DE112021000062T5

DE112021000062T5 - Eintreibvorrichtung für befestigungselemente

Info

Publication number: DE112021000062T5
Application number: DE112021000062.4T
Authority: DE
Inventors: Olivier BAUDRAND
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2022-08-04
Also published as: US20240009819A1; AU2021401880A1; EP4263140A1; WO2022132500A1; CA3204165A1; WO2022132500A9

Abstract

Eine Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente, aufweisend eine Brennkammer, einen Kolben und einen Befestigungskanal. Der Kolben ist mit der Brennkammer gekoppelt und innerhalb einer Laufbuchse verschiebbar, so dass eine Verbrennungsgasexpansion in der Brennkammer bewirkt, dass der Kolben von einer ersten Position in eine zweite Position verschoben wird. Der Befestigungskanal ist zur Aufnahme eines Befestigungselements ausgestaltet, wobei der Kolben bei der Bewegung von der ersten Position zur zweiten Position für den Eingriff mit dem Befestigungselement und dessen Austreiben aus der Vorrichtung ausgestaltet ist. Gemäß eines ersten Beispiels weist die Vorrichtung ferner eine Rückführkammer auf, die zur Aufnahme von Gas aus der Laufbuchse über eine erste Entlüftung ausgestaltet ist, und die Vorrichtung weist eine zweite Entlüftung auf, die mit der Rückführkammer gekoppelt und so ausgestaltet ist, dass sie Verbrennungsgas aus der Brennkammer in die Rückführkammer leitet. Gemäß eines zweiten Beispiels weist die Brennkammer einen beweglichen Gehäuseabschnitt auf, wobei die Verbrennungsgasexpansion in der Brennkammer auf den beweglichen Gehäuseabschnitt wirkt, so dass sich der bewegliche Gehäuseabschnitt in eine erste Richtung bewegt, um die Brennkammer zu öffnen und Verbrennungsgase auszustoßen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente und insbesondere auf eine Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente, die eine Brennkammer und ein positives Luftrückführungssystem beinhaltet.
HINTERGRUND
Verbrennungsangetriebene Befestigungselemente nutzen die Ausdehnung von Gasen, die bei einer Explosion in einer Brennkammer entstehen, um einen Kolben anzutreiben. Der Kolben treibt dann ein Befestigungselement (beispielsweise einen Nagel) aus der Vorrichtung in ein externes Objekt (beispielsweise eine Wand) ein. Der Kolben muss dann in seine ursprüngliche Position zurückkehren, damit ein zweites Befestigungselement geladen und eingetrieben werden kann.
Ein unvollständiger Kolbenrücklauf kann zu einem Blindschuss oder einer Ladehemmung führen. Die Vorrichtung muss für einen erneuten Schuss gegebenenfalls manuell zurückgestellt werden. Ein Blindschuss oder eine Ladehemmung kann daher Verzögerungen beim Abschießen von Befestigungselementen verursachen. Zudem kann die Notwendigkeit einer manuellen Rückstellung den Benutzer im Falle eines unkontrollierten Schusses eines Befestigungselements einem Risiko aussetzen.
Es ist ein Ziel bestimmter Beispiele der vorliegenden Erfindung, zumindest teilweise eines der mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme und/oder Nachteile zu lösen, abzuschwächen oder zu vermeiden. Bestimmte Beispiele zielen darauf ab, zumindest einen der nachstehend beschriebenen Vorteile vorzusehen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß eines ersten Beispiels der vorliegenden Erfindung ist eine Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente vorgesehen, aufweisend: eine Brennkammer; einen mit der Brennkammer gekoppelten und in einer Laufbuchse verschiebbaren Kolben, sodass die Verbrennungsgasausdehnung in der Brennkammer das Verschieben des Kolbens von einer ersten Position in eine zweite Position bewirkt; einen Befestigungskanal, der zur Aufnahme eines Befestigungselements ausgestaltet ist, wobei der Kolben bei der Bewegung von der ersten Position in die zweite Position zum Eingriff mit dem Befestigungselement und dessen Austreiben aus der Vorrichtung ausgestaltet ist, und eine Rückführkammer, die zur Aufnahme von Gas aus der Laufbuchse über eine erste Entlüftung ausgestaltet ist; wobei die Vorrichtung eine zweite mit der Rückführkammer verbundene Entlüftung aufweist, die zum Zuführen von Verbrennungsgas aus der Brennkammer in die Rückführkammer ausgestaltet ist.
Die zweite Entlüftung kann ein Einwegventil beinhalten, sodass eine Rückführung von Gas aus der Rückführkammer über die zweite Entlüftung verhindert wird.
Zumindest eine der ersten und zweiten Entlüftung kann mit einem Kanal zum Verbinden der Laufbuchse mit der Rückführkammer verbunden sein.
Bewegt sich der Kolben von der ersten Position in die zweite Position, kann der Gasdruck innerhalb der Rückführkammer erhöht werden. Das aus der Rückführkammer über die erste Entlüftung in die Laufbuchse zurückströmende Gas kann zur Vorspannung des Kolbens in Richtung der ersten Position ausgestaltet sein.
Die Rückführkammer kann über einen Nasenleckkanal mit dem Befestigungselementkanal in Fluidverbindung stehen, wobei der Kolben so ausgestaltet ist, dass in der ersten Position der Nasenleckkanal offen und in der zweiten Position der Nasenleckkanal geschlossen ist.
Der Kolben weist eine Platte auf, die ausgestaltet ist, um an einer Innenwand der Laufbuchse anzuliegen, und eine Treibklinge, die sich von der Platte in den Befestigungskanal erstreckt, um mit dem Befestigungselement in Eingriff zu kommen.
Die erste und die zweite Entlüftung können auf der Laufbuchse voneinander beabstandet sein, sodass der Kolben, wenn er sich in Richtung der zweiten Position bewegt, an der zweiten Entlüftung vorbei verschiebt, bevor er die erste Entlüftung erreicht.
Gemäß eines zweiten Beispiels der vorliegenden Erfindung ist eine Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente vorgesehen, aufweisend: eine Brennkammer, aufweisend einen beweglichen Gehäuseabschnitt; einen mit der Brennkammer verbundenen Kolben, sodass die Verbrennungsgasausdehnung in der Brennkammer das Verschieben des Kolbens von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewirkt; und einen Befestigungskanal, der zur Aufnahme eines Befestigungselements ausgestaltet ist, wobei der Kolben bei der Bewegung von der ersten Position in die zweite Position zum Eingriff mit dem Befestigungselement und zu dessen Austreiben aus der Vorrichtung ausgestaltet ist; wobei die Verbrennungsgasausdehnung in der Brennkammer auf den beweglichen Gehäuseabschnitt wirkt, sodass sich der bewegliche Gehäuseabschnitt zum Öffnen der Brennkammer und zum Ausstoßen von Verbrennungsgasen in eine erste Richtung bewegt.
