DE10161355A1

DE10161355A1 - Anchoring device with energy regulation has setting element formed by regulating shaft between two spring elements

Info

Publication number: DE10161355A1
Application number: DE2001161355
Authority: DE
Inventors: Albert Binder; Tilo Dittrich; Gerhard Ehmig; Hand Gschwend
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-06-26

Abstract

The anchoring device has a piston guide (2) with a piston (3) in its boring (2a), a blow-out channel (15) and a regulating shaft (5). The regulating shaft is located between two spring elements (7, 8) and can be axially offset relative to the piston guide, and can rotate in one of two opposite directions round its own axis, depending on the axial offset.

Description

Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a powder-operated setting tool according to the preamble of Claim 1.

Aus der DE 195 44 104 A1 ist ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Bolzen, Nägeln und dgl. in harte Aufnahmewerkstoffe bekannt. Dieses Setzgerät weist eine im Gehäuse angeordnete Kolbenführung, einen in der Führungsbohrung der Kolbenführung axial versetzbaren Kolben und einen den Innenraum der Führungsbohrung mit der Atmosphäre verbindenden Abblaskanal auf. Damit die von einer in dem Setzgerät gezündeten Treibladung erzeugte, auf ein einzutreibendes Befestigungselement einwirkende Eintreibenergie reguliert werden kann, ist das Setzgerät mit einem mechanisch verstellbaren Stellelement in Form eines Stiftes versehen, mit dessen Hilfe die lichte Weite des Abblaskanals veränderbar ist. Der Stift ist in einer sich parallel zur Führungsbohrung erstreckenden, den Abblaskanal durchsetzenden Bohrung der Kolbenführung axial versetzbar gelagert. Die Verstellung des Stellelementes erfolgt manuell über ein Stellrad des Setzgerätes. DE 195 44 104 A1 describes a powder-operated setting tool for driving in Bolts, nails and the like are known in hard recording materials. This setting tool points a piston guide arranged in the housing, one in the guide bore of the Piston guide axially displaceable piston and an interior of the guide bore blow-off duct connecting with the atmosphere. So that of one in the setting tool ignited propellant generated on a fastener to be driven impacting driving energy can be regulated, the setting tool with a mechanical adjustable adjusting element in the form of a pin, with the help of which the light Width of the blow-off channel is changeable. The pen is parallel to one another Guide bore extending through the blow-off channel through the piston guide axially displaceable. The control element is adjusted manually using a Setting wheel of the setting tool.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sicher und einfach bedienbares, pulverkraftbetriebenes Setzgerät zu schaffen, bei dem das Stellelement, die für das Eintreiben eines Befestigungselementes in den Aufnahmewerkstoff erforderliche Energie des Setzgerätes selbständig einstellt. The invention has for its object a safe and easy to use, to create powder-operated setting tool, in which the actuating element, which is used for driving a fastener in the receiving material required energy of Setting tool independently.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät, welches die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. This task is solved by a powder-operated setting tool, which the features stated in the characterizing section of claim 1 having.

Ausgehend von einer Ausgangsstellung des Setzgerätes erfolgt bei jedem Setzvorgang eine relative Verschiebung zwischen der Kolbenführung und der Regulierwelle. Dies wird durch eine axiale Versetzung der Kolbenführung entgegen der Setzrichtung mit Hilfe des auf die Kolbenführung einwirkenden Rückstosses und der aufgrund ihrer grossen Trägheitsmasse ortsfest in der Bohrung verbleibenden Regulierwelle erreicht. Bei dieser relativen Verschiebung zwischen der Kolbenführung sowie der Regulierwelle und der daraus resultierenden Verdrehung der Regulierwelle wird die lichte Weite des Abblaskanals verkleinert und die Energie des Setzgerätes um eine Stufe erhöht. Die zum Eintreiben des Befestigungselementes in den harten Werkstoff erforderliche Energie ist beispielsweise nach dem dritten Setzvorgang richtig eingestellt. Der Regelbereich der Energie wird durch die grösste lichte Weite des Abblaskanals bestimmt. Starting from an initial position of the setting tool, this takes place with every setting process a relative displacement between the piston guide and the regulating shaft. this will by axially displacing the piston guide against the setting direction using the recoil acting on the piston guide and due to its large Inertial mass of the regulating shaft remaining in the bore reached. At this relative displacement between the piston guide and the regulating shaft and the the resulting twisting of the regulating shaft becomes the clear width of the Blow-off channel reduced and the power of the setting tool increased by one level. The for Driving the fastener into the hard material is required energy set correctly after the third setting process, for example. The control range of the Energy is determined by the largest clear width of the blow-off duct.

Die automatische Anpassung der Eintreibenergie an die Beschaffenheit des Untergrundes kann bei einem weiteren, erfindungsgemässen Setzgerät auch über eine Totraumregulierung erfolgen, bei der durch unterschiedliche Ausgangsstellungen des Kolbens in der Führungsbohrung unterschiedlich starke Beschleunigungen des Kolbens erzielt werden. Einstellbar sind diese unterschiedlichen Ausgangsstellungen des Kolbens mit Hilfe eines axial versetzbaren Anschlagelementes, das zweckmässigerweise mit dem axial versetzbaren Stellelement zusammenwirkt, wobei das Stellelement von einer Regulierwelle gebildet ist, die mit zwei in entgegengesetzte Richtungen wirkenden Federelementen zusammenwirkt und in Abhängigkeit der axialen Versetzrichtung in eine von zwei gegenläufigen Richtungen um die eigene Achse verdrehbar ist. The automatic adjustment of the driving energy to the condition of the surface can also with a further setting tool according to the invention via a Dead space regulation take place in which by different starting positions of the Pistons in the guide bore accelerations of the piston of different strengths be achieved. These different initial positions of the piston are adjustable with the help of an axially displaceable stop element, which expediently with the axially displaceable actuator cooperates, the actuator of a Regulating shaft is formed, with two acting in opposite directions Interacting spring elements and depending on the axial direction of displacement in one can be rotated around its own axis in two opposite directions.

