DE2603784A1

DE2603784A1 - Sicherheitslufteinlass-ventilsteuerung fuer ein druckluftbetriebenes handwerkzeug

Info

Publication number: DE2603784A1
Application number: DE19762603784
Authority: DE
Inventors: Livio Francis Marcantonio; Raymond John Schaedler
Original assignee: Chicago Pneumatic Tool Co LLC
Current assignee: Chicago Pneumatic Tool Co LLC
Priority date: 1975-02-06
Filing date: 1976-01-31
Publication date: 1976-08-19
Also published as: IN143101B; FR2300284B1; SE7511687L; FR2300284A1; SE405817B; US3970110A; JPS5191074A; DE7602659U1; IT1042947B; JPS5646955B2; NL7601163A; CA1039131A; GB1479571A

Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath

Dr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus Seiffert

PATENTANWÄLTE

D-62 WIESBADEN 1 Postfach 6145

Gustav-Freytag-Straße 25 V/B β (06121) 372720

Telegrammadresse: WILLPATENT Tel«ι 4-186247

28. Januar 1976

File 2392

Chicago Pneumatic Tool Company 6 East 44th Street, New York, N. Y. / U S A

Sicherheitslufteinlaß-Ventilsteuerung für ein druckluftbetriebenes Handwerkzeug

Priorität; 6. Februar 197 5 in USA, Serial-No. 547 473

Die Erfindung bezieht sich auf Ventilaufbauten zur Steuerung des Frischluftstromes zu einem tragbaren, von einem Druckluftmotor angetriebenen Handwerkzeug der Art,bei dem einnach außen ragender Drosselventilhebel zur Betriebssteuerung des Werkzeuges vorgesehen ist. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Sicherheitssteuer-Ventilaufbau oder -anordnung für die Frischluftzufuhr für solche

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Werkzeuge. Tragbare pneumatische Werkzeuge mit einem herkömmlichen Frischluft-Steuerventilaufbau, der durch einen nach außen ragenden Drosselhebel betätigbar ist, können unter verschiedenen Bedingungen zufällig betätigt werden, z. B. wenn sie herunterfallen oder unachtsam so hingelegt werden, daß der Drosselhebel gegen einen Bock oder eine Wand gedrückt wird.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten Frischluft-Steuerventilaufbaus für Werkzeuge der eingangs erwähnten Art, durch welchen die Möglichkeit der unbeabsichtigten Betätigung vermieden ist.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Vereinigung eines Paares von die Frischluftzufuhr steuernden Ventilen, deren jedes einzeln von Hand mittels eines separaten Hebels betätigbar ist und von denen beide betätigt werden müssen, um das Werkzeug in Gang zu setzen. Beide Ventile stehen unter Federrückstellung. Folglich müssen beide Steuerhebel von der Hand in Betrieb gehalten werden, um die Funktion des Werkzeuge» aufrechtzuerhalten.vfenn nur ein Hebel von Hand freigegeben wird, stellt das Werkzeug ab.

lain weiteres Merkmal besteht darin, daß die gewöhnliche Steuerung des Luftvolumens zum Motor dadurch aufrechterhalten wird, daß eines der beiden Ventile der Funktion des gewöhnlichen Drosselventils dient.

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Erfindungsgemäß ist im Handgriff eines pneumatisch betriebenen, von Hand gehaltenen Werkzeuges eine Kammer mit einem Einlaß vorgesehen, der mit einer Frischluftquelle verbindbar ist,sowie mit einem Auslaß, der mit einem Druckluftmotor des Werkzeuges verbindbar ist, wobei eine erste Ventileinrichtung den Frischluftstrom durch den Einlaß zur Kammer hin steuert, eine erste Federeinrichtung normalerweise die erste Ventileinrichtung federnd über dem Einlaß geschlossen vorspannt, eine erste bedienbare Einrichtung unter Vorspannung der ersten Federeinrichtung nach außerhalb des Handgriffs für die Betätigung der ersten Ventileinrichtung in die offene Stellung gegen die Vorspannung der ersten Federeinrichtung ragt; eine zweite Ventileinrichtung den Strom von der Kammer durch den AusLuft

laß der Quelle an /steuert, welche durch die erste Ventileinrichtung zu der Kammer zugelassen ist, eine zweite Federein-

