DE102021132912A1 - Damping element and bolt-firing tool comprising such a damping element - Google Patents

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Abstract

Dämpfungselement, umfassend zwei voneinander abweichende ringförmige erste (1) und zweite Dämpfelemente (2) und einen Verbindungsring (3), wobei die Dämpfelemente (1, 2) mittels des Verbindungsrings (3) funktionstechnisch miteinander verbunden sind.Damping element comprising two ring-shaped first (1) and second damping elements (2) deviating from one another and a connecting ring (3), the damping elements (1, 2) being functionally connected to one another by means of the connecting ring (3).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungselement.The invention relates to a damping element.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Bolzensetzgerät, das ein solches Dämpfungselement umfasst.The invention also relates to a bolt-firing tool that includes such a damping element.

Stand der TechnikState of the art

Aus der EP 2 402 119 B1 ist ein Dämpfungselement bekannt, das in einem Bolzensetzgerät zur Anwendung gelangt.
Das Dämpfungselement ist als Verzögerungselement zum Verzögern eines Kolbens eines Bolzensetzgeräts ausgebildet. Das Verzögerungselement umfasst ein Anschlagelement mit einer Anschlagfläche für den Kolben und ein Schlagdämpfungselement. Das Anschlagelement und die Anschlagfläche bestehen aus einem Metall und/ oder einer Legierung.
Das Schlagdämpfungselement besteht aus einem elastomeren Werkstoff.
Das aus einem Metall und/ oder einer Legierung bestehende Anschlagelement hat den Nachteil, dass es zur Dämpfungswirkung des Verzögerungselements praktisch nichts beiträgt. Das Anschlagelement nimmt die überschüssige Energie des Kolbens im Wesentlichen ungedämpft auf und gibt sie zur Dämpfung an das Schlagdämpfungselement weiter. Die überschüssige Energie des Kolbens wird praktisch ausschließlich durch das aus einem elastomeren Werkstoff bestehende Schlagdämpfungselement gedämpft.From the EP 2 402 119 B1 a damping element is known which is used in a bolt-firing tool.
The damping element is designed as a delay element for delaying a piston of a bolt-firing tool. The delay element includes a stop element with a stop surface for the piston and an impact damping element. The stop element and the stop surface consist of a metal and/or an alloy.
The shock absorbing element consists of an elastomeric material.
The stop element made of a metal and/or an alloy has the disadvantage that it contributes practically nothing to the damping effect of the delay element. The stop element absorbs the excess energy of the piston essentially undamped and passes it on to the impact damping element for damping. The excess energy of the piston is dampened almost exclusively by the impact damping element, which is made of an elastomeric material.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Dämpfungselement und ein Bolzensetzgerät, das ein solches Dämpfungselement umfasst, derart weiterzuentwickeln, dass überschüssige Schlagenergie gezielter und besser gedämpft werden kann, dass das Dämpfungselement besser an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls angepasst werden kann und, in Relation zur Dämpfungswirkung, nur geringe Abmessungen aufweist und dadurch auch in kleinen Einbauräumen, zum Beispiel eines Bolzensetzgeräts, zur Anwendung gelangen kann.The invention is based on the object of further developing a damping element and a bolt-firing tool that includes such a damping element in such a way that excess impact energy can be dampened in a more targeted and better manner, that the damping element can be better adapted to the respective circumstances of the application and, in relation for the damping effect, has only small dimensions and can therefore also be used in small installation spaces, for example a bolt-firing tool.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.This object is achieved according to the invention with the features of claims 1 and 9. The dependent claims refer to advantageous configurations.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Dämpfungselement vorgesehen, umfassend zwei voneinander abweichende ringförmige erste und zweite Dämpfelemente und einen Verbindungsring, wobei die Dämpfelemente mittels des Verbindungsrings funktionstechnisch miteinander verbunden sind.To achieve the object, a damping element is provided, comprising two ring-shaped first and second damping elements that differ from one another and a connecting ring, the damping elements being functionally connected to one another by means of the connecting ring.

Hierbei ist von Vorteil, dass zwei in einer funktionstechnischen Reihenschaltung angeordnete Dämpfelemente zur Anwendung gelangen.The advantage here is that two damping elements arranged in a functional series connection are used.

