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Dokumentenidentifikation DE69530175T2 05.02.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000734310
Titel PNEUMATISCH ANGETRIEBENES WERKZEUG
Anmelder Atlas Copco Tools AB, Stockholm, SE
Erfinder RAHM, Erik Roland, 194 37 Väsby, SE
Vertreter Beyer & Jochem Patentanwälte, 60322 Frankfurt
DE-Aktenzeichen 69530175
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.10.1995
EP-Aktenzeichen 959349234
WO-Anmeldetag 09.10.1995
PCT-Aktenzeichen PCT/SE95/01154
WO-Veröffentlichungsnummer 0096011090
WO-Veröffentlichungsdatum 18.04.1996
EP-Offenlegungsdatum 02.10.1996
EP date of grant 02.04.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.02.2004
IPC-Hauptklasse B25F 5/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung befaßt sich mit einem pneumatischen Motorwerkzeug eines Typs mit einem Gehäuse mit einem pistolenartigen Griff, einem Motor in dem Gehäuse, einem Drucklufteinlaßkanal und einem Abluftkanal, die sich im wesentlichen parallel zueinander durch den Griff erstrecken, sowie einem manuell betätigbaren Drosselventil, das in dem Lufteinlaßkanal angeordnet ist.

Bei dieser Art von Motorwerkzeugen, wie beispielsweise das in der GB 2 098 528 beschriebene Werkzeug, ist ein Drosselventil von einer Art umfaßt, das einen länglichen, verlagerbaren Ventilschaft mit einem Druckknopf zum manuellen Betätigen an seinem äußeren Ende und einem Ventilkopf an seinem inneren Ende aufweist. Der innere Endbereich des Ventilschafts erstreckt sich durch eine Lufteinlaßöffnung und ein die Lufteinlaßöffnung umgebender Sitz ist derart ausgebildet, daß er durch den Ventilkopf an dem Ventilschaft abdichtend anliegt.

Diese übliche Art von Drosselventilen ist aus zwei Gründen nachteilig, nämlich daß sie eine relativ hohe Betätigungskraft zum Öffnen erfordern und keinen weichen Start und langsam laufenden Betrieb ermöglichen.

Eine ältere Drosselventilausführung, die für einen sanften zweistufigen Start und ein langsam laufendes Werkzeug sorgt, ist in dem US 4,258,799 beschrieben worden. Dieses bekannte Drosselventil ist jedoch dahingehend von Nachteil, daß es sehr sperrig ist und keine Integration einer Vorwärts-/Rückwärts-Ventilfunktion ermöglicht.

Eine andere vorbekannte Drosselausführung ist in dem US 4,476,942 beschrieben worden und besitzt eine zweistufige Öffnungsfunktion, wobei die zweite Stufe durch ein konisches Ventilelement gesteuert wird, das mit einem unbeweglichen konischen Sitz zusammenwirkt. Ein diesem bekannten Drosselventil innewohnender Nachteil besteht in der relativ teuren und raumgreifenden konischen Ventilausführung. Entsprechend beeinflußt dies die Herstellungskosten ebenso wie die Gesamtabmessungen des Motorwerkzeuges nachteilig.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein pneumatisches Motorwerkzeug mit einem Drosselventil zu schaffen, das eine zweistufige Öffnungsfunktion und eine sehr einfache und kompakte Ausführung besitzt.

Erfindungsgemäß ist ein pneumatisches Werkzeug vorgesehen, wie es in dem unabhängigen Anspruch ausgeführt ist, mit bevorzugten Ausführungsformen, die den Gegenstand der abhängigen Ansprüche bilden.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Motorwerkzeugs;

2 in größerem Maßstab einen Ausbruch des Motorwerkzeugs nach 1;

3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in 2;

4 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Drosselventil;

5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in 4.

