EP0006246B1

EP0006246B1 - Abluftschalldämpfer für tragbare pneumatische Eintreibgeräte

Info

Publication number: EP0006246B1
Application number: EP79102035A
Authority: EP
Inventors: Arthur Klaus; Horst Tacke
Original assignee: Signode Corp
Current assignee: Signode Corp
Priority date: 1978-06-21
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1982-07-28
Also published as: NZ190695A; EP0006246A1; CA1105840A; FI66558B; DE2827279A1; DE2827279C2; FI66558C; DK257879A; FI791767A7; AU532039B2; AU4718079A; JPS552899A; US4227591A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abluftschalldämpfer für tragbare pneumatische Eintreibgeräte mit von der Auslassseite des Hauptsteuerventils zur Atmosphäre führenden Abluftkanälen, die jeweils aus einer Mehrzahl von über Drosselstellen miteinander verbundenen Kammern bestehen.
Pneumatische Eintreibgeräte arbeiten bekanntlich mit relativ hohen Betriebsdrücken von 6 bis 8,5 bar. Durch Steuerventile wird die Druckluft in einen Zylinderraum eingelassen, wodurch der Arbeitskolben axial verschoben wird, so dass ein bodenseitig am Arbeitskolben befestigter Treibstift ein Befestigungselement (Klammer oder Nagel) aus dem Austreibkanal in ein Werkstück eintreibt. Im weiteren Verlauf eines Gerätearbeitszyklus wird das Haupt- und Steuerventil umgesteuert, wodurch die im Arbeitsdruckraum befindliche Arbeitsdruckluft zum Rückhub des Arbeitskolbens führt und ins Freie abgelassen wird. Beim Entlassen der Druckluft in die atmosphärische Luft entstehen Turbulenzzonen, die hochfrequente gehörschädigende Geräusche erzeugen. Um diese Geräusche zu vermeiden bzw. zu reduzieren, werden an neuzeitlichen Druckluftgeräten Abluftschalldämpfer angebracht, die die Aufgabe haben, die Strömungsgeschwindigkeit so zu verringern, dass keine gehörschädigenden Geräusche entstehen können.
Es sind bereits Abluftschalldämpfer bekannt, die für pneumatische Eintreibgeräte verwendet werden, und die in ihrer Wirkungsweise deshalb beschränkt sind, da pneumatische Eintreibgeräte als tragbare und handgeführte Geräte nur eine beschränkte Baugrösse zulassen. Vorzugsweise werden daher sogenannte Diffusionsschalldämpfer eingesetzt, die im wesentlichen aus engmaschigem Sintermaterial wie Kunststoff, Bronze oder eng gepresster Stahlwolle bestehen. Diese Diffusionsschalldämpfer haben aber wesentliche Nachteile, .da sie sehr schmutzempfindlich sind und die Strömungsquerschnitte dadurch im Laufe der Zeit verengt werden, wodurch die Abströmgeschwindigkeit der Luft und demzufolge auch die Rücklaufgeschwindigkeit des Arbeitskolbens ständig abnimmt. Als besonders empfindlich und nachteilig haben sich diese Schalldämpfer auch bei Verwendung von feuchter Luft und insbesondere in den kalten Jahreszeiten erwiesen, da durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten eine Vereisung eintritt, die den gleichen Bremseffekt zur Folge hat und bis zur Unbenutzbarkeit des Gerätes führen kann. Auch sind zum Teil damit erhebliche Gefahren verbunden, da unter hohem Druck Teile der Sintermetalle abbrechen und in den freien Raum geschleudert werden können. Es sind auch sogenannte Reflexionsschalldämpfer bekannt geworden, die jedoch bisher für Druckluftgeräte eingesetzt wurden, da sie, um eine wirksame Schalldämpfung zu erreichen, eine Baugrösse erfordern, die über das für ein tragbares Gerät vertretbare Ausmass hinausgeht.
Aus der DE-B-1 503 156 ist ein Abluftschalldämpfer eines Druckluft-Schlagwerkzeuges bekannt, der der Gruppe der Reflexionsschalldämpfer zuzuordnen ist. Bei diesem Abluftschalldämpfer wird die aus den beiden Arbeitszylinderräumen oberhalb bzw. unterhalb des Arbeitskolbens kommende Abluft durch drei Kammersysteme geleitet; jeder Luftstrom durchfliesst zwei Kammern mit drei Drosselstellen, bevor sich die Luftströme in einer gemeinsamen Ausströmkammer vereinigen, aus der sie durch zwei grosse Abluftschlitze ins Freie entweichen können. Der Schalldämpfung dienen ausschliesslich die durch Umlenkstellen gebildeten verlängerten Wege mit eingeschalteten Drosselstellen. Nachteilig ist bei Geräten dieses Aufbaues die Tatsache, dass zur Erzielung einer wirkungsvollen Schalldämpfung das Gerätevolumen und damit auch das Gewicht relativ hoch sind; diese Schalldämpferausbildung ist deshalb bei pneumatischen Nagel- oder Klammereintreibgeräten, die meist mit einer Hand bedient werden müssen und häufig an beengten Stellen - Kistenecken oder dergleichen - eingesetzt werden, nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Abluftschalldämpfer der eingangs genannten Art unter Beseitigung der Nachteile der herkömmlichen Ausführungen so auszugestalten, dass durch seine Zuordnung zu einem tragbaren Eintreibgerät dessen Baugrösse und -gewicht nicht wesentlich vergrössert werden.
Der Abluftschalldämpfer nach der Erfindung, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, ist im wesentlichen gekennzeichnet durch zwei gleiche Abluftkanäle, die von einer über Bohrungen mit der Auslassseite des Hauptsteuerventils verbundenen Zentralkammer ausgehend und aus jeweils aufeinanderfolgenden Kammern bestehen, die zur Erzielung zusätzlicher Luftströme, welche in wenigstens einigen der Kammern den durch die Drosselstellen in Form von Wandausnehmungen zwischen den Kammern bestimmten Hauptluftstrom behindern, jeweils unmittelbar mit der Auslassseite des Hauptsteuerventils über zusätzliche Bohrungen in den Kammerwandungen verbunden sind.