Dieses Setzwerkzeug kann seine Eintreibenergie automatisch an die Festigkeit bzw. Härte unterschiedlicher Untergründe anpassen. Bei jedem Setzvorgang wird die Eintreibenergie um eine Stufe erhöht, bis die geforderte Eintreibenergie erreicht ist. Die Erhöhung der Eintreibenergie erfolgt durch eine Verringerung des Volumens das sich in der Führungsbohrung zwischen dem Kolben und der in Setzrichtung weisenden Stirnseite der Führungsbohrung aufspannt. Die Verringerung des Volumens erfolgt durch eine axiale Versetzung des Anschlagelementes, das bei jedem Setzvorang, in einer entgegengesetzt zur Setzrichtung verlaufenden Richtung, um eine Stufe versetzt wird. Durch diese axiale Versetzung des Anschlagelementes in einer entgegengesetzt zur Setzrichtung verlaufenden Richtung rückt die Ausgangsstellung des Kolbens stufenförmig zu der in Setzrichtung weisenden Stirnseite der Führungsbohrung. Das zuvorbeschriebene Volumen wird dabei reduziert und der von dem pulverförmigen Treibmittel erzeugte Treibgasdruck wirkt auf den Kolben bevor sich dieser in einem vorhandenen Totraumvolumen ausdehnen kann. Die zum Eintreiben des Befestigungselementes in den harten Werkstoff erforderliche Eintreibenergie ist beispielsweise nach dem dritten Setzvorgang richtig eingestellt. Der Regelbereich der Energie wird durch die grösste lichte Weite der Abblasöffnung bestimmt. This setting tool can automatically adjust its driving energy to the strength or Adjust the hardness of different substrates. With each setting process the Driving energy increased by one level until the required driving energy is reached. The The driving energy is increased by reducing the volume in the guide bore between the piston and the end face pointing in the setting direction the guide hole. The volume is reduced by an axial one Displacement of the stop element, in each setting, in an opposite to the setting direction, is offset by one step. Through this axial Displacement of the stop element in an opposite to the setting direction In the direction extending, the initial position of the piston moves in steps towards that in Face of the guide bore pointing in the direction of setting. The volume previously described is reduced and the propellant pressure generated by the powdered propellant acts on the piston before it is in an existing dead space volume can expand. To drive the fastener into the hard material required driving energy is correct, for example, after the third setting process set. The control range of the energy is determined by the greatest clear width Blow-off opening determined.

Zur Steuerung der Verdrehung der Regulierwelle um ihre Achse, bei einer axialen Versetzung derselben gegenüber der Kolbenführung, weist die Regulierwelle vorteilhafterweise wenigstens ein im wesentlichen schrägverzahntes Zahnrad auf, dessen Zähne sich unter einem spitzen Winkel geneigt zur Längsachse der Regulierwelle erstrecken. Zwei einander zugewandte Zahnflanken des Zahnrades, die bei einer axialen Versetzung der Regulierwelle entlang einer an der Kolbenführung ortsfest angeordneten Kugel gleiten, erzeugen die Drehbewegung der Regulierwelle. To control the rotation of the regulating shaft around its axis, with an axial one The regulating shaft shows displacement of the same in relation to the piston guide advantageously at least one essentially helical toothed gear, the teeth of which are extend at an acute angle to the longitudinal axis of the regulating shaft. Two mutually facing tooth flanks of the gear, the axial displacement of the Slide the regulating shaft along a ball fixed to the piston guide, generate the rotary motion of the regulating shaft.

Damit sich die Regulierwelle, abhängig von der Richtung in der sie axial versetzt wird, in zwei entgegengesetzte Richtungen verdrehen kann, ist die Regulierwelle mit zwei im wesentlichen schrägverzahnten, im axialen Abstand voneinander angeordneten Zahnrädern versehen, wobei die Zähne beider Zahnräder in der gleichen Richtung geneigt aber unter verschiedenen Winkeln zur Längsachse der Kolbenführung angeordnet sind. So that the regulating shaft, depending on the direction in which it is axially offset, moves in can twist two opposite directions, is the regulating shaft with two im essentially helical, axially spaced apart Gears provided, the teeth of both gears inclined in the same direction but are arranged at different angles to the longitudinal axis of the piston guide.

Falls die Eintreibenergie zu hoch ist - der Überenergiefall wird über die Kolbenposition detektiert - wird unmittelbar an die vorangegangene Energieerhöhung, die Energie wiederum um zwei Stufen erniedrigt und die lichte Weite des Abblaskanals vergrössert. Dieser erfolgt mit Hilfe eines im setzrichtungsseitigen Endbereich der Bohrung angeordneten, über eine Durchgangsbohrung mit der Führungsbohrung der Kolbenführung in Verbindung stehenden Schaltkolben. Dieser Schaltkolben ist mit Hilfe einer die Kolbenführung umgebenden Ringfeder gegen axiales Verschieben gesichert. Bei Überenergie prallt der Kolben auf einen in der Kolbenführung angeordneten Konusring. Bei dessen axialer Versetzung in Setzrichtung drückt der Konusring eine in einer Verbindungsbohrung zwischen der Führungsbohrung und der Aussenkontur der Kolbenführung angeordnete Kugel radial nach aussen, so dass diese die Ringfeder derart abhebt, dass der Formschluss zwischen der Ringfeder und dem Schaltkolben aufgehoben wird. Der in der Führungsbohrung vorherrschende Druck wirkt anschliessend auf eine in Setzrichtung weisenden Ringfläche des Schaltkolbens und beschleunigt diesen entgegen der Setzrichtung. Dabei verschiebt der Schaltkolben die Regulierwelle entgegen der Setzrichtung und die zwischen beiden schrägverzahnten Zahnrädern angeordnete Kugel wirkt mit jenem schrägverzahnten Zahnrad zusammen, das dem setzrichtungsseitigen Endbereich des Setzgerätes am Nächsten liegt. Die sich daraus ergebende Drehrichtung ist gegenüber jener Drehrichtung, die bei einer Versetzung der Regulierwelle in Setzrichtung erfolgt entgegengesetzt. If the driving energy is too high - the over-energy case is about the piston position detected - is immediately connected to the previous energy increase, the energy again reduced by two steps and the clear width of the blow-off duct increased. This is done with the help of an end area of the hole in the direction of insertion arranged, via a through bore with the guide bore of the piston guide in Connected switching piston. This switching piston is the one with the help Ring spring surrounding the piston guide secured against axial displacement. With over-energy the piston hits a conical ring located in the piston guide. With that Axial displacement in the setting direction presses the cone ring in one Connection hole between the guide hole and the outer contour of the piston guide arranged ball radially outwards so that it lifts the ring spring in such a way that the Form fit between the ring spring and the switching piston is canceled. The Indian The pressure prevailing in the guide bore then acts on one in the setting direction facing ring surface of the switching piston and accelerates it against the Setting direction. The shift piston moves the regulating shaft counter to the setting direction and the ball arranged between the two helical gears cooperates that helical toothed gear together, the end area on the setting direction of the setting tool is closest. The resulting direction of rotation is compared to the direction of rotation that occurs when the regulating shaft is displaced in the setting direction opposed.