Das in den Zeichnungen gezeigte Motorwerkzeug besitzt ein Gehäuse 10 mit einem pistolenartigen Griff 11 und einem Drosselventil 12. Innerhalb des Gehäuses ist ein Pneumatikmotor (nicht gezeigt) angeordnet, der durch einen Einlaßkanal 13 mit Antriebsdruckluft versorgt wird und der Luft durch einen Abluftkanal 14 ausstößt. Die Einlaß- und Abluftkanäle 13, 14 erstrecken sich im wesentlichen parallel zueinander durch den Griff 11.

Das Drosselventil 12, das durch einen Druckknopf 16 manuell betätigbar ist, bildet einen Teil des Einlaßkanals 13. Das Drosselventil erstreckt sich auch durch den Abluftkanal 14 und besitzt eine äußere Hülse 17 mit zwei seitlichen Öffnungen 18, 19, die Teile des Abluftkanals 14 bilden. Das Drosselventil 12 wird später im Detail beschrieben.

Der Griff 11 besitzt einen zentralen, röhrenförmigen Schaft 20, der einen Teil des Einlaßkanals 13 bildet und durch einen Vorsprung 21 von dem Gehäuse 10 und zwei Röhrenabschnitten 22, 23 gebildet ist, die durch eine Gewindeverbindung 24 miteinander verbunden und an dem Gehäusevorsprung 21 mittels einer weiteren Gewindeverbindung 25 festgelegt sind. Der äußere Röhrenbereich 23 ist mit einer Gewindebuchse 27 zum Anschluß einer Druckluft-Versorgungsleitung ausgebildet.

Das innere Ende des äußeren Röhrenabschnittes 23 bildet einen Ringabsatz 28, der an einem gegenüberliegenden Absatz 29 an einem Hohlgriffelement 30 anliegt, um letzteres fest an dem Werkzeuggehäuse 10 anzubringen. Das Griffelement 30, das an einem Kragenbereich 31 an dem Gehäuse 10 abgestützt ist, umgibt den röhrenförmigen Schaft 20 und bildet zusammen mit letzterem einen Teil des Abluftkanals 14. Der Absatz 29 ist durch einen inneren Ringbereich 32 des Griffelements 30 gebildet und ist auf einer Seite durch ein Tragelement 33 abgestützt.

Ein röhrenförmiger Auslaßdiffusor 34 ist koaxial um den äußeren Röhrenabschnitt 23 abgestützt und ist axial durch einen Schließring 35 verriegelt, der in einer Umfangsnut 36 in der Buchse 27 montiert ist. Der Diffusor, der auf einer Seite mit einer Anzahl von Auslaßschlitzen 37 ausgebildet ist, ist jedoch drehbar, um eine Änderung der Auslaßrichtung zur ermöglichen.

Das Griffelement 30, das nach der Entfernung des äußeren Röhrenabschnittes 23 leicht von dem Werkzeuggehäuse 10 entfernbar ist, ist aus einem wärmeisolierenden Harzmaterial geformt, um den Bediener vor der Kälte der Abluft zu schützen.

Das Griffelement 30 kann auch gegen alternativ geformte Griffelemente zur Anpassung an die Griffgröße und -form von verschiedenen Bedienerbedürfnissen austauschbar sein. In anderen Worten ist das Griffelement 30 eines von zwei oder mehr untereinander austauschbaren Griffelementen, die für verschiedene Größen und Formen des Handgriffes sorgen.

Das Drosselventil 12 umfaßt eine Rücklauffunktion und besitzt eine innere Hülse 40, die drehbar in den äußeren Hülse 17 gelagert ist, die zuvor beschrieben worden ist, zum Verstellen zwischen zwei alternativen Stellungen für den Vorwärts- bzw. Rückwärtsbetrieb des Werkzeuges. Zu diesem Zweck besitzt die äußere Hülse 17 zwei in einem Winkel beabstandete Luftzufuhröffnungen 41a,b (nur eine ist dargestellt), die mit zwei Luftzufuhrkanälen 42a,b in dem Gehäuse 10 in Verbindung stehen, und die innere Hülse 40 ist mit einer seitlichen Luftverteilöffnung 43 versehen. Letztere ist durch Winkelverlagerung der inneren Hülse 40 in alternativer Ausrichtung zu den Luftzufuhröffnungen 41a,b beweglich. Ein Stellring 44 ist an dem äußeren Ende der Hülse 40 angebracht, um das Umschalten der Hülse 40 zwischen der Vorwärts- und Rückwärtsstellung zu ermöglichen, und ein Querverriegelungsstift 38 bildet eine axiale Verriegelung für die beiden Hülsen 17, 40, während er eine begrenzte Rotation der inneren Hülse 40 ermöglicht.

