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Treibkappe für einen Eintreibstift
Die Erfmdung bezieht sich auf eine Treibkappe für einen Eintreibstift zur Verwendung in einem
Treibwerkzeug, welche Treibkappe am Kopfende des Eintreibstiftes befestigbar ist und in welcher auf der dem Eintreibstift abgewandten Seite ein durch einen Aufschlag zündbares Treibmittel enthalten ist.
Das händische Eintreiben von Befestigungsstiften, Nägeln, Bolzen, Schrauben u. dgl. (im folgenden zusammenfassend als Eintreibstifte bezeichnet) z. B. zum Anbringen von Metallhalterungen an Betonböden, in grossen Bürohäusern, ist langwierig und mangelhaft. Daher wurden für das Baugewerbe eine Vielzahl von durch Explosion betätigten Werkzeugen zum Eintreiben derartiger Eintreibstifte entwickelt.
Es sind dabei zwei Arten solcher durch Explosion betätigten Treibwerkzeuge bekanntgeworden.
Eine Geräteart kann als Kleingeschwindigkeits-Treibwerkzeug und die andere als HochgeschwindigkeitsTreibwerkzeug bezeichnet werden.
Kleingeschwindigkeits-Treibwerkzeuge sind dazu eingerichtet, einen Eintreibstift am Auslassende eines zylindrischen Führungsrohres aufzunehmen, wobei ein Kolben innen im Führungsrohr und im Abstand vom Eintreibstift angeordnet ist. Eine Schussladung ist hinter dem Kolben, d. h. am hinteren Ende des Führungsrohres angeordnet und wird durch einen Abfeuermechanismus gezündet, wodurch der Kolben auf den Eintreibstift zu beschleunigt wird. Ein solches Werkzeug ist z. B. in der USA-Patentschrift Nr. 2, 239, 121 beschrieben.
Hochgeschwindigkeits-Treibwerkzeuge sind dazu eingerichtet, einen Eintreibstift am hinteren Ende des Führungsrohres aufzunehmen. Eine Ladung wird direkt am Kopf des Eintreibstiftes zur Detonation gebracht, um den Eintreibstift im freien Flug über die ganze Länge des Führungsrohres auf die Werkstückoberfläche hin zu beschleunigen. Ein solches Werkzeug ist z. B. in der USA-Patentschrift Nr. 3, 221, 966 beschrieben.
Mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Werkzeuge haben den Nachteil einer grossen Lärmentwicklung, einer gefährlich hohen Geschwindigkeit des Befestigungsteiles und eines grossen Ausmasses an Absplitterungen und Prallern, wenn der Eintreibstift auf die Werkstückoberfläche aufstösst. Die mit niedriger Geschwindigkeit arbeitenden Werkzeuge haben den Nachteil einer grossen Wärmeentwicklung und den Nachteil, dass die Kraft beschränkt ist ; weiters besteht die Tendenz zum starken Zersplittern des Betons und zu Beschädigungen des Eintreibstiftes.
Aus der brit. Patentschrift Nr. 729, 649 ist eine Treibkappe für Eintreibstifte zur Verwendung in einem Treibwerkzeug bekannt, die das jeweilige Treibmittel enthält und die mittels eines elastischen Abschlussstückes mit dem Eintreibstift verbindbar ist. Wird das Treibmittel z. B. durch Aufschlag gezündet, so löst sich der Eintreibstift aus der elastischen Verbindung und dringt in die Werkstückfläche ein. Diese Treibkappe ist jedoch nicht geeignet, die oben erwähnten Nachteile zu vermindern.
Die Erfindung setzt sich nun zum Ziel, eine verbesserte Treibkappe für einen Eintreibstift zur Verwendung in einem Treibwerkzeug zu schaffen, wobei das Treibvermögen eines Hochgeschwindigkeitswerkzeuges und die Sicherheit eines mit geringer Geschwindigkeit wirkenden Werkzeuges ermöglicht werden sollen ; dabei soll die Treibkappe einfach sein, nur eine geringe Geräuschentwicklung zulassen und keine Tendenz zur Beschädigung des Eintreibstiftes und des Werkstückes aufweisen.
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geeignetes Schmiermittel ist dabei das als Teflonüberzug für industrielle Verwendung bekannte Produkt, welches ebenfalls von der Firma E. I. du Pont de Nemours Company geliefert wird. Es ist jedoch klar, dass, wenn der Polster aus Kunststoffmaterial besteht, dieses selbstschmierend sein kann.
