DE1603843C3 - Pulverkraftbetriebenes Bolzensetzgerät der Treibkolbenbauart - Google Patents

Description

Die Erfindung, betrifft ein pulverkraftbetriebenes Bolzensetzgerät der Treibkolbenbauart, dessen Kartusche in einem Kartuschenlager etwa in Achsrichtung der Laufbohrung im Lauf gelagert und durch ein in dieser Richtung bewegliches Verschlußstück abgeschlossen ist, wobei bei diesem Bolzensetzgerät der Lauf und das Verschlußstück im Gerätegehäuse derart angeordnet sind, daß sie gemeinsam längsverschiebbar sind.

Bei bekannten Geräten dieser Art ist der in einem Gerätegehäuse geführte Lauf bis zu einem geräteeigenen Anschlag im Gerätegehäuse gegen den Druck des federbelasteten Verschlußstücks entgegen der Eintreibrichtung verschiebbar. Der durch die Zündung der Kartusche entstehende Gasdruck wirkt einerseits in Eintreibrichtung auf den Hammerkolben als Eintreibkraft und andererseits entgegen der Eintreibrichtung als Reaktionskraft auf den Lauf und das Verschlußstück. Die Kraftangriffsfläche des Laufs für die Reaktionskraft ergibt sich aus der die Laufbohrung nach hinten begrenzenden Stirnfläche, die vom Kartuschenlager durchsetzt ist. Durch die durch das Kartuschenlager gebildete Öffnung im Lauf wirkt ein weiterer Teil der Reaktionskraft auf die Rückstoßdämpfungsmasse. Hierbei trifft die auf die Rückstoßdämpfungsmasse wirkende Kraft über eine Feder und ein Luftpolster gedämpft auf das Gehäuse. Hingegen wird die auf den Lauf wirkende Reaktionskraft ungedämpft, d. h. schlagartig auf das Gehäuse übertragen, was sich neben erhöhter Materialbeanspruchung vor allem unangenehm auf die Bedienungsperson auswirkt.

Neben den genannten Geräten ist aus der US-PS 31 68 744 ein weiteres Bolzensetzgerät bekannt, bei dem der Lauf und das Verschlußstück im Gerätegehäuse gemeinsam längsverschiebbar sind. Die Längsverschiebbarkeit des Verschlußstücks bei diesem Gerät ist jedoch durch einen Anschlag begrenzt, so daß ab einer bestimmten Kartuschenstärke das \ferschlußstück auf den Anschlag aufläuft und die Reaktionskräfte ungedämpft auf das Gehäuse übertragen werden.

Weiterhin sind pulverkraftbetriebene Arbeitsgeräte bekannt, bei welchen der Lauf frei beweglich im Gehäuse gelagert ist, d. h. also nicht auf einen Anschlag aufläuft. Hierbei ist der Lauf mit dem ebenfalls beweglichen Versch^ußstück mechanisch verriegelt. Der Lauf von verhältnismäßig großer Masse wirkt dabei selbst als Rückstoßdämpfungsmasse und ist im Gehäuse, zusammen mit dem verriegelten Verschlußstück, abgefedert gelagert. Die Übertragung eines solchen Verriegelungsmechanismus auf Bolzensetzgeräte ist jedoch konstruktiv mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv einfaches Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem sich auch während des Auftretens des Rückstoßes der Lauf auf dem Verschlußstück f abstützt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die gemeinsame Längsverschiebung des Laufs und des Verschlußstücks auch nach dem Auslösen der Kartusche erfolgt und daß dabei beide Teile durch den Explosionsdruck kraftschlüssig verbunden sind. Durch diese Art der Verbindung der beiden Teile miteinander besteht gegenüber einer mechanischen Verriegelung der wesentliche Vorteil, daß keine zusätzlichen, erfahrungsgemäß einer großen Abnutzung unterworfenen Teile erforderlich sind. Da zwischen Lauf und Verschlußstück keine mechanische Verbindung besteht, können die Teile nach beendetem Setzvorgang auch ohne Kräfteaufwand voneinander getrennt werden. Durch die mindestens gleich große Beschleunigung von Lauf und Verschlußstück und dadurch, daß der Lauf und das Verschlußstück axial frei verschiebbar sind, entsteht der Vorteil, daß auch die auf den Lauf wirkenden Rückstoßkräfte gedämpft werden können, ohne daß eine Verriegelung von Lauf und Verschlußstück notwendig ist.

