DE10105879C2 - Kolbenhalterung - Google Patents

Abstract

Kolbenhalterung, insbesondere für einen Treibkolben eines Setzgeräts, das z. B. ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät oder ein solches sein kann, das durch Zünden eines Luft-/Brenngasgemisches angetrieben wird. Die Kolbenhalterung weist einen gerätefesten Träger (7) für zwei Spreizschenkel (22, 23) auf, die den Treibkolben (8) reibend zwischen sich aufnehmen. Wird der Kolben ohne Zünden des Setzgeräts aus seiner Zündbereitschaftsstellung verschoben, so werden die gegen ihn drückenden Spreizschenkel (22, 23) durch Umbiegen verspannt und können somit eine Rückstellkraft zur Rückstellung des Treibkolbens in seine Zündbereitschaftsstellung zur Verfügung stellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenhalterung gemäß der im Anspruch 1 genann­ ten Art.

Aus der EP 0 346 275 B1 ist bereits eine Kolbenhalterung bei einem pulver­ kraftbetriebenen Setzgerät mit einer Kolbenführung und einem darin ver­ schiebbaren Treibkolben bekannt, wobei in der Kolbenführung eine zum Treib­ kolben hin radial offene Ausnehmung mit am Treibkolben anliegenden Brems­ kugeln und Feder für die Bremskugeln vorgesehen ist. Die Feder ist als ein eine radial zum Treibkolben hin wirkende Federkraft ausübender Federring ausge­ bildet, wobei an dessen Innenkontur eine auf die Bremskugeln einwirkende Ab­ stützfläche angeordnet ist, die zur Kolbenachse unter Bildung eines spitzen, sich entgegen der Eintreibrichtung öffnenden Winkels geneigt ist.

Im Zündbereitschaftsstellung liegen die Bremskugeln unter Abstützung am Federring an der Mantelfläche des Schafts des Treibkolbens an. Verschiebt sich der Treibkolben infolge Zündung in Eintreibrichtung, so nimmt dieser mit Be­ ginn des Verschiebens die Bremskugeln unter Abrollen mit. Die Bremskugeln spannen dabei den Federring, wobei die Abstützfläche die radiale Federkraft des Federrings zum Treibkolben hin in die Bremskugeln einleitet. Die vom Fe­ derring radial gegen den Schaft des Treibkolbens gedrückten Bremskugeln üben somit eine Bremswirkung auf den Treibkolben aus. Bereits durch gerin­ ges Verschieben des Treibkolbens nach hinten kann die Bremswirkung aufge­ hoben werden, indem die Bremskugeln entgegen der Eintreibrichtung wandern und der Federring sich wieder entspannt. Nach dem Entspannen des Feder­ rings drückt dieser die Bremskugeln nicht mehr gegen den Schaft des Treibkol­ bens. Befindet sich der Treibkolben in Zündbereitschaftsstellung, so besteht die Gefahr, daß sich dieser vor dem Zünden des Setzgeräts, beispielsweise in­ folge harten Aufsetzens des Setzgeräts auf den Untergrund, geringfügig in Ein­ treibrichtung verschiebt. Diese Verschiebung wird jedoch durch die Wirkung des Federrings auf die Bremskugeln rückgängig gemacht.

Aus der US 4,162,033 ist es bereits bekannt, den Schaft eines Treibkolbens ständig durch ein Reibelement zu beaufschlagen.

Aus der DE 40 15 449 A1 ist ferner eine Halterung für ein Führungsrohr be­ kannt, insbesondere für das Führungsrohr eines Setzgerätes, mit einem gerä­ tefesten Träger für zwei Spreizschenkel, die das Führungsrohr reibend zwi­ schen sich aufnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Kolbenhalterung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen einfacheren Aufbau aufweist und in der Lage ist, für eine sicherere Positionierung des Treibkolbens in der Zündbereitschaftsstellung zu sorgen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Eine erfindungsgemäße Halterung dient zum Halten eines Treibkolbens eines Setzgeräts, das etwa als pulverkraftbetriebenes Setzgerät oder als ein solches ausgebildet sein kann, das durch Zünden eines Luft-/Brenngasgemisches an­ getrieben wird. Die Kolbenhalterung weist dabei einen gerätefesten Träger für zwei Spreizschenkel auf, die V-förmig zueinander stehen und in diesem Be­ reich mit ihren jeweiligen Innenkanten gegen etwa einander gegenüberliegen­ de Umfangsabschnitte des Treibkolbens drücken.

Die beiden Spreizschenkel verlaufen unter einem spitzen Winkel zueinander und stehen relativ zueinander unter elastischer Vorspannung, so daß sie ge­ meinsam eine elastische Klemmeinrichtung bilden, die den Schaft des Treibkol­ bens derart übergreift, daß die Innenkanten der Spreizschenkel gegen etwa ein­ ander gegenüberliegende Umfangsabschnitte des Schafts drücken. Vorzugswei­ se liegen dabei die beiden Spreizschenkel in einer Ebene, die mit der Axialrich­ tung des Treibkolbens einen spitzen und sich in Mündungsrichtung des Setz­ geräts öffnenden Winkel einschließt.