Da die Zähne jenes schrägverzahnten Zahnrades, welches dem setzrichtungsseitigen Endbereich des Setzgerätes am Nächsten liegt, unter einem grösseren Winkel gegenüber der Längsachse der Kolbenführung angeordnet sind, als die Zähne des weiteren, schrägverzahnten Zahnrades, ist der Betrag um den die Regulierwelle bei einer Versetzung derselben entgegen der Setzrichtung - bei Überenergie - grösser als bei einer Versetzung der Regulierwelle in Setzrichtung bei einem normalen Setzvorgang. Since the teeth of that helical toothed gear that the setting direction End area of the setting tool is closest, at a larger angle opposite the longitudinal axis of the piston guide are arranged as the teeth further, helical gear, is the amount by which the regulating shaft at a Dislocation of the same against the setting direction - in the case of over-energy - greater than in one Moving the regulating shaft in the setting direction during a normal setting process.

Damit die Kugel, jeweils nur mit einem der beiden schrägverzahnten Zahnrädern formschlüssig zusammenwirken kann, entspricht der axiale Abstand der beiden Zahnräder voneinander wenigstens dem Durchmesser der Kugel, die in der Ausgangsstellung des Setzgerätes zwischen beiden Zahnrädern angeordnet ist. So that the ball, each with only one of the two helical gears can interact positively, corresponds to the axial distance between the two gears from each other at least the diameter of the ball in the starting position of the Setting tool is arranged between the two gears.

Zweckmässigerweise ist die Kugel in einer seitlichen Durchgangsbohrung der Kolbenführung gelagert und wird mit Hilfe einer die Kolbenführung umgebenden Ringfeder in die Bohrung gedrückt. Wie bereits erwähnt, erfolgt bei einem Setzvorgang ohne Überenergie eine relative Versetzung der Regulierwelle gegenüber der Kolbenführung, sowie eine Verdrehung der Regulierwelle. Dabei wird die lichte Weite des Abblaskanals beispielsweise um eine Stufe verkleinert. Nach dem Setzvorgang drückt das am setzrichtungsseitigen Endbereich der Regulierwelle angeordnete Federelement die Regulierwelle zurück in ihre Ausgangsstellung. Damit sich nun aber die Regulierwelle nicht wieder in ihre ursprüngliche Position zurückdrehen kann, hebt die Kugel die Ringfeder an und gleitet über die Zahnflanken in den nächsten sich zwischen zwei Zähnen erstreckenden Zahnzwischenraum. The ball is expediently located in a lateral through hole in the Piston guide mounted and is with the help of an annular spring surrounding the piston guide in the Bore pressed. As already mentioned, a setting process takes place without excess energy a relative displacement of the regulating shaft with respect to the piston guide, and a Twist of the regulating shaft. The clear width of the blow-off duct for example reduced by one level. After the setting process presses the end portion of the regulating shaft arranged on the setting direction, the regulating shaft back to their starting position. So that the regulatory wave does not get in again can return to its original position, the ball lifts the ring spring and slides over the tooth flanks in the next extending between two teeth Interdental space.

Damit sich die Regulierwelle beim Zurückdrücken in ihre Ausgangsstellung nicht verdrehen kann, ragt vorzugsweise in den Innenraum der Führungsbohrung eine federbelastete Klaue die mit einem weiteren auf der Regulierwelle angeordneten geradverzahnten Zahnrad formschlüssig zusammenwirkt. So that the regulating shaft does not move back into its original position can twist, preferably projects into the interior of the guide bore spring-loaded claw with another arranged on the regulating shaft straight toothed gear interacts positively.

Zweckmässigerweise wirkt die Klaue in der Ausgangsstellung des Setzgerätes mit einem zentralen Bereich des Zahnrades zusammen, an den sich beidseits jeweils ein Seitenbereich anschliesst, dessen Zähne sägezahnförmig ausgebildet sind, wobei die sägezahnförmige Profilierung beider Seitenbereiche gegenläufig ist. Im zentralen Bereich sind die Zähne derart ausgebildet, dass die Regulierwelle in beide Richtungen nicht verdreht werden kann. Mit dem sägezahnförmigen Profil, wird abhängig von der Drehrichtung der Regulierwelle - diese hängt wiederum von der Richtung ab, in der die Regulierwelle verschoben wird - entweder ein Formschluss zwischen der Klaue und dem entsprechenden Seitenbereich oder in der entgegengesetzten Drehrichtung ein Abheben der Klaue erreicht, damit die Regulierwelle verdreht werden kann. The claw expediently acts with one in the starting position of the setting tool central area of the gear together, on each side Connects side area whose teeth are sawtooth-shaped, the sawtooth-shaped profiling of both side areas is in opposite directions. Are in the central area the teeth are designed in such a way that the regulating shaft does not turn in either direction can be. With the sawtooth-shaped profile, depending on the direction of rotation Regulatory wave - this in turn depends on the direction in which the regulatory wave is moved - either a form fit between the claw and the corresponding one Side area or in the opposite direction of rotation lifting the claw reached so that the regulating shaft can be turned.

