils 100, so daß Druckluft aus dem Druckluftspeicherraum 102 über die Einlaßöffnungen 90 in den
Arbeitshubraum 86 geleitet wird.
Um ein Ausströmen der Druckluft aus dem Rückhubraum 86' durch die Auslaßöffnungen 92 und die
Druckausgleichöffnungen % zu ermöglichen, ist im Gehäuse 12 ein Auslaßschlitz 132 vorgesehen, durch den
die Druckluft aus dem Gehäuse 12 entweichen kann, wenn der Einlreibstößel 14 in Bewegung gesetzt wird.
Der Auslaßschlitz 132 kommunitiert mit einer Auslaßnut 134, die an der Innenwandung des Einlaßventils 100
umläuft, über eine Anordnung von Auslässen 136. Die Druckluft in dem Rückhubraum 86' kann somit durch
die Auslässe 136 in der Nut 134 in die Atmosphäre abgeführt werden.
Um zu sichern, daß die dem Abeitshubraum 86 über die Einlaßöffnungen 90 oder daß andererseits über die
Bohrung 94 zugeführte Druckluft nicht unbeabsichtigterweise durch die Auslässe 136 entweicht, ist eine
ringförmige Schulter 138 vorgesehen, die vom Eintreibzylinder 87 aus in einer radialen Ebene vorsteht, die die
Ausiaßnut 134 anschneidet An jeder der entgegengesetzt gerichteten und radial verlaufender. Seiten der
Schulter 138 sitzt eine Abdichtung 140a, 1406, die sich an
die entgegengesetzten radialen Flächen der Auslaßnut
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ίο
134 anlegen, wenn das Einlaßventil 100 in die Schließuiiü
Offenstellung bewegt wird.
Wird das Einlaßventil 100 in die Schließstellung bewegt, so wird die Verbindung zwischen den
Auslaßöffnungen 92 und 136 von der Abdichtung 140a unterbrochen, die an der einen Seite der Schulter 138
sitzt und sich an r^e Innenseite des Einlaßventils 100
anlegt. Befindet sich das Einlaßventil 100 in der Schließstellung, -ο besteht eine Verbindung zwischen
den Druckausgleichsöffnungen 96 und den Auslaßöffnungen 135 über die Auslaßnut 134. Der Eintreibstößel
14 kann daher zurückgezogen werden, ohne in den Rückdruckraum 86' einen wesentlichen Riickdruck zu
erzeugen.
Befindet sich umgekehrt das Einlaßventil 100 in der Offenstellung, so stehen die Auslaßöffnungen 92 mit den
Auslaßöffnungen 136 in Verbindung, so daß der Druck in den Rückhubraum 86' aufgehoben wird, wenn der
Eintreibstößel 14 einen Arbeitshub ausführt. Die VprhinHnna /wischen den Drucksus^lsichsoifnuri^en 96
und den Auslaßöffnungen 136 wird von der Dichtung 1406 unterbrochen, die mit der gegenüberstehenden
Fläche des Einlaßventils 100 in Eingriff gebracht wird, so daß der auf die Druckfläche 85a des Eintreibkolbens 84
des Eintreibstößels 14 einwirkende Druck über die Druckausgleichsöffnungen % und die Auslaßöffnungen
136 nicht abgebaut wird. Der Arbeitshubraum 86 und der Rückhubraum 86' werden abwechselnd mit dem
Auslaßschlitz 132 über die Auslässe 136 in der Nut 134 bei der Hin- und Herbewegung des Eintreibstößels 14 in
Verbindung gesetzt, so daß der Rückdruck in dem Rückhubraum 86' aufgehoben wird.
Das Gehäuse 12 weist einen hohlen Handgriff 142 auf, in dem sich der Druckluftspeicherraum 102 befindet.
Der Handgriff 142 weist ein Rohrverbindungsstück 144 auf, an das eine Druckluftleitung angeschlossen werden
kann, so daß der Druckluftspeicherraum 102 ständig unter Druck setzbar ist.