Λ •t

Achtung normalerweise die zweite Ventileinrichtung über dem Auslaß geschlossen vorspannt und eine zweite bedienbare Einrichtung unter Vorspannung der zweiten Federeinrichtung nach außerhalb des Handgriffs zur Betätigung der zweiten Ventileinrichtung in die offene Stellung gegen die Vorspannung der zweiten Federeinrichtung ragt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht des Handgriffs eines druckluftbetriebenen,, tragfähigen Werkzeuges unter Darstellung 609834/0274

einer bevorzugten Ausfiihrungsförra der Erfindung und

Fig. 2 eine abgebrochene Einzelansicht unter Darstellung des
Zusammenhangs des Drosselhebels mit dem Auslösehebel.

Ein herkömmliches druckluftbetriebenes Werkzeug, im vorliegenden Fall ein Druckluftschrauber, hat einen Handgriff 10, der in üblicher Weise am hinteren Ende des Gehäuses oder Körpers 11 des
Werkzeuges angeschraubt ist.

Der herkömmliche Schlagschrauber weist einen nicht dargestellten Druckluft-Drehmotor auf, der mit seinem Antrieb mit dem Schlagmechanismus in Verbindung steht. Letzterer trägt eine äußere
Hülse, die mit einer Befestigungseinrichtung, wie z. B. einer
Schraube oder einer Mutter, in Eingriff bringbar ist, welche in ein Werkstück eingetrieben werden soll. Wenn der Motor pneumatisch betätigt wird, überträgt er ein Drehmoment zum Schlagmechanismus, der anfänglich derart arbeitet, daß er die Befestigungseinrichtung auf einen anfänglichen Festzieh-=Grad einstellt und dann so arbeitet, daß er die Befestigungseinrichtung mittels einer Reihe von Schlagen bis zu einem Endantrieb-Drehmoment bringt.

Ein Fluß oder eine Zufuhr von unter Druck stehender Frischluft
zum Betreiben des Motors wird gemäß der Erfindung mittels eines von Hand betätigbaren Ventilaufbaus oder Mechanismus 12 gesteuert, der im rückwärtigen Abschnitt 13 des Handgriffes eingebaut ist. Der Ventilmechanismus ist in eine allgemein mit 14 bezeichnete

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Bohrung eingepaßt, die sich an ihrem unteren Ende durch die Bodenwand des Handgriffes zur Bildung einer Luftzufuhröffnung 15 öffnet.

Ein Adapterende 16 für eine Frischluft-Schlauchleitung 17, die mit einer Frischluftquelle in Verbindung steht, ist in die öffnung 15 eingeschraubt. Die Bohrung 14 verbindet zwischen ihren Enden einen Druchgang 18, welcher durch den Handgriff zur Motorkammer des Werkzeuges führt.

Das obere Ende der Bohrung 14 öffnet sich in einen relativ vergrößerten, hohlen Handgriffsbereich oder eine Kammer 19 hinein. Ein Schlitz 21, der sich durch den rückwärtigen Abschnitt des Handgriffs in den Bereich 19 hinein öffnet, ist zur gleitbaren Unterbringung eines Drosselventilhebels 23 vorgesehen. Ein gegenüberliegend angeordneter Schlitz 22, der sich von der Kammer 19 in einen Ausschnitt oder ein Querhandloch 24 des Handgriffs öffnet, ist zur gleitbaren Aufnahme eines Sicherheits-Ventilhebels oder Auslöseis 25 vorgesehen.

Der Ventilmechanismus 12 weist ein erstes oder Drosselventil 26 auf, welches mittels des Drosselhebels 23 betätigbar ist; und weist ein zweites oder Sicherheitsventil 27 auf, welches mittels des Auslösers 25 betätigbar ist. Sowohl das Drosselventil als auch das Sicherheitsventil müssen'laufend betätigt " gehalten werden, um die Frischluftzufuhr zum Motor aufrecht

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zu erhalten.