Um eine mindestens gleich große Beschleunigung von Lauf und Verschlußstück zu erreichen, kann man von zwei Grenzfällen der in Abhängigkeit stehenden Querschnittsflächen und Massen ausgehen.

Beim ersten Fall muß bei gleicher Masse von Lauf {$} und Verschlußstück die Querschnittsfläche der Laufbohrung mindestens doppelt so groß sein, wie die größte Querschnittsfläche des Kartuschenlagers, da der vorhandene Druck auf die gleich große Angriffsfläche die gleich große Kraft ausübt.

Beim zweiten Fall darf bei einer Querschnittsfläche der Laufbohrung, die gleich dem Doppelten der größten Querschnittsfläche des Kartuschenlagers ist, die Masse des Laufs höchstens so groß wie die des Verschlußstücks sein.

Die Erfindung soll nun an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Gerät,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fi g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 2, F i g. 4 einen teilweisen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3 und .

F i g. 5 einen schematisiert gezeichneten Schnitt nach der Linie III-III mit eingezeichneten Kräften.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, weist das Bolzensetzgerät einen vorderen Gehäuseteil 1 und einen hinteren Gehäuseteil 2 auf. Dem letzteren ist ein Griffteil 3 ange-

fügt, der zur Schlagdämpfung mit einem Gummiteil 3a belegt ist. Der vordere Gehäuseteil 1 ist mit einem Zapfen 4 mit dem hinteren Gehäuseteil 2 verbunden und parallel zur Schußrichtung um den Zapfen 4 verschwenkbar. Der Zapfen 4 ist im hinteren Gehäuseteil 2 mit einem Stift 5 gegen Verdrehung gesichert.

Auf dem vorderen Gehäuseteil 1 ist eine Schutzkappe 6 aufgeschraubt, die einen Führungseinsatz 7 für den einzutreibenden Bolzen bzw. Nagel 8 aufweist. In das hintere Endstück des Führungseinsatzes 7 ragt das vordere Endstück des abgesetzten Teils des Hammerkolbens 9, der mit seinem Kopfteil 9a in der Laufbohrung 11 des Laufs 12 geführt ist. Der in den beiden Gehäuseteilen 1, 2 geführte Lauf 12 weist in seinem in Schußrichtung gesehen hinteren Endstück ein Kartuschenlager 13 auf, das mit einer Durchgangsbohrung 13a zur Laufbohrung versehen ist, so daß eine Ringfläche 11a entsteht.

Im hinteren Gehäuseteil 2 ist ein von einer Feder 14 belastetes Verschlußstück 15 geführt, das einen Zündstift 16, eine Umlenkklappe 17 und einen die Feder 14 führenden Zapfen 18 aufweist. Der Zündstift 16 ragt mit seinem hinteren Endstück in eine Bohrung 21 des Verschlußstücks 15 und ist an seinem vorderen Endstück in einem auswechselbaren Einsatz 22 geführt. Die in einem Schlitz 23 des Verschlußstücks 15 geführte und um den Zapfen 24 schwenkbare Umlenkklappe 17 ragt in die Bohrung 21 und ist mit den Flächen 17a oder 17ώ in Wirkverbindung mit dem Zündstift 16 bringbar. Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausgangsstellung des Geräts steht die Fläche 17c der Umlenkklappe 17 auf einem Nocken 25a auf und drückt über die Fläche 17a den Zündstift 16 nach hinten.

Im Griffteil 3 ist eine Abzugsfalle 26 um den Zapfen 27 drehbar gelagert, die einen von einer Feder 28 belasteten um den Zapfen 29 drehbaren Hebel 30 aufweist, der mit einem Schlagbolzen 31 in Wirkverbindung steht. Der im Griffteil 3 geführte Schlagbolzen 31 wird von einer Feder 32 auf eine zweite Feder 33 gedrückt, die zum Spannen des Schlagbolzens 31 dient und die mit einer Schraube 34 im Griffteil 3 festgehalten wird.

Aus der F i g. 1 ist weiterhin erkennbar, daß im hinteren Endstück des vorderen Gehäuseteils 1 ein Nockenring 35 auf dem Zapfen 4 drehbar gelagert ist. Auf der, in Eintreibrichtung gesehen, linken Hälfte des Nockenrings 35 ist eine Nut 35a angebracht, in die ein Nocken 25b des im hinteren Gehäuseteil 2 verdrehungssicher untergebrachten Nockenrings 25 (wie aus F i g. 2 noch besser ersichtlich) eingreift. Der Nocken 256 bildet in der Nut 35a den Anschlag für die Schwenkbewegung des vorderen Gehäuseteils 1.

F i g. 3 zeigt, daß die Kartusche 36 mit einem aus Schwenkarm 37 und Auswerfklappe 38 bestehenden Auswerfmechanismus ausgeworfen wird. Der Schwenkarm 37 ist mit seinem vorderen Endstück im Gehäuseteil 1 in einer Ausnehmung 39 um den Zapfen 40 drehbar gelagert, während der übrige Teil im Gehäuseteil 2 in einer Ausnehmung 41 untergebracht ist (vgl. F i g. 2 und 4). Die Auswerfklappe 38 ist im Lauf 12 um den Zapfen 42 drehbar gelagert und bildet mit dem Arm 38a einen Teil des Kartuschenlagers 13, und der von einer Feder 43 belastete Arm 38i> hält die Klappe 38 in der gezeigten Ausgangsstellung.

Wie in F i g. 4 ersichtlich, wird der vordere Gehäuseteil 1 mit einer in diesem Gehäuseteil untergebrachten federbelasteten Kugel 44, die in einer entsprechenden Ausnehmung 45 im Gehäuseteil 2 einrastet, mit dem Gehäuseteil 2 fixiert und zusätzlich durch den in den Ausnehmungen 39, 41 der beiden Gehäuseteile 1, 2 untergebrachten Schwenkarm 37 gesichert (vgl. F i g. 2 und 3).

In Fig.5 sind zur besseren Erläuterung der Wirkungsweise die maßgebenden Kräfte und Flächen eingezeichnet.

Die Wirkungsweise des Geräts ist wie folgt: Bei geschlossenem Gerät wird der Schwenkarm 37 aus der in F i g. 3 gezeigten Ausgangsstellung in Pfeilrichtung f herausgeklappt, wodurch ein Verschwenken des den Lauf 12 enthaltenden vorderen Gehäuseteils 1 gegenüber dem Gehäuseteil 2 möglich ist. Das hierdurch freigelegte Kartuschenlager 13 wird mit einer Kartusche

36 geladen, darauf der vordere Gehäuseteil 1 zurückverschwenkt und anschließend auch der Schwenkarm

37 in die Ausgangsstellung entgegen der Pfeilrichtung f zurückgeklappt. Nun wird in den Führungseinsatz 7 ein Bolzen bzw. Nagel 8 eingeführt und mit handbetätigten Mitteln, z. B. mit einem Stab, so weit zurückgeschoben, bis der Hammerkolben 9 mit seinem Kopfteil 9a in der Laufbohrung 11 an der ringförmigen Anschlagfläche 11a des Laufs 12 anliegt.

Das somit geladene Gerät wird gegen das Beschußmaterial angepreßt, wobei der Führungseinsatz 7 um die Strecke a und mit diesem auch der Lauf 12 und das Verschlußstück 15 verschoben wird.

Durch das Verschieben dieser Teile ist das Gerät in Zündstellung gebracht worden, in der die Fläche 17c der Umlenkklappe 17 nicht mehr auf dem Nocken 25a aufsteht. Anschließend an den Anpreßvorgang wird die Abzugsfalle 26 nach hinten geführt, bis der Schlagbolzen 31 nach oben schnellt und auf die Umlenkklappe 17 schlägt, die ihrerseits mit der Fläche 176 auf den Zündstift 16 schlägt und die Zündung auslöst.

Durch die Explosion der Kartuschenladung entsteht ein allseitig gleicher Gasdruck, der proportional der Querschnittsfläche A\ auf den Kopfteil 9a des Hammerkolbens 9 eine Eintreibkraft Fi ausübt. Da Aktionsund Reaktionskräfte gleich groß sind, tritt entgegengesetzt der Eintreibkraft eine gleich große Reaktionskraft Fi auf. Die Reaktionskraft Fi wird in die Teilkraft Fi', die, proportional der Ringfläche 11a, auf den Lauf 12 wirkt und in die Teilkraft Fi", die, der größten Querschnittsfläche A2 des Kartuschenlagers 13 proportional, auf das Verschlußstück 15 wirkt, aufgeteilt. Sind nun die Ringfläche lla und die Querschnittsfläche A2 gleich groß, dann sind auch die beiden Teilkräfte Fi' und Ft." gleich groß.

Dadurch, daß der Lauf 12 und das Verschlußstück 15 frei beweglich sind, können sich beide Teile unter der Wirkung der Kräfte Fi' und Fi" entgegengesetzt der Eintreibrichtung bewegen und zur Dämpfung der Reaktionskraft Fi verwendet werden. Ist z. B. bei gleicher Masse von Lauf 12 und Verschlußstück 15 die Lauf ringfläche lla so groß wie die Querschnittsfläche Ai des Kartuschenlagers 13, dann werden das Verschlußstück 15 und der Lauf 12 durch die gleich großen Kräfte Fi' und Fi" gleich schnell beschleunigt, so daß sich bei der Rückbewegung eine kraftschlüssige Verbindung der beiden Teile ergibt, ohne daß diese durch eine aufwendige Verriegelung zusammengehalten werden. Selbstverständlich kann auch die Laufringfläche lla größer als die Querschnittsfläche Ai des Kartuschenlagers sein.

Nach beendetem Eintreibvorgang wird das Gerät von der Wand abgehoben. Der Schwenkarm 37 wird wieder in Pfeilrichtung / aus der in F i g. 3 gezeigten Ausgangsstellung herausgeklappt und der vordere

Laufteil 1 um den Zapfen 4 bis zum Anschlag verschwenkt. Anschließend wird der Schwenkarm 37 weiter in Pfeilrichtung f gedruckt und damit der Arm 386 der Auswerfklappe 38 in Richtung Kartuschenlager 13, wodurch der Arm 38a die leere Kartuschenhülse aus dem Kartuschenlager 13 auswirft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Pulverkraftbetriebenes Bolzensetzgerät der Treibkolbenbauart, dessen Kartusche in einem Kartuschenlager etwa in Achsrichtung der Laufbohrung im Lauf gelagert und durch ein in dieser Richtung bewegliches Verschlußstück abgeschlossen ist, wobei bei diesem Bolzensetzgerät der Lauf und das Verschlußstück im Gerätegehäuse derart angeordnet sind, daß sie gemeinsam längsverschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Längsverschiebung des Laufs (12) und des Verschlußstücks (15) auch nach dem Auslösen der Kartusche erfolgt und daß dabei beide Teile durch den Explosionsdruck kraftschlüssig verbunden sind.

2 Gerät nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß bei gleicher Masse von Lauf (12) und Verschlußstück (15) die Querschnittsfläche der Laufbohrung (11) mindestens gleich dem Doppelten der größten Querschnittsfläche des Kartuschenlagers (13) ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Querschnittsfläche der Laufbohrung, die gleich dem Doppelten der größten Querschnittsfläche des Kartuschenlagers (13) ist, die Masse des Laufs (12) höchstens gleich der Masse des Verschlußstücks (15) ist.