Im Handgriff 142 ist eine biegsame Steuerleitung 146 angeordnet (Fig. 7), die an geeigneten Stellen mit
mehreren Betätigungsventilen 148 versehen ist, die mit dem Druckluftspeicherraum 102 in Verbindung stehen
und im geöffneten Zustand tier biegsamen Steuerleitung
146 Druckluft zuführen.
Die Steuerleitung 146 mündet in eine Bohrung 150 (F i g. 3), die sich nach unten in das Verschlußsegment 89
des Gehäuses 12 erstreckt und in einer Ventilkammer 152 im Verschlußsegment 89 endet. In der Ventilkammer
152 ist das Aufsetzsicherungsventil 74 angeordnet, das in geöffnetem Zustand eine Verbindung zwischen
der Bohrung 150 und der Vorschubsteuerleitung 72 herstellt, über die dem Vorschubzylinder 62 Druckluft
zugeführt wird, die den Vorschubkolben 60 beaufschlagt.
Das Aufsetzsicherungsventil 74 weist einen Ventilkopf 154 (F i g. 5), der koaxial auf einen Ventilsitz 156
ausgerichtet ist, und eine Druckfeder 158 auf, die den Ventilkopf 154 gegen den Ventilsitz 156 beaufschlagt.
Zur Öffnung des Aufsetzsicherungsventils 74 ist ein axial verschiebbares Element 160 vorgesehen (Fig. 7
und 5), das in einem Ventilheber 162 endet, der in die Ventilkammer 152 hineinragt und auf den Ventilkopf
154 koaxial ausgerichtet ist. Wird der Ventilheber 162 über eine vorherbestimmte Strecke in die Ventilkammer
152 hineinbewegt, so hebt er den Ventilkopf 154 vom Ventilsitz 156 gegen die Kraft der Druckfeder 158
ab. Auf diese Weise werden das Aufsetzsicherungsventil 74 geöffnet und eine Verbindung zwischen der Bohrung
150 und der Vorschubsteuerleitung hergestellt.
Um das Element 10 zurückzustellen und den Ventilkopf 154 auf den Vcnsilsitz 156 wieder aufzusetzen,
ist eine Druckfeder 163 vorgesehen, die den Ventilheber 162 außerhalb der Ventilkammer 152
umgibt und das Element 160 in die Ausgangsstellung drückt. Nachdem einmal die Druckfeder 158 den
Ventilkopf 154 auf den Ventilsitz 156 zurückgeführt hat, ist die Verbindung zwischen der Vorschubsteuerleitung
72 und der Bohrung 150 unterbrochen. Der Ventilheber 162 weist eine Entleerungsbohrung 164 (Fig. 3) auf,
durch die der Vorschubzylinder 62 über die Steuerlei tung in die Atmosphäre entlüftet wird.
Das Element 160 ist mit einer geschlitzten Öffnung 166 versehen, in der eine Führungsschraube 167 sitzt, die
in einer Bohrung am Kopfteil 16 unmittelbar am Ausstoßkanal 32 eingeschraubt ist. Die Länge des
Elements 160 ist so bemessen, daß es sich über das untere Ende des Ausstoßkanals 32 so weit hinaus
n: :rr
LIIIgI III
gelangt, wenn der Druckluftnagler 10 an das Werkstück angesetzt wird. Hierbei wird das Element 160 gegen die
Kraft der Druckfeder 163 zurückversetzt, wobei der Ventilheber 162 in bezug auf den Ventilkopf 154
vorwärtsbewegt wird. Der Druckluftnagler 10 bleibt außer Betrieb, solange das Element 106 mit einem
Werkstück nicht im Eingriff steht, da die Verbindung zwischen der Vorschubsteuerleitung 72 und der
Bohrung 150 vom Ventilkopf 154 unterbrochen gehalten wird, wenn dieser auf dem Ventilsitz 156
verbleibt.
Vom Vorschubzylinder 62 geht eine Auslaßbohrung 168 ab (Fig.4), in deren oberes Ende ein Druckluftfitting
170 eingesetzt, an das eine biegsame Verbindungsleitung 172 angeschlossen ist, die sich bis zu einem
Fitting 174 (Fig. 7) erstreckt, das in das Gehäuse 2 eingesetzt ist und mit der Ventilkammer 116 in
Verbindung steht.