Der Handgriff hat herkömmlichen Aufbau oder übliche Form. Sein rückwärtiger Abschnitt 13 kann in der Handfläche gehalten werden; seine vergrößerte Handöffnung 24 kann die vier Finger der Bedienungsperson aufnehmen. Wenn das Werkzeug von Hand gehalten wird, benutzt man den Daumen zur Betätigung des Drosselhebels, der sich außerhalb des Handgriffes befindet; und den Zeige-finger verwendet man, um den Auslöser zu betätigen, der sich innerhalb des Handgriffes befindet.

Die Drossel- und Sicherheitsventile sind in der Bohrung in axialer Flucht zueinander angeordnet, wobei das Drosselventil unter dem Sicherheitsventil im Abstand angeordnet ist. Der Abstand zwischen den zwei Ventilen bildet eine Kammer 28 mit einem Einlaß an einem Ende, der durch das Drosselventil gesteuert ist, und einem Auslaß am anderen gegenüberliegenden Ende, welcher durch das Sicherheitsventil gesteuert wird.

Das Drosselventil hat einen ringförmigen Körper, zwischen dessen Enden ein O-Ring 29 angebracht ist, der mit dem Ventilsitz 31 um . das Einlaßende der Kammer 28 in Eingriff bringbar ist. Ein oberes Nabenende 32 des Ventils steht in gleitendem

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Verhältnis zur öffnung in dem Ventilsitz als Führungsmittel des Ventils, wenn es sich auf seinem Sitz bewegt. Eine Rückhol- Druckfeder 33 ist zwischen einer inneren Schulter des Zuführadapters 16 angeordnet, und die Unterseite des Drosselventils spannt letzteres auf seinen Sitz vor. Ein herabhängender MitteIvorsprung 34 des Ventils dient der Zentrierung der Feder bezüglich des Ventils.

Das Drosselventil hat einen sich axial erstreckenden Schaft 35, dessen oberes Ende gegen eine darüber liegend angeordnete ,abgerundete Nase 36 des Drosselhebels anschlägt. Der Drosselheb-el ist schwenkbar auf einem Stift 37, welcher im Handgriff befestigt ist, gehaltert. Er hat eine normale ⁿ Ruhe"-Stellung, bei welcher ein herabhängendes Ohr 38 gegen einen Anhaltestift 39 schlägt, der im Gehäuse befestigt ist, wobei der Anhaltestift der Begrenzung des Auswärtsschwenkbetrages des Drosselhebels bezüglich des Handgriffes dient.

In dieser normalen Stellung schlägt das Nasenteil 36 des Drosselhebels gegen den Drosselventilschaft, und wenn der Drosselhebel um seinen Schwenkpunkt nach innen gegen den Schaft gedrückt wird, wird das Drosselventil in seinen offenen Zustand gegen uLe Kraft der Feder 33 bewegt.

Wenn das Drosselventil nicht auf seinem Sitz sitzt, kann Frischluft durch den Ventilsitz in die Kammer 28 über dem

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Drosselventil strömen; der Fluß von der letztgenannten Kammer zum Durchgang 18 hin, welcher zum Motor führt, wird normalerweise blockiert, wenn das Sicherheitsventil sich auf seinem Sitz befindet.

Das Sicherheitsventil 2η hat ein vergrößertes ringförmiges Ende oder einen Kopf 41, der mit einem o-Ring versehen ist, der normalerweise unter der Vorspannung einer Druckfeder 42 geschlossen auf einem Sitz 43 eines oben gesteuerten Ventils um das Auslaßende der Kammer 28 herum gehalten wird. Der Sitz wird von der Bodenendschulter einer Buchse 44 gebildet, die in d_ag obere Ende der Bohrung 14 eingepaßt ist. Die Kompressionsfeder 42 schlägt am oberen Ende über einer mit einer Ausnehmung versehenen Schulter des Drosselventils an und stößt an seinem gegenüberliegenden Ende auf . einer mit einer Ausnehmung versehenen Schulter des Sicherheitsventils an. Das Sicherheitsventil ist mit einem sich axial erstreckenden Schaft 45 versehen, der gleitbar aus dem oberen Ende der Buchse in Anschlag mit einem darüber liegenden, abgerundeten Schwanzteil 46 des Auslösehebels 25 ragt.