An ihrem inneren Ende ist die äußere Hülse 17 durch eine Stirnwand in der Form einer Ringscheibe 45 abgeschlossen. Letztere ist zwischen der Hülse 17 und einem Absatz 46 in dem Lufteinlaßkanal 13 verklemmt und definiert eine mittige Lufteinlaßöffnung 47. Ein Ventilschaft 48, der an seinem äußeren Ende den Druckknopf 16 trägt, erstreckt sich durch eine Führungsbohrung 49 in der inneren Hülse 40 für Verschiebung in Längsrichtung. Die innere Hülse 40 besitzt auch einen Mittelbereich 39, der einen Durchflußkanal zwischen den Abluftkanalöffnungen 18, 19 in der äußeren Hülse 17 bildet.

An seinem inneren Ende trägt der Ventilschaft 48 Ventilmittel 50, die zum Zusammenwirken mit der Lufteinlaßöffnung 47 ausgebildet sind. Diese Ventilmittel 50 besitzen ein erstes Ventilelement in der Form eines O-Rings 51, der in einer Umfangsnut 52 in dem Ventilschaft 48 gehalten ist, ein zweites Ventilelement in der Form einer unelastischen Scheibe 53, die beweglich an dem Ventilschaft 48 gehalten ist, und einen Absatz 54 an dem Ventilschaft 48 zum Zusammenwirken mit der Scheibe 53. Der Absatz 54 ist in einem Abstand zu der Nut 52 angeordnet und dazu gedacht, nach einer bestimmten Verlagerung des Ventilschafts 48 in der Öffnungsrichtung an der Scheibe 53 anzugreifen. Der Ventilschaft 48 besitzt auch zwei entgegengesetzte flache Bereiche 55a,b, die Luftkanäle durch die Scheibe 53 und die Lufteinlaßöffnung 47 bilden, wenn das Ventil geöffnet ist.

Der O-Ring 51 ist derart ausgebildet, daß er mit der Scheibe 53 abdichtend zusammenwirkt, während die Scheibe 53 zum Zusammenwirken mit der Lufteinlaßöffnung 47 in der Stirnwand 45 ausgebildet ist. Um eine genau definierte und sehr enge Kontaktfläche zwischen der Scheibe 53 und der Lufteinlaßöffnung 47 zu erreichen, ist die Scheibe mit einer geneigten Fläche 56 ausgebildet, so daß sie nur an der Kante der Lufteinlaßöffnung 47 angreift.

Im Betrieb wird das Drosselventil 12 durch den Luftdruck in dem geschlossenen Zustand gehalten und wird durch Betätigen des Druckknopfes 16 geöffnet. Im geschlossenen Zustand wirkt der O-Ring 51 dichtend mit der Scheibe 53 zusammen, und die Scheibe 53 ist in Dichtkontakt mit der Kante der Lufteinlaßöffnung 47 gehalten.

Mit Beginn des Drückens des Druckknopfes 16 wird der O-Ring 51 von der Scheibe 53 angehoben und läßt einen kleinen Druckluftstrom durch die Scheibe 53 über die flachen Bereiche 55a,b zu. Da der durch den O-Ring 51 abgedichtete Bereich vergleichsweise klein ist, ist die Betätigungskraft zum Starten des Öffnens des Ventils sehr klein.

