DE19905896A1 - Pulverkraftbetriebenes Setzgerät - Google Patents
Pulverkraftbetriebenes SetzgerätInfo
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Abstract
Das pulverkraftbetriebene Setzgerät weist zwei Teile auf, wobei eines der beiden Teile ein Kartuschenlager (3) aufweist, das der Aufnahme einer Folienkartusche dient. Das zweite Teil deckt die axiale Projektionsfläche des Kartuschenlagers (3) mit einer Gegenfläche (14) teilweise ab. Die Gegenfläche (14) umgibt ein kreisringförmiger Ausschnitt (7), welcher der Aufnahme und der Führung eines ringförmigen Dichtungselementes (9) dient, das sich außerhalb des Kartuschenlagers (3) an dem ersten Teil abstützt. Wenigstens ein Verbindugskanal (13) verbindet eine entgegen der Setzrichtung weisende Angriffsfläche (16) des Dichtungselementes (9) mit dem Kartuschenlager (3). Aufgrund der Versetzbarkeit des Dichtungselementes (9) parallel zur Setzrichtung, lässt sich dieses mit zunehmenden, von der Kartusche (4) erzeugten Treibgasdrruck immer stärker in Setzrichtung unter Zwischenlage eines Deckelteiles (6) und eines Aufnahmeteiles (5) gegen das erste Teil drücken.
Description
Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät gemäss dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Aus der WO 96/39281 ist ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das einen
Führungszylinder mit einer Innenbohrung aufweist, in der ein Treibkolben axial versetz
bar angeordnet ist. Ein gegenüber dem Führungszylinder im wesentlichen koaxial
angeordneter Stossboden schliesst sich entgegen der Setzrichtung an den Führungs
zylinder an. Dieser Stossboden weist ein Kartuschenlager in einem setzrichtungsseitigen
Endbereich auf. Die lichte Weite des Kartuschenlagers vergrössert sich zum freien Ende
des Stossbodens hin.
Der Führungszylinder weist an einem entgegen der Setzrichtung weisenden Endbereich
einen kreisringförmigen Ausschnitt auf, in dem ein ringförmiges Dichtungselement ange
ordnet ist. Der kreisringförmige Ausschnitt unterteilt den entgegen der Setzrichtung
weisenden Endbereich des Führungszylinders in einen zentralen zylindrischen Abschnitt
und einen diesen zylindrischen Abschnitt im Abstand umgebenden kreisringförmigen
äusseren Abschnitt. Das freie Ende des zentralen Abschnittes bildet eine Gegenfläche,
mit der eine in dem Kartuschenlager eingesetzte Kartusche festlegbar ist. Die Gegen
fläche überragt den restlichen Teil der Stirnseite entgegen der Setzrichtung.
Der beim Zünden der Kartusche erzeugte Treibgasdruck gelangt von dem Kartuschen
lager über einen Verbindungskanal zu einer Innenwandung des ringförmigen
Dichtungselementes mit einem U-förmigen Querschnitt, dessen Öffnung zur Mittellängs
achse des Dichtungselementes hin offen ist. Der von der Kartusche erzeugte Treib
gasdruck wirkt bei diesem bekannten Setzgerät nicht zur Gänze in Setzrichtung auf das
Dichtungselement, sondern in zwei parallel zur Setzrichtung verlaufenden, entgegen
gesetzten Richtungen, sodass ein Aufweiten des Dichtungselementes in zwei
gegenläufige Richtungen erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zu
schaffen, bei dem das Dichtungselement die Aufnahmekammer gut abdichtet und mit
einem Anpressdruck gegen das erste Teil gedrückt wird, der dem Treibgasdruck
entspricht.
Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt mit einem pulverkraftbetriebenen Setzgerät, welches
die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale auf
weist.