Der vorgespannte Wandabschnitt kann eine erste Fläche und eine gegenüberliegende zweite Fläche aufweisen, wobei die erste Fläche größer ist als die zweite Fläche, sodass die Verbrennungsgasausdehnung eine größere Kraft auf den ersten Abschnitt ausübt, wodurch der bewegbare Gehäuseabschnitt in Bewegung gesetzt wird.
Die erste Richtung kann quer zu einer Ebene der ersten Fläche verlaufen.
Die Vorrichtung kann ferner ein Vorspannelement aufweisen, das zum Vorspannen des beweglichen Gehäuseabschnitts in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung zum Schließen der Brennkammer ausgelegt ist.
Die Vorrichtung kann ferner eine Rückführkammer, die zur Aufnahme von Gas aus der Laufbuchse über eine erste Entlüftung ausgestaltet ist, während sich der Kolben von der ersten Position in die zweite Position verschiebt, und zur Rückführung von Gas in die Laufbuchse zum Vorspannen des Kolbens in Richtung der ersten Position aufweisen.
Die Vorrichtung kann ferner eine zweite, mit der Rückführkammer verbundene Entlüftung aufweisen, die ausgestaltet ist, um Verbrennungsgas aus der Brennkammer in die Rückführkammer zuzuführen.
Die zweite Entlüftung kann ein Einwegventil beinhalten, sodass eine Rückführung von Gas aus der Rückführkammer über die zweite Entlüftung verhindert wird.
Bewegt sich der Kolben von der ersten Position in die zweite Position, kann der Gasdruck innerhalb der Rückführkammer erhöht werden. Das aus der Rückführkammer über die erste Entlüftung in die Laufbuchse zurückströmende Gas kann zur Vorspannung des Kolbens in Richtung der ersten Position ausgestaltet sein.
Figurenliste
Beispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen:

1 eine schematische Ansicht einer beispielhaften Befestigungselement-Eintreibvorrichtung nach dem Stand der Technik veranschaulicht;
2a bis 2i schematische Ansichten der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente aus 1, die ein Befestigungselement eintreibt, veranschaulichen;
3 eine Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente mit einem positiven Luftrückführungssystem gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht;
4a bis 4d schematische Ansichten einer Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen; und
5a bis 5g schematische Ansichten einer Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf 1 ist eine Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 nach dem Stand der Technik dargestellt. Die 2a bis 2i stellen den Prozess des Eintreibens eines Befestigungselements 102 (z. B. eines Nagels) aus der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 dar.
Die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 kann ein Außengehäuse 104 beinhalten. Das Außengehäuse 104 umschließt zumindest einen Teil der Komponenten der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100. Die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente kann auch einen Auslöser 106 beinhalten. In einigen Beispielen kann der Auslöser 106 an einer Kammersperre 108 angebracht sein, deren Zweck weiter nachstehend in Verbindung mit 2b erläutert wird.
Die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 beinhaltet eine Brennkammer 110, die von einem Brennkammergehäuse 112 begrenzt wird. Das Brennkammergehäuse 112 ist innerhalb der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 verschiebbar. Beispielsweise kann sich das Brennkammergehäuse 112 in eine Richtung auf ein Verbrennungsmittel 114 und in eine Richtung weg von dem Verbrennungsmittel 114 verschieben. Die Bewegung des Brennkammergehäuses 112 kann auch mit der Richtung ausgerichtet sein, in der ein Befestigungselement von der Vorrichtung 100 eingetrieben wird. In diesem Beispiel beinhaltet das Verbrennungsmittel 114 eine Kraftstoffeinspritzdüse 116 und eine Zündkerze 118. Die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 beinhaltet ferner ein Gebläse 120, das ausgebildet ist, um von der Kraftstoffeinspritzdüse 116 eingespritzten Kraftstoff zu verteilen.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 einen Nasenabschnitt 122. Der Nasenabschnitt 122 beinhaltet einen Befestigungselementkanal 124 und einen Fühler 126. In dem Befestigungselementkanal 124 kann ein Befestigungselement 102 aufgenommen werden. Der Nasenabschnitt 122 beinhaltet zur Ausrichtung des Befestigungselements 102 ein Arbeitskontaktelement 125 (So wird dem Benutzer ermöglicht, zu bestimmen, wo das Befestigungselement 102 in eine Außenfläche 103 eingetrieben werden soll.). Das Arbeitskontaktelement 125 kann in den Fühler 126 integriert sein, sodass diese sich zusammen bewegen. Außerdem kann die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 nur dann gezündet werden, wenn das Arbeitskontaktelement 125 gegen eine Außenfläche 103 gedrückt wird. Das Arbeitskontaktelement 125, das gegen die Außenfläche 103 gedrückt wird, kann einen Schalter (nicht gezeigt) betätigen, um beispielsweise ein Zünden der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 zu ermöglichen. Wird das Arbeitskontaktelement 125 gegen die Außenfläche 103 gedrückt, wird es, wie nachstehend erläutert wird, in den Nasenabschnitt 122 gedrückt, der den Schussmechanismus aktiviert und eine notwendige Voraussetzung für den Ausstoß eines Befestigungselements 102 ist. Indem es verhindert, dass ein Befestigungselement 102 anders als direkt in eine Außenfläche 103 geschossen wird, dient das Arbeitskontaktelement 125 dementsprechend auch als Sicherheitsmechanismus.
Der Fühler 126 kann sich hin zum Brennkammergehäuse 112 erstrecken. Auf diese Weise ist der Fühler 126 im Brennkammergehäuse 112 integriert oder mit diesem gekoppelt. Der Fühler 126 kann einen Teil der Wände der Brennkammer 110 bilden.
Wie in 2a und 2b gezeigt, bewegt sich das Arbeitskontaktelement 125 in den Nasenabschnitt 122 hinein, wenn das Arbeitskontaktelement 125 gegen eine Außenfläche 103 gedrückt wird. Der Fühler 126 drückt wiederum gegen das Brennkammergehäuse 112, sodass die Brennkammer 110 vom Arbeitskontaktelement 125 weg zurückgeleitet. Das Brennkammergehäuse 112 bildet dann eine abgedichtete Brennkammer (mit O-Ringen oder anderen Dichtungsformen abgedichtet) mit dem Verbrennungsmittel 114, wie in 2b dargestellt. Die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 schießt erst dann, wenn das Brennkammergehäuse 112 so verschoben wurde, dass die Brennkammer 110 abgedichtet ist. Durch die Kopplung zwischen dem Fühler 126 und dem Brennkammergehäuse 112 wird die Brennkammer 110 durch Drücken des Arbeitskontaktelementes 125 gegen die Außenfläche 103 unmittelbar verschlossen, sodass die Vorrichtung 100 nur in einer sicheren Schussposition schießen kann. Das Drücken des Abzugs 106, wenn die Brennkammer 110 sich in die abgedichtete Position bewegt hat, ermöglicht der Kammersperre 108, das Brennkammergehäuse 112 in Eingriff zu nehmen. Hierdurch wird ein Rücklaufen der Brennkammer 110 während des Schießens verhindert. Bevor das Arbeitskontaktelement 125 niedergedrückt und das Brennkammergehäuse 112 zurückgeschoben ist, kann sich die Kammersperre 108 beim Drücken des Abzugs 106 außerdem nicht zurückbewegen (Dies wird durch einen Vergleich der 2a und 2b deutlich.). Der Auslöser 108 kann zur Aktivierung des Schießmechanismus dementsprechend nicht vollständig betätigt werden, bis sich die Vorrichtung 100 in einer sicheren Schießposition befindet.