Die Klaue wirkt beim normalen Setzvorgang, mit dem setzrichtungsseitigen Seitenbereich und bei Überenergie mit dem von der Setzrichtung abgewandten Seitenbereich des geradverzahnten Zahnrades zusammen. The claw acts during the normal setting process, with the side area on the setting direction and in case of over-energy with the side area of the straight toothed gear together.

Eine gute formschlüssige, drehfeste Verbindung zwischen der Klaue und der Regulierwelle wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, indem die Länge des zentralen Bereiches wenigstens der parallel zur Längsachse der Regulierwelle gemessenen Länge der Klaue und die Länge jedes angrenzenden Seitenbereiches der Hälfte des gesamten axialen Verschiebeweges der Regulierwelle entspricht. A good positive, non-rotatable connection between the claw and the The regulating shaft is advantageously achieved by the length of the central area at least the length of the claw measured parallel to the longitudinal axis of the regulating shaft and the length of each adjacent side area is half of the total axial Displacement corresponds to the regulating shaft.

Aus herstelltechnischen Gründen ist die Regulierwelle zweckmässigerweise mit einer, drehfest auf der Regulierwelle angeordneten, die lichte Weite des Abblaskanals veränderbaren Blende versehen. For technical reasons, the regulating shaft is expediently equipped with a The clear width of the blow-off duct is arranged on the regulating shaft so that it cannot rotate changeable aperture.

Damit die lichte Weite des Abblaskanals auch bei maximaler, axialer Versetzung der Regulierwelle konstant abgedeckt, bzw. freigegeben werden kann, ist die Blende vorzugsweise von einer, einen Längsschlitz aufweisenden Hülse gebildet, wobei die Länge des Längsschlitzes wenigstens dem gesamten axialen Verschiebeweg der Regulierwelle entspricht. So that the clear width of the blow-off duct even with maximum, axial displacement of the The regulating shaft is constantly covered or can be released, the aperture preferably formed by a sleeve having a longitudinal slot, the length of the Longitudinal slot at least the entire axial displacement of the regulating shaft equivalent.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen: The invention is illustrated by drawings which show an exemplary embodiment, explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Kolbenführung mit Kolben und Regulierwelle; teilweise geschnitten; FIG. 1 shows an inventive piston guide piston and Regulierwelle; partially cut;

Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung der in Fig. 1 dargestellten Regulierwelle; Fig. 2 is an enlarged view of the regulating shaft shown in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil eines mit der Regulierwelle zusammenwirkenden geradverzahnten Zahnrads; Fig. 3 shows a section through a part of which interacts with the Regulierwelle spur gear;

Fig. 4 bis 6 einen Schnitt durch die Kolbenführung gemäss Fig. 1, in jeweils unterschiedlichen Stellungen. FIGS. 4 to 6 is a section through the piston guide Fig. 1, in different positions, respectively.

Fig. 7 ein weiteres Setzgerät, vereinfacht dargestellt Fig. 7 shows another setting tool, simplified

Das in den Fig. 1 bis 6 nur teilweise dargestellte pulverkraftbetriebene Setzgerät dient dem Eintreiben von Bolzen, Nägeln und dgl. in harte Aufnahmewerkstoffe. Das Setzgerät weist eine, in einem nicht dargestellten Gehäuse beispielsweise axial versetzbar angeordnete Kolbenführung 2 mit einem Kartuschenlager 1 auf. Die Kolbenführung 2 ist mit einer zentralen Führungsbohrung 2a versehen, die der Aufnahme und der axialen Führung eines Kolbens 3 dient. The powder-powered setting tool shown only partially in FIGS . 1 to 6 serves to drive in bolts, nails and the like into hard holding materials. The setting tool has a piston guide 2 with a cartridge bearing 1, for example axially displaceable in a housing, not shown. The piston guide 2 is provided with a central guide bore 2 a, which serves to receive and axially guide a piston 3 .

Der Innenraum der Führungsbohrung 2a steht über einen Abblaskanal 15 mit der Atmosphäre in Verbindung. In einer sich parallel zur Führungsbohrung 2a erstreckenden Bohrung der Kolbenführung 2 ist eine axial versetzbare Regulierwelle 5 angeordnet, mit der die lichte Weite des Abblaskanals 15 zur Einstellung der Energie des Setzgerätes verkleinert oder vergrössert werden kann. Die Regulierwelle ist zwischen zwei Federelementen 7, 8 gelagert, die sich axial in und entgegen der Setzrichtung an der Kolbenführung 2 abstützen. The interior of the guide bore 2 a communicates with the atmosphere via a blow-off duct 15 . In a bore of the piston guide 2 extending parallel to the guide bore 2 a , an axially displaceable regulating shaft 5 is arranged, with which the clear width of the blow-off duct 15 can be reduced or enlarged for setting the energy of the setting tool. The regulating shaft is mounted between two spring elements 7 , 8 , which are supported axially in and against the setting direction on the piston guide 2 .

Die Regulierwelle 5 ist mit zwei im wesentlichen schrägverzahnten, im axialen Abstand voneinander angeordneten Zahnrädern 5a, 5b versehen. Die Zähne beider Zahnräder sind gegenüber der Längsachse der Regulierwelle 5 unter einem, in Setzrichtung offenen, spitzen Winkel angeordnet. Die Zähne des setzrichtungsseitigen Zahnrads 5b sind unter einem grösseren Winkel zur Längsachse der Regulierwelle 5 angeordnet als das weitere, schrägverzahnte Zahnrad 5a. The regulating shaft 5 is provided with two essentially helically toothed gears 5 a, 5 b arranged at an axial distance from one another. The teeth of both gear wheels are arranged at an acute angle, which is open in the setting direction, with respect to the longitudinal axis of the regulating shaft 5 . The teeth of the setting-direction side gear 5 are arranged to the longitudinal axis b of the Regulierwelle 5 at a larger angle than the other, helical gear 5 a.