In der Ventilkammer 116 ist ein Ventilbetätigungselement
176 angeordnet (Fig. 5), das einen Kolbenkopf 178 und eine Kolbenstange 179 aufweist, der mit dem
Kopf 121 in Verbindung steht. In eine den Kr'benkopf 178 des Ventilbetätigungselementes 176 umgebende
Nut sitzt ein Dichtungsring 180, der eine Druckluftdichtung zwischen dem Kopf und der angrenzenden
zylindrischen Fläche der Ventilkammer 116 bewirkt. Das Fitting 174 ist so an der Ventilkammer 116
eingesetzt, daß die Verbindungsleitung 172 die Druckluft der Ventilkammer 116 unmittelbar hinter dem
Kolbenkopf 178 zuführt, so daß der Kopf 121 des Hilfsventil 120 auf den Ventilsitz 124 am Ende der
ersten Druckleitung 114 bewegt wird.
Nachdem einmal das Aufsetzsicherungsventil 74 geöffnet worden ist, wird die Druckluft in den
Vorschubzylinder 62 geleitet und treibt den Vorschubkolben 60 bis zum Ende seines Hubes an. Hierbei wird
eine Verbindu.ig zwischen dem Vorschubzylinder 62 und der Ventilkammer 116 über die Verbindungsleitung
172 mit der Folge hergestellt, daß die Fläche 122 des Kopfes 121 aufsitzt. Die Verbindung zwischen dem
Druckluftspeicher 102 und dem ringförmigen Steuerraum 112 wird unterbrochen, während über die zweite
Druckleitung 118 eine Verbindung zwischen dem ringförmigen Steuerraum 112 und der Druckentlastungsöffnung
130 hergestellt wird. An der Schulter 105 «"■•tsteht ein Druckunterschied und das Einlaßventil 100
wird in die Offenstellung bewegt. Infolge hiervon wird ein Arbeitshub des Eintreibstößels 14 eingeleitet, wobei
die Fläche 82 des Eintreibstößels 14 auf einen in dem
Nagelausstoßkanal 32 befindlichen Nagel einen Schlag ausführt.
Zum Zurückziehen des Eintreibstößels 14 nach der Ausführung des Arbeitshubes ist im Gehäuse 12 eine
Druckleitung 182 vorgesehen (F i g. 2), die sich von dem Druckluftspeicherraum 102 aus bis zu einer Bohrung Il83
erstreckt, lie mit einer im Gehäuse 12 ausgebildet
Ventilkammer 184 eines Einlaßventils in Verbindung steht. Um den Ausgang der Bohrung 183 herum ist ein
konzentrischer Ventilsitz 185 vorgesehen.
In die Ventilkammer 184 ist eine scheibenförmige
Membran 186 eingesetzt, die einen axial vorstehenden Ventilkopf 188 mit einer axial verlaufenden Bohrung
189 und mit cinpr spitz zulaufenden Fläche aufweist, die mit dem Ventilsitz 185 in Eingriff bringbar ist und die
Bohrung 183 verschließt.
Die Membran 186 besteht aus einem geeigneten biegsamen Material, beispielsweise aus Neopren oder
ugi. Sie ist infolge eines an ihren Flachen auftretenden Druckunterschiedes verschiebbar. Die Ventilkammer
184 weist außerdem eine ringförmige Schulter 190 auf, die die Membran am Rand abstützt, während der in der
Mitte gelegene Teil der Membran axial frei bewegbar ist und hierbei den Ventilkopf 188 in bezug auf den
Ventilsitz 185 bewegt. Solange der Ventilkopf 188 vom Ventilsitz 185 abgehoben ist, steht der Druckluftspeicherraum
102 mit dem Rückhubraum 86' in Verbindung. Liegt der Ventilkopf 188 am Ventilsitz 185 an, so wird
das eine Ende der Bohrung 94 abgedichtet und damit die Ve/bindung zwischen dem Drucklufispeicherraum 102
und dem Rückhubraum 86' unterbrochen.