Bewegt sich der Treibkolben in Setzrichtung, also in Richtung der Mündung des Setzgeräts, dann bewirken die am Treibkolben bzw. Schaft anliegenden Spreizschenkel eine hohe Reibkraft am Treibkolben. Mit zunehmender Ver­ schiebung des Treibkolbens steigt diese Haltekraft am Treibkolben aufgrund der zunehmenden Keilwirkung zwischen den Spreizschenkeln und dem Treib­ kolben an. Übersteigt die Treibkolben-Verschiebekraft eine bestimmte Höhe, so weiten sich die Spreizschenkel elastisch auf und geben den Treibkolben frei, so daß die Spreizschenkel hier quasi als Überlastsicherung wirken. Der Treibkol­ ben kann nun durchrutschen und einen Gegenstand in einen Untergrund ein­ treiben. Es wird praktisch ein geschwindigkeitsabhängiger Reibkoeffizient er­ halten, der eine Reduzierung der Reibung bei großer Relativgeschwindigkeit zwischen Treibkolben und Spreizschenkeln bewirkt. Eine Totalhemmung des Treibkolbens wird auf diese Weise vermieden.

Wird der Treibkolben nach Ausführen eines Setzvorgangs in seine Ausgangsla­ ge zurück bewegt, so wird er hieran durch die Spreizschenkel praktisch nicht gehindert, da jetzt die Reibung zwischen den Spreizschenkeln und dem Treib­ kolben nur noch sehr gering ist.

Durch die Vorspannung der Spreizschenkel relativ zueinander wird stets mit einer geringen Kraft gegen den Treibkolben bzw. dessen Schaft gedrückt, wo­ durch sich der Treibkolben sicher in seiner Zündbereitschaftsstellung halten läßt, wenn keine Zündung erfolgt. Sollte dennoch ein unerwünschter Treibkol­ benvorlauf aufgrund zu starken Aufsetzens des Setzgeräts auf einen Gegen­ stand erfolgen, so werden die Spreizschenkel in Vorlaufrichtung beansprucht und verformt, so daß dadurch eine Rückstellkraft aufgebaut wird, die den Treibkolben zurück in seine Zündbereitschaftsstellung bringt. Die Kolbenhalte­ rung bewirkt gleichzeitig eine Reduzierung des ungewünschten Kolbenprellens.

Prinzipiell könnten die beiden Spreizschenkel als separate Bauteile am Träger befestigt sein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Spreizschenkel jedoch zur Bildung einer V-förmigen Feder einstückig miteinander verbunden. Dies erleichtert die Montage und reduziert die Herstel­ lungskosten der Kolbenhalterung. Dabei kann die Feder an ihrem den Spreiz­ schenkeln abgewandten Ende um einen Bolzen herumgewickelt sein, um auf diese Weise der Feder eine Vorspannung entgegen der Setzrichtung des Treib­ kolbens zu geben. Damit sich die Spreizschenkel nicht entgegen der Setzrich­ tung um den Bolzen drehen können, ist hierzu ein geeigneter Anschlag vorgese­ hen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein teilweise im Schnitt dargestelltes Setzgerät zur Aufnahme der er­ findungsgemäßen Kolbenhalterung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Setzgerät nach Fig. 1 im Bereich des vor­ deren Endes des Treibkolbens; und

Fig. 3 einen auf denselben Bereich bezogenen Axialschnitt.

Die Fig. 1 zeigt ein Setzgerät zum Setzen von Befestigungselementen, wobei das Setzgerät z. B. pulverkraftbetrieben oder als solches ausgebildet sein kann, das durch Zündung eines Luft-/Brenngasgemisches angetrieben wird. Das Setzge­ rät verfügt über ein Gehäuse 1 mit Handgriff 2 und Trigger 3. Mit dem eintreib­ richtungsseitigen Ende des Gehäuses 1 ist eine Anschlagmuffe 4 verschraubt. Im Gehäuse ist eine zweiteilige Kolbenführung 5 verschiebbar gelagert. Die Kol­ benführung 5 besteht aus einem hinteren Teil 6 und einem vorderen Teil 7. In der Kolbenführung 5 befindet sich ein Treibkolben 8 mit einem im Teil 6 ge­ führten Kopf 9 und einem im Teil 7 geführten Schaft 10. In eine Führungsboh­ rung 11 des Teils 6 mündet hinterseitig ein Zuströmkanal 13 für Explosionsga­ se einer Pulvertreibladung. Vorderseitig weist das Teil 6 Durchbrüche 13 zum Ableiten der vor dem Kopf 9 befindlichen Luft beim Vorlaufen des Treibkolbens 8 auf. Der vordere Endbereich des Teils 6 übergreift konzentrisch den hinteren Bereich des Teils 7. Das Teil 7 überragt die Anschlagmuffe 4 nach vorn und bildet so ein Mündungsrohr. Das hintere Ende des Teils 7 kann in Form eines rohrförmigen Fortsatzes in die Führungsbohrung 11 hineinragen und so einen den Vorlaufweg des Treibkolbens 8 begrenzenden Anschlag bilden.