Zwischen beiden schrägverzahnten Zahnrädern 5a, 5b erstreckt sich eine Verbindungsbohrung zwischen der Bohrung und der Aussenkontur der Kolbenführung 2. Diese Verbindungsbohrung dient der Aufnahme und der Führung einer Kugel 10, die mit Hilfe einer die Kolbenführung aussen umgebenden Ringfeder 9 in die Bohrung gedrückt wird. Diese Kugel 10 wirkt bei einer axialen Versetzung der Regulierwelle mit einem der beiden schrägverzahnten Zahnräder 5a, 5b formschlüssig zusammen. Dadurch ergibt sich eine Verdrehung der Regulierwelle 5. Die Richtung in der sich die Regulierwelle dreht hängt davon ab, ob die Regulierwelle in oder entgegen der Setzrichtung versetzt wird, bzw. ob die Kugel 10 mit dem Zahnrad 5a oder 5b zusammenwirkt. A connecting bore extends between the two helical toothed gears 5 a, 5 b between the bore and the outer contour of the piston guide 2 . This connecting bore serves to receive and guide a ball 10 which is pressed into the bore by means of an annular spring 9 which surrounds the piston guide on the outside. This ball 10 interacts positively with an axial displacement of the regulating shaft with one of the two helical gears 5 a, 5 b. This results in a rotation of the regulating shaft 5 . The direction in which the regulating shaft rotates depends on whether the regulating shaft is displaced in or against the setting direction, or whether the ball 10 interacts with the gear 5 a or 5 b.

Die Kolbenführung 2 ist von einer weiteren Ringfeder 12 umgeben, die eine Kugel 13 in die lichte Weite der Führungsbohrung 2a drückt. Die Ringfeder 12 dient der axialen Festlegung eines Schaltkolbens 6, der sich im setzrichtungsseitigen Endbereich der in der Kolbenführung 2 angeordneten Bohrung befindet. The piston guide 2 is surrounded by a further ring spring 12 , which presses a ball 13 into the clear width of the guide bore 2 a. The annular spring 12 serves to axially fix a switching piston 6 , which is located in the end region of the setting direction of the bore arranged in the piston guide 2 .

Der axiale Abstand der beiden Zahnräder 5a, 5b voneinander entspricht wenigstens dem Durchmesser der Kugel 10, die in der Ausgangsstellung des Setzgerätes zwischen beiden Zahnrädern 5a, 5b angeordnet ist. Die Kugel 10 ist in einer seitlichen Durchgangsbohrung der Kolbenführung 2 gelagert und wird mit Hilfe einer die Kolbenführung 2 umgebenden Ringfeder 9 in die Bohrung gedrückt. The axial distance between the two gears 5 a, 5 b corresponds at least to the diameter of the ball 10 , which is arranged between the two gears 5 a, 5 b in the starting position of the setting tool. The ball 10 is mounted in a lateral through bore of the piston guide 2 and is pressed into the bore by means of an annular spring 9 surrounding the piston guide 2 .

In den Innenraum der Führungsbohrung 2a ragt eine federbelastete Klaue 11a und wirkt formschlüssig mit einem weiteren auf der Regulierwelle 5 angeordneten, geradverahnten Zahnrad zusammen. A spring-loaded claw 11 a projects into the interior of the guide bore 2 a and interacts positively with another straight-toothed gear arranged on the regulating shaft 5 .

In der Ausgangsstellung des Setzgerätes, wirkt die Klaue 11a mit einem zentralen Bereich 5f des Zahnrades formschlüssig zusammen, an den sich beidseits jeweils ein Seitenbereich 5c, 5d anschliesst. Die Zähne dieser beiden Seitenbereiche 5c, 5d sind wie in Fig. 3 dargestellt, sägezahnförmig ausgebildet, wobei die sägezahnförmige Profilierung beider Seitenbereiche 5c, 5d gegenläufig ist. Die Länge des zentralen Bereiches 5f entspricht wenigstens der parallel zur Längsachse der Regulierwelle 5 gemessenen Länge der Klaue 11a und die Länge jedes angrenzenden Seitenbereiches 5c, 5d entspricht der Hälfte des gesamten axialen Verschiebeweges der Regulierwelle 5. In the initial position of the setting tool, the claw 11a with a central portion 5 acts f of the gear form-fitting together, to which on both sides a respective side portion 5c, 5d connects. The teeth of these two side areas 5 c, 5 d are, as shown in FIG. 3, sawtooth-shaped, the sawtooth-shaped profile of both side areas 5 c, 5 d being in opposite directions. The length of the central region 5 f corresponds at least to the length of the claw 11 a measured parallel to the longitudinal axis of the regulating shaft 5 and the length of each adjoining side region 5 c, 5 d corresponds to half the total axial displacement path of the regulating shaft 5 .

Die Regulierwelle 5 ist mit einer, drehfest auf der Regulierwelle 5 angeordneten, die lichte Weite des Abblaskanals 15 veränderbaren Blende 5e versehen. Diese Blende 5e wird von einer, einen Längsschlitz aufweisenden Hülse gebildet, wobei die Länge des Längsschlitzes wenigstens dem gesamten axialen Verschiebeweg der Regulierwelle 5 entspricht. The regulating shaft 5 is provided with a diaphragm 5 e, which is arranged on the regulating shaft 5 in a manner fixed against relative rotation, and which can change the inside width of the blow-off duct 15 . This diaphragm 5 e is formed by a sleeve having a longitudinal slot, the length of the longitudinal slot corresponding at least to the entire axial displacement path of the regulating shaft 5 .

Im Folgenden wird die Funktion der Energieregulierung beschrieben. The function of energy regulation is described below.