In diesem Beispiel liegt das Brennkammergehäuse 112 an einem Dichtelement 148 an einer Wand 146 des Verbrennungsmittels 114 an. Dadurch wird das Starten des Gebläses 120 ausgelöst und Brennstoff in die Brennkammer 110 eingespritzt und durch das Gebläse 120 verteilt. Wird der Abzug 106 anschließend gedrückt, entzündet die Zündkerze 118 den Brennstoff. Wird Brennstoff eingespritzt, sobald die Brennkammer 110 geschlossen ist und nicht bis zum Betätigen des Auslösers 106 abgewartet wird, wird eine Schussverzögerung minimiert.
Die Verbrennung des Kraftstoffs führt zu einem Temperaturanstieg, der das Volumen und damit den Druck des Gases in der abgedichteten Brennkammer 110 erhöht. Die Expansion der Brenngase in der Brennkammer 110 wirkt auf eine der Brennkammer 110 zugewandten Fläche des Kolbens 128. Der Gasdruck in der Brennkammer 110 treibt den Kolben 128 von einer ersten Position (in 2a dargestellt) in Richtung der zweiten Position (in 2c dargestellt). 2b zeigt den Kolben 128 in einer Zwischenposition. Die Gase können dies durch Kraftausübung auf eine Platte 132 bewirken. Die Platte 132 kann derart dimensioniert sein, dass sie die Innenwände einer Laufbuchse 130 berührt, um eine Abdichtung zwischen der Laufbuchse 130 und der Brennkammer 110 zu bilden. Wenn sich der Kolben 128 innerhalb der Laufbuchse 130 bewegt, entweichen die in der Laufbuchse 130 enthaltenen Gase über eine Entlüftung 136 und einen Auslass 138 (dargestellt durch die Pfeile in 2b). In einigen Beispielen kann die Laufbuchse 130 eine Vielzahl von Entlüftungen 136 und/oder Auslässen 138 um den Umfang der Laufbuchse 130 beinhalten. Der Auslass 138 muss nicht in jedem Beispiel vorhanden sein.
Die Laufbuchse 130 kann einen Puffer 142 oder eine andere federnde Vorrichtung oder in einigen Fällen eine Vielzahl von Puffern 142 beinhalten. Die Puffer 142 sind derart in der Laufbuchse 130 positioniert, dass auf die Puffer 142 eingewirkt wird, wenn sich der Kolben 128 in die zweite Position bewegt. Auf diese Weise befinden sich die Puffer 142 an einem Ende der Laufbuchse 130 und stellen diesem Ende der Laufbuchse 130 Schutz vor Aufprallkräften des Kolbens 128 bereit. Wenn die Puffer 142 zurückprallen dienen diese ferner dazu, den Rücklauf des Kolbens 128 hin zur ersten Position zu unterstützen.
Der Kolben 128 beinhaltet eine Treibklinge 134, die sich von der Platte 132 hin zu einem Befestigungselement 102 erstreckt, das in einem Befestigungselementkanal 124 angeordnet ist, der innerhalb des Nasenabschnitts 122 definiert ist. Die Treibklinge 134 sitzt teilweise innerhalb des Befestigungskanals 124 und gleitet daher in diesem. Beim Schießen schiebt die Platte 132 die Treibklinge 134, die anschließend das Befestigungselement 102 berührt und es von der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 durch den Befestigungselementkanal 124 schiebt.
Die Treibklinge 134 kann durch den Boden der Laufbuchse 130 in den Befestigungskanal 124 eintreten. In diesem Beispiel ist ein abdichtender O-Ring am Ende der Laufbuchse um die Treibklinge 134 positioniert, um zu verhindern, dass Gase aus der Laufbuchse 130 um die Treibklinge 134 entweichen.
Der Auslass 138 ist von der Entlüftung 136 beabstandet. In diesem Beispiel ist der Auslass 138 auf der Laufbuchse 130 dichter an den Verbrennungsmitteln 114 angeordnet als die Entlüftung 136. Der Auslass 138 kann ein Einwegventil 140 beinhalten. Das den Auslass 138 abdeckende Einwegventil 140 ist so ausgerichtet, dass Gas aus der Laufbuchse 130 bzw. Brennkammer 110 (abhängig von der Stellung des Kolbens 128) austreten kann, aber weder in die Brennkammer 110 noch in die Laufbuchse 130 eintritt.
Bevor der Kolben 128 die zweite Position erreicht, bewegt sich die Platte 132 des Kolbens 128 am Auslass 138 vorbei. Dadurch können die Verbrennungsgase über den Auslass 138 aus der Brennkammer 110 entweichen, wodurch der Gasdruck in der Brennkammer 110 teilweise reduziert wird. Zu diesem Zeitpunkt hat der Kolben 128 bereits seine volle Beschleunigung erreicht und wird sich auch unter dem reduzierten Gasdruck weiter in Richtung der zweiten Position bewegen.
Befindet sich der Kolben 128 in der zweiten Position, prallt die Platte 132 auf die Puffer 142. In einigen Beispielen kann die Platte 132 dann von den Puffern 142 zurückprallen und dann, wie in 2d und 2e gezeigt, ein zweites Mal auf die Puffer 142 aufprallen. Ein Zurückschlagen des Kolbens ist ein unerwünschtes Ereignis. Beispielsweise kann ein Kolbenrückschlag zu einem doppelten Aufprallen der Treibklinge auf die Außenfläche führen, was unansehnlich oder gegen Bauvorschriften sein kann. In einigen Fällen kann ein starker Rückschlag durch Eingreifen eines weiteren Befestigungselements im Kanal zu einem doppelten Abschuss von Befestigungselementen führen. Ferner kann sich der Kolbenrückschlag auf die Leistung des Auslasses der verbrannten Brenngase auswirken, da sich der Kolben 128 während des Rückschlags hin zur ersten Position bewegt und somit am Auslass 138 vorbeibewegt. Auf diese Weise können während zumindest eines Teils des Rückschlags des Kolbens keine Brenngase aus der Brennkammer 110 abgeführt werden. Außerdem erhöht ein Kolbenrückschlag die Dauer der Kolbenrückstellung, wodurch sich die Schussgeschwindigkeit verringert.
