DE19853554C1 - Gas-operated bolt setting apparatus has pistol-type housing containing barrel in which piston is movable in combustion chamber filled with gas - air mixture and opposite to which bolt guide is axially displaceable in bolt guide socket - Google Patents
Gas-operated bolt setting apparatus has pistol-type housing containing barrel in which piston is movable in combustion chamber filled with gas - air mixture and opposite to which bolt guide is axially displaceable in bolt guide socketInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein gasbetätigtes Bolzensetzgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a gas-operated bolt gun according to the Preamble of claim 1.
Gasbetätigte Bolzensetzgeräte sind beispielsweise aus EP 0 056 989 B1, EP 0 123 717 B1 oder EP 0 775 553 A1 bekannt. Bei dem aus EP 0 056 989 bekannten Gerät ist eine Gaskartusche für verflüssigtes Gas feststehend entweder in einem Griffteil des Gehäuses oder im Gehäuse parallel zum Lauf des Geräts angeordnet, wobei zwischen Lauf und Gaskartusche jeweils eine komplizierte mechanische Ventil- und Gasführungseinrichtung, die von einem Auslöser zu betätigen ist, vorgesehen ist, um Gas aus der Gaskartusche in die Brennkammer des Laufs zu führen. Auch die aus EP 0 123 717 B1 bzw. EP 0 775 553 A1 bekannten Bolzensetzgeräte besitzen ähnliche aufwendige Konstruktionen mit feststehend eingesetzten Gaskartuschen.Gas-actuated bolt-setting tools are, for example, from EP 0 056 989 B1, EP 0 123 717 B1 or EP 0 775 553 A1. In the case of EP 0 056 989 known device is a gas cartridge for liquefied gas fixed either in a grip part of the housing or in the housing parallel to the barrel of the device arranged, each between the barrel and gas cartridge a complicated mechanical valve and gas routing device by a trigger too actuate is provided to gas from the gas cartridge into the combustion chamber of the run. Also from EP 0 123 717 B1 and EP 0 775 553 A1 Known bolt guns have similar complex constructions fixed gas cartridges.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein gasbetätigtes Bolzensetzgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das keine aufwendige Ventil- und Betätigungseinrichtung zum Zuführen von Gas zur Brennkammer benötigt und dementsprechend konstruktionsmäßig vereinfacht ist.The object of the invention is therefore to provide a gas-actuated bolt gun the preamble of claim 1 to create that no expensive valve and Actuator for supplying gas to the combustion chamber is required and is accordingly simplified in terms of construction.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This task is according to the characterizing part of the claim 1 solved.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention are as follows Description and the dependent claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of the attached Illustrated embodiment illustrated.
Fig. 1 zeigt schematisiert im Schnitt ein Bolzensetzgerät im Ausgangszustand. Fig. 1 shows schematically in section a bolt gun in the initial state.
Fig. 2 zeigt das Bolzensetzgerät von Fig. 1 im Zustand vor dem Bolzensetzen. FIG. 2 shows the stud setting device from FIG. 1 in the state before the stud setting.
Das dargestellte Bolzensetzgerät umfaßt ein schematisch dargestelltes, aus zwei miteinander an einer Vielzahl von Stellen 1 verschraubten Hälften bestehendes, pistolenartiges Gehäuse 2 mit einem Griff 3. In das Gehäuse 2 ist eine Bolzenführungshülse 4 in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar eingesetzt, die frontseitig aus dem Gehäuse 2 herausragt und dort eine Bolzenführung 5, die im Ausgangszustand gemäß Fig. 1 aus der Bolzenführungshülse 4 frontseitig herausragt, verschiebbar aufnimmt. Ein mit der Bolzenführungshülse 4 gekoppeltes, in die Bolzenführung 5 mündendes Bolzenmagazin 6 erstreckt sich senkrecht zur Bolzenführung 5 und nimmt nicht dargestellte Bolzen mit ihrer Längsrichtung parallel zur Längsachse der Bolzenführung 5 auf.The bolt-actuating device shown comprises a schematically illustrated pistol-like housing 2 with a handle 3 and consisting of two halves screwed together at a plurality of locations 1 . In the housing 2 , a bolt guide sleeve 4 is slidably inserted in the direction of its longitudinal axis, which protrudes from the front of the housing 2 and there slidably receives a bolt guide 5 , which protrudes from the bolt guide sleeve 4 at the front in the initial state according to FIG. 1. A coupled with the bolt guide sleeve 4 opening into the bolt guide 5 bolt magazine 6 extends perpendicular to the bolt guide 5 and does not take bolt shown with their longitudinal direction parallel to the longitudinal axis of the bolt guide 5 on.
Die Bolzenführung 5 besitzt einen innen befindlichen Kopf mit einem Flansch 7, der in der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung an einer Innenwandung 8 der Bolzenführungshülse 4 anliegt und hiergegen mittels einer Druckfeder 9 vorgespannt wird. Die Druckfeder 9 stützt sich einerseits an einem stirnseitigen, am Flansch 7 anliegenden Ringabschnitt 10 einer Andruckhülse 11 und andererseits an einem Ringabschnitt 12 eines in die Bolzenführungshülse 4 eingesetzten Laufs 13 ab.The bolt guide 5 has an inside head with a flange 7 which , in the starting position shown in FIG. 1, bears against an inner wall 8 of the bolt guide sleeve 4 and is biased against it by means of a compression spring 9 . The compression spring 9 is supported on the one hand on an end-face ring section 10 of the pressure sleeve 11, which is in contact with the flange 7, and on the other hand on a ring section 12 of a barrel 13 inserted into the bolt guide sleeve 4 .
Der Lauf 13 ist mit seinem rückwärtigen, offenen Ende abgedichtet in einen Topf 14, der eine Zündkerze 15 trägt. Der Lauf 13 nimmt einen Kolben 16 auf, dessen Kolbenstange 17 sich durch den Ringabschnitt 12 des Laufs 13 bis in die Bolzenführung 5 erstreckt. Benachbart zum Ringabschnitt 12 befindet sich im Lauf 13 ein ringförmiger Puffer 18 für den Kolben 16.The barrel 13 is sealed with its rear, open end into a pot 14 which carries a spark plug 15 . The barrel 13 receives a piston 16 , the piston rod 17 of which extends through the ring section 12 of the barrel 13 into the pin guide 5 . An annular buffer 18 for the piston 16 is located in the barrel 13 adjacent to the ring section 12 .
Zwischen einer auf den Topf 14 aufgesetzten und die Bolzenführungshülse 4 an ihrem dem Topf 14 zugewandten Ende führende Außenhülse 19 und dem Lauf 13 ist eine ringförmige Vorkammer 20 angeordnet, die mit einer zwischen dem Topf 14 und dem Kolben 16 gebildeten Brennkammer 21 über Zutrittsöffnungen 22 im Lauf 13 verbindbar ist. Die Zutrittsöffnungen 22 sind im gleichmäßigem Abstand zueinander in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Laufs 13 über dessen Umfang verteilt angeordnet.Between an outer sleeve 19 placed on the pot 14 and the bolt guide sleeve 4 at its end facing the pot 14 and the barrel 13 , an annular prechamber 20 is arranged, which has a combustion chamber 21 formed between the pot 14 and the piston 16 via access openings 22 in Run 13 is connectable. The access openings 22 are arranged at a uniform distance from one another in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the barrel 13 distributed over its circumference.
Außerdem besitzt der Lauf 13 im Bereich der Brennkammer 21 benachbart zur Ausgangsstellung des Kolbens 16 gemäß Fig. 1 entsprechend den Zutrittsöffnungen 22 angeordnete Austrittsöffnungen 23. Die Andruckhülse 11 ist an der der Bolzenführung 5 abgewandten Seite mit einem Ringkolbenabschnitt 24 versehen, der sich zwischen dem Lauf 13 und der Bolzenführungshülse 4 befindet und einerseits dazu dient, zum Erreichen der Ausgangsposition von Fig. 1 die Bolzenführungshülse 4 über ihre innere Schulter 25 mitzunehmen, und andererseits bis zu dem der Bolzenführung 5 abgekehrten Ende der Vorkammer 20 verschiebbar ist, um so zusammen mit der Bolzenführungshülse 4 die Vorkammer 20 in der in Fig. 2 dargestellten Position zu beseitigen.In addition, the barrel 13 in the region of the combustion chamber 21 has outlet openings 23 arranged adjacent to the starting position of the piston 16 according to FIG. 1, corresponding to the inlet openings 22 . The pressure sleeve 11 is provided on the side facing away from the pin guide 5 with an annular piston portion 24 which is located between the barrel 13 and the pin guide sleeve 4 and on the one hand serves to take the pin guide sleeve 4 over its inner shoulder 25 to reach the starting position of FIG. 1 , and on the other hand is displaceable up to the end of the prechamber 20 facing away from the bolt guide 5 , so as to remove the prechamber 20 together with the bolt guide sleeve 4 in the position shown in FIG. 2.
In die Vorkammer 20 ragt eine axial verschiebbare Steuerstange 26, die an der Außenseite der Wandung 14 mit einem im Gehäuse 2 geführten L-förmigen Schieber 27 verbunden ist. Der Schieber 27 ist über die Steuerstange 26 axial, d. h. in Axialrichtung des Laufs 13, gegen eine nicht dargestellte Federvorspannung verschiebbar und besitzt an seinem freien Ende eine Rampe 28, die zur Betätigung einer im Gehäuse 2 geführten Sperre 29 in Form einer mit Öffnungen versehenen Platte dient. Die Sperre 29 blockiert im unbetätigten Zustand von Fig. 1 einen piezoelektrischen Auslöser 30, der über ein Kabel 31 mit der Zündkerze 15 verbunden ist. Der piezoelektrische Auslöser 30 umfaßt einen gehäusefesten Zylinder 32 und einen gegenüber diesem federbeaufschlagten Kolben 33, der in einer Ausnehmung eines gegenüber dem Griff 3 verschiebbaren Betätigers 34 aufgenommen ist. Der Betätiger 34 besitzt griffseitig zwei Nasen 35, die in der Ausgangsstellung der Sperre 29 an dieser anliegen. Wird die Sperre 29 durch die Rampe 28 verschoben, werden die Nasen 35 freigegeben, so daß der Betätiger 34 eindrückbar ist, so daß piezoelektrisch eine Spannung erzeugt wird, die an die Zündkerze 15 angelegt wird.An axially displaceable control rod 26 projects into the antechamber 20 and is connected on the outside of the wall 14 to an L-shaped slide 27 guided in the housing 2 . The slide 27 is axially displaceable via the control rod 26 , ie in the axial direction of the barrel 13 , against a spring preload (not shown) and has at its free end a ramp 28 which is used to actuate a lock 29 in the housing 2 in the form of a plate provided with openings serves. In the unactuated state of FIG. 1, the lock 29 blocks a piezoelectric trigger 30 which is connected to the spark plug 15 via a cable 31 . The piezoelectric trigger 30 comprises a cylinder 32 which is fixed to the housing and a piston 33 which is spring-loaded relative to the latter and is received in a recess of an actuator 34 which is displaceable relative to the handle 3 . The actuator 34 has two lugs 35 on the handle side, which bear against the lock 29 in the starting position thereof. If the lock 29 is displaced by the ramp 28 , the lugs 35 are released so that the actuator 34 can be pressed in, so that a voltage is generated piezoelectrically, which is applied to the spark plug 15 .
Der Griff 3 nimmt eine Gaskartusche 36 auf, die mit ihrer Längsachse praktisch senkrecht zur Längsachse des Laufs 13 und der Außenhülse 19 im Griff 3 in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar angeordnet ist. Die Gaskartusche 36 besitzt ein axial hierzu angeordnetes Dosierventil 37, das bei Betätigung unabhängig von seiner Betätigungsdauer eine vorbestimmte Gasmenge ausströmen läßt, die zur praktisch stöchiometrischen Verbrennung des ausgeströmten Gases in der Brennkammer 21 mit darin befindlicher Luft erforderlich ist. Das Dosierventil 37 wird durch Verschieben der Gaskartusche 36 in Richtung auf die Außenhülse 19, an der sich das Dosierventil 37, eine Gasdurchtrittsöffnung in der Außenhülse 19 umgebend, abstützt, betätigt.The handle 3 receives a gas cartridge 36 which is arranged with its longitudinal axis practically perpendicular to the longitudinal axis of the barrel 13 and the outer sleeve 19 in the handle 3 in the direction of its longitudinal axis. The gas cartridge 36 has an axially arranged metering valve 37 which, when actuated, allows a predetermined amount of gas to flow out regardless of its actuation duration, which is required for the practically stoichiometric combustion of the outflowing gas in the combustion chamber 21 with the air therein. The metering valve 37 is actuated by moving the gas cartridge 36 in the direction of the outer sleeve 19 , on which the metering valve 37 , which surrounds a gas passage opening in the outer sleeve 19 , is supported.
Das Verschieben der Gaskartusche 36 zum Einspeisen von Gas in die Vorkammer 20 erfolgt über eine Steuerstange 38, die am Bolzenmagazin 6 befestigt ist und sich in Axialrichtung des Laufs 13 in eine entsprechende Ausnehmung 39 im unteren Ende des Griffs 3 erstreckt. Benachbart hierzu ist im Griff 3 eine Wippe 40 gelagert, die an der dem Dosierventil 37 abgekehrten Seite der Gaskartusche 36, d. h. an deren Bodenseite, angreift. Über eine Rampe 41 an der Steuerstange 38 wird die Wippe 40 in Richtung zum Lauf 13 verschwenkt und damit die Gaskartusche 36 in Richtung zur Außenhülse 19 verschoben, so daß das Dosierventil 37 betätigt wird, wenn die Bolzenführung 5 mit dem Bolzenmagazin 6 aus der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung entsprechend in die in Fig. 2 dargestellte Stellung verschoben wird.The gas cartridge 36 is displaced for feeding gas into the antechamber 20 via a control rod 38 , which is fastened to the bolt magazine 6 and extends in the axial direction of the barrel 13 into a corresponding recess 39 in the lower end of the handle 3 . Adjacent to this, a rocker 40 is mounted in the handle 3 , which acts on the side of the gas cartridge 36 facing away from the metering valve 37 , ie on the bottom side thereof. About a ramp 41 on the control rod 38 , the rocker 40 is pivoted in the direction of the barrel 13 and thus the gas cartridge 36 is moved in the direction of the outer sleeve 19 , so that the metering valve 37 is actuated when the bolt guide 5 with the bolt magazine 6 from the in Fig starting position illustrated. 1 is shifted according to the position shown in Fig. 2 position.
Letzteres geschieht gegen die Vorspannung der Druckfeder 9, wenn das Bolzensetzgerät auf eine Wand, in die ein Bolzen gesetzt werden soll, aufgesetzt und gegen diese gedrückt wird. Hierbei werden zunächst die Austrittsöffnungen 23 durch den Kolben 16, der hierbei im Lauf 13 verschoben wird, überfahren, wonach die Öffnung des Dosierventils 37 erfolgt, so daß eine vorbestimmte Menge an brennbarem Gas aus der Gaskartusche 36 zunächst in die Vorkammer 20, wo es mit dort befindlicher Luft verwirbelt wird, und dann von dort über die Zutrittsöffnungen 22 in die Brennkammer 21 strömt, so daß eine innige Vermischung mit der darin befindlichen Luft erfolgt. Durch das weitere Verschieben des Kolbens 16 im Lauf 13 in Richtung zum Topf 14 wird das in der Brennkammer 21 befindliche Gas-Luft-Gemisch weiter verdichtet, vgl. Fig. 2. Hierdurch wird auch letztendlich über die beim Eindrücken mitgenommene Andruckhülse 11 die Steuerstange 26 und damit der von der Rückseite des Topfes 14 um die Gaskartusche 36 herum geführte Schieber 27 verschoben, so daß die Sperre 29 den Betätiger 34 freigibt.The latter occurs against the bias of the compression spring 9 when the bolt-setting tool is placed on a wall into which a bolt is to be placed and pressed against it. Here, the outlet openings 23 are first run over by the piston 16 , which is displaced here in the barrel 13 , after which the opening of the metering valve 37 takes place, so that a predetermined amount of combustible gas from the gas cartridge 36 first into the prechamber 20 , where it is with air located there is swirled, and then flows from there via the access openings 22 into the combustion chamber 21 , so that intimate mixing with the air therein takes place. By further moving the piston 16 in the barrel 13 towards the pot 14 , the gas-air mixture located in the combustion chamber 21 is further compressed, cf. Fig. 2. As a result, the control rod 26 and thus the slide 27 guided from the back of the pot 14 around the gas cartridge 36 is ultimately also displaced via the pressure sleeve 11, which is carried during the pressing-in, so that the lock 29 releases the actuator 34 .
Dadurch, daß das Dosierventil 37 benachbart zur Vorkammer 20 und dadurch auch nahe an der Brennkammer 21 angeordnet ist, verhindert die in der Brennkammer 21 beim Bolzensetzen erzeugte Wärme ein Vereisen im Bereich des Dosierventils 37.Characterized in that the metering valve 37 is adjacent to the pre-chamber 20 and thereby also arranged close to the combustion chamber 21, the heat generated in the combustion chamber 21 during the setting bolt prevents freezing in the area of the metering valve 37th
Das Bolzensetzgerät ist nun schußbereit. Durch Drücken des Betätigers 34 wird die Zündkerze 15 spannungsbeaufschlagt und das Gas-Luft-Gemisch in der Brennkammer 21 gezündet. Die hierdurch bewirkte Expansion treibt den Kolben 16 in Ausschubrichtung der Bolzen, der letztlich durch den Puffer 18 aufgefangen wird. Zunächst wird die Luft vor dem Kolben 16 teilweise über die Austrittsöffnungen 23 in einen Ringraum 42 zwischen dem Lauf 13 und der Andruckhülse 11 gedrückt und gelangt von dort auch teilweise nach außen. Wenn der Kolben 16 die Austrittsöffnungen 23 überfahren hat, gelangen auch Verbrennungsabgase in den Ringraum 42 und von dort nach außen, so daß in der Brennkammer 21 atmosphärischer Druck herrscht.The bolt gun is now ready to fire. By pressing the actuator 34 , the spark plug 15 is subjected to voltage and the gas-air mixture in the combustion chamber 21 is ignited. The expansion caused thereby drives the piston 16 in the direction of extension of the bolts, which is ultimately caught by the buffer 18 . First of all, the air in front of the piston 16 is pressed partly via the outlet openings 23 into an annular space 42 between the barrel 13 and the pressure sleeve 11 and from there also partly reaches the outside. When the piston 16 has passed over the outlet openings 23 , combustion exhaust gases also reach the annular space 42 and from there to the outside, so that atmospheric pressure prevails in the combustion chamber 21.
Läßt man das Bolzensetzgerät nach dem Bolzensetzen wieder los, entspannt sich die Druckfeder 9 und schiebt somit die Andrückhülse 11, die Bolzenführungshülse 4 und die Bolzenführung 5 wieder in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage. Hierdurch wird die Vorkammer 20 geöffnet und über eine Öffnung 43 in der Außenhülse 19, die die Vorkammer 20 mit dem Außenraum verbindet, belüftet, so daß die Vorkammer 20 eine für ein nachfolgendes Bolzensetzen notwendige Sauerstoffmenge enthält, die zur im wesentlichen stöchiometrischen Verbrennung mit dem vom Dosierventil 37 beim Aktivieren des Bolzensetzgeräts abgegebenen Gas notwendig ist.If you let go of the bolt setting tool after the bolt has been set, the compression spring 9 relaxes and thus pushes the pressure sleeve 11 , the bolt guide sleeve 4 and the bolt guide 5 back into the starting position shown in FIG. 1. As a result, the pre-chamber 20 is opened and vented via an opening 43 in the outer sleeve 19 , which connects the pre-chamber 20 to the outside, so that the pre-chamber 20 contains an amount of oxygen necessary for subsequent bolt insertion, which is used for essentially stoichiometric combustion with that of Dosing valve 37 is required when activating the bolt gun.
Anstelle eines piezoelektrischen Auslösers 30 kann auch eine Batterie mit einem Schalter zum Beaufschlagen der Zündkerze 15 verwendet werden.Instead of a piezoelectric trigger 30 , a battery can also be used with a switch for actuating the spark plug 15 .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |