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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein brenngasbetriebenes Setzgerät der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Derartige Setzgeräte werden
mit gasförmigen
oder flüssigen
Brennstoffen, die vor der Verbrennung verdampft werden, betrieben.
Die Setzenergie für
ein Befestigungselement wird durch die Verbrennung eines Brenngas-Oxidationsmittelgemischs
in einer Brennkammer bereitgestellt und über einen Setzkolben jeweils
auf das zu setzende Befestigungselement übertragen. Das Oxidationsmittel
ist dabei z. B. Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Vor jedem Setzvorgang
muss deshalb Frischluft in die Brennkammer eingebracht werden und
nach jedem Setzvorgang muss das bei der Verbrennung entstandene
Abgas wieder aus der Brennkammer hinaus bewegt werden.
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Um
einen Setzvorgang durchführen
zu können,
muss das Setzgerät
zunächst
an den Untergrund angepresst werden, um ein Auslösen des Setzgerätes ohne
Kontakt zum Untergrund zu verhindern. Der Anpresshub sollte dabei
aus ergonomischen Gründen
möglichst
kurz sein.
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Aus
der
DE 40 32 203 A1 ist
ein brennkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das eine Brennkammer
zur Verbrennung eines Luft-Brennstoffgemisches und einen in einem
Führungszylinder
geführten
Setzkolben aufweist, der durch einen infolge der Verbrennung des
Luft-Brennstoffgemisches
erzeugten Arbeitsdruck antreibbar ist. Die Brennkammer befindet
sich in einem ersten Gehäuseteil
des Setzgerätes,
wobei noch ein zweites Gehäuseteil
vorhanden ist, das gegenüber
dem ersten Gehäuseteil
verschiebbar ist. Ferner ist der Führungszylinder gegenüber der
Brennkammer verschiebbar, wobei der Führungszylinder mittels eines
zwischengeschalteten Zahnstangengetriebes über eine Bewegung des zweiten
Gehäuseteils
relativ zum ersten Gehäuseteil bewegbar
ist. Über
die Relativbewegung des zweiten Gehäuseteils zum ersten Gehäuseteil
beim Anpressen des Setzgerätes
an einen Untergrund lässt
sich so der Führungszylinder
aus der Brennkammer ausfahren und das Brennkammervolumen aufspannen.
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Die
Brennkammer ist dabei in Teil-Brennkammern unterteilt. Diese Teil-Brennkammern
sind über
wenigstens eine verschieblich angeordnete Zwischenwand bzw. Trennplatte,
die zusammen mit dem Führungszylinder
versetzbar ist, voneinander getrennt. Zur Rauchgasentleerung des
Brennraums fährt
der Führungszylinder
mit der an ihm angeordneten Brennkammerwand wieder in die Brennkammer ein
und reduziert den Rauminhalt der beiden Teil-Brennkammern auf ein Minimum, wobei
auch die Zwischenwand mitbewegt wird. Das Rauchgas tritt dabei aus
dem Gerät
aus. Beim wieder Auseinanderfahren der Teil-Brennkammern, wenn das Setgerät wieder
an einen Untergrund angepresst wird, werden die Teil-Brennkammern
wieder mit Frischluft gefüllt.
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Von
Nachteil bei diesem Setzgerät
ist die komplizierte und aufwändig
herzustellende Getriebemechanik die für das Aufspannen des Brennraumes in
der Brennkammer sorgt.
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Bei
dem Setzgerät
Hilti GX 100 der Anmelderin ist es bekannt, einen Setzkolben in
einer Kolbenführung
zu führen,
an die sich in Eintreibrichtung eine Bolzenführung anschliesst. An dem der
Bolzenführung
gegenüberliegenden
Ende der Kolbenführung schliesst
sich eine Brennkammer an, die eine koaxial zur Brennkammer verschiebliche
Brennkammerrückwand
aufweist. Beim Anpressen des Setzgerätes an einen Untergrund wird
die Brennkammerrückwand von
der Kolbenführung
weg bis an das, der Kolbenführung
abgewandte, Ende der Brennkammer verschoben und Rückstellfedern
gespannt, wobei die Brennkammer aufgespannt wird. Gleichzeitig mit dem
Aufspannen der Brennkammer wird Frischluft in diese hineinbewegt.
