DE1119785B

DE1119785B - Bolzensetzgeraet

Info

Publication number: DE1119785B
Application number: DESCH19619A
Authority: DE
Inventors: Walter Schulz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-02-23
Filing date: 1956-04-24
Publication date: 1961-12-14
Also published as: GB834293A; CH359666A; DE1222449B; DE1034556B; DE1232529B; FR1172688A; NL108835C

Description

Die Erfindung betrifft ein Bolzensetzgerät zum Eintreiben von Befestigungsbolzen in Bauwerksteile oder andere Aufnahmewerkstücke mittels eines durch die Treibgase eines schnell verbrennenden Treibstoffes beaufschlagten, in einem Arbeitszylinder gasdicht geführten Treibkolbens.

Bei den bekannten Bolzensetzgeräten dieser Art besteht die Schwierigkeit, daß, insbesondere wenn eine zu starke Treibladung benutzt wird, der Kolben mit sehr großer Gewalt gegen das vordere Ende seiner Führung schlägt. Wenn die Treibkraft immer genau richtig berechnet werden könnte, so würde die Bewegungsenergie des Kolbens durch das Eintreiben des Bolzens vollständig aufgezehrt. Da dies aber praktisch nicht möglich ist, sondern immer eine gewisse Überschußenergie vorhanden ist, sind die erwähnten harten Schläge nicht zu vermeiden und führen zu verhältnismäßig rascher Zerstörung dieser Art Bolzensetzgeräte. Besonders stark treten diese Zerstörungen auf, wenn ein Bolzen versehentlich in zu weiches Material, z. B. in Holz, Gipsdielen od. dgl., unter Verwendung einer verhältnismäßig starken Kartusche eingeschossen wird. Das Eindringen des Bolzens in dieses Material verbraucht fast überhaupt keine Energie, und die gesamte Bewegungsenergie des Kolbens, die bei Verwendung einer z. B. einen Durchmesser von 6 mm aufweisenden Kartusche etwa 40 bis 50 mkg betragen kann, muß abgefangen werden.

Es sind schon Bolzensetzgeräte bekanntgeworden, in denen vor dem Treibkolben ein mechanisches oder gasförmiges Federungsmittel oder ein Gummiring vorgesehen ist, um die Uberschußenergie des Treibkolbens während des letzten Teiles seines Arbeitshubes zu vernichten. Dies läßt sich jedoch praktisch nicht erreichen, wenn vermieden werden soll, daß die Bolzensetzgeräte zu große Dimensionen erhalten. Insbesondere kann als Stoßdämpfungsmittel ein Luftpolster, dessen Ausgangsvolumen nur Atmosphärendruck hat, allenfalls bei Bolzen- oder Nageleintreibgeräten, deren Treibkolben durch Druckluft vorgetrieben wird, jedoch nicht bei Bolzensetzgeräten, deren Treibkolben durch hochgespannte Pulvergase vorgetrieben wird, eine zur Vernichtung der Uberschußenergie des Treibkolbens ausreichende Dämpfungswirkung ergeben.

Die Erfindung ermöglicht es dagegen, bei Bolzensetzgeräten der eingangs bezeichneten Art den durch die Treibgase eines schnell verbrennenden Treibstoffes beaufschlagten Kolben während des letzten Teiles seines Arbeitshubes durch ein Gaspolster wirksam abzubremsen, d. h. notfalls eine Bewegungsenergie von etwa 40 bis 50 mkg aufzuzehren, ohne Bolzensetzgerät

Anmelder:

Walter Schulz,
Mettmann (RhId.), Schwarzbachstr. 32

Walter Schulz, Mettmann (RhId.),
ist als Erfinder genannt worden

daß es notwendig wäre, das Gerät zu groß und unhandlich auszubilden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gaspolster durch einen im mittleren Bereich des Arbeitshubes des Treibkolbens kurzzeitig in eine Bremskammer einströmenden Teil der Treibgase gebildet und während des letzten Teiles des Arbeitshubes des Treibkolbens durch ein mit diesem fest verbundenes Verdichtungsmittel in der Bremskammer verdichtet wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Bremskammer durch einen den Arbeitszylinder des Treibkolbens gleichachsig umgebenden Ringraum gebildet und steht mit dem Arbeitszylinder durch in dessen Wandung vorgesehene, durch den Treibkolben während des ersten Teils seines Arbeitshubes abgesperrte Öffnungen in Verbindung, die nach ihrer durch das Vorbeigleiten des rückwärtigen Endes des Treibkolbens bewirkten Freigabe durch einen dem Treibkolben in geringem Abstand zwangläufig folgenden, den Querschnitt der Bremskammer ausfüllenden Ringkolben wieder abgesperrt werden, so daß das zwischen dem sich weiter vorbewegenden Ringkolben und einer im Gehäuse des Gerätes fest angeordneten vorderen Abschlußwand der Bremskammer eingeschlossene Treibgaspolster verdichtet wird.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile, nämlich der vordere Teil des Gerätes von der Ruhelage des Kolbens bis zur Laufmündung und der hintere, die Auslösevorrichtung für den Schlagbolzen enthaltende Teil, nicht dargestellt sind.