Nach einem bestimmten Weg weiterer Verlagerung des Ventilschafts 48 greift der Absatz 54 an der Scheibe 53 an und beginnt letztere von dem Rand der Lufteinlaßöffnung abzuheben. Dadurch wird eine größere Fläche geöffnet, und es wird ein erhöhter Luftstrom durch die Lufteinlaßöffnung 47 erreicht. Ein maximaler Luftstrom durch das Drosselventil wird erreicht, wenn die Scheibe 53 um einen bestimmten Weg von der Kante der Lufteinlaßöffnung abgehoben ist und es dadurch der Druckluft erlaubt, sowohl durch die mittige Öffnung der Scheibe 53 als auch durch die Lufteinlaßöffnung 47 zu strömen.

Durch das zuvor beschriebene Ventilkonzept erreicht man ein Drosselventil, das eine weiche, zweistufige Aktivierung, eine niedrige Betätigungskraft und eine sehr kompakte Konstruktion vereinigt.


Anspruch[de]
  1. Pneumatisches Motorwerkzeug mit einem Gehäuse (10), einem Luftmotor, einem Drucklufteinlaßkanal (13) in dem Gehäuse (10) und einem Drosselventil (12) mit zweistufiger Funktion, das manuell zwischen einer geschlossenen Stellung, einer Stellung eines ersten Öffnungsschrittes und einer Stellung eines zweiten Öffnungsschrittes schaltbar ist und eine röhrenförmige Hülse (40) mit einem äußeren Ende und einem inneren Ende, eine Lufteinlaßöffnung (47), die am inneren Ende der Hülse (40) angeordnet ist, eine oder mehrere seitliche Luftauslaßöffnungen (43) in der Hülse (40), einen Ventilschaft (48), der in Längsrichtung relativ zu der Hülse (40) verschieblich ist und ein äußeres Ende mit einem Druckknopf (16) und ein inneres Ende besitzt, das sich durch die Einlaßöffnung (47) erstreckt und ein erstes Ventilelement (51) trägt, und ein zweites Ventilelement (53) aufweist, das beweglich auf dem Ventilschaft (48) abgestützt ist und abdichtend an der Einlaßöffnung (47) in Anlage gebracht werden. kann, wobei das erste Ventilelement (51) derart ausgebildet ist, daß es in der geschlossenen Stellung abdichtend mit dem zweiten Ventilelement (53) zusammenwirkt, das zweite Ventilelement (53) eine größere Fläche als das erste Ventilelement (51) abdichtet und auf dem Ventilschaft (48) ein Absatz (54) in einem Abstand von dem ersten Ventilelement (51) ausgebildet ist, der derart ausgeformt ist, daß er das zweite Ventilelement (53) erfaßt und anhebt, um den zweiten Öffnungsschritt zu beginnen, nachdem das erste Ventilelement (51) von dem zweiten Ventilelement (53) während des ersten Öffnungsschrittes abgehoben worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (47) zentral in einer in dem Gehäuse (10) angebrachten Querwandung (45) angeordnet ist, die die Form einer Ringscheibe besitzt und einen Sitz für das zweite Ventilelement (53) bildet, das eine Ringform besitzt und derart ausgebildet ist, daß es an dem Sitz an der Querwandung (45) angreift und die Einlaßöffnung (47) abdichtet, und daß der Ventilschaft (48) mit einen Luftkanal bildenden Mitteln (55a,b) ausgebildet ist, die sich in Längsrichtung vorbei an dem Absatz (54) erstrecken, um einen begrenzten Lufteinlaßstrom während des ersten Öffnungsschrittes durchzulassen.
  2. Motorwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz durch die Kante der Einlaßöffnung (47) ausgebildet ist und das zweite Ventilelement (52) mit einer abgeschrägten Ringfläche (56) für ein abdichtendes Zusammenwirken mit der Kante der Einlaßöffnung (47) ausgebildet ist.
  3. Motorwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Luftkanal bildenden Mittel (55a,b) einen oder mehrere flache Bereiche aufweisen, die sich parallel zu der Längsachse des Ventilschafts (48) erstrecken.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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