Die Treibmittelkapsel --46-- soll eine grosse Energiemenge abgeben, welche vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis 45 mkg liegt. Dabei ist bevorzugt ein Treibmittel vorzusehen, das ein geringes Volumen aufweist und das bei Einwirkung starker Impulskraft zündet, z. B. bei Impulsen mit etwa 1/3 msec und genügend stabil ist, so dass es bei Einwirkung von Impulsen geringer Stärke, oder durch Reibung, wie es durch schlechte Handhabung des Eintreibstiftes oder eines geladenen Werkzeuges eintreten kann, nicht zündbar ist. Weiters sollten diese Eigenschaften über eine lange Lagerungszeit
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Um einen Eintreibstift--38--einzutreiben, wird dieser zunächst mit der darauf befestigten Treibkappe--42-in das Auslassende des Führungsrohres --16-- des Eintreibwerkzeuges --10-eingesetzt. Das Eintreibwerkzeug --10-- wird dann gegen die Werkstückoberfläche-20-
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Werkstückoberfläche-20-dient.Treibmittelkapsel--46--auftrifft, die sich in der Treibkappe--42--befindet. Durch dieses Auftreffen wird die Energie des Treibmittels freigesetzt. Eine zuverlässliche Zündung kann mit einem 1 kg schweren Hammer erreicht werden, der mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 5 m/sec geschwungen wird, so dass ein Schlagimpuls geeigneter Grösse erzeugt wird.
Die Energie des Treibmittels wird auf den Eintreibstift --38-- über den Polster --44-- übertragen, um den Eintreibstift --38-- in die Werkstückoberfläche--20--hineinzutreiben.
Ohne sich an diese Theorie binden zu wollen, wird angenommen, dass eine wichtige Voraussetzung für die Zündung des verhältnismässig festen Treibmittels in der Treibmittelkapsel durch den Vorsprung--29--am Ende des Rammpflockes-28--gegeben ist. Dieser Vorsprung bewirkt zu Anfang eine Scherkraft im Mittelbereich der Kapsel, und da der benachbarte Umgebungsbereich
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Das Eindringen des Eintreibstiftes in die Werkstückfläche --20-- ist in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellt. Wie ersichtlich, drückt das Treibmittel axial auf den Polster --44-- mit einem dadurch hervorgerufenen seitlichen Ausbauchen oder Ausdehnen. Dieses Ausbauchen des Polsters-44bildet einen gasdichten Abschluss rund um die Treibkappe-42--. Dieses Abdichten gegenüber dem Gas macht das Werkzeug tatsächlich geräuschlos. Die Treibkappe bricht vom Kopf des Eintreibstiftes --38-- am Ende des Krafthubes ab und verbleibt allein in ihrem ausgebauchten Zustand im Führungsrohr-16-des Werkzeuges.
Der Schmiermittelüberzug auf der Aussenseite der Treibkappe gestattet, dass sie aus dem Führungsrohr-16-durch Aufstossen des Rammpflockes-28-auf die Treibkappe-42mittels des Hammers ausgeworfen wird.
Durch die Erfindung ist auch ein wesentlicher Sicherheitsfaktor erzielbar. Das Treibmittel --46-- benötigt einen Impuls erheblicher Grösse, um zur Detonation gebracht zu werden, und es ist unempfindlich gegenüber statischem Druck. Daher kann der Rammpflock--28--, bis das Werkzeug
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B.Werkstückfläche --20-- hinein, wobei die Geschwindigkeit des Treibstiftes-38--, wenn er in die Werkstückfläche --20-- hineingetrieben wird, wesentlich geringer ist als die Geschwindigkeit eines Eintreibstiftes oder Kolbens im freien Flug, wie es bei den bisherigen Einrichtungen der Fall ist. Im Interesse der Sicherheit kann dies insbesondere in Fällen wesentlich sein, wo ausnehmend harte
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Gegenstände, wie z. B. Metallstücke oder Steine, die in der Betonplatte eingebettet sind, im Weg des Eintreibstiftes liegen.
Wenn der Stift mit sehr hoher Geschwindigkeit, wie es bei den bisherigen Einrichtungen der Fall ist, anstösst, kann das Abprellen des Stiftes von derartigen harten Gegenständen gefährlich sein.
Ein weiterer Vorteil ist durch das Erreichen einer wesentlich grösseren Ausnutzung der Treibkraft erzielbar : Erstens, da die Treibmittelenergie direkt das Eintreiben des Eintreibstiftes --38-- bewirkt und zweitens, da der Rammpflock-28-nach Zündung der Treibmittelkapsel --46-- dem Eintreibstift das Führungsrohr --16-- hinunter nachfolgt. Der sich bewegende Rammpflock-28-- verhindert eine Gasexpansion in der Kammer, was eine Vergrösserung der auf den Eintreibstift aufgebrachten Energie bewirkt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, und es sind für den Fachmann mannigfache Ausbildungen im Rahmen der Erfindung möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Treibkappe für einen Eintreibstift zur Verwendung in einem Treibwerkzeug, welche Treibkappe am Kopfende des Eintreibstiftes befestigbar ist und in welcher auf der dem Eintreibstift abgewandten Seite ein durch einen Aufschlag zündbares Treibmittel enthalten ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Treibkappe einen deformierbaren zylindrisch ausgebildeten Prellpolster (44) aufweist, in dem das Treibmittel (46) eingebettet ist.
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