Die Bewegung des Ventilkopfes 188 auf den Ventilsitz
185 erfolgt aufgrund seines Leckes der Druckluft aus der Bohrung 183 über die axial verlaufende Bohrung 189,
wobei die Druckluft zwischen dem Steuerkanal 80 und der Membran 186 eingeschlossen wird. Die leckende
Druckluft wirkt auf eine größere Fläche der Membran
186 ein als der Druck an der entgegengesetzten Fläche letzterer, so daß sich die Membran 186 nach einem
Ausgleich der Drücke an ihren entgegengesetzten Flächen durchbiegt und den Ventilkcpf 188 auf den
Ventilsitz 185 drückt.
In der Normalstellung verbleibt der Ventilkopf 188 der Membran 186 auf dem Ventilsitz 185. Der Steuerkanal 80 ist so angeordnet, daß er ungefähr in der Mitte zwischen den Dichtungsringen 75 und 77 am Kopf 66 des Vorschubkolbens gelegen ist, wenn der Nagelschieber 44 sich in der Ruhestellung befindet. Der Steuerkanal 80 ist daher verschlossen. Wenn der Vorschubkolben 60 jedoch gegen die Kraft der Druckfeder 70 vorwärtsbewegt worden ist, wird die in der Ventilkammer 184 eingeschlossene Druckluft in einem Steuerraum 186 eingeschlossen, der von der Membran 186 und den Wandungen des Te:!es der Ventilkammer 184 begrenzt wird, der mit d<_:n Steuerkanal 80 in Verbindung steht. Wenn der Vorschubzylinder 62 über die Vorschubsteuerleitung 72 und die Entleerungsbohrung 164 in die Atmosphäre entlüftet worden ist, wird die Drucklutt in dem Steuerraum 196 über den Steuerkanal 80, den Vorschubzylinder 62, die Vorschubsteuerleitung 72 und die Entleerungsbohrung 164 in die Atmosphäre abgelassen. Ist die Vorschubsteuerleitung 72 mit den.
In der Normalstellung verbleibt der Ventilkopf 188 der Membran 186 auf dem Ventilsitz 185. Der Steuerkanal 80 ist so angeordnet, daß er ungefähr in der Mitte zwischen den Dichtungsringen 75 und 77 am Kopf 66 des Vorschubkolbens gelegen ist, wenn der Nagelschieber 44 sich in der Ruhestellung befindet. Der Steuerkanal 80 ist daher verschlossen. Wenn der Vorschubkolben 60 jedoch gegen die Kraft der Druckfeder 70 vorwärtsbewegt worden ist, wird die in der Ventilkammer 184 eingeschlossene Druckluft in einem Steuerraum 186 eingeschlossen, der von der Membran 186 und den Wandungen des Te:!es der Ventilkammer 184 begrenzt wird, der mit d<_:n Steuerkanal 80 in Verbindung steht. Wenn der Vorschubzylinder 62 über die Vorschubsteuerleitung 72 und die Entleerungsbohrung 164 in die Atmosphäre entlüftet worden ist, wird die Drucklutt in dem Steuerraum 196 über den Steuerkanal 80, den Vorschubzylinder 62, die Vorschubsteuerleitung 72 und die Entleerungsbohrung 164 in die Atmosphäre abgelassen. Ist die Vorschubsteuerleitung 72 mit den.
Steuerarm 196 und der Atmosphäre über die Entleerungsbohrung 164 in Verbindung gesetzt, sinkt der
Druck im Steuerraum 196 ab, und der Ventilkopf 188 hebt sich vom Ventilsitz 185, so daß eine Verbindung
zwischen der Bohrung 183 und der Bohrung 94 hergestellt wird.