Der erforderliche Anpressweg ist dabei identisch mit dem, von der
Brennkammerrückwand
zurückzulegenden
Verschiebeweg, der der axialen Länge
der Brennkammer entspricht. Nach erfolgter Setzung und beim Abheben
des Setzgerätes vom
Untergrund wird die Brennkammerrückwand über die
Kraft der Rückstellfedern
wieder in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, wobei bei diesem
Kollabieren der Brennkammer die Abgase ausgestossen werden. Von
Vorteil bei diesem Setzgerät
ist, dass kein Akkumulator bzw. keine Batterie benötigt wird, da
das Spülen
der Brennkammer auf mechanischem Wege erfolgt.
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Dieses
Setzgerät
weist jedoch einen relativ langen Anpressweg und einen relativ grossen
Durchmesser der Brennkammer auf.
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Aus
der
EP 0 711 634 B1 ist
ein brennkraftbetriebenes Setzgerät mit einer Brennkammer zur Verbrennung
eines Gemisches aus Luft und einem Brenngas bekannt, bei dem in
der Brennkammer ein Ventilatormittel zur Erzeugung von Turbulenz
vorgesehen ist. Dieses Ventilatormittel ist über einen Elektromotor antreibbar,
der über
Batteriemittel mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Anpressweg
kann durch den Einsatz des Ventilatormittels zur Spülung der
Brennkammer relativ kurz gehalten werden.
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Von
Nachteil bei einem derartigen Setzgerät ist aber dessen hohes Gewicht
auf Grund der benötigten
Batterien oder Akkumulatoren sowie die Notwendigkeit diese auszutauschen,
wenn sich Ihre elektrische Energie erschöpft hat.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Setzgerät der vorgenannten
Art zu entwickeln, das die vorgenannten Nachteile vermeidet.
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Die
erfindungsgemässe
Aufgabe wird durch ein Setzgerät
mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach steht die Anpresseinrichtung über ein, den
Anpresshub übersetzendes
Hebelgetriebe mit dem versetzbaren Wandungsteil in Wirkverbindung. Dadurch,
dass das versetzbare Wandungsteil, wie z. B. die verschiebbare Brennkammerrückwand, über ein
die Anpressbewegung übersetzendes
Hebelgetriebe versetzbar ist, kann bei verringerter Teilezahl und
geringem Montageaufwand ein kurzer, ergonomischer Anpresshub bei
gleichzeitig kleinem Brennkammerdurchmesser realisiert werden. Ferner
ist ein derartiges Hebelgetriebe verschleissarm und wenig wartungsintensiv.
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In
einer technisch einfach zu realisierenden Ausführung weist das Hebelgetriebe
wenigstens zwei Hebelarme auf, die wenigstens ein radial und axial
versetzbares Schwenklager einerseits mit einem ortsfesten Schwenklager
an einem mit dem Führungszylinder
verbundenen Teil und andererseits mit einem radial fest an dem versetzbaren
Wandungsteil angeordneten Schwenklager verbinden. Das mit Führungszylinder
verbundene Teil ist dabei vorzugsweise das Führungsteil.
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Vorteilhaft
sind wenigstens vier Hebelarme vorhanden, die in einem Parallelogramm
zueinander angeordnet sind. Hierdurch kann die Krafteinleitung auf
das versetzbare Wandungsteil bzw. die Brennkammerrückwand gleichmässig erfolgen,
so dass ein Verkippen und Verkanten von beweglichen Bauteilen vermieden
wird.
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Von
Vorteil ist es ferner, wenn an dem Hebelgetriebe ein Federelement
zur Überführung des
Hebelgetriebes und des versetzbaren Wandungsteils in deren Ausgangsstellungen
angeordnet ist, das über eine
Anpressbewegung vorspannbar ist.
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Durch
die Ausbildung des Federelementes als Drehfeder kann in Verbindung
mit der vom Hebelgetriebe realisierten Kinematik eine nahezu waagrechte
Federkennlinie erzielt werden, wodurch die Anpresskraft über den
gesamten Anpressweg im Wesentlichen gleich bleibt.
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Vorteilhaft
ist es, wenn das Hebelgetriebe mit dem Wandungsteil im Wesentlichen
in direkter Wirkverbindung steht, wodurch eine verlustfreie Übertragung
der übersetzten
Anpressbewegung gewährleistet
ist.