2f zeigt den Kolben 128 in der zweiten Position. Die zweite Position kann beispielsweise dort sein, wo die Platte 134 die Puffer 142 berührt. Sobald der Brennstoff in der Brennkammer 110 verbrannt ist, kühlen die Gase in der Brennkammer 110 ab, wodurch ein Unterdruck entsteht. Der Auslass 138 mit einem Einwegventil 140 verhindert, dass Gase in die Brennkammer 110 zurückströmen. Der Unterdruck veranlasst den Kolben 128, sich in Richtung der ersten Position zu verschieben. Da die Entlüftung 136 kein Einwegventil beinhaltet, kann Gas über die Entlüftung 136 wieder in die Laufbuchse 130 eintreten, wie durch den Pfeil in 2g dargestellt. In den Figuren erstreckt sich der Fühler 126 um die Laufbuchse 130 herum. Möglicherweise umgibt der Fühler 126 den Umfang der Laufbuchse 130 nicht durchgehend: Er kann Lücken oder nur ein das Arbeitskontaktelement 125 mit der Brennkammerwand 112 koppelndes Element aufweisen. Dementsprechend stehen die Entlüftung 136 und der Auslass 138 effektiv mit der Umgebung außerhalb der Vorrichtung 100 in Verbindung.
Wie in 2h dargestellt, kann die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente auch eine Kammerfeder 144 beinhalten. Die Kammerfeder 144 kann an dem Brennkammergehäuse 112 angebracht sein, um eine Vorspannkraft gegen die Verschiebebewegung der Brennkammer 110 bereitzustellen. Wird also die Brennkammer 110 derart durch den Fühler 126 bewegt, dass die Brennkammer 110 abgedichtet ist, wird die Feder 144 zusammengedrückt. Nach dem Abschuss des Befestigungselements 102 kann die Vorrichtung 100 vom Benutzer von der Außenfläche 103 wegbewegt werden. Wird der Auslöser 106 durch den Benutzer freigegeben (Freigabe der Sperre 108), wirkt die Feder 144, um die Brennkammer 110 in die durch den Pfeil angezeigte Ausgangsposition zu bewegen. Dadurch wird die Brennkammer 110 geöffnet, indem sich die Wand 112 von der Dichtung 148 um das Verbrennungsmittel 114 herum löst, um eine Luftspülung (d. h. das Nachfüllen von Frischluft in die Brennkammer 110) zu ermöglichen. Ein zweites Befestigungselement 102b wird in die Nase 122 gezogen und für den nächsten Schuss ausgerichtet, dargestellt in 2i. Der Mechanismus zum Zuführen von Befestigungselementen 102 kann völlig konventionell sein und wird daher nicht weiter beschrieben.
Die Bewegung der Brennkammerwand 112 kann die Brennkammer 110 auch um die Außenseite der Laufbuchse 130 (die Seite der Brennkammer 110, die dem Verbrennungsmittel 114 gegenüberliegt) öffnen. Bei niedergedrücktem Arbeitskontaktelement 125 ist auch diese Seite der Brennkammerwand 112 durch einen O-Ring um die Laufbuchse 130 abgedichtet.
Der Zyklus zum Schießen eines Befestigungselements 102 erfordert einen Zeitraum, in dem der Lüfter 120 angetrieben wird, sowie zusätzliche Zeit, um den Brennstoff zu zünden und zu entzünden. Damit sich der Kolben 128 in die zweite Position bewegen und in die erste Position zurückkehren kann, wird der Auslöser 106 deaktiviert, um einen weiteren Schussversuch zu verhindern. Der Auslöser 106 kann elektronisch deaktiviert werden, d. h. eine Schalterkennung kann ignoriert werden, wenn der Auslöser 106 deaktiviert ist. Nach dem Öffnen der Brennkammer 110 ist eine Reinigungszeit erforderlich. Die Taktdauer vom Andrücken des Arbeitskontaktelementes 125 an die Außenfläche bis zur Bereitschaft der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 100 für den nächsten Schuss liegt daher normalerweise zwischen 300 ms und 500 ms.
Um die Taktzeit zu reduzieren, zeigt 3 ein Beispiel einer Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 200, die ein positives Luftrückführungssystem 250 beinhaltet. Das positive Luftrückführungssystem 250 beinhaltet eine Rückführkammer 252, die über einen Kanal 256 und die Entlüftung 136 mit der Laufbuchse 130 in Verbindung steht. Beim Schießen des Befestigungselements 102 verschiebt die Expansion der Verbrennungsgase den Kolben 128 von der ersten Position in die zweite Position. Dadurch gelangen Gase innerhalb der Laufbuchse 130 in die Rückführkammer 252, die diese unter Druck setzt.
Nachdem das Befestigungselement 102 in die Außenfläche 103 geschossen wurde, wird die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 200 durch den Benutzer von der Außenfläche 103 wegbewegt. Die Brennkammer 110 öffnet sich wie zuvor beschrieben. Das heißt, wenn die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 200 von der Außenfläche 103 wegbewegt wird, drückt die Feder 144 den Fühler 126 und damit das Arbeitskontaktelement 125 aus dem Nasenabschnitt 122 und bewegt die Brennkammerwand 112, um die Brennkammer 110 zu öffnen. Das unter Druck stehende Gas in der Rückführkammer 252 wirkt dann auf den Kolben 128, um ihn in die erste Position zurückzubringen.
Die Verwendung eines positiven Luftrückführsystems 250 erhöht die Geschwindigkeit der Rückführung des Kolbens 128 aus der zweiten Position in die erste Position (durch Bereitstellen eines positiven Drucks auf den Kolben 128, der ihn in die erste Position treibt, zusätzlich zu der durch den Unterdruck erzeugten Saugwirkung, wenn die Verbrennungsgase abkühlen). Dies ermöglicht eine kürzere Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Takten. Um jedoch eine ausreichende Rückführungskraft zum Zurücktreiben des Kolbens 128 bereitzustellen, ist eine große Rückführkammer 252 erforderlich. Dies kann die Sichtlinie eines Benutzers auf die Außenfläche 103 beeinträchtigen, auf der das Befestigungselement 102 an der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente vorbei angewendet werden soll. Zusätzlich ist eine große Entlüftung 136 in der Laufbuchse 130 erforderlich (um ein schnelles Ein- und Ausströmen von Gas aus der Rückführkammer zu ermöglichen), die die strukturelle Festigkeit der Laufbuchse 130 verringern kann.
Mit Bezugnahme auf 4a ist eine Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 300 gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung mit einem verbesserten positiven Luftrückführungssystem 350 dargestellt. Der Kürze halber werden die Merkmale der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 300, die mit den vorstehend beschriebenen identisch sind, nicht noch einmal beschrieben.
Das positive Luftrückführungssystem 350 beinhaltet eine Rückführkammer 352. Die Rückführkammer 352 ist so ausgestaltet, dass sie Gas aus der Laufbuchse 130 und zusätzlich aus der Brennkammer 110 über die Entlüftung 136 und einen Auslass 138 aufnimmt. Die Entlüftung 136 kann als eine erste Entlüftung und der Auslass 138 als eine zweite Entlüftung bezeichnet werden. In einigen Beispielen kann die Rückführkammer 352 den Nasenabschnitt 122 umgeben, beispielsweise in Form eines Doughnuts, um die Sicht des Benutzers auf die Außenfläche 103 weniger zu behindern.