Der Auslösehebel ist schwenkbar über einen Stift 47 gelagert, der im Handgriff befestigtest. Er hat eine normale"Ruhe"-Stellung, bei welcher ein herabhängendes Ohr 48 gegen einen Anschlagstift anschlägt, der im Handgriff befestigt ist, wobei in der Stellung ein Pingerdruckteil 49 in die Handöffnung 24 ragt. Der Anschlagstift dient der Begrenzung der Auswärtsbe-

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wegung des Auslösers relativ zum Handgriff in die Handöffnung hinein. In dieser normalen Stellung schlägt das Schwanzteil 46 des Auslösers gegen das rückwärtige Ende des Schaftes 45 des Sicherheitsventils.

Das Schwanzteil 46 des Auslösers 25 ist gegabelt, wie man am besten in Figur 2 sieht, Der Schaft 35 des Drosselventils erstreckt sich gleitbar durch den Schaft 45 des Sicherheitsventils hindurch und ragt au_e letzterem gleitbar zwischen den Armen der Gabel hervor. Die Nase 36 des Drosselhebels ist bezüglich des Auslösers in die Gabel hinein bewegbar, um den Schaft des Drosselventils zu betätigen.

In der normalen Stellung des Auslösers schlägt sein Schwanzteil gegen das rückwärtige Ende des Sicherheitsventilschaftes an, und wenn der Auslöser um seine Schwenkstelle nach innerhalb des Handgriffes gerückt wird, wird das Sicherheitsventil gegen die Kraft seiner Rückholfeder vom Sitz gehoben, um Verbindung zur Kammer 28 über dem Drosselventil mit dem zum Motor führenden Durchgang 18 zu schaffen.

Das Fingerdruckteil 49 des Auslösers erstreckt sich seitlich über den Körper oder die gegenüberliegenden Flächen des Auslösers und über das seitliche Maß des Auslöserschlitzes hinaus, so daß es mit der Innenwand 51 des Handgriffes zusammenwirkt, um das Ausmaß zu begrenzen, um welches der Auslöser beim Abheben

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des Sicherheitsventils bewegt werden kann. Der Drosselhebel hat ein ähnliches Daumendruckteil 53.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird ersichtlich, daß sowohl das Sicherheitsventil als auch das Drosselventil in der offenen Stellung sein müssen, um die Frischluftzufuhr zum Motor zu ermöglichen. Es ist also verständlich, daß der Drosselhebel und der Sicherheitsausloser unabhängig voneinander betätigbar sind; und daß beide von Hand im Funktionszustand gehalten werden müssen, um beide Ventile gegen die Schließkräfte ihrer Rückholfedern offenzuhalten. Es ist auch klar, daß wenn das eine oder das andere Ventil schließen gelassen wird, Frischluft vom Motor abgeschaltet wird und nicht strömen kann.

Im Betrieb des Werkzeugs wird das Drosselventil zur Steuerung des zum Motor fließenden Luftvolumens vorzugsweise nach Bedarf bei Erhöhung oder Verminderung der Luftmenge von Hand betätigt; und das Sicherheitsventil wird nur in Betriebszustand gehalten. Beim Beginn des Betriebes des Werkzeuges ist es bevorzugt, das Sicherheitsventil vor dem Drosselventil zu betätigen, unter Einhaltung dieser Reihenfolge wird die Unterseite des Sicherheitsventils nicht mit Luft belastet,die eine zusätzliche Mühe der Bedienungsperson am Auslöser erfordert, um das Sicherheitsventil in den offenen Zustand zu betätigen, als es der Fall wäre, wenn das Drosselventil zuerst betätigt würde.

Ferner sei bemerkt, daß der Sicherheitsausloser in der Handöffnung 24 angeordnet ist, wo er gegen unbeabsichtigte Betätigung

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in erheblichem Grad durch den umgebenden Wandbereich 51 geschützt ist, welcher die nandöffnung bildet.