Währen der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dämpfungselements schlägt der Kolben der Eintreibvorrichtung zunächst auf das erste Dämpfelement, wobei dabei bereits ein Teil der überschüssigen Schlagenergie gedämpft wird. Die verbliebene überschüssige Schlagenergie wird mittels des Verbindungsrings in das zweite Dämpfelement eingeleitet und dort weiter gedämpft. Hierbei ist von Vorteil, dass sich, bezogen auf die Größe des Dämpfungselements, eine sehr wirkungsvolle Dämpfung ergibt.During the intended use of the damping element, the piston of the driving-in device first strikes the first damping element, part of the excess impact energy being damped in the process. The remaining excess impact energy is introduced into the second damping element by means of the connecting ring and is further dampened there. The advantage here is that, based on the size of the damping element, there is very effective damping.

Die Dämpfelemente können eine voneinander abweichende Härte aufweisen, wobei das zweite Dämpfelement dem ersten Dämpfelement während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dämpfungselements in einer funktionstechnischen Reihenschaltung nachgeschaltet ist. Hierdurch lässt sich die Dämpfungscharakteristik des Dämpfungselements auf die jeweils bestimmungsgemäße Verwendung besonders gut einstellen.The damping elements can have a hardness that differs from one another, with the second damping element being connected downstream of the first damping element in a functional series connection during the intended use of the damping element. As a result, the damping characteristics of the damping element can be adjusted particularly well to the intended use in each case.

Weicht außerdem die jeweilige Gestalt der Dämpfelemente voneinander ab, ergibt sich eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Dämpfungscharakteristik des Dämpfungselements durch die Dämpfelemente an den jeweiligen Anwendungsfall gut anpassen zu können. Mit nur einem einzigen Dämpfelement ist eine derart feine Abstimmung des Dämpfungselements auf den jeweiligen Anwendungsfall demgegenüber nicht möglich.In addition, if the respective shape of the damping elements differs from one another, there are a number of possibilities for being able to adapt the damping characteristics of the damping element to the respective application using the damping elements. With only a single damping element such a fine tuning of the damping element to the respective application is not possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das erste Dämpfelement eine geringere Härte als das zweite Dämpfelement aufweist.According to an advantageous embodiment, it can be provided that the first damping element has a lower hardness than the second damping element.

Das Verhältnis aus der Härte Shore A des ersten Dämpfelements zur Härte Shore A des zweiten Dämpfelements kann 0,6 bis 0,95, weiter bevorzugt 0,75 betragen. Ein derartiges Verhältnis hat sich, insbesondere für die Anwendung des Dämpfungselements in einem Bolzensetzgerät, als vorteilhaft bewährt.The ratio of the Shore A hardness of the first damping element to the Shore A hardness of the second damping element can be 0.6 to 0.95, more preferably 0.75. Such a ratio has proven to be advantageous, in particular for the use of the damping element in a bolt-firing tool.

Die Härte Shore A des ersten Dämpfelements kann bevorzugt 70, die Härte Shore A des zweiten Dämpfelements bevorzugt 90 betragen.The Shore A hardness of the first damping element can preferably be 70, and the Shore A hardness of the second damping element can preferably be 90.

Insgesamt haben sich Härten Shore A für die Dämpfelemente als vorteilhaft erwiesen, die, abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall, zwischen 60 und 95 liegen.Overall, Shore A hardnesses have proven to be advantageous for the damping elements gig depending on the application, between 60 and 95.

Der Verbindungsring kann aus einem zähharten polymeren Werkstoff bestehen. Hierbei ist von Vorteil, dass sich ein solcher Verbindungsring einfach und kostengünstig herstellen lässt. Abhängig von den Dämpfungseigenschaften des zur Anwendung gelangenden polymeren Werkstoffs kann der Verbindungsring sogar die Dämpfung der überschüssigen Schlagenergie unterstützen.The connecting ring can consist of a tough, hard polymeric material. The advantage here is that such a connecting ring can be produced easily and inexpensively. Depending on the damping properties of the polymeric material used, the connecting ring can even support the damping of excess impact energy.

Der Verbindungsring kann bevorzugt faserverstärkt sein. Dadurch ist der Verbindungsring besonders haltbar und weist gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer auf.The connecting ring can preferably be fiber-reinforced. As a result, the connecting ring is particularly durable and has consistently good performance characteristics over a long period of use.