In diesem Beispiel ist der Auslass 138 über einen ersten Kanal 358 mit der Rückführkammer 352 verbunden. Die Entlüftung 136 ist über einen zweiten Kanal 356 mit der Rückführkammer 352 verbunden. In Beispielen, in denen die Laufbuchse 130 eine Vielzahl von Entlüftungen 136 und/oder Auslässen beinhaltet, kann jede Entlüftung und/oder jeder Auslass durch eine Vielzahl von Kanälen 356, 358 verbunden sein. In einigen Fällen kann die Rückführkammer 352 teilweise durch die Wand der Laufbuchse 130 begrenzt sein, so dass keine Kanäle erforderlich sind: die oder jede Entlüftung 136 und der Auslass 138 münden direkt in die Rückführkammer 352. Der Fachmann wird verstehen, dass die physische Anordnung der Rückführkammer 352 und des Restes der Vorrichtung 100 nicht entscheidend ist, sondern nur, wie Gas der Rückführkammer 352 zugeführt wird und anschließend zur Laufbuchse 130 zurückgeführt wird, wie nun beschrieben wird.
4b stellt den Kolben 128 dar, der aufgrund der Verbrennungsgasexpansion in der Brennkammer 110 (wie vorstehend beschrieben) in die zweite Position verschoben wird. Der Kolben 128 verschiebt sich in eine Richtung weg von dem Verbrennungsmittel 114 und das Gas in der Laufbuchse 130 entweicht daher über die Entlüftung und den zweiten Kanal 356 in die Rückführkammer 352, wie durch den Pfeil angezeigt. Im ersten Teil des Hubweges des Kolbens 128 gelangt komprimiertes Gas in der Laufbuchse 130 über den Auslass 138 ebenfalls in die Rückführkammer 352. Sobald sich die Platte 132 des Kolbens 128 am Auslass 138 vorbei in Richtung der zweiten Position bewegt hat, strömen erhitzte Verbrennungsgase aus der Brennkammer 110 über den Auslass 138 und den ersten Kanal 358 in die Rückführkammer 352, wie durch den Pfeil angedeutet. Die erhitzten Verbrennungsgase setzen die Rückführkammer 352, im Vergleich zur Rückführkammer 252 von 3, weiter unter Druck. Der erhöhte Druck in der Rückführkammer 252 ermöglicht eine effektivere Rückführung des Kolbens, da der Druck des Verbrennungsgases den Druck des durch die Bewegung des Kolbens 128 in der Laufbuchse 130 in die Rückführkammer 352 getriebenen Gases übersteigt. Zusätzlich oder alternativ kann die Größe der Rückführkammer 352 verringert werden, was zu einer schlankeren Vorrichtung 100 führt.
Das Einwegventil 140 verhindert das Strömen der Gase aus der Rückführkammer 352 über den ersten Kanal 358 zur Brennkammer 110. Wie in 4c dargestellt und wie vorstehend beschrieben, wird das Befestigungselement 102 durch Eingriff mit der Treibklinge 134 aus der Vorrichtung 300 ausgestoßen, wenn sich der Kolben 128 in der zweiten Position befindet. In diesem Beispiel verschiebt der Rückstoß der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 300 die Brennkammer 110 von den Verbrennungsmitteln weg, wodurch die Brennkammer 110 geöffnet wird. Durch die Öffnung der Brennkammer 110 können Verbrennungsgase ausgelassen werden.
Nachdem das Befestigungselement 102 ausgestoßen wurde, strömen die Gase in der Rückführkammer 352 über die Entlüftung 136 in die Laufbuchse 130 (und nicht in die Brennkammer 110), wie durch den Pfeil angezeigt. Da sich das Brennkammergehäuse 112 geöffnet hat und die Verbrennungsgase ausgelassen werden, sinkt der Gasdruck in der Brennkammer 110. Die durch das unter Druck stehende Gas in der Rückführkammer 352 auf den Kolben 128 ausgeübte Kraft übersteigt die durch den Restgasdruck in der Brennkammer 110 auf den Kolben ausgeübte Kraft, sodass der Kolben 128 in die erste Position zurückgetrieben wird. Da die Gase in der Rückführkammer auf einen höheren Druck komprimiert werden als bei einem herkömmlichen positiven Luftrückführungssystem, ist die Druckdifferenz über den Kolben 128 größer, sodass die auf den Kolben 128 ausgeübte Vorspannkraft größer ist und seine Rückkehr aus der zweiten Position in die erste Position zuverlässiger ist. Die Rückkehr des Kolbens 128 in die erste Position kann schneller erfolgen als bei dem unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen positiven Luftrückführungssystem. Falls der Rückstoß die Brennkammer 110 nicht öffnet, können die unter Druck stehenden Gase in der Rückführkammer 352 immer noch ausreichen, um den Druck der Kühlgase in der Brennkammer 110 zu überwinden und den Kolben 128 zurückzuführen, wodurch das Risiko eines Blindschusses beim nächsten Schuss verringert wird.
Mit Bezug auf 4d stellt diese zuerst das Ausströmen der Verbrennungsgase aus der offenen Brennkammer 110 dar, wie durch die Pfeile angedeutet. Zweitens veranschaulicht 4d, dass die Rückführkammer 352 in einigen Beispielen auch einen Nasenleckkanal 354 beinhalten kann. Der Nasenleckkanal 354 verbindet die Rückführkammer 352 fluidisch mit dem Befestigungskanal 124. In diesem Beispiel beinhaltet der Befestigungskanal 124 eine Nasenentlüftung 360, die mit dem Nasenleckkanal 354 verbunden ist. In anderen Beispielen kann der Nasenleckkanal 354 über eine Entlüftung in dem Fühler 126 mit dem Befestigungskanal 124 in Fluidverbindung stehen. Befindet sich der Kolben 128 in der ersten Position, erstreckt sich die Treibklinge 134 teilweise in den Befestigungskanal 124 hinein, und wenn sich der Kolben 128 in der zweiten Position befindet, erstreckt sich die Treibklinge 134 weiter in den Befestigungskanal 124 hinein. Die Nasenentlüftung 360 ist so am Befestigungskanal 124 angeordnet, dass die Nasenentlüftung 360 offen ist, wenn sich der Kolben 128 in der ersten Position befindet, und sich schließt, wenn der Kolben 128 von der ersten Position in die zweite Position verschoben wird.
Sobald die Treibklinge 134 des Kolbens die Nasenentlüftung 360 passiert, während der Kolben in die erste Position zurückkehrt, wird die Nasenentlüftung 360 geöffnet. Durch Öffnen der Nasenentlüftung 360 kann überschüssiges Druckgas aus der Rückführkammer 352 über den Nasenleckkanal 354 abgeführt werden. Die Rückführkammer 352 kann daher zwischen den Abschüssen der Befestigungselemente 102 wieder auf Atmosphärendruck zurückgeführt werden. Die Entlüftung der Rückführkammer 352 über das Nasenlecksystem reduziert den Pumpeffekt und verhindert so den Aufbau eines Druckunterschieds zwischen der Laufbuchse 130 und der Rückführkammer 352, der das nächste Befestigungselement daran hindern könnte, korrekt zu feuern. Der Pumpeffekt ist ein kontinuierlicher Anstieg des Drucks in der Rückführkammer nach jedem Schuss. In ähnlicher Weise verhindert der Nasenleckkanal 354, dass der Gegendruck, der während des Schusses auf den Kolben 128 ausgeübt wird, zunimmt, da sonst die Gefahr besteht, dass die Energie, die das Befestigungselement 102 aus der Vorrichtung 100 treibt, abnimmt. Der Nasenleckkanal 354 ermöglicht es, die Eintreibkraft der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente konstant zu halten. Dies ermöglicht ein zuverlässiges und wiederholbares Einschießen der Befestigungselemente.