Wird umgekehrt der Nagelschieber 44 in die Ruhestellung bewegt, so wird die Verbindung zwischen
der Ventilkammer 184 und der Vorschubsteuerleitung 72 vom Kopf 66 des Vorschubkolbens 60 unterbrochen,
so daß der Druck in dem Druckluftspeicherraum 102 die Membran 186 in ihre Normalstellung verschiebt, wenn
der Steuerraum 196 über die axiale Bohrung 189 mit Druckluft gefüllt wird. Die zwischen dem Druckluftspeicherraum
102 und der Bohrung 94 bestehende Verbindung wird daher untei brochen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Steuereinrichtung zum Zuführen, Vereinzeln und Eintreiben von Befestigungsmitteln (nachfolgend
Nagel genannt) an einem Drucklufteini reibwerkzeug, insbesondere Druckluftnagler, bestehend
aus einem quer zu einem Nagelzuführkanal liegenden und in einen Nagelausstoßkanal mündenden
Vorschubkanal, einem mit dem Eintreibwerkzeug steuerbaren Nagelschieber, der in Richtung des
Vorschubkanals hin- und herbewegbar ist zum Freigeben des Vorschubkanals und zum Vorschieben
des ersten Nagels in den Nagelausstoßkanal bei gleichzeitigem Absperren des im Nagelzuführkanal
nachfolgenden Nagels, dadurch gekennzeichnet,
daß an einen Druckluftspeicherraum (102) des Eintreibwerkzeugs über ein Betätigungsventil (148) eine Steuerleitung (146) anschließbar und
dieses Betätigungsventil mit einem Aufsetzsicherungsventil (74) in Reihe geschaltet ist, daß ferner ein
Schließglied Ί54) des Aufsetzsicherungsventils in der geöffneten Stellung über eine Vorschubsteuerleitung
(72) einen Vorschubzylinder (62) des Nagelschiebers (44) zum Verschieben des Nagels in
den Ausstoßkanal (32) an die Steuerleilung (146) .'5
anschließt und in der geschlossenen Stellung zum Zuführen in die Ausgangsstellung über diese
Vorschubsteuerleitung entlüftet und daß in diesen Vorschubzylinder (62) eine Verbindungsleitung (172)
eines druckgesteuerten Hilfsventils (120), das den Steuerraum (112) eines Einlaßventils (100) für den
Arbeitshubraum (86) des Eintreibzylinders be- und entlüftet, in eine Mündungsöffnung (168) mündet,
über die die Verbinclungsleudng (172) in der
ausgefahrenen Stellung ces Vorschubkolbens (60), einer Folgesteuerung gleich, an c e Steuerleiturigen
(146, 72) anschließbar ist, und schließlich mit einem Einlaßventil (186) für den Rückhubraum (86')-
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhubraum (86') des -to
Eintreibzylinders (87) über eine vom Druckluftspeicherraum (102) ausgehende Druckleitung (182),
einem druckgesteuerten Einlaßventil (186) für den Rückhubraum (86') des Arbeitszylinders und einer
Bohrung (94) an den Druckluftspeicherraum anschließbar ist und daß in der ausgefahrenen Stellung
des Vorschubkolbens (60) (Vorschubstellung) ein den Steuerraum (196) mit dem Vorschubzylinder (162)
verbindender Steuerkanal (80) zum Sperren oder öffnen des Einlaßventils (186) freilegbar ist und daß v>
ferner der Eintreibstößel (14) in der Vorschubstellung des Vorschubkolbens formschlüssig in eine
Nagelaufnahmeöffnung (50) des mit dem Vorschubkolben verbundenen Nagelschiebers (44) eintaucht
zum Sperren des Entlüftungsvorganges im Vorschubzylinder und damit des Einlaßventils (186) für
den Rückhubraum sowie des Hilfsventils (120) bis zum Austauchen des Eintreibstößels aus der
Nagelaufnahmeöffnung (50).
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (100) ein
zylindrisches Gehäuse mit einer außen umlaufenden, radial vorstehenden Schulter aufweist, die eine erste
ringförmige Fläche (108) mit einem ersten Bereich, der mit dem Druckluftspeicherraum (102) beständig
<-.', in Verbindung steht, wobei das Ventilgehäuse
beständig in die Offenstellung beaufschlagt ist, sowie in dem Steuerraum (112) eine zweite ringförmige
Fläche (106) mit einem zweiten Bereich aufweist, der größer als der erste Bereich ist und der mit dem
Druckluftspeicherraum (102) intermittierend in Verbindung setzbar ist, wobei das Ventilgehäuse
intermittierend in Schließstellung beaufschlagt ist, und wobei das Hilfsventil (120) zum Unterbrechen
der Verbindung zwischen dem Steuerarm (112) und
dem Druckluftspeicherraum (102) dient
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