Durch diese Ausbildung des Abluftkanals wird die Abluft in zwei Luftströme aufgeteilt und in den einzelnen Kammern entspannt. Vor dem Ausströmen in die Atmosphäre wird jeder Hauptluftstrom durch die quergerichteten zusätzlichen Luftströme im Sinne einer Abbremsung beeinflusst, so dass keine gehörschädigenden Geräusche auftreten können. Die Strömungsenergie wird also nicht ausschliesslich durch Diffusion in einem porösen Material oder durch Reflexion in grossen Reflexionskammern vernichtet, sondern durch sich kreuzende und dabei gegenseitig behindernde Luftströme. Auf diese Weise lässt sich ohne Beeinträchtigung des Dämpfungseffektes eine beachtliche Baugrössen- und Gewichtsverminderung erzielen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfinddung ist vorgesehen, dass die Wandausnehmungen zwischen den einzelnen Kammern abwechselnd im Gehäuseabschluss und im Oberdeckel ausgebildet sind, so dass die Luftströme umgeleitet werden. Sie erfahren dabei eine weitere Abbremsung.
Vorzugsweise weist die in die Ausströmkammer führende Bohrung einen näherungsweise halb so grossen Durchmesser auf wie die übrigen Bohrungen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein tragbares pneumatisches Eintreibgerät,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Oberdeckels des Eintreibgeräts nach Fig. 1 schräg von unten gesehen und
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Gehäuseabschlusses des Eintreibgeräts nach Fig. 1 schräg von oben gesehen.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein tragbares pneumatisches Eintreibgerät, wie z.B. einen Druckluftnagler herkömmlicher Bauart mit einem Auslöseventil 1, einem Hauptsteuerventil 2 und einem Zylinder 3, in dem ein Arbeitskolben 4 mit einem Eintreibstift 5 axial verschiebbar gelagert ist. Über dem mit einem Hilfskolben 6 versehenen Hauptsteuerventil 2 ist ein Gehäuseabschluss 7 befestigt, der gemeinsam mit einem Oberdeckel 8 zwei identische Kammersysteme bildet. Diese Kammersysteme entstehen durch die Verbindung des Gehäuseabschlusses 7 mit dem Oberdeckel 8, da deren eingegossene Wandungen miteinander korrespondieren. Wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, haben die beiden Kammersysteme gemeinsam eine halbmondförmige Zentralkammer 9, in die der wesentlichste Teil der beim Rückhub des Abeitskolbens ausströmenden Luft durch Bohrungen 10 einströmt. Von dieser Zentralkammer 9 aus strömt die Druckluft in zwei voneinander getrennten Luftströmen durch die beiden Kammersysteme an die Atmosphäre ab. Jedes dieser beiden Kammersysteme besteht aus einer Strömungskammer 12, einer Beikammer 12a, einer Zwischenkammer 13, einer vorderen Strömungskammer 16 und einer Ausströmkammer 18. Die Zentralkammer 9 steht über zwei im Oberdekkel 8 ausgebildete Wandausnehmungen 11 mit den beiden Strömungskammern 12 in Verbindung, die wiederum über im Gehäuseabschluss 7 ausgebildete Wandausnehmungen 20 mit den Beikammern 12a in Verbindung stehen. Die Beikammern 12a stehen ihrerseits über dem Gehäuseabschluss 7 ausgebildete Wandausnehmungen 21 mit den Zwischenkammern 13 in Verbindung, die wiederum über im Oberdeckel 8 ausgebildete Wandausnehmungen 22 mit den vorderen Strömungskammern 16 in Verbindung stehen. Die vorderen Strömungskammern 16 stehen ihrerseits über im Gehäuseabschnitt 7 ausgebildete Wandausnehmungen 23 mit den Ausströmkammern 18 in Verbindung, die wiederum über Bohrungen 19 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.
Durch eine Bohrung 14 gelangt zusätzliche Druckluft in die Zwischenkammer 13 des Kammersystems unmittelbar hinter dem Hauptsteuerventil 2. Weitere Luftströme unmittelbar hinter dem Hauptsteuerventil 2 gelangen durch Bohrungen 15 in die vordere Strömungskammer 16, während durch eine verkleinerte Bohrung 17 ebenfalls Druckluft unmittelbar hinter dem Hauptsteuerventil 2 in die Ausströmkammer 18 geleitet wird, von wo aus die Druckluft schliesslich durch die Bohrungen 19 ins Freie ausströmt.
Nach Umsteuerung des Hauptsteuerventils 2 strömt die Druckluft aus dem Zylinderraum mit ihrem Hauptanteil durch die Bohrungen 10 in die Zentralkammer 9, woraufhin sie durch die Ausnehmungen 11 im Oberdeckel 8 in zwei Luftströme aufgeteilt wird. Jeder dieser beiden Luftströme strömt durch die Wandausnehmung 11 in die entsprechende Strömungskammer 12, von dort durch die Wandausnehmung 20 in die Beikammer 12a, von dort durch die Wandausnehmung 21 in die Zwischenkammer 13, von dort durch die Wandausnehmung 22 in die vordere Strömungskammer 16 und von dort durch die Wandausnehmung 23 in die Ausströmkammer 18, aus der die Druckluft schliesslich durch die Bohrungen 19 in die Atmosphäre ausströmt Dabei wird die Strömungsgeschwindigkeit der Luft sowohl durch die Expansion in den Kammern selbst als auch durch die über die Bohrungen 12, 15, 17 unmittelbar hinter dem Hauptsteuerventil 2 in das Kammersystem einströmende Druckluft in den Kammern 13, 16 und 18 abgebremst, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der aus den Bohrungen 19 ausströmenden Druckluft soweit verringert ist, dass ausserhalb der Schalldämpferteile keine gehörschädigenden Geräusche mehr entstehen. Die Schalldämpferteile, nämlich der Gehäuseabschluss 7 und der Oberdeckel 8 können vorzugsweise aus Aluminium hergestellt werden, jedoch können auch andere Werkstoffe mit ähnlichen Eigenschaften verwendet werden.
Obwohl die Erfindung anhand eines Druckluftnaglers beschrieben wurde, so lässt sich die Erfindung ebenso vorteilhaft auch bei anderen Druckluftwerkzeugen verwenden.