Auf der Höhe der Verbindung zwischen den Teilen 6 und 7 befindet sich ein Aufnahmebereich 14 zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Kolbenhalterung.

Zur Erläuterung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Kolbenhalterung zeigen die Fig. 2 und 3 jeweils einen Querschnitt und einen Axialschnitt durch den vorderen Bereich des Setzgeräts nach Fig. 1.

Der Schaft 10 des Treibkolbens 8 wird in einer Kolbenführung 15 geführt, die sich im vorderen Teil 7 befindet. Am hinteren Ende des vorderen Teils 7 ist ein Bolzen 16 befestigt, der senkrecht zur Axialrichtung 17 der Kolbenführung 15 liegt. Um den Bolzen 16 herum ist eine Blattfeder 18 gewickelt, deren in Ein­ treibrichtung 19 liegendes Ende 20 einer am vorderen Teil 7 vorhandenen Schulter 21 gegenüberliegt, und deren von der Mündung des Setzgeräts weg weisendes anderes Ende in zwei V-förmig zueinander verlaufende Spreizschen­ kel 22. 23 übergeht. Die Spreizschenkel 22, 23 verlaufen zunächst ein kleines Stück in Richtung zum hinteren Ende des Setzgeräts und knicken dann unter stumpfem Winkel in Richtung zum Schaft 10 ab, um mit ihren jeweiligen In­ nenkanten gegen Umfangsabschnitte des Schafts 10 zu drücken. Die hier par­ allel zur Axialrichtung 17 verlaufenden Abschnitte der Spreizschenkel 22, 23 werden von einer Längsnut 24 an der Innenseite des hinteren Teils 6 aufge­ nommen, während die auf den Schaft 10 zu laufenden Abschnitte der Spreiz­ schenkel 22, 23 durch eine im vorderen Teil 7 befindliche Ausnehmung 25 hin­ durchlaufen. Die Feder 18 kann dabei so ausgebildet sein, daß nach Herum­ führen der Feder 18 um den Bolzen 16 die Schenkel 22, 23 seitlich an ihrem Ende 20 vorbeilaufen.

Der oben genannte Bolzen 16 ist nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr kann die Feder 18 auch freitragend ausgebildet sein.

Wird der Treibkolben 8 und mit ihm der Schaft 10 in Eintreibrichtung 19 be­ wegt, so werden die Spreizschenkel 22, 23 aufgrund der zwischen ihnen und dem Schaft 10 vorhandenen Reibung im Uhrzeigersinn in Fig. 3 mitgenommen.

Das Ende 20 der Feder 18 stützt sich dabei immer an der Innenseite des Teils 6 ab. Wirkt keine Explosivkraft auf den Treibkolben 8, ist die Feder 18 in der Lage, über ihre Spreizschenkel 22, 23 den Treibkolben 8 zurück in seine Zündbereit­ schaftsstellung zu bringen, da sich die Spreizschenkel 22, 23 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 3 wieder drehen und damit entspannen möchten. Wird dagegen der Treibkolben 8 durch Bereitstellen einer Explosivkraft weiter in Eintreibrichtung 19 bewegt, weiten sich die Spreizschenkel 22, 23 der Feder 18 nach Überschreiten einer bestimmten Reibkraft elastisch auf und geben den Treibkolben 8 frei, so daß der Treibkolben durchrutschen kann. Seine an­ schließende Bewegung entgegen der Eintreibrichtung 19 wird durch die Spreiz­ schenkel 22, 23 nicht sehr stark behindert, da hierfür die Reibkraft zwischen den Spreizschenkeln 22, 23 und dem Schaft 10 zu gering ist.

Claims (4)

1. Kolbenhalterung, insbesondere für einen Treibkolben (8) eines Setzge­ räts, mit einem gerätefesten Träger (7) für zwei Spreizschenkel (22, 23), die V- förmig zueinander stehen und in diesem Bereich mit ihren jeweiligen Innen­ kanten gegen etwa einander gegenüberliegende Umfangsabschnitte des Treibkol­ bens (8) drücken.

2. Kolbenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spreizschenkel (22, 23) in einer Ebene liegen, die mit der Axialrichtung (17) des Treibkolbens (8) einen spitzen und sich in Mündungsrichtung des Setzgeräts öffnenden Winkel (α) einschließt.

3. Kolbenhalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spreizschenkel (22, 23) zur Bildung einer V-förmigen Feder (18) einstückig miteinander verbunden sind.

4. Kolbenhalterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18) an ihrem den Spreizschenkeln (22, 23) abgewandten Ende um einen Bolzen (16) herumgeführt ist.