Die erfindungsgemässe Ausgestaltung und Anordnung des ringförmigen Dichtungs
elementes ermöglicht ein treibgasdruckabhängiges Anpressen des Dichtungselementes
gegen das erste Teil. Der beim Zünden einer Kartusche entstehende Treibgasdruck wird
von dem Kartuschenlager über die Verbindungskanäle des zweiten Teiles zu einem
Boden des kreisringförmigen Ausschnittes geleitet und von dort auf eine entgegen der
Setzrichtung weisende Angriffsfläche des ringförmigen Dichtungselementes umgelenkt.
Das innerhalb des ringförmigen Ausschnittes parallel zur Setzrichtung versetzbare
Dichtungselement wird somit bei einem grossen Treibgasdruck stark und bei einem
geringeren Treibgasdruck weniger stark gegen das erste Teil unter Zwischenlage des
Aufnahmeteiles sowie des Deckelteiles der Kartusche gedrückt.
Um eine gute axial begrenzte Führung des Dichtungselementes in dem kreisringförmigen
Ausschnitt erreichen zu können, weist vorzugsweise das Dichtungselement einen
Dichtungsabschnitt und an einem setzrichtungsseitigen Endbereich des Dichtungs
abschnittes eine flanschartige Erweiterung auf, deren Aussenkontur grösser ist als die
grösste lichte Weite des kreisringförmigen Ausschnittes.
Damit die von der Kartusche erzeugten Treibgase zur Angriffsfläche des ringförmigen
Dichtungselementes gelangen können, muss diese von dem Boden des ringförmigen
Ausschnittes immer beabstandet sein. Aus diesem Grund ist der Abstand zwischen der
flanschartigen Erweiterung und der entgegen der Setzrichtung weisenden Angriffsfläche
des Dichtungselementes kleiner als die sich parallel zur Setzrichtung erstreckende Tiefe
des kreisringförmigen Ausschnittes. Über diese flanschartige Erweiterung stützt sich das
ringförmige Dichtungselement somit entgegen der Setzrichtung an der setzrichtungs
seitigen Stirnseite des zweiten Teiles ab.
Von den auf die Angriffsfläche des Dichtungsteiles wirkenden Treibgasen kann eine
geringe Menge zwischen der Aussenwandung des Dichtungselementes und der
Aussenwandung des ringförmigen Ausschnittes entweichen. Damit diese geringe Menge
an entweichenden Treibgasen aus dem Innern des Setzgerätes abgeleitet werden kann,
erstreckt sich vorteilhafterweise zwischen der flanschartigen Erweiterung und einer
gegenüber der Gegenfläche entgegen der Setzrichtung zurückversetzten Anschlag
fläche ein Entlüftungskanal.
Damit keine Treibgase zwischen der Aussenwandung des Dichtungselementes und der
Aussenwandung des ringförmigen Ausschnittes entweichen können, wirkt
zweckmässigerweise der Dichtungsabschnitt des Dichtelementes mit einem Dichtungs
bereich des kreisringförmigen Ausschnittes zusammen.
Aus wirtschaftlichen Beschaffungsgründen ist vorzugsweise der Dichtungsbereich von
wenigstens einer Lamellendichtung gebildet, die in einer seitlichen Ausnehmung des
kreisringförmigen Ausschnittes angeordnet ist.
Damit eine grossflächige Abstützung der gesamten Kartusche in dem Kartuschenlager
erreicht werden kann, überragt vorteilhafterweise die Gegenfläche des zweiten Teiles
die grösste lichte Weite des Kartuschenlagers in radialer Richtung.
Damit das Kartuschenlager so nahe wie möglich an der Innenbohrung des Führungs
zylinders zu liegen kommt, ist zweckmässigerweise das erste Teil von einem Führungs
zylinder und der zweite Teil von einem Stossboden des Setzgerätes gebildet.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben,
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemässes pulverkraftbetriebenes Setzgerät
mit einem ersten und einem zweiten Teil;
Fig. 2 eine Ansicht des zweiten Teiles entlang der Linie II-II
gemäss Fig. 1.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte pulverkraftbetriebene Setzgerät weist ein erstes Teil
in Form eines Führungszylinders 1 und ein zweites Teil in Form eines Stossbodens 2
auf. Beide Teile sind im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet und parallel zur
Setzrichtung zueinander versetzbar. Der dem Stossboden 2 zugewandte Endbereich
weist ein Kartuschenlager 3 auf, dessen lichte Weite W1 zum Stossboden 2 hin
zunimmt. In Setzrichtung schliesst sich an das Kartuschenlager 3 eine Innenbohrung 21
an, in der ein Treibkolben 22 axial versetzbar angeordnet ist. Die Innenbohrung 21 steht
mit dem Kartuschenlager 3 über eine Verbindungsbohrung 20 in Verbindung.
In dem Kartuschenlager 3 ist eine Kartusche 4 angeordnet, die ein Aufnahmeteil 5 mit
beispielsweise mehreren Aufnahmebereichen aufweist, die der Aufnahme einer
beispielsweise pulverförmig ausgebildeten Treibladung dienen. In der Fig. 1 ist nur ein
Aufnahmebereich dargestellt. Die Aufnahmebereiche sind mittels eines Deckelteiles 6
verschliessbar. Sowohl das Aufnahmeteil 5 als auch das Deckelteil 6 sind aus einer
dünnwandigen Folie gebildet.
Der Festlegung der Kartusche im Kartuschenlager 3 dient ein Stossboden 2 und ein im
Stossboden 2 gelagertes Dichtungselement 9. Der Stossboden 2 weist an einer dem
Kartuschenlager 3 zugewandten Seite einen kreisringförmigen Ausschnitt 7 auf, der den
dem Kartuschenlager 3 zugewandten Endbereich des Stossbodens 2 in einen zentralen
zylindrischen Abschnitt und einen diesen zylindrischen Abschnitt im Abstand
umgebenden kreisringförmigen äusseren Abschnitt unterteilt.
Im Umfangsbereich des zylindrischen Abschnittes befinden sich beispielsweise, wie dies
in Fig. 2 dargestellt ist vier Verbindungskanäle 13, die sich von einem Boden des kreis
ringförmigen Ausschnittes 7 bis zu einer Gegenfläche 14 erstrecken, die von der dem
Kartuschenlager 3 zugewandten Stirnseite des zylindrischen Abschnittes gebildet ist.
Ausgehend vom Boden nimmt die lichte Weite dieser Verbindungskanäle 13 zur Gegen
fläche 14 hin zu.
Das Kartuschenlager 3 weist eine grösste lichte Weite W1 auf, die von der Gegenfläche
14 in radialer Richtung zumindest von den zwischen den Verbindungskanälen 13
liegenden Bereichen überragt wird.
In dem kreisringförmigen Ausschnitt 7 mit einer grössten lichten Weite W2 ist ein ring
förmiges Dichtungselement 9 angeordnet, das sich aus einem im wesentlichen hohl
zylinderförmigen Dichtungsabschnitt 10 und einer flanschartigen Erweiterung 11 mit dem
Aussendurchmesser D1 zusammensetzt. Diese flanschartige Erweiterung 11 ist in einem
setzrichtungsseitigen Endbereich des Dichtungselementes 9 angeordnet und weist eine
setzrichtungsseitige Anschlagfläche 17 auf. Die Tiefe T des kreisringförmigen
Ausschnittes 7 ist grösser als der Abstand A zwischen der flanschartigen Erweiterung 11
und einer Angriffsfläche 16, die von einem entgegen der Setzrichtung weisenden freien
Ende des Dichtungsabschnittes 10 gebildet ist.
Der Dichtungsabschnitt 10 weist beispielsweise eine leicht nach aussen gewölbte
Aussenkontur auf, die mit einem Dichtungsbereich 8 zusammenwirkt. Bei dem
Dichtungsbereich 8 handelt es sich beispielsweise um drei ringscheibenförmig ausge
bildete Lamellendichtungen, die in radialer Richtung federnd ausgebildet sind. Diese
Lamellen ragen teilweise in eine umlaufend ausgebildete Nut in der Aussenwandung des
ringförmigen Ausschnittes 7 und teilweise in die lichte Weite des ringförmigen
Ausschnittes 7.