In anderen Beispielen kann die Treibklinge 134 so geformt sein, dass, wenn sich der Kolben 128 in der ersten Position befindet, ein Raum zwischen der Treibklinge 134 und der Basis der Laufbuchse 130 geöffnet wird. Dieser Raum ermöglicht somit einen Druckausgleich in der Laufbuchse 130 und der Rückführkammer 352, nach dem Schießen des Befestigungselements 102, indem Gas aus der Laufbuchse 130 an der Treibklinge 134 vorbei direkt in den Befestigungskanal 124 entweicht. Die Treibklinge 134 kann beispielsweise einen sich verjüngenden Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser als der Rest der Treibklinge 134 beinhalten. Der verjüngte Abschnitt kann in Richtung des Endes der Treibklinge 134 angeordnet sein, die in das Befestigungselement 102 eingreift. Andere Beispiele können ein separates Ventilsystem beinhalten, das an der Rückführkammer 352 angebracht ist, um den Druck aus der Rückführkammer 352 nach dem Abschuss direkt in den Außenbereich der Vorrichtung zu entlüften.
Das positive Luftrückführungssystem 350 kann kleiner sein als herkömmliche positive Luftrückführungssysteme, da die erhitzten Gase, die aus der Brennkammer einströmen, eine höhere Druckbeaufschlagung der Gase in der Rückführkammer 352 ermöglichen.
Mit Bezugnahme auf 5a ist nun eine Befestigungsvorrichtung 400 gemäß eines zweiten Beispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Kürze halber werden die Merkmale der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 400, die mit den vorstehend beschriebenen identisch sind, nicht noch einmal beschrieben. In diesem Beispiel ist zumindest ein Teil des Brennkammergehäuses 112 der Brennkammer 110 so ausgestaltet, dass er sich aufgrund der Verbrennungsgasexpansion bewegt. Dies geschieht zusätzlich zu der Bewegung des Brennkammergehäuses 112 durch Niederdrücken des Arbeitskontaktelements 125, das über den Fühler 126 auf das Brennkammergehäuse 112 übertragen wird. Die Form des Brennkammergehäuses 112 ist in einem beweglichen Gehäuseabschnitt 464 modifiziert, so dass der Gasdruck darauf einwirkt, um es in eine erste Richtung (in 5a nach rechts) zu bewegen. Das heißt, das Brennkammergehäuse 112 beinhaltet einen vorgespannten Wandabschnitt 466, der so ausgestaltet ist, dass er sich in eine erste Richtung (nach rechts) bewegt, wenn die Verbrennungsgase in der Brennkammer 110 expandieren. In diesem Beispiel verläuft die erste Richtung in Richtung des Verbrennungsmittels 114 und senkrecht zur ersten Fläche 466.
In diesem Beispiel weist der bewegliche Gehäuseabschnitt 466 eine Fläche 466 auf, die einer zweiten Fläche 468 der Brennkammer 110 gegenüberliegt. Die Fläche 466 hat einen größeren Flächenbereich als die gegenüberliegende Fläche 468 der Brennkammer 110. Auf diese Weise stellen die expandierenden Verbrennungsgase eine größere Kraft auf die erste Fläche 466 als auf die zweite Fläche 468 bereit, wodurch sich der bewegliche Gehäuseabschnitt 464 in die erste Richtung bewegt, wie in 5c veranschaulicht.
In diesem Beispiel beinhaltet die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 400 ein positives Luftrückführungssystem 450 mit einer Rückführkammer 452, die mit einem Kanal 456 und der Entlüftung 136 in Verbindung steht. Das positive Luftrückführungssystem 450 kann dasselbe sein wie das erste Beispiel der vorliegenden Erfindung, das vorstehend in Verbindung mit den 4a bis 4d beschrieben wurde.
5b stellt die Vorrichtung 400 mit dem gegen die Außenfläche 103 gepressten Arbeitskontaktelement 125 dar. Das Drücken des Arbeitskontaktelements 125 gegen die Außenfläche 103 bringt den Fühler 126 in Kontakt mit dem beweglichen Gehäuseabschnitt 464. Wie unter Bezugnahme auf 2b erläutert, bewirkt der Druck des Arbeitskontaktelements 125, das sich in Richtung der Laufbuchse 124 bewegt, dass der Fühler 126 die Brennkammer 110 in die erste Richtung verschiebt. Im Unterschied zu den zuvor genannten Beispielen ist der Fühler 126 jedoch nicht mit dem Brennkammergehäuse 112 verbunden oder einstückig ausgebildet, sondern von diesem getrennt. Das heißt, der Fühler 126 berührt das Brennkammergehäuse 112 und drückt es beim Niederdrücken des Arbeitskontaktelements 125 nach rechts. Insbesondere wird der bewegliche Gehäuseabschnitt 464 von dem Fühler 126 berührt und in die erste Richtung geschoben, sodass die Brennkammer 110 abgedichtet wird (im Wesentlichen wie zuvor beschrieben). In diesem Beispiel beinhaltet die Laufbuchse 130 einen Dichtungsring 470 um ihren Umfang. Wenn die Brennkammer 110 teilweise in die erste Richtung verschoben wird (durch Drücken des Arbeitskontaktelements 125 gegen eine Außenfläche), berührt das Brennkammergehäuse 112 den Dichtungsring 470. Die Brennkammer 110 bildet somit mit dem Verbrennungsmittel 114 und der Laufbuchse 130 eine abgedichtete Kammer aus.
Wie zuvor wird bei abgedichteter Brennkammer 110 der Lüfter 120 gestartet und der Brennstoff in die Brennkammer 110 eingespritzt und durch den Lüfter 120 zerstäubt. Wird der Auslöser 106 gedrückt, zündet die Zündkerze 118 den Brennstoff.
Wie in 5c dargestellt, verschiebt die Expansion der Verbrennungsgase die Brennkammer 110 aufgrund der auf die Fläche 466 des beweglichen Gehäuseabschnitts 464 wirkenden Kräfte weiter in die erste Richtung. Das Ungleichgewicht der Flächenbereiche der Fläche 466 des beweglichen Gehäuseabschnitts 464 im Vergleich zur Fläche 468 bedeutet, dass die Kraft, die auf die Fläche 466 des beweglichen Gehäuseabschnitts 464 wirkt, größer ist als die, die auf die gegenüberliegende Fläche 468 wirkt. Daher verschiebt sich der bewegliche Gehäuseabschnitt 464 weiter nach rechts (in eine Richtung senkrecht zur ersten Fläche 466). Die Brennkammer 110 entfernt (und trennt) sich daher von dem Fühler 126 (in den Figuren nach rechts).
