[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Abluftschalldämpfer für tragbare pneumatische
Eintreibgeräte, bestehend aus einem vom Gehäuseabschluß und vom Oberdeckel des Eintreibgerätes
gemeinsam gebildeten Abluftkanal, der die Auslaßseite des Hauptsteuerventils mit der
Atmosphäre verbindet.
[0002] 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 f(Klammer oder Nagel) aus dem Austrcihkanal
in ein Werkstück eintreibt. Ein Arbeitszyklus des gattungsgemäßen Gerätes besteht
im weiteren Verlauf darin, daß das Haupt- und Steuerventil umgesteuert wird, 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 Turbulenzeonen, 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.
[0003] Es sind bereits Abluftschalldämpfer bekannt, die für pneumatische Bintreibgeräte
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 engmaschigen Sintermaterial, wie Kunststoff, Bronze oder eng
gepreßter Stahlwolle bestehen. Diese Diffusionsschalldämpfer haben aber wesentliche
Nachteile, da sie sehr schautzempfindlich 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 Polge 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.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abluftschalldämpfer für pneumetische
Eintreibgeräte zu schaffen, der die Nachteile der herkömmlichen Systeme vermeidet
und in seiner Baugröße das Volumen eines tragbaren Eintreibgerätes nicht wesentlich
vergrößert.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abluftkanal aus zwei gleichen
Kammersystemen besteht, die mehrere über Wandausnehmungen miteinander verbundene Kammern
umfassen, die jeweils über Bohrungen unmittelbar mit der Auslaßseite des Hauptsteuerventils
verbunden sind.
[0006] Durch diese Ausbildung des Abluftkanals wird die Abluft in zwei Luftströme aufgeteilt
und in den einzelnen Kammern entspannt, und durch die wechselseitige Behinderung der
beiden Luftströme wird die Abluft vor dem Ausströmen in die Atmosphäre so weit abgebremst,
daß keine gehörschldigenden Geräusche auftreten können. Die Strömungsenergie wird
also nicht durch Diffusion in einem porösen Material oder durch Reflexion in großen
Reflexionskammern vernichtet, sondern durch sich gegenseitig behindernde Luftströme.
[0007] Die beiden Kammersysteme gehen vorzugsweise von einer Zentralkammer aus, die über
Bohrungen mit der Auslaßseite des Hauptsteuerventils verbunden ist. Dabei ist vorgesehen,
daß in die Zentralkammer mehr als 50% der abströmenden Luftmenge einströmt.
[0008] Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
die einzelnen Kammern in ihrer Größe den Anteil der in sie einströmenden Druckluft
entsprechen, mit Ausnahme der in die Atmosphäre mündenden Ausströmkammer.
[0009] Die Wandausnehmungen zwischen den einzelnen Kammern sind zweckassigerweise abwechselnd
im Gehluseabschluß und im Oberdeckel angeordnet, so daß die Luftströme umgeleitet
und dabei abgebremst werden. In dieser Hinsicht ist es auch zweckmäßig, daß die Bohrungen
in der Zwischenkammer und in der orderen Strömungskammer so angeordnet sind, daß sie/über
die Wandausnehmungen einströmenden Luftströme aus den vorgeschalteten Kammern behindern.
[0010] Vorzugsweise weist die in die Ausströmkammer einen näherungsweise halb so großen
Durchmesser auf wie die übrigen Bohrungen.
[0011] 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.
[0012] Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein tragbares pneumatisches Eintreibgerät, wie z.B. einen
Druckluftnagler bsrkömmlicher Bauart mit einem Auslöseventil 1, einem Hauptsteuerventil
2 und einem Zylinder 3, in den 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 einen Oberdeckel 8 zwei identische
Kammersysteme bildet. Diese Kammersysteme entstehen durch die Verbindung des Gehäuseabschlusses
7 mit den 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 Arbeitskolbens 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 Ober zwei
in Oberdeckel 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 in dem Gehäuseabschluß 7 ausgebildete Wandausnehnungen 21 mit den Zwischenkammern
13 in Verbindung, die wiederum über im Oberdeckel 8 ausgebildete Wandausnehmungen
22 mit den vorderen Strömungskanmmern 16 in Verbindung stehen. Die vorderen Strömungskammern
16 stehen ihrerseits über im Gehäuseabschnitt 7 ausgebildete Wandausnehnungen 23 mit
den Ausströmkammern 18 in Verbindung, die wiederum über Bohrungen 19 mit der Atmosphäre
in Verbindung stehen.
[0013] Durch eine Bohrung 14 gelangt zusätzliche Druckluft in die Zwischenkammer 13 des
Kamnersystems unmittelbar hinter dem Hauptsteuerventil 2. Weitere Luftströme unmittelbar
hinter den Hauptsteuerventil 2 gelangen durch Bohrungen 15 in die vordere Strömungskummer
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 Preie ausströmt.
[0014] Nach Umsteuerung des Hauptsteuerventils 2 strömt die Druckluft aus dem Zylinderraum
mit ihren 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 Ausströmkanmer
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 aoch durch die über die Bohrungen 14, 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
worden.
[0015] Obwohl die Erfindung anhand eines Druckluftnaglers beschrieben wurde, so läßt sich
die Erfindung ebenso vorteilhaft auch bei anderen Druckluftwerkzeugen verwenden.
1. Abluftschalldämpfer für tragbare pneumatische Eintreibgeräte, bestehend aus einem
vom Gehäuseabschluß und vom Oberdeckel des Eintreibgerätes gemeinsam gebildeten Ahluftkanal,
dcrdie Auslaßseite des Hauptsteuerventils mit der Atmosphäre verbindet, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abluftkanal aus zwei gleichen Kammersystemen besteht, die mehrere über Wandausnehmungen
(11, 20, 21, 22, 23) miteinander verbundene Kammern (9, 12, 12a, 13, 16, 18) umfassen,
die jeweils über Bohrungen (10, 14, 15, 17) unmittelbar mit der Auslaßseite des Hauptsteuerventils
(2) verbunden sind.
2. Abluftschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammersysteme
von einer Zcntralkammer (9) ausgehen, die über Bohrungen (10) mit der Auslaßseite
des Hauptsteuerventils (2) verbunden ist.
3. Abluftschalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zentralkammer
(9) mehr als 50% der abströmenden Luftmenge einströmt.
4. Abluftschalldämpfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen
Kammern (12, 12a, 13, 16) in ihrer Größe dem Anteil der in sie einströmenden Druckluft
entsprechen, mit Ausnahme der in die Atmosphäre mündenden Ausströmkammer 18.
5. Abluftschalldämpfer nach Anspruch 1 bis 4, 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.
6. Abluftschalldämpfer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen
(14, 15) in der Zwischenkammer (13) und in der vorderen Strömungskammer (16) so angeordnet
sind, daß sie die über die Wandausnehmungen (21, 22) einströmenden Luftströme aus
den vorgeschalteten Kammern (12 und 12a) behindern.
7. Abluftschalldämpfer nach Anspruch 1 bis 6, dadurch kennzeichnet, daß die in die
Ausströmkammer (18) führende Bohrung (17) näherungsweise einen halb so grosscn Durchmesser
aufweist wie die übrigen Bohrungen (14, 15).