Der Dichtungsabschnitt des ringförmigen Dichtungselementes und der Dichtungsbereich
des Stossbodens im Bereich des ringförmigen Ausschnittes können mit aufeinander
abgestimmten, ineinandergreifenden Gewindeprofilen versehen sein, die eine Art
Labyrinth bilden.
Das ringförmige Dichtungselement 9 weist an seiner in Setzrichtung weisenden Stirn
seite eine Dichtungsnase 12 auf, die von einem umlaufend ausgebildeten,
dünnwandigen Vorsprung gebildet ist. Die dem zentralen zylindrischen Bereich des
Stossbodens 2 zugewandte Innenwandung dieses Vorsprunges liegt auf dem gleichen
Radius wie die Innenwandung des ringförmigen Dichtungselementes 9.
Der Stossboden 2 weist an seiner in Setzrichtung weisenden Stirnseite eine umlaufend
ausgebildete Vertiefung auf, die sich, ausgehend von der Aussenkontur des ringförmigen
Ausschnittes 7, radial nach aussen, allerdings nicht bis zur Aussenkontur des Stoss
bodens 2 erstreckt. In diese Vertiefung mündet ein Entlüftungskanal 15.
Der Umfangsbereich der flanschartigen Erweiterung 11 des ringförmigen Dichtungs
elementes 9 steht in Verbindung mit einer ringscheibenförmig ausgebildeten, elastischen
Membrane 19, die ihrerseits fest an der setzrichtungsseitigen Stirnseite des Stossbodens
2 verbunden ist. Der zentrale zylindrische Abschnitt überragt in Setzrichtung mit seiner
Gegenfläche 14 den restlichen Teil der Stirnseite des Stossbodens 2.
Claims (8)
1. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einem ein Kartuschenlager (3) auf
weisenden ersten Teil, einem dem ersten Teil gegenüberliegenden zweiten Teil,
das die axiale Projektionsfläche des Kartuschenlagers (3) mit einer Gegenfläche
(14) teilweise abdeckt, einem dem ersten Teil zugewandten kreisringförmigen
Ausschnitt (7), der der Aufnahme und der Führung eines ringförmigen Dichtungs
elementes (9) dient, das sich ausserhalb des Kartuschenlagers (3) an dem ersten
Teil abstützt und wenigstens einem Verbindungskanal (13) der sich ausgehend
vom Kartuschenlager (3) bis zu einer entgegen der Setzrichtung weisenden
Angriffsfläche (16) des Dichtungselementes (9) erstreckt, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Dichtungselement (9) gegenüber dem zweiten Teil parallel zur
Setzrichtung versetzbar ist.
2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungs
element (9) einen Dichtungsabschnitt (10) und an einem setzrichtungsseitigen
Endbereich des Dichtungsabschnittes (10) eine flanschartige Erweiterung (11)
aufweist, deren Aussenkontur (D1) grösser ist als die grösste lichte Weite (W2)
des kreisringförmigen Ausschnittes (7).
3. Setzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A)
zwischen der flanschartigen Erweiterung (11) und der entgegen der Setzrichtung
weisenden Angriffsfläche (16) des Dichtungselementes (9) kleiner ist als die sich
parallel zur Setzrichtung erstreckende Tiefe (T) des kreisringförmigen Ausschnittes
(7).
4. Setzgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen
der flanschartigen Erweiterung (11) und einer gegenüber der Gegenfläche (14)
entgegen der Setzrichtung zurückversetzten Anschlagfläche (17) ein Entlüftungs
kanal (15) erstreckt.
5. Setzgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Dichtungsabschnitt (10) des Dichtelementes (9) mit einem Dichtungsbereich (8)
des kreisringförmigen Ausschnittes