Die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 400 beinhaltet ein Vorspannelement 462 (z. B. eine Feder), das den beweglichen Gehäuseabschnitt 464 in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung (nach links) vorspannt. Während der Verbrennung reicht die Kraft der expandierenden Gase aus, um die Gegenkraft des Vorspannelements 462 zu überwinden. Durch die Expansion der Verbrennungsgase verschiebt sich auch der Kolben 128 von der ersten in die zweite Position, wodurch das Befestigungselement 102 aus der Vorrichtung 400 geschossen wird (wie zuvor beschrieben). Der vorgespannte Wandabschnitt 464 ist so ausgestaltet, dass die Expansion der Verbrennungsgase ein Öffnen der Brennkammer 110 (durch eine fortgesetzte Verschiebebewegung nach rechts) erst dann bewirkt, wenn das Befestigungselement 102 von der Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 400 abgeschossen wurde. Die Gase aus der Laufbuchse 130 können während des Schießens in der Rückführkammer 452 gehalten werden, wie in Bezug auf 3 beschrieben.
Die Expansion der Verbrennungsgase bewirkt, dass sich der bewegliche Gehäuseabschnitt 464 der Brennkammer 110 weiter in die erste Richtung bewegt. Der bewegliche Gehäuseabschnitt 464 bewegt sich daher weiter von dem Fühler 126 weg, wodurch ein Raum zwischen dem Fühler 126 und dem vorgespannten Wandabschnitt 464 entsteht. Sobald der vorgespannte Wandabschnitt 464 über den Dichtungsring 470 hinaus verschoben ist, entsteht eine Öffnung in der Brennkammer 110, durch die Verbrennungsgase entweichen können, wie durch die Pfeile in 5d dargestellt.
Wie in 5e und 4f dargestellt, nimmt der Gasdruck in der Brennkammer 110 schnell ab, sobald die Brennkammer 110 nicht mehr abgedichtet ist und die Verbrennungsgase entwichen sind, wie in 5d dargestellt. Sobald der Druck ausreichend reduziert ist, stellt das Vorspannelement 462 eine ausreichende Kraft bereit, um den beweglichen Gehäuseabschnitt 464 in die Ausgangsposition zurückzubringen, wie in 5g dargestellt. Diese Bewegung in die Ausgangsposition bewirkt, dass der bewegliche Gehäuseabschnitt 464 den Fühler 126 berührt, der seinerseits das Arbeitskontaktelement 125 aus der Vorrichtung drückt. Der Kolben 128 wird durch den in der Rückführkammer 452 aufgebauten Druck in die erste Position zurückgeführt
Das nächste Befestigungselement 102b wird in den Befestigungskanal 124 eingezogen und die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 400 ist bereit, einen zweiten Schuss abzugeben.
In einigen Ausführungsformen kann die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 400 das positive Luftrückführungssystem 350 beinhalten, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 4a bis d beschrieben. Beispielsweise kann die Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente 400 einen Kanal beinhalten, der einen Auslass mit einem Einwegventil in der Laufbuchse 130 und die Rückführkammer 452 verbindet. Optional könnte auch ein Nasenleckkanal zwischen der Rückführkammer 452 und dem Befestigungskanal 124 beinhaltet sein. In diesen Beispielen kann ein Teil der Gase aus der Brennkammer 110 während der Expansion des Verbrennungsgases über einen Auslass mit einem Einwegventil und einem Kanal (wie in 4b dargestellt) in die Rückführkammer 452 gelangen, sobald sich der Kolben 128 in Richtung der zweiten Position bewegt hat. Nach der Verbrennung bewirkt das Gemisch aus den Verbrennungsgasen und den Gasen aus der Laufbuchse 130, die sich in der Rückführkammer 452 befinden, eine Vorspannung des Kolbens 128 für die Rückführung.
Durch die Verwendung des Gasdrucks in der Brennkammer 110 zur Steuerung der Bewegung der Brennkammer 110 wird die Bewegung unabhängig von äußeren Bedingungen. Dies verringert das Risiko von Fehlzündungen und kann zudem die Zeitspanne zwischen den einzelnen Schüssen verkürzen. Ferner wird durch die Druckentlastung der Brennkammer 110 die Rückführung des Kolbens 128 in die erste Position verbessert, da die Vorspannkraft aus der Rückführkammer 452 weniger Kraft zu überwinden hat. Sobald der Schuss abgefeuert wurde, kann die Öffnung des Gehäuses durch Steuerung der Masse der Brennkammer 110 im Vergleich zu der von den Vorspannmitteln erzeugten Kraft gesteuert werden. Beispielsweise sorgt das Öffnen des Brennkammergehäuses 112 nach 20 ms dafür, dass der Druck des Verbrennungsgases in der Brennkammer ausreichend lange aufrechterhalten wird, um sicherzustellen, dass das Befestigungselement korrekt aus der Vorrichtung getrieben wird. Darüber hinaus wird, durch das Geschlossenhalten der Brennkammer bis zum Abschluss der Verbrennung und dem Eintreiben des Nagels, der von der Vorrichtung ausgehende Lärm reduziert, da die Brennkammer 110 während der Gasverbrennung geschlossen gehalten wird. Um diese Zeit zu erreichen, hat sich eine Brennkammermasse von 500 g und eine Federkraft von 15 N als effektiv erwiesen. Andere Parameter wie das Verhältnis der ersten Fläche 466 zur zweiten Fläche 466 des vorgespannten Wandabschnitts 464 können ebenfalls verändert werden, um die Schusszeiten zu bestimmen.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen haben den Vorteil, dass die Befestigungselementvorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik einen verbesserten Kolbenrücklauf aufweist. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit des Kolbenrücklaufs erhöht werden, oder die Möglichkeit des Rückpralls des Kolbens kann reduziert oder ganz aufgehoben werden.
In der gesamten Patentschrift bedeuten die Wörter „aufweisen“ und „enthalten“ sowie deren Variationen „einschließlich, aber nicht beschränkt auf“, und sollen andere Komponenten, Ganzzahlen oder Schritte nicht ausschließen (und schließen diese nicht aus). In der gesamten Patentschrift schließt der Singular den Plural ein, sofern der Kontext nichts anderes erfordert. Insbesondere, wenn der unbestimmte Artikel verwendet wird, ist die Patentanmeldung so zu verstehen, dass sie sowohl die Vielzahl als auch die Einzahl berücksichtigt, sofern der Kontext nichts anderes erfordert. In dieser Patentschrift wird der Begriff „etwa“ verwendet, um Flexibilität für einen Bereichsendpunkt bereitzustellen, indem vorgesehen wird, dass ein gegebener Wert „ein wenig über“ oder „ein wenig unter“ dem Endpunkt liegen kann. Der Grad der Flexibilität dieses Begriffs kann durch die entsprechende Variable vorgegeben und basierend auf Erfahrungswerten und der hier angegebenen zugehörigen Beschreibung bestimmt werden.