Das erste Dämpfelement und/ oder das zweite Dämpfelement können mit dem Verbindungsring form- oder stoffschlüssig verbunden sein.The first damping element and/or the second damping element can be positively or materially connected to the connecting ring.

Weiter bevorzugt sind das erste Dämpfelement und der Verbindungsring durch eine formschlüssige Verbindung, zum Beispiel eine Rastverbindung miteinander verbunden. Dazu weist das erste Dämpfelement bevorzugt eine Hinterschneidung auf, in die ein kongruent gestalteter Rastvorsprung des Verbindungsrings eingreift.More preferably, the first damping element and the connecting ring are connected to one another by a form-fitting connection, for example a latching connection. For this purpose, the first damping element preferably has an undercut into which a congruently designed latching projection of the connecting ring engages.

Auch eine ungehaftete Zuordnung des zweiten Dämpfelements zum Verbindungsring kann vorgesehen sein.A non-adhesive assignment of the second damping element to the connecting ring can also be provided.

Wichtig ist das funktionstechnische Zusammenwirken der beiden Dämpfelemente während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dämpfungselements.What is important is the functional interaction of the two damping elements during the intended use of the damping element.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Bolzensetzgerät, umfassend ein Dämpfungselement, wie zuvor beschrieben, und eine Eintreibvorrichtung mit einem Kolben, wobei der Kolben zum Dämpfen überschüssiger Schlagenergie mit dem ersten Dämpfelement des Dämpfungselements in Berührung bringbar ist und wobei dem ersten Dämpfelement das zweite Dämpfelement mittels des Verbindungsrings in einer funktionstechnischen Reihenschaltung nachgeschaltet ist.In addition, the invention relates to a bolt-firing tool, comprising a damping element, as described above, and a driving-in device with a piston, the piston being able to be brought into contact with the first damping element of the damping element in order to dampen excess impact energy, and the first damping element being connected to the second damping element by means of the connecting ring is connected downstream in a functional series circuit.

Ein solches Bolzensetzgerät mit einem solchen Dämpfungselement hat den Vorteil, dass die überschüssige Schlagenergie des Kolbens der Eintreibvorrichtung besonders wirkungsvoll gedämpft wird. Durch die funktionstechnische Reihenschaltung der voneinander abweichenden Dämpfelemente ergibt sich eine abgestufte Dämpfungswirkung.Such a bolt-firing tool with such a damping element has the advantage that the excess impact energy of the piston of the driving device is particularly effectively damped. The functional series connection of the different damping elements results in a graded damping effect.

Ein weiterer Vorteil des Aufbaus ist, dass das Verbindungselement eine reduzierte Schlagenergie beim Aufschlag des Kolbens erhält, da das erste Dämpfelement bereits einen Teil der Energie dissipiert hat.Another advantage of the design is that the connecting element receives reduced impact energy when the piston impacts, since the first damping element has already dissipated part of the energy.

Figurenlistecharacter list

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dämpfungselements im Einbauraum eines erfindungsgemäßen Bolzensetzgeräts ist in den schematisch dargestellten 1 bis 3 gezeigt und wird nachfolgend näher beschrieben.An exemplary embodiment of the damping element according to the invention in the installation space of a bolt-firing tool according to the invention is shown schematically in FIG 1 until 3 shown and will be described in more detail below.

Die 1 bis 3 zeigen:

  • 1 das Dämpfungselement in seiner herstellungsbedingten Form, lose eingebaut im Einbauraum eines Bolzensetzgeräts,
  • 2 das Dämpfungselement aus 1 zu Beginn der Dämpfung der überschüssigen Schlagenergie und
  • 3 das Dämpfungselement aus den 1 und 2 im maximal belasteten Zustand.
The 1 until 3 show:
  • 1 the damping element in its manufacturing form, installed loosely in the installation space of a bolt-firing tool,
  • 2 the damping element 1 at the beginning of the damping of the excess impact energy and
  • 3 the damping element from the 1 and 2 in the maximum load condition.