Die Antriebs-, Führungs- und Bremsvorrichtung des Treibkolbens 4 besteht aus zwei konzentrischen

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Rohren 1 und 2, die durch eine ringförmige Zwischenwand 3 fest und dicht miteinander verbunden sind. Das Rohr 2 dient als Arbeitszylinder für den Treibkolben 4. Der Ringraum 12 zwischen den Rohren 1 und 2 ist als Bremskammer vorgesehen. Als Treibladung wird beispielsweise eine Pulverladung verwendet, die sich in einer in üblicher Weise in das Kartuschenlager 5 eingesetzten Kartusche befindet. Die Treibladung wird durch einen nur schematisch angedeuteten Schlagbolzen 6 gezündet. Der Kolben 4 ist in einen in dem Rohr 1 beweglichen Metallklotz 7 eingeschraubt, der die Treibkraft auf den nicht gezeichneten Bolzen beispielsweise mittels des als Döpper dienenden Ansatzes 8 überträgt. Mit dem Metallklotz 7 und damit indirekt mit dem Kolben 4 ist ein in dem Zwischenraum zwischen den Rohren 1 und 2 verschiebbarer Ringkolben 9 mittels einiger Stäbe 10 verbunden, die einerseits in den Ringkolben 9, andererseits in den Metallkörper 7 eingeschraubt oder eingeschweißt sind. Der Arbeitszylinderraum innerhalb des Rohres 2 steht mit der Bremskammer 12 durch eine oder mehrere Öffnungen 11 in Verbindung.

Beim Eintreiben eines Bolzens spielt sich folgender Vorgang ab:

Nachdem die Kartuschenladung durch den Schlagbolzen 6 gezündet ist, entwickeln sich im Rohr 2 hochgespannte Pulvergase, die den Kolben 4 und damit den Klotz 7 mit großer Gewalt nach links schleudern. Durch diese Bewegung wird der Bolzen in die Wand eingetrieben. In dem Augenblick, in dem die Rückfläche des Kolbens 4 die Öffnung 11 erreicht, wird diese Öffnung freigegeben, und die Pulvergase strömen in die Bremskammer 12 ein. Da die Vorderfläche des Ringkolbens 9 in kurzem Abstand auf die Rückfläche des Treibkolbens 4 folgt, wird die Öffnung 11 kurz nach ihrer Freigabe wieder durch den Ringkolben 9 verschlossen, und bei der weiteren Vorwärtsbewegung des Treibkolbens werden die durch die Öffnung 11 in die Bremskammer 12 eingeströmten Pulvergase nunmehr durch den sich gegen die Abschlußwand 3 vorbewegenden Ringkolben 9 verdichtet, wodurch die ganze Kolbenbauteilgruppe 4, 7, 8 abgebremst wird. Es hat sich ergeben, daß beispielsweise bei einer Bewegungsenergie von 40 mkg unter der Voraussetzung, daß die Pulvergase mit einem Druck von etwa 500 kg/cm² in die Bremskammer 12 einströmen, sich die Bewegung des Kolbens auf einem Weg von etwa 40 mm vollkommen abbremsen läßt. Die Bemessung der Größe der Bremskammer 12 im Verhältnis zum Arbeitszylinderraum, insbesondere das Verhältnis der Querschnitte der Bremskammer und des Arbeitszylinders zueinander, die Lage der Übertrittsöffnungen 11 und die Länge des erreichbaren Bremsweges hängen selbstverständlieh von den jeweils gegebenen Bedingungen, insbesondere von der Stärke der verwendeten Treibkraft und der zum Eintreiben des Bolzens erforderlichen Energie ab und lassen einen weiten Spielraum, so daß in jedem Falle eine wirksame Abbremsung erreichbar ist.