In der Ausgangsstellung gemäss Fig. 4 liegt der Kolben 3 an dem Kartuschenlager 1 an und die Ringfeder 12 fixiert den Schaltkolben 6 formschlüssig in axialer Richtung. Ausserdem halten die Rückstellfedern 7, 8 die Regulierwelle 5 im Gleichgewichtszustand und die Kugel 10 befindet sich zwischen den schrägverzahnten Zahnrädern 5a, 5b. In the initial position according to FIG. 4, the piston 3 abuts the cartridge chamber 1 and the annular spring 12 is fixed to the switching piston 6 form-locking in the axial direction. In addition, the return springs 7 , 8 keep the regulating shaft 5 in the state of equilibrium and the ball 10 is located between the helical gears 5 a, 5 b.

Nach dem Anpressen des Setzgerätes gegen den nicht dargestellten Aufnahmewerkstoff und nach dem Zünden einer ebenfalls nicht dargestellten Kartusche mit pulverförmiger Treibladung beschleunigt der Kolben 3 in Setzrichtung und treibt ein nicht dargestelltes, in dem Setzgerät geführtes Befestigungselement in den Aufnahmewerkstoff. Der Rückstoss der sich unmittelbar nach der Zündung ergibt versetzt die Kolbenführung 2 entgegen der Setzrichtung. Aufgrund der Massenträgheit verbleibt die Regulierwelle 5 in ihrer Position, so dass sich eine relative Versetzung zwischen der Regulierwelle 5 und der Kolbenführung 2 ergibt. Die zeigt die Fig. 5. After pressing the setting tool against the receiving material, not shown, and after igniting a cartridge, also not shown, with powdered propellant charge, the piston 3 accelerates in the setting direction and drives a fastening element, not shown, guided in the setting device into the receiving material. The recoil that occurs immediately after the ignition displaces the piston guide 2 against the setting direction. Due to the inertia, the regulating shaft 5 remains in its position, so that there is a relative offset between the regulating shaft 5 and the piston guide 2 . This is shown in FIG. 5.

Bei dieser relativen Verstetzung wird die Rückstellfeder 8 gespannt, die Rückstellfeder 7 entspannt und die Regulierwelle 5 über das schrägverzahnte Zahnrad 5a, die Ringfeder 9 und die Kugel 10 relativ zur Kolbenführung 2 um einen Winkel W1 verdreht. Dabei verkleinert die Blende 5e die lichte Weite des Abblaskanals 15 beispielsweise um eine Stufe. Die Energie des Setzgerätes wird dabei für den darauffolgenden Setzvorgang erhöht. Während der relativen Versetzung zwischen der Kolbenführung 2 und der Regulierwelle 5 überspringt die an der Ringfeder 11 angeordnete Klaue 11a die sägezahnförmige Profilierung des Seitenbereiches 5c des geradverzahnten Zahnrades. In this relative Verstetzung the return spring 8 is tensioned, the return spring 7 relaxes and the Regulierwelle 5 via the helical gear 5 a, the annular spring 9 and the ball 10 is rotated relative to the piston guide 2 by an angle W1. The aperture 5 e reduces the clear width of the blow-off duct 15, for example, by one step. The energy of the setting tool is increased for the subsequent setting process. During the relative displacement between the piston guide 2 and the regulating shaft 5 , the claw 11 a arranged on the annular spring 11 skips the sawtooth-shaped profile of the side region 5 c of the straight toothed gear.

Nach dem Rückstoss bewegen sich die Kolbenführung 2 und die Regulierwelle 5 wieder zurück in ihre Ausgangsstellung gemäss Fig. 4. Dabei verschiebt die Rückstellfeder 8 die Regulierwelle 5 entgegen der Setzrichtung, bis die Kugel 10 wiederum zwischen beiden schrägverzahnten Zahnrädern 5a, 5b zu liegen kommt. Während dieser Verschiebung wird die Kugel 10 von einem Zahn der des schrägverzahnten Zahnrads 5a radial soweit nach aussen gedrückt, dass diese über den Zahn gleiten und in den nächsten Zahnzwischenraum springen kann. Die mit der Kugel 10 zusammenwirkende Ringfeder 11 wird dabei etwas angehoben. Eine Rückdrehbewegung der Regulierwelle 5 wird bei diesem Vorgang mit der Klaue 11a verhindert, die mit dem Seitenbereich 5c des schrägverzahnten Zahnrades formschlüssig zusammenwirkt. After the recoil, the piston guide 2 and the regulating shaft 5 move back into their starting position according to FIG. 4. The return spring 8 shifts the regulating shaft 5 against the setting direction until the ball 10 again lies between the two helical gears 5 a, 5 b comes. During this displacement, the ball 10 is pressed radially outwards by a tooth of the helical gear 5 a so far that it can slide over the tooth and jump into the next tooth space. The annular spring 11 cooperating with the ball 10 is slightly raised. A reverse rotation of the regulating shaft 5 is prevented in this process with the claw 11 a, which cooperates with the side region 5 c of the helical gearwheel in a form-fitting manner.

Wenn der unmittelbar vorhergegangene Setzvorgang mit Überenergie erfolgt ist, muss dafür gesorgt werden, dass die lichte Weite des Abblaskanals 15 wieder vergrössert wird. Wie Fig. 6 zeigt bewegt sich der Kolben 3 bei Überenergie sehr weit in Setzrichtung und prallt auf einen in der Führungbohrung 2 angeordneten, axial versetzbaren Konusring 4. Dieser Konusring 4 besitzt an seiner Aussenkontur eine sich in Setzrichtung konisch verjüngende Ringfläche, die beim Zusammentreffen mit der Detektionskugel 13 die Detektionskugel 13 radial nach aussen drückt, so dass diese die Ringfeder 12 abhebt und einer formschlüssige Verbindung zwischen dem Schaltkolben 6 und der Ringfeder aufhebt. If the immediately preceding setting process has been carried out with excessive energy, care must be taken to ensure that the clear width of the blow-off duct 15 is increased again. As FIG. 6 shows, the piston 3 moves very far in the setting direction in the event of over-energy and impacts an axially displaceable conical ring 4 arranged in the guide bore 2 . This cone ring 4 has on its outer contour a tapering conically in the setting direction, annular surface 13 pushes the outside radially to the detection sphere at the confluence with the detection of ball 13 so that it lifts 12 and cancels a form-fitting connection between the control piston 6 and the annular spring, the annular spring.

Über eine Durchgangsbohrung 16, der die Führungsbohrung 2a mit der Bohrung verbindet, kann komprimierte Luft von der Führungsbohrung 2a in die Bohrung strömen. Der sich in zwischen einer entgegen der Setzrichtung weisenden Ringfläche der Kolbenführung 2 und einer in Setzrichtung weisenden Ringfläche des Schaltkolbens 6 aufbauende Druck beschleunigt den Schaltkolben 6 entgegen der Setzrichtung und versetzt die Regulierwelle 5 entgegen der Setzrichtung. Dabei werden die Federelemente 7, 8 vorgespannt. Das schrägverzahnte Zahnrad 5b wirkt mit der Kugel 10 zusammen und die Regulierwelle 5 wird in umgekehrter Richtung um den Winkel W2 verdreht, als zuvor beim normalen Setzvorgang ohne Überenergie. Der Winkel W1 ist grösser als der Winkel W2. Bei dieser Verdrehung wird die lichte Weite des Abblaskanals 15 beispielsweise um zwei Stufen vergrössert und die Energie des Setzgerätes verringert. Während der Versetzung der Regulierwelle 5 entgegen der Setzrichtung, überspringt die an der Ringfeder 11 angeordnete Klaue 11a die sägezahnförmige Profilierung des Seitenbereiches 5d des geradverzahnten Zahnrades. Via a through hole 16 that connects the guide bore 2 a with the bore, the compressed air can flow from the guide bore 2 a in the bore. The pressure which builds up between an annular surface of the piston guide 2 pointing in the opposite direction and an annular surface of the switching piston 6 pointing in the setting direction accelerates the switching piston 6 against the setting direction and displaces the regulating shaft 5 against the setting direction. The spring elements 7 , 8 are biased. The helical gear 5 b cooperates with the ball 10 and the regulating shaft 5 is rotated in the opposite direction by the angle W2 than before in the normal setting process without excessive energy. The angle W1 is larger than the angle W2. During this rotation, the clear width of the blow-off duct 15 is increased, for example, by two steps and the energy of the setting tool is reduced. During the displacement of the regulating shaft 5 against the setting direction, the claw 11 a arranged on the annular spring 11 jumps over the sawtooth-shaped profiling of the side region 5 d of the straight toothed gear.

Mit Hilfe der beiden Federelemente 7, 8 werden die Regulierwelle 5 und der Schaltkolben 6 wiederum in Setzrichtung zurück in ihre Ausgangsstellung verschoben. Die Kugel 10 wird von dem Zahn des Seitenbereiches 5d angehoben und gleitet über den Zahn in den nächsten Zahnzwischenraum des schrägverzahnten Zahnrads. Die Klaue 11a der Ringfeder 11 verhindert dabei eine Rückdrehbewegung der Regulierwelle 5. Der Schaltkolben 6 hebt mit seinem setzrichtungsseitigen konischen Endbereich die Ringfeder 12 an und rastet hinter der Ringfeder 12 wieder formschlüssig ein. With the help of the two spring elements 7 , 8 , the regulating shaft 5 and the switching piston 6 are again moved in the setting direction back to their starting position. The ball 10 is lifted from the tooth of the side region 5 d and slides over the tooth into the next tooth space of the helical gear. The claw 11 a of the ring spring 11 prevents a reverse rotation of the regulating shaft 5 . The switching piston 6 lifts the ring spring 12 with its conical end region on the setting direction and engages in a form-fitting manner behind the ring spring 12 .

In der Fig. 11 ist das Innere eines weiteren, erfindungsgemässen, pulverkraftbetriebenen Setzgerätes vereinfacht dargestellt. Bei diesem Setzgerät werden die gleichen Bezugszeichen verwendet wie bei dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Setzgerät. Das Setzgerät weist eine axial versetzbare Kolbenführung 2 mit einer zentralen Führungsbohrung auf. Diese Führungsbohrung dient der Aufnahme und der Führung eines axial versetzbaren Kolbens 3. Entgegen der Setzrichtung schliesst sich eine Zündeinheit 18 an die Kolbenführung 2 an. Die Führungsbohrung steht über einen Abblaskanal 15 mit der Atmosphäre in Verbindung. In die Führungsbohrung ragt ein axial verstellbares Anschlagelement 17, das beispielsweise über ein nicht dargestelltes Übertragungsmittel mit der Regulierwelle 5 zusammenwirkt. Die setzrichtungsseitige Stirnseite des Anschlagelements 17 dient als Anschlag für den Kolben 3 wenn dieser von einer Arbeitsstellung in seine Ausgangsstellung zurückverschoben wird. Wenn das Anschlagelement 17 sehr weit durch den von der Setzrichtung agewandten Endbereich der Kolbenführung 2 in die Führungsbohrung ragt, dann bildet sich zwischen dem im Abstand A von der setzrichtungsseitigen Stirnseite der Führungsbohrung beabstandeten Kolben 3 und der in Setzrichtung weisenden Stirnseite der Führungsbohrung ein grosses Volumen. In diesem Volumen kann sich das Treibgas einer gezündeten Treibladung schnell ausbreiten. Dabei verringert sich der auf den Kolben 3 wirkende Treibgasdruck und der Kolben 3 wird mit verminderter Energie in Setzrichtung beschleunigt. In FIG. 11, the interior of a further, according to the invention, powder actuated setting tool is shown in simplified. In this setting tool, the same reference numerals are used as in the example shown in Figs. 1 to 6 setting tool. The setting tool has an axially displaceable piston guide 2 with a central guide bore. This guide bore serves to receive and guide an axially displaceable piston 3 . Contrary to the setting direction, an ignition unit 18 connects to the piston guide 2 . The guide bore communicates with the atmosphere via a blow-off duct 15 . In the guide bore an axially adjustable stop element 17, which for example cooperates via an unillustrated transmission means with the Regulierwelle 5 projects. The end face of the stop element 17 on the setting direction serves as a stop for the piston 3 when it is pushed back from its working position into its starting position. When the stop member 17 protrudes very far through the agewandten of the setting direction end portion of the piston guide 2 in the guide bore, is then formed between the spaced at a distance A from the setting direction end side of the guide bore piston 3 and the side facing in the setting direction end side of the guide bore a large volume. The propellant gas of an ignited propellant charge can spread quickly in this volume. Here, the force acting on the piston 3 propellant gas pressure and the piston 3 is reduced is accelerated with reduced energy in the setting direction.

