DE1889682U - Druckluftgeraet mit vorschubvorrichtung. - Google Patents

Description

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Druckluftgerät mit Vorschubvorrichtung \_ '\ ":'\, ■-- ',...--■■·-*'""'

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.

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.

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.

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.

Es ist eine Vorschubeinrichtung bekamst "'geworden, die aus Zylinder und Druckkolben mit einer regelbaren Ölbremse besteht, die ein in beiden Bewegungsrichtungen wirkendes Drosselventil aufweist.

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.

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;

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die konstruktive Ausführung weicht jedoch von der Konstruktion in dem zuerst genannten Schutzrecht grundlegend ab.

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.

AÖeh diese Schutzrechte bedeuten gegenüber dem vorliegenden Anmeldungs*· gegenstand etwas anderes, da hierbei bewußt von einem entsprechenden hydraulischen Kolbensystem und dessen Sondereinrichtungen abgegangen wurde.

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.

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 Vorschubeinrichtungj

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.

Der Aufbau und die Arbeitsweise der einzelnen Ausführungsarten werden wie folgt erklärt:

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.

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.

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* . .. -".-".-"-._-

Das Antriebsorgan der Druckluftmaschine 11 bleibt -infolgeunterbrochener Zufuhr von Arbeitsluft stehen, '--.-.. . ■ _ ; _

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 3

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,

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.. "-.-". - .-'"..--.-.

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..

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. " . ^:

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. ■■■ . '.".".-..' " "-.""" ■■"'

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. " . . ■

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, " " .

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. ' . ■ . ■ .

Claims (5)

RA.042 8B5M8.1.64 Sch u t ζ a η s ρ r ü 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. '

2.) Druckluftgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das •Umschaltventil (22) durch einen auf der Kolbenstange verstellbar angebrachten Anschlag (3*0 betätigt wird.

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*

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.

5.) Druckluftgerät nach den Ansprüchen 1...4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftmotor (50) innerhalb des Differentialkolbens (1) angeordnet ist.