Der Aufbau der Bohrung 14 und die speziell bedachte axiale und koaxiale Anordnung der Bestandteile der beiden Ventile in der Bohrung sorgen für weitere Vorteile. Hier sei bemerkt, daß die Bohrung eine geradlinige Erstreckung im Handgriff bezüglich der Zuführöffnung 15 hat. Es sei ferner bemerkt, daß der Drosselventilsitz 31 auf einer Feder 52 schwimmt, wodurch auf einer Innenschulter des Zuführadapters 16 eine Grenze geschaffen ist. Die Feder hält den Sitz 31 bezüglich einer Bohrung der Schulter in Druckstellung. Das mit der Zufuhr verbundene Teil der Bohrung hat einen größeren Durchmesser als das Kammerteil 28 der Bohrung; und letzteres hat einen größeren Durchmesser als das obere oder angepaßte Buchsenteil der Bohrung. Dieser erwünschte, geradlinige Gegenbohrungs-Aufbau der Bohrung und die axiale Anordnung der Ventilelemente darin schaffen die Möglichkeit, die Ventilelemente leicht beim Ersetzen herauszunehmen oder auf andere Weise aus der Bohrung herauszuziehen, nachdem der Adapter 16 entfernt ist.

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Claims

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Patentansprüche

(1.jsicherheitsanordnung zur Frischluft-Ventilsteuerung in dem Handgriff eines pneumatisch angetriebenen riandwerkzeuges mit einer Kammer, die am einen Ende einen Einlaß hat, der mit einer Frischluftquelle verbindbar ist, und am gegenüberliegenden Ende einen Auslaß hat, der mit einem Druckluftmotor des Werkzeugs verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Ventileinrichtung zur Steuerung des Frischluftstromes durch den Einlaß zur Kammer hin ein erstes Ventil (26) , einen um den Einlaß angeordneten Sitz (31), der mit dem Ventil in Eingriff bringbar ist, einen axial von dem Ventil durch die Kammer (28) ragenden Schaft (35) , eine das Ventil geschlossen auf dem Sitz vorspan-nende Feder (33) und einen ersten von Hand niederdrückbaren Hebel (23) zur Betätigung des Ventiles in den offenen Zustand gegen die Vorspannung der Feder aufweist, der Hebel (23) nach außerhalb des Handgriffs (10) ragt und ein inneres Ende (36) hat, welches gegen ein rückwärtiges Ende des Schaftes des Ventils anschlägt; daß die Einrichtung zur Frischluftsteuerung ferner eine zweite Ventileinrichtung zur Steuerung des Luftstromes von der Kammer durch den Auslaß zum Motor aufweist, wobei der Luftstrom durch die erste Ventileinrichtung zur Kammer durchgelassen ist, die zweite Ventil-

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einrichtung ein zweites Ventil (41), einen Sitz (43) um den Auslaß, welcher durch das zweite Ventil in Eingriff bringbar ist, einen hohlen, axial von dem zweiten Ventil in Muffen- oder Buchsenverbindung zum Schaft (35) des ersten Ventils ragenden Schaft (45), eine das zweite Ventil geschlossen auf seinem Sitz vorspannende Feder (42) und einen von Hand niederdrückbaren zweiten Hebel (25) für die Betätigung des zweiten Ventils in den offenen Zustand,unabhängig vom Betrieb des ersten Ventils aufweist und daß der zweite Hebel (25) nach außerhalb des Handgriffs (10) ragt und ein inneres iSnde (46) hat, welches am rückwärtigen Ende des hohlen Schaftes (45) des zweiten Ventils anliegt.
2. Steueranordnung im Handgriff eines pneumatisch angetriebenen Handwerkzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (25) ein gegabeltes inneres Ende (46) hat, welches am rückwärtigen Ende des hohlen Schaftes (45) des zweiten Ventils (41) anliegt und daß in dieses Gabelende ein rückwärtiges Ende des Schaftes (35) des ersten Ventils (26) teilweise vorragt und das innere Ende des ersten Hebels (23) herabhängt.
3. Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (26) aus einer Außenrückwand des aandgriffs (10) ragt und der zweite Hebel (25) von einer gegenüberliegenden inneren vorderen Wand (51) des Handgriffs (10)

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ragt.
4. Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (26) im Handgriff (10) relativ zum Daumen des Benutzers angeordnet ist, während der Handgriff (10) vom Benutzer ergriffen ist, und der zweite Hebel (25) relativ zum Zeigefinger des Benutzers im Handgriff angeordnet ist.

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