Umgekehrt verhält es sich, wenn das Anschlagelement 17 nicht so weit in die Führungsbohrung ragt. Der entgegen der Setzrichtung weisende Endbereich des Kolbens 3 kommt dadurch näher an der in Setzrichtung weisenden Stirnseite der Führungsbohrung zu liegen. Das Volumen zwischen dem Kolben 3 und der setzrichtungsseitigen Stirnseite der Führungsbohrung kann dabei gegen "Null" streben, sodass die von einer gezündeten Treibladung erzeuten Treibgase sofort auf den Kolben 3 wirken und diesen mit einer sehr hohen Energie in Setzrichtung beschleunigen. The reverse is true if the stop element 17 does not protrude so far into the guide bore. The end region of the piston 3 pointing counter to the setting direction thus comes closer to the end face of the guide bore pointing in the setting direction. The volume between the piston 3 and the end face of the guide bore on the setting direction can strive towards “zero”, so that the propellant gases generated by an ignited propellant charge act immediately on the piston 3 and accelerate it with a very high energy in the setting direction.

Claims

1. Powder actuated setting tool for driving bolts, nails and the like. Into hard receiving materials, with a housing, an axially displaceably mounted in the housing the piston guide (2) having a cartridge chamber (1), a in the guide bore (2 a) of the piston guide (2) axially displaceable piston ( 3 ), a blow-off channel ( 15 ) connecting the interior of the guide bore ( 2 a) with the atmosphere, and an adjustable bore of the piston guide ( 15 ) extending in a parallel to the guide bore ( 2 a) and penetrating the blow-off opening ( 15 ) 2 ) axially displaceable adjusting element with which the clear width of the blow-off opening ( 15 ) can be changed, characterized in that the adjusting element is formed by a regulating shaft ( 5 ) arranged between two spring elements ( 7 , 8 ), which in dependence on the axial displacement direction in one of two opposite directions can be rotated around its own axis.

2. Powder actuated setting tool for driving bolts, nails and the like. Into hard receiving materials, with a housing, an axially displaceably mounted in the housing the piston guide (2) having a cartridge chamber (1), a in the guide bore (2 a) of the piston guide (2) axially displaceable piston ( 3 ), a blow-off channel ( 15 ) connecting the interior of the guide bore ( 2 a) with the atmosphere and an axially displaceable adjusting element with which the energy of the setting tool is regulated, characterized in that the actuating element with an axially displaceable Stop element ( 17 ) cooperates with which the starting position of the piston ( 3 ) in the piston guide ( 2 ) is adjustable and the actuating element is formed by a regulating shaft ( 5 ) which interacts with two spring elements ( 7 , 8 ) acting in opposite directions and depending on the axial direction of displacement in one of two opposite directions around one's own A is rotatable.

3. Setting tool according to claim 1 or 2, characterized in that the regulating shaft ( 5 ) has at least one essentially helically toothed gear ( 5 a, 5 b), the teeth of which extend at an acute angle to the longitudinal axis of the regulating shaft ( 5 ), whereby two mutually facing tooth flanks of the gearwheel ( 5 a, 5 b) slide axially when the regulating shaft ( 5 ) is displaced along a ball ( 10 ) which is fixedly arranged on the piston guide ( 2 ) and twist the regulating shaft ( 5 ).

4. Setting tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the regulating shaft ( 5 ) with two substantially helically toothed, axially spaced gears ( 5 a, 5 b) is provided and the teeth of both gears ( 5 a, 5 b) are inclined in the same direction but are arranged at different angles to the longitudinal axis of the piston guide.

5. Setting tool according to claim 4, characterized in that the axial distance of the two gears ( 5 a, 5 b) from each other corresponds at least to the diameter of the ball ( 10 ), which in the starting position of the setting tool between the two gears ( 5 a, 5 b ) is arranged.

6. Setting tool according to one of claims 3 to 5, characterized in that the ball ( 10 ) is mounted in a lateral through bore of the piston guide ( 2 ) and is pressed into the bore by means of an annular spring ( 9 ) surrounding the piston guide ( 2 ) ,

7. Setting tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that a spring-loaded claw ( 11 a) protrudes into an interior of the guide bore ( 2 a), and interacts positively with another on the regulating shaft ( 5 ) arranged spur gear.

8. Setting tool according to claim 7, characterized in that the claw ( 11 a) cooperates in the starting position of the setting tool with a central region ( 5 f) of the gear, which is connected to both sides of a side region (5c, 5d), the Teeth are sawtooth-shaped, the sawtooth-shaped profiling of both side regions ( 5 c, 5 d) being in opposite directions.

9. Setting tool according to claim 8, characterized in that the length of the central region ( 5 f) at least the length of the claw ( 11 a) measured parallel to the longitudinal axis of the regulating shaft ( 5 ) and the length of each adjacent side region ( 5 c, 5 d ) corresponds to half of the total axial displacement of the regulating shaft ( 5 ).

10. Setting tool according to one of claims 1 to 9, characterized in that the regulating shaft ( 5 ) with a, rotatably arranged on the regulating shaft ( 5 ), the clear width of the blow-off channel ( 15 ) variable aperture ( 5 e) is provided.

11. Setting tool according to claim 10, characterized in that the diaphragm ( 5 e) is formed by a sleeve having a longitudinal slot, the length of the longitudinal slot corresponding at least to the entire axial displacement path of the regulating shaft ( 5 ).