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Weitere
Vorteile und Massnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung
in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Es
zeigen:
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1 ein
erfindungsgemässes
Setzgerät
in einer Ausgangsstellung im Längsschnitt,
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2 das
Setzgerät
aus 1 in einer an einen Untergrund angepressten Stellung
im Längsschnitt.
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In
den 1 und 2 ist das erfindungsgemässe, brenngasbetriebene
Setzgerät 10 in
einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Das Setzgerät 10 wird
mit einem Brenngas betrieben, welches in einem nicht zeichnerisch
wiedergegebenen Brennstoffreservoir in Form von Flüssiggas
bevorratet ist. Anstelle eines Brenngases kann auch ein verdampfbarer Flüssigbrennstoff,
wie z. B. Alkohol oder Benzin, verwendet werden. Das Setzgerät 10 weist
ein Setzwerk auf, mittels dessen ein nicht dargestelltes Befestigungselement
in einen Untergrund U eingetrieben werden kann, wenn das Setzgerät 10 an
diesen angepresst und ausgelöst
wird. Zum Setzwerk gehören unter
anderem eine Brennkammer 14, eine Kolbenführung 12,
in der ein Setzkolben 11 axial versetzbar gelagert ist
und eine sich an der, der Brennkammer 14 abgewandten Seite
der Kolbenführung 12 an
diese anschliessende Bolzenführung 13.
Die Bolzenführung 13 dient
dabei der Führung
eines Befestigungselementes, wie z. B. eines Bolzens oder eines
Nagels. Die Befestigungselemente können z. B. in einem Magazin
am Setzgerät 10 bevorratet
sein.
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In
der aus 1 erkenntlichen Ruhe- oder Ausgangsstellung des
Setzgerätes 10 befindet
sich die Brennkammer 14 im kollabierten Zustand, in der sie
zusammengefahren ist. Die Brennkammerhülse 15 ist im Wesentlichen
zylindrisch ausgebildet und gegenüber der Kolbenführung 12 verschieblich
geführt.
Die als mit Öffnungen 18 versehene
Platte ausgebildete Stirnwand 16 ist fest an dem, der Brennkammer 14 zugewandten
Ende der Kolbenführung 12 gehalten.
Das versetzbare Wandungsteil 17 bzw. die Brennkammerrückwand ist
mit einer Lagerhülse 19 verschieblich
auf einem als Führungsstift
ausgebildeten Führungsmittel 29 geführt. Das
Führungsmittel 29 ist
dabei zentrisch an der Stirnwand 16 festgelegt.
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An
dem Setzgerät
ist ferner eine Anpresseinrichtung 30 angeordnet, die ein
Anpressgestänge 31 beinhaltet,
das in der Ruhestellung des Setzgerätes 10 (vgl. 1)
mit einem freien Ende 32 die Bolzenführung 13 überragt.
Das Anpressgestänge 31 steht mit
der Brennkammerhülse 15 zur Übertragung
einer Anpressbewegung in Wirkverbindung.
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Zwischen
der Anpresseinrichtung 30 und dem versetzbaren Wandungsteil 17 ist
ein insgesamt mit 20 bezeichnetes Hebelgetriebe angeordnet,
das eine Anpressbewegung des Anpressgestänges 31 und der Brennkammerhülse 15 übersetzt
und auf das versetzbare Wandungsteil 17 überträgt. Das
Hebelgetriebe 20 beinhaltet ein erstes Schwenklager 22, welches
an der Lagerhülse 19 festgelegt
ist und an welchem jeweils zwei Hebelarme 24 angelenkt
sind, die jeweils mit ihrem anderen Ende an einem zweiten Schwenklager 21 gelagert
sind. Das Schwenklager 22 ist mit der Lagerhülse 19 in
axialer Richtung verfahrbar, aber in radialer Richtung im Wesentlichen unbeweglich,
während
die zweiten Schwenklager 21 sowohl in axialer als auch
in radialer Richtung (bezogen auf die Längsachse der Brennkammer 14)
versetzbar sind. Ein drittes Schwenklager 23, welches an
dem freien Ende des Führungsmittels 29 ortsfest angeordnet
ist, ist ebenfalls über
an ihm gelagerte Hebelarme 25 mit den Schwenklagern 21 verbunden. Die
Hebelarme 24, 25 sind an allen Schwenklagern 21, 22, 23 jeweils
schwenkbar gelagert und in Form eines Parallelogramms zueinander
angeordnet. Die Schwenklager 21 stützen sich jeweils verschieblich auf
einer Abstützfläche 34 der
Anpresseinrichtung 30 ab, die in dem Ausbildungsbeispiel
an der Brennkammerhülse 15 angeordnet
sind. Zwischen wenigstens einem der Hebelarme 24 und dem
Führungsmittel 29 ist
wenigstens ein als Federelement 26 ausgebildetes Rückstellmittel
angeordnet, das sich in 1 in einer zumindest teilweise
entspannten Lage befindet. Das Federelement 26 ist hier
eine Drehfeder mit flacher Federkennlinie.
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Wird
das Setzgerät 10 nun,
wie aus 2 ersichtlich ist, an einen
Untergrund U angepresst, dann wird das Anpressgestänge 31 welches
mit seinem freien Ende 32 zuerst Kontakt mit dem Untergrund
U erhält,
in Richtung des Pfeils 37 versetzt. Das Anpressgestänge 31 drückt dabei
auf die Brennkammerhülse 15 und
verschiebt diese relativ zur Kolbenführung 12 ebenfalls
in Richtung des Pfeils 37. Durch den Druck an der Brennkammerhülse 15 angeordneten
Abstützflächen 34 auf
die Schwenklager 21 des Hebelgetriebes 20 werden
diese ebenfalls in Pfeilrichtung 37 bewegt, jedoch durch
die Festlegung des Schwenklagers 23 an dem Führungsmittel 29 auch radial
in Richtung des Pfeils 38 voneinander weg bewegt. Hierdurch
wird auch das Schwenklager 22 an der Lagerhülse 19 mit
einer Übersetzung
von ca. 2:1 in Richtung des Pfeils 39 bewegt. Je nach Auslegung sind
auch noch andere Übersetzungsverhältnisse
erzielbar. Das versetzbare Wandungsteil 17 wird demnach
durch das Hebelgetriebe 20 mit einem Hub versetzt, der
dem doppelten des Anpresshubes entspricht. Bei der beschriebenen
Bewegung der Hebelarme 25 gegenüber dem Schwenklager 23 wurde ebenfalls
auch das Rückstellmittel
bzw. das Federelement 26 gespannt. Bei einem erneuten Abheben des
Setzgerätes 10 vom
Untergrund U bewirkt oder unterstützt dieses durch seine Rückstellkraft
den Prozess des Kollabierens der Brennkammer 14 durch Zurückfahren
des versetzbaren Wandungsteils 17 und der Brennkammerhülse 15 in
ihre aus 1 ersichtlichen Ausgangsstellungen. Es bleibt
hierbei zu bemerken, dass neben dem Federelement 26 noch
weitere Rückstellelemente
vorgesehen sein können,
die an dem Hebelgetriebe 20 oder z. B. auch an der Anpresseinrichtung 30 angeordnet
sind. Ferner könnte
das Federelement 26 auch an einem anderen Schwenklager/Hebelarm-Paar
angeordnet sein.
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In
der in 2 dargestellten Arbeitsstellung des Setzgerätes 10,
in der die Brennkammer 14 vollständig aufgespannt ist, befindet
sich das versetzbare Wandungsteil 17 in einer zweiten Stellung,
an dem der Kolbenführung 12 abgewandten
Ende der Brennkammerhülse 15.
In dieser Stellung wird das versetzbare Wandungsteil 17 verriegelt,
sobald ein Auslöseschalter
betätigt
wird. Die Öffnungen 18 an
dem versetzbaren Wandungsteil 17 sind über Ventilmittel 28 verschlossen,
so dass die Brennkammer 14 abgedichtet und für einen
Setzvorgang bereit ist. In der Brennkammer 14 befindet
sich dann ein Brenngas-Luftgemisch, welches über eine Zündeinheit 36, wie
z. B. eine Zündkerze,
zündbar
ist. Die Zündeinheit 36 ist
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in
einer Zündöffnung 35 in
dem Führungsmittel 29 angeordnet.
Das Auslösen
der Zündeinheit 36 erfolgt nach
dem Betätigen
des zeichnerisch nicht dargestellten Auslöse- oder Triggerschalters.