Merkmale, Ganzzahlen oder Eigenschaften, die in Verbindung mit einem bestimmten Aspekt oder einem bestimmten Beispiel der Erfindung beschrieben werden, sind so zu verstehen, dass sie auf jeden anderen hier beschriebenen Aspekt oder jedes andere Beispiel anwendbar sind, sofern sie nicht damit unvereinbar sind. Alle in dieser Patentschrift offenbarten Merkmale und/oder alle Schritte eines so offenbarten Verfahrens oder Prozesses können in jeder Kombination kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, bei denen sich zumindest einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen. Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der vorgenannten Beispiele beschränkt. Die Erfindung erstreckt sich auf jedes neuartige Merkmal oder jede Kombination von Merkmalen, die in dieser Patentschrift offenbart sind. Es versteht sich außerdem, dass ein Ausdruck der allgemeinen Form „X für Y“ (wobei Y eine Aktion, Aktivität oder Schritt ist und X eine Einrichtung zur Ausführung dieser Aktion, dieser Aktivität oder dieses Schritts ist) in dieser Patentschrift durchweg eine Einrichtung X umfasst, die speziell, aber nicht ausschließlich, dafür geeignet oder ausgebildet ist, um Y auszuführen.
Jedes in dieser Patentschrift offenbarte Merkmal kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, einem gleichwertigen oder einem vergleichbaren Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Somit ist jedes offenbarte Merkmal, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, nur ein Beispiel für eine allgemeine Reihe gleichwertiger oder vergleichbarer Merkmale.
Die Aufmerksamkeit des Lesers wird auf alle Papiere und Dokumente gelenkt, die gleichzeitig mit oder vor dieser Patentschrift in Verbindung mit dieser Anmeldung eingereicht wurden und die zur öffentlichen Einsichtnahme mit dieser Patentschrift offen liegen, und der gesamte Inhalt dieser Papiere und Dokumente wird durch Bezugnahme hierin aufgenommen.

Claims

Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente, Folgendes umfassend: eine Brennkammer; einen Kolben, der mit der Brennkammer gekoppelt und in einer Laufbuchse verschiebbar ist, sodass die Verbrennungsgasexpansion in der Brennkammer bewirkt, dass der Kolben von einer ersten Position in eine zweite Position verschoben wird; einen Befestigungskanal, der zur Aufnahme eines Befestigungselements ausgestaltet ist, wobei der Kolben bei der Bewegung von der ersten Position zur zweiten Position für den Eingriff mit dem Befestigungselement und dessen Austreiben aus der Vorrichtung ausgestaltet ist; und eine Rückführkammer, die zur Aufnahme von Gas aus der Laufbuchse über eine erste Entlüftung ausgestaltet ist; wobei die Vorrichtung eine zweite, mit der Rückführkammer gekoppelte Entlüftung aufweist, die ausgestaltet ist, Verbrennungsgas aus der Brennkammer der Rückführkammer zuzuführen.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach Anspruch 1, wobei die zweite Entlüftung ein Einwegventil beinhaltet, sodass Gas aus der Rückführkammer daran gehindert wird, über die zweite Entlüftung zurückzukehren.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei zumindest eine der ersten und zweiten Entlüftung mit einem Kanal zur Kopplung der Laufbuchse mit der Rückführkammer verbunden ist.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gasdruck in der Rückführkammer erhöht wird, wenn sich der Kolben von der ersten Position in die zweite Position bewegt, und wobei das von der Rückführkammer über die erste Entlüftung in die Laufbuchse zurückströmende Gas zum Vorspannen des Kolbens in Richtung der ersten Position ausgestaltet ist.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rückführkammer über einen Nasenleckkanal mit dem Befestigungskanal in Fluidverbindung steht, wobei der Kolben so ausgestaltet ist, dass in der ersten Position der Nasenleckkanal offen ist und in der zweiten Position der Nasenleckkanal geschlossen ist.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kolben eine Platte aufweist, die ausgestaltet ist, um an einer Innenwand der Laufbuchse anzuliegen, und eine Treibklinge, die sich von der Platte in den Befestigungskanal erstreckt, um mit dem Befestigungselement in Eingriff zu kommen.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Entlüftung auf der Laufbuchse voneinander beabstandet sind, sodass, wenn sich der Kolben in Richtung der zweiten Position bewegt, der Kolben an der zweiten Entlüftung vorbei verschiebt, bevor er die erste Entlüftung erreicht.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente, Folgendes umfassend: eine Brennkammer, die einen beweglichen Gehäuseabschnitt aufweist; einen Kolben, der mit der Brennkammer gekoppelt ist, sodass die Verbrennungsgasexpansion in der Brennkammer bewirkt, dass der Kolben von einer ersten Position in eine zweite Position verschoben wird; und einen Befestigungskanal, der zur Aufnahme eines Befestigungselements ausgestaltet ist, wobei der Kolben bei der Bewegung von der ersten Position zur zweiten Position für den Eingriff mit dem Befestigungselement und dessen Austreiben aus der Vorrichtung ausgestaltet ist; wobei die Verbrennungsgasexpansion in der Brennkammer auf den beweglichen Gehäuseabschnitt wirkt, sodass sich der bewegliche Gehäuseabschnitt in eine erste Richtung bewegt, um die Brennkammer zu öffnen und Verbrennungsgase auszustoßen.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach Anspruch 8, wobei der vorgespannte Wandabschnitt eine erste Fläche und eine gegenüberliegende zweite Fläche aufweist, wobei die erste Fläche größer ist als die zweite Fläche, sodass die Verbrennungsgasexpansion eine größere Kraft auf den ersten Abschnitt ausübt, wodurch der bewegliche Gehäuseabschnitt in Bewegung gesetzt wird.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach Anspruch 9, wobei die erste Richtung quer zu einer Ebene der ersten Fläche verläuft.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Vorrichtung ferner ein Vorspannelement aufweist, das ausgelegt ist, den beweglichen Gehäuseabschnitt in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung vorzuspannen, um die Brennkammer zu schließen.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach einem der Ansprüche 8 bis 11, ferner aufweisend eine Rückführkammer, die zur Aufnahme von Gas aus der Laufbuchse über eine erste Entlüftung ausgestaltet ist, wenn der Kolben von der ersten Position in die zweite Position verschoben wird, und zur Rückführung von Gas in die Laufbuchse zum Vorspannen des Kolbens in Richtung der ersten Position.
Befestigungselementvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Vorrichtung ferner eine zweite Entlüftung aufweist, die mit der Rückführkammer verbunden und ausgestaltet ist, um Verbrennungsgas von der Brennkammer zur Rückführkammer zu leiten.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach Anspruch 13, wobei die zweite Entlüftung ein Einwegventil beinhaltet, sodass Gas aus der Rückführkammer daran gehindert wird, über die zweite Entlüftung zurückzukehren.
Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei der Gasdruck in der Rückführkammer erhöht wird, wenn sich der Kolben von der ersten Position in die zweite Position bewegt, und wobei das von der Rückführkammer über die erste Entlüftung in die Laufbuchse zurückströmende Gas zum Vorspannen des Kolbens in Richtung der ersten Position ausgestaltet ist.