Ist die Stärke der Treibkraft im Verhältnis zu der zum Eintreiben des Bolzens in einen Bauwerksteil erforderlichen Energie richtig gewählt, so läßt sich erreichen, daß der Bolzen vollständig eingetrieben und die Bewegungsenergie des Kolbens in dem Augenblick vollständig aufgezehrt ist, in welchem die Rückfläche des Kolbens 4 die Öffnung 11 erreicht, so daß in diesem Fall überhaupt keine Pulvergase in die Bremskammer 12 übertreten. In allen anderen Fällen jedoch, in denen die von den Treibgasen erzeugte Energie die zum Eintreiben des Bolzens erforderliche Energie überschreitet, strömen die Pulvergase in die Bremskammer über, und die weitere Bewegung des Kolbens wird — wie beschrieben — verzögert. Dadurch werden nicht nur die zerstörend wirkenden harten Schläge in dem Bolzensetzgerät selbst vermieden, sondern es wird auch verhindert, daß der Bolzen mit zu großer Energie in die Wand eingetrieben und womöglich durch diese hindurchgetrieben wird.

Zusätzlich kann der einzutreibende Bolzen durch Klemmbacken mit dem Klotz 7 verbunden sein, die den Bolzen festhalten, so daß mit der Abbremsung des Kolbens auch der einzutreibende Bolzen abgebremst und dadurch verhindert wird, daß beim Eintreiben des Bolzens in zu weiche Wände dieser durch solche Wände hindurchgetrieben wird.

Statt die Treibkolbenteile 4 und 7 mit dem ringförmigen Bremskolben 9 durch Stäbe 10 zu verbinden, kann selbstverständlich auch eine andere Verbindung gewählt werden. Beispielsweise können die Stäbe 10 durch ein Rohr oder eine Büchse ersetzt sein.

An Stelle der in den üblichen Kartuschen enthaltenen Pulverladungen können auch andere Treibmittel verwendet werden. Beispielsweise kann in den hinter dem Treibkolben 4 liegenden Raum flüssiger oder gasförmiger Treibstoff eingespritzt bzw. eingeblasen und zur Entzündung gebracht werden. Es ist ferner möglich, statt der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung deren kinematische Umkehrung zu verwenden, derart, daß sich der Zylinder bewegt und der Kolben feststeht.

Die Erfindung kann außer bei Bolzensetzgeräten auch bei anderen, einen Kolben aufweisenden Schlaggeräten, beispielsweise bei zum Töten von Schlachtvieh dienenden Bolzeneintreibgeräten, zum stoßfreien Abfangen des Kolbens am Ende seines Arbeitshubes angewandt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Bolzensetzgerät zum Eintreiben von Befestigungsbolzen in Bauwerksteile oder andere Aufnahmewerkstücke mittels eines durch die Treibgase eines schnell verbrennenden Treibstoffes beaufschlagten, in einem Arbeitszylinder gasdicht geführten Treibkolbens, der während des letzten Teiles seines Arbeitshubes durch ein Gaspolster abgebremst wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspolster durch einen im mittleren Bereich des Arbeitshubes des Treibkolbens (4) kurzzeitig in eine Bremskammer (12) einströmenden Teil der Treibgase gebildet und während des letzten Teiles des Arbeitshubes des Treibkolbens durch ein mit diesem fest verbundenes Verdichtungsmittel (9) in der Bremskammer verdichtet wird.

2. Bolzensetzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskammer durch einen den Arbeitszylinder (2) des Treibkolbens (4) gleichachsig umgebenden Ringraum (12) gebildet ist und mit dem Arbeitszylinder durch in dessen Wandung vorgesehene, durch den Treibkolben während des ersten Teiles seines Arbeitshubes abgesperrte Öffnungen (11) in Verbindung steht,

die nach ihrer durch das Vorbeigleiten des rückwärtigen Endes des Treibkolbens bewirkten Freigabe durch einen dem Treibkolben in geringem Abstand zwangläufig folgenden, den Querschnitt der Bremskammer (12) ausfüllenden Ringkolben (9) wieder abgesperrt werden, so daß das zwischen dem sich weiter vorbewegenden Ringkolben und einer im Gehäuse des Gerätes fest angeordneten vorderen Abschlußwand (3) der Bremskammer

(12) eingeschlossene Treibgaspolster verdichtet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 202414, 913 759; britische Patentschrift Nr. 734 344; USA.-Patentschrift Nr. 1014 639.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1025 349.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen