DE1603852B2

DE1603852B2 - Abfangvorrichtung lür den Eintreibkolben eines pulverkraftbetriebenen Bolzensetzgerätes

Info

Publication number: DE1603852B2
Application number: DE1603852A
Authority: DE
Inventors: Karl-Ernst Triesen Udert (Liechtenstein)
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1968-01-29
Filing date: 1968-01-29
Publication date: 1975-04-17
Also published as: DE1603852C3; GB1242458A; US3566978A; DE1603852A1; FR1595405A

Description

Die Erfindung betrifft eine Abfangvorrichtung für den Eintreibkolben eines pulverkraftbetriebenen Bolzensetzgerätes, bestehend aus einer elastisch verformbaren, mit einem sich in Eintreibrichtung verjüngenden kegeligen Bohrungsteil versehenen Abfanghülse für den mit einem entsprechend verjüngten Abschnitt versehenen, in der Abfanghülse abfangbaren Eintreibkolben, einem Widerlager zum Abstützen der Abfanghülse und einem Gehäuseteil des pulverkraftbetriebenen Bolzensetzgerätes zum Aufnehmen des Widerlagers sowie mit Haltemitteln zum Abstützen des Widerlagers⁵-"im Gehäuseteil.

Um bei den auftretenden unterschiedlichen Verhältnissen, einerseits infolge abweichender Festigkeit des Aufnahmematerials, welche beispielsweise bei Stahl St 37 zwischen 37 und 45 kp/mm² betragen kann und andererseits durch die fabrikationsbedingte Streuung der Kartuschenstärke, ist es mit pulverkraftbetriebenen Setzgeräten oft recht schwierig, eine gleichmäßige Eindringtiefe des einzutreibenden Elementes zu erreichen. Man ist deshalb dazu übergegangen, stets mit einer gewissen Überenergie zu arbeiten, wobei die jeweils zum Eintreiben nicht benötigte Energie durch energieabsorbierende Mittel abgebaut wird. Dieser Abbau kann beispielsweise durch plastische Verformung eines Elementes oder UmMEflndlung in Wärmeenergie durch Reibung erfolgen. Solch energieabsorbierende Mittel können besonders geformte Rondellen sein, welche auf die Befestigungselemente aufgezogen werden. Daneben werden aber auch geräteseitige Vorrichtungen angewendet.

Bei einem bekannten Setzgerät der im Absatz 1 beschriebenen Art wird der Eintreibkolben im Falle von Überenergie durch einen Ring mit sich in Eintreibrich- ; tung konisch verjüngender Bohrung abgefangen. Der j Ring ist über ein Paket sich elastisch verformender ! Gummiringe mit Zwischenlagen im Gehäuse selbst ab-

gestützt. :

Gummifedern weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie bei den hohen Umgebungstemperaturen infolge der j Kartuschenzündung und der auftretenden Reibungs- f wärme nach kurzer Zeit hart und spröde werden. " Außerdem ist die Energieabsorbierungsfähigkeit von | Gummi relativ gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher der Eintreibkolben im Falle von Überenergie im Gerät selbst abgefangen werden kann, wobei die kinetische Überenergie des Eintreibkolbens im Gerät auf ein für die Verankerung unschädliches Maß reduziert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abfanghülse einen weiteren kegeligen Bohrungsteil aufweist, der sich in Eintreibrichtung erweitert und auf einem am Widerlager abgestützten kegeligen Stützring von etwa gleicher Neigung aufsitzt. Beim Aufprallen des Eintreibkolbens auf die Abfanghülse wird diese gegenüber dem am Widerlager abgestützten kegeligen Stützring in axialer Richtung verschoben. Infolge der kegeligen Ausbildung des Bohrungsteils der Abfanghülse und des Stützringes wird der Stützring radial gegen den Schaft des Eintreibkolbens gepreßt. Dabei wird der Eintreibkolben durch zusätzlichen Reibschluß abgebremst.

Um bei zu großer Überenergie eine Beschädigung oder gar Zerstörung des Gerätes zu verhindern, ist es zweckmäßig, daß das Haltemittel zum Abstützen des Widerlagers im Gehäuseteil eine Feder ist. Es besteht somit die Möglichkeit, daß das Widerlager im Gehäuse gegen die Kraft der Feder axial verschoben werden kann. Durch die Feder wird ferner bewirkt, daß das Widerlager nach dem Eintreiben automatisch in seine Ausgangslage zurückkehrt.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Feder als Ringfeder. Diese Bauart weist eine starke Dämpfung infolge der Reibung zwischen den konischen Flächen der Ringfeder auf. Die Anordnung als Ringfederpaket ergibt eine hohe Energieaufnahmefähigkeit bei sehr kompakter Bauweise.