Ausführung der Erfindungimplementation of the invention

In den 1 bis 3 ist das erfindungsgemäße Dämpfungselement 4 im Einbauraum des erfindungsgemäßen Bolzensetzgeräts angeordnet.In the 1 until 3 the damping element 4 according to the invention is arranged in the installation space of the bolt-firing tool according to the invention.

Die Figuren zeigen einen schematisch dargestellten Ausschnitt aus dem Bolzensetzgerät.The figures show a diagrammatic section of the bolt-firing tool.

Die Eintreibvorrichtung 5 mit dem Kolben 6 ist oberhalb des Dämpfungselements 4 dargestellt.The driving-in device 5 with the piston 6 is shown above the damping element 4 .

Das Dämpfungselement 4 weist keine metallischen Bauteile auf. Alle zur Anwendung gelangenden Werkstoffe, also die Werkstoffe, aus denen die beiden Dämpfelemente 1, 2 und der Verbindungsring 3 bestehen, haben im gezeigten Ausführungsbeispiel dämpfende Eigenschaften.The damping element 4 has no metallic components. All the materials used, ie the materials from which the two damping elements 1, 2 and the connecting ring 3 are made, have damping properties in the exemplary embodiment shown.

Das erste Dämpfelement 1 und das zweite Dämpfelement 2 bestehen jeweils aus einem gummielastischen oder thermoplastischen Werkstoff. Die Dämpfelemente 1, 2 können eine voneinander abweichende Härte Shore A aufweisen.The first damping element 1 and the second damping element 2 each consist of a rubber-elastic or thermoplastic material. The damping elements 1, 2 can have a different Shore A hardness.

Der Verbindungsring 3 besteht demgegenüber aus einem zähharten polymeren Werkstoff. Die beiden Dämpfelemente 1, 2 sind an einander axial gegenüberliegenden Stirnseiten des Verbindungsrings 3 angeordnet.In contrast, the connecting ring 3 consists of a tough, hard polymeric material. The two damping elements 1, 2 are arranged on axially opposite end faces of the connecting ring 3.

Das erste Dämpfelement 1 ist mit dem Verbindungsring 3 durch eine formschlüssige Verbindung verbunden. Dazu weist das erste Dämpfelement 1 eine Hinterschneidung auf, in die ein kongruent gestalteter Vorsprung des Verbindungsrings 3 eingreift. Dadurch bilden das erste Dämpfelement 1 und der Verbindungsring 3 eine vormontierte Einheit.The first damping element 1 is connected to the connecting ring 3 by a positive connection. For this purpose, the first damping element 1 has an undercut into which a congruently designed projection of the connecting ring 3 engages. As a result, the first damping element 1 and the connecting ring 3 form a preassembled unit.

Diese vormontierte Einheit ist dem zweiten Dämpfelement ungehaftet zugeordnet.This preassembled unit is associated with the second damping element without adhesion.

Zur Funktion wird Folgendes ausgeführt:The following is executed for the function:

In 1 ist das Dämpfungselement 4 in seiner herstellungsbedingten Form im Einbauraum eines Bolzensetzgeräts, also im unbelasteten Zustand, gezeigt. Das Gehäuse des Bolzensetzgeräts ist mit Bezugsziffer 7 bezeichnet.In 1 the damping element 4 is shown in its production-related form in the installation space of a bolt-firing tool, ie in the unloaded state. The housing of the bolt-firing tool is denoted by reference number 7 .

In 2 ist das Dämpfungselement 4 aus 1 zu Beginn der Dämpfung gezeigt. Der Kolben 6 der Eintreibvorrichtung 5 berührt das relativ weichere erste Dämpfelement 1. Die Dämpfung setzt ein und nimmt zur Dämpfung überschüssiger Schlagenergie mit zunehmender Einfederung des Dämpfungselements 4 progressiv zu.In 2 the damping element 4 is off 1 shown at the beginning of the damping. The piston 6 of the driving-in device 5 touches the relatively softer first damping element 1. The damping begins and increases progressively with increasing deflection of the damping element 4 in order to damp excess impact energy.