Claims

1. Abluftschalldämpfer für tragbare pneumatische Eintreibgeräte, mit von der Auslassseite des Hauptsteuerventils zur Atmosphäre führenden Abluftkanälen, die jeweils aus einer Mehrzahl von über Drosselstellen miteinander verbundenen Kammern bestehen, gekennzeichnet durch zwei gleiche Abluftkanäle, die von einer über Bohrungen (10) mit der Auslassseite des Hauptsteuerven- . tils (2) verbundenen Zentralkammer (9) ausgehen und aus jeweils aufeinanderfolgenden Kammern (13, 16, 18) bestehen, die zur Erzielung zusätzlicher Lüftströrne, we(ähe'in wenigstens einigen der Kammern (13,16,18) den durch die Drosselstellen in Form von Wandausnehmungen (21, 22, 23) zwischen den Kammern bestimmten Hauptluftstrom behindern, jeweils unmittelbar mit der Auslassseite des Hauptsteuerventils (2) über zusätzliche Bohrungen (14, 15, 17) in den Kammerwandungen verbunden sind.

2. Abluftschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandausnehmungen (11, 20, 21, 22, 23) zwischen den einzelnen Kammern (9,12,12a, 13, 16, 18) abwechselnd im Gehäuseabschluss (7) und im Oberdeckel (8) ausgebildet sind, so dass die Luftströme umgeleitet werden.

3. Abiuftschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Ausströmkammer (18) führende Bohrung (17) näherungsweise einen halb so grossen Durchmesser aufweist wie die übrigen Bohrungen (14, 15).