Damit die Ringfedern keinen unnötig starken Schlägen ausgesetzt sind, ist es zweckmäßig, daß die Ringfeder an einem, federnd am Gehäuse abgestützten Feder-⁶S Widerlager anliegt. Durch die zwischen Federwiderlager und Gehäuse angeordneten Federn werden die Spitzenbelastungen bis zum Auftreffen des. Federwiderlagers auf das Gehäuse etwas abgebaut.

Um während des ganzen Eintreibvorganges die sichere Führung des Bolzens und des Eintreibkolbens zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn im Gehäuseteil ein Bolzenführungsteil längsverschiebbar geführt und federnd am Widerlager abgestützt ist. Durch die federnde Abstützung des Bolzenführungsteiles am Widerlager bleibt dieses auch dann auf dem Aufnahmematerial angepreßt, wenn das Gerät im Moment nach der Zündung infolge der Reaktionskraft etwas zurückprallt. Dieselben Federn bewirken außerdem ein noch besseres gestuftes Abbremsen des Widerlagers beim Auftreffen des Eintreibkolbens auf die Abfanghülse.

Damit auch bei sehr großer Überenergie eine Zerstörung des Gerätes unmöglich ist, wird vorzugsweise das Bolzenführungsteil durch eine unter Federkraft stehende Rasteinrichtung im Gehäuseteil gehalten. Dabei ist bei Geräten mit Anpreßsicherung die Kraft der Raste mit Vorteil so stark zu wählen, daß der Anpreßdruck überwunden wird, ohne daß sich das Führungsteil gegenüber dem Gehäuseteil verschiebt.

Zur Einstellung der axialen Begrenzung des Eintreibkolbens ist es zweckmäßig, daß der rückwärtige Gehäuseteil mit dem anschließenden Gehäuseteil des Setzgerätes über eine Verstelleinrichtung in Achsrichtung längsverstellbar ist. Dadurch kann in begrenztem Maße auch die Eindringtiefe der Elemente entsprechend ihrer Kopfform reguliert werden.

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

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil eines Bolzensetzgerätes mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt,

F i g. 2 einen Schnitt durch den vorderen Teil einer weiteren mit Kugelraste versehenen Vorrichtung gemaß der Erfindung.

Wie aus der Figur ersichtlich, ist ein Gehäuseteil 1 durch ein Gewinde 2 mit dem anschließenden Gehäuseteil 3 verbunden. In das, in Eintreibrichtung gesehen, vordere Endstück des Gehäuseteiles 1 ist ein Bolzenführungsteil 4 für die Verankerungsstifte eingesetzt. In dem der Eintreibrichtung entgegengesetzten Endstück des Gehäuseteiles 1 ist ein Widerlager 5 angeordnet. Das Bolzenführungsteil 4 ist axial verschiebbar und mit einer Feder 16 am Widerlager 5 und damit am anschließenden Gehäuseteil 3 abgestützt im Gehäuseteil 1 gelagert. Das Widerlager 5 ist axial verschiebbar gelagert und steht mit einem Satz Ringfedern in Verbindung, welcher aus Innenringen 10 und Außenringen 11 besteht. Der, in Eintreibrichtung gesehen, vorderste Außenring 11 liegt auf einem hülsenförmigen Federwiderlager 13 auf, welches von einer am Gehäuseteil 1 abgestützten Feder 14 in einem axialen Abstand a zum Gehäuseteil 1 gehalten ist. In einer Ausnehmung 5a des Widerlagers 5 ist eine Abfanghülse 7, die eine sich in Eintreibrichtung konisch verjüngende Fläche 7a aufweist, mit radialem Spiel eingesetzt. Die Fläche 7a bildet die Anschlagfläche für eine sich ebenfalls in Eintreibrichtung konisch verjüngende Fläche 8a des Eintreibkolbens 8. Die Abfanghülse 7 liegt mit einer zweiten, sich in Eintreibrichtung konisch erweiternden Fläche Tb auf einem kegeligen Stützring 15 auf. Letzter stützt sich am Widerlager 5 ab.

Zur Feinregulierung des Hammerkolbenhubes wird das Gehäuseteil ^ mehr oder weniger weit auf das anschließende Gehäuseteil 3 aufgeschraubt. In der gewünschten Stellung kann beispielsweise eine Schraube 20 mit einer Nut 3a des anschließenden Gehäuseteiles 3 in Eingriff gebracht werden, damit das Gehäuseteil 1 gegen selbständiges Verdrehen gesichert ist.

Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Beim Erreichen der Eindringtiefe prallt der Eintreibkolben mit der Fläche 8a auf die Fläche 7a der Abfanghülse 7. Letzterer wird in Eintreibrichtung bewegt und weitet sich unter gleichzeitigem Zusammendrücken des kegeligen Stützringes 15 auf. Durch die Reibung zwischen den Flächen 7a, 8a, zwischen der Mantelfläche 15a des kegeligen Stützringes 15 und der Fläche Tb der Abfanghülse, sowie zwischen der Bohrungsfläche 156 des kegeligen Stützringes 15 und dem Schaft 8b des Eintreibkolbens 8 ist die kinetische Energie größtenteils in Wärmeenergie umgewandelt worden. Durch die Verwendung eines kegeligen Stützringes können die Abfanghülse 7 und der Eintreibkolben 8 leichter dimensioniert werden, da die Kräfte infolge des größeren Abfangweges kleiner werden. Die noch verbliebene kinetische Restenergie wird von der Abfanghülse 7 bzw. vom Stützring 15 auf das Widerlager 5 übertragen. Das durch die Kraft beschleunigte Widerlager 5 drückt einerseits auf die Feder 16, die auf das Bolzenführungsteil 4 wirkt und andererseits auf die Ringfedern 10 und 11, die dadurch ebenfalls in Eintreibrichtung beschleunigt werden. Da die Ringfedern 10 und 11 auf einem hülsenförmigen Federwiderlager 13 aufliegen, welches durch die Feder 14 in einem axialen Abstand a vom Gehäuseteil 1 gehalten ist, werden die Ringfedern 10, 11 beschleunigt, bis das hülsenförmige Federwiderlager 13 am Gehäuseteil 1 anliegt und dann durch die kinetische Energie des Widerlagers 5 zusammengedrückt. Beim Zusammendrücken der Ringfedern 10, 11 entsteht zwischen den konischen Flächen der Innenringe 10 und der Außenringe 11 Reibung, durch die der größte Teil der kinetischen Energie des Widerlagers 5 in Wärmeenergie umgewandelt wird. Die nach diesen Vorgängen noch verbliebene kinetische Restenergie des Widerlagers 5 reicht nicht mehr aus, einen schädigenden Stoß auf das Beschußmaterial auszuüben.

Wie in F i g. 2 gezeigt, kann bei Geräten mit Anpreßsicherung eine Raste im Gehäuseteil 1 untergebracht werden, mit der das Bolzenführungsteil 4 gehalten wird. Die Raste im gezeigten Beispiel weist eine Kugel 22, eine Feder 23 und einen Sicherungsstift 24 auf. Die Kugel 22 wird dabei durch die Feder 23 in eine Ausnehmung 4a des Bolzenführungsteiles 4 gedrückt und hält dieses fest.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abfangvorrichtung für den Eintreibkolben eines pulverkraftbetriebenen Bolzensetzgerätes, bestehend aus einer elastisch verformbaren, mit einem sich in Eintreibrichtung verjüngenden kegeligen Bohrungsteil versehenen Abfanghülse für den mit einem entsprechend verjüngten Abschnitt versehenen, in der Abfanghülse abfangbaren Eintreibkolben, einem Widerlager zum Abstützen der Abfanghülse und einem Gehäuseteil des pulverkraftbetriebenen Bolzensetzgerätes zum Aufnehmen des Widerlagers sowie mit Haltemitteln zum Abstützen des Widerlagers im Gehäuseteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfanghülse (7) einen weiteren kegeligen Bohrungsteil (7b) aufweist, der sich in Eintreibrichtung erweitert und auf einem am Widerlager (5) abgestützten kegeligen Stützring (15) von etwa gleicher Neigung aufsitzt.

2. Abfangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel zum Abstützen des Widerlagers (5) im Gehäuseteil (1) eine Feder (10,11) ist.

3. Abfangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10, 11) eine Ringfeder ist.

4. Abfangvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfeder (10,11) an einem federnd am Gehäuseteil (1) abgestützten Federwiderlager (13) anliegt.

5. Abfangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurcrugekennzeichnet, daß im Gehäuseteil (1) ein Bolzenführungsteil (4) längsverschiebbar geführt und federnd am Widerlager (5) abgestützt ist.

6. Abfangvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bolzenführungsteil (4) durch eine unter Federkraft stehende Rasteinrichtung (22 bis 24 und 4a) im Gehäuseteil (1) gehalten ist.

7. Abfangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (1) mit dem anschließenden Gehäuseteil (3) des Brennkraftbolzensetzers über eine Verstelleinrichtung (3,3a, 20) in Achsrichtung längsverstellbar verbunden ist.