In 3 ist das Dämpfungselement 4 aus den 1 und 2 unter maximaler Belastung dargestellt. Die in den 1 und 2 noch vorhandenen Hohlräume im Einbauraum um das Dämpfungselement 4 sind durch die - per Definition - Inkompressibilität der gummielastischen Werkstoffe der Dämpfelemente 1, 2 in 3 vollständig ausgefüllt. Die Dämpfungswirkung des Dämpfungselements 4 ist maximal.In 3 is the damping element 4 from the 1 and 2 shown under maximum load. The in the 1 and 2 Existing cavities in the installation space around the damping element 4 are due to the - by definition - incompressibility of the rubber-elastic materials of the damping elements 1, 2 in 3 completed. The damping effect of the damping element 4 is at its maximum.

Durch die formschlüssige Verbindung des ersten Dämpfelements 1 mit dem Verbindungsring 3 und die ungehaftete Zuordnung des Verbindungsrings 3 zum zweiten Dämpfelement 2 ergibt sich eine Art Baukasten für das Dämpfungselement 4. Dadurch kann das Dämpfungselement 4 besonders schnell und einfach an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls angepasst werden.The form-fitting connection of the first damping element 1 to the connecting ring 3 and the non-adhesive assignment of the connecting ring 3 to the second damping element 2 results in a type of modular system for the damping element 4. As a result, the damping element 4 can be adapted particularly quickly and easily to the particular circumstances of the application .

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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Claims (9)

Dämpfungselement, umfassend zwei voneinander abweichende ringförmige erste (1) und zweite Dämpfelemente (2) und einen Verbindungsring (3), wobei die Dämpfelemente (1, 2) mittels des Verbindungsrings (3) funktionstechnisch miteinander verbunden sind.Damping element comprising two ring-shaped first (1) and second damping elements (2) deviating from one another and a connecting ring (3), the damping elements (1, 2) being functionally connected to one another by means of the connecting ring (3). Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfelemente (1, 2) eine voneinander abweichende Härte aufweisen und dass das zweite Dämpfelement (2) dem ersten Dämpfelement (1) während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dämpfungselements in einer funktionstechnischen Reihenschaltung nachgeschaltet ist.damping element claim 1 , characterized in that the damping elements (1, 2) have a different hardness and that the second damping element (2) is connected downstream of the first damping element (1) during the intended use of the damping element in a functional series connection. Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dämpfelement (1) eine geringere Härte als das zweite Dämpfelement (2) aufweist.Damping element according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the first damping element (1) has a lower hardness than the second damping element (2). Dämpfungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus Härte Shore A des ersten Dämpfelements (1) zur Härte Shore A des zweiten Dämpfelements (2) 0,6 bis 0,95 beträgt.damping element claim 3 , characterized in that the ratio of Shore A hardness of the first damping element (1) to Shore A hardness of the second damping element (2) is 0.6 to 0.95. Dämpfungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte Shore A des ersten Dämpfelements (1) 70, die Härte Shore A des zweiten Dämpfelements (2) 90 beträgt.damping element claim 4 , characterized in that the Shore A hardness of the first damping element (1) is 70, the Shore A hardness of the second damping element (2) is 90. Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsring (3) aus einem zähharten polymeren Werkstoff besteht.damping element claim 1 , characterized in that the connecting ring (3) consists of a tough polymeric material. Dämpfungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsring (3) faserverstärkt ist.damping element claim 6 , characterized in that the connecting ring (3) is fiber-reinforced. Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dämpfelement (1) und/ oder das zweite Dämpfelement (2) mit dem Verbindungsring (3) form- oder stoffschlüssig verbunden sind.Damping element according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the first damping element (1) and / or the second damping element (2) with the connecting ring (3) are positively or materially connected. Bolzensetzgerät, umfassend ein Dämpfungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und eine Eintreibvorrichtung (5) mit einem Kolben (6), wobei der Kolben (6) zum Dämpfen überschüssiger Schlagenergie mit dem ersten Dämpfelement (1) des Dämpfungselements (4) in Berührung bringbar ist und wobei dem ersten Dämpfelement (1) das zweite Dämpfelement (2) mittels des Verbindungsrings (3) in einer funktionstechnischen Reihenschaltung nachgeschaltet ist.Bolt-firing device, comprising a damping element (4) according to one of Claims 1 until 8th and a driving-in device (5) with a piston (6), the piston (6) being able to be brought into contact with the first damping element (1) of the damping element (4) in order to damp excess impact energy, and the first damping element (1) having the second damping element (2) is connected downstream in a functional series circuit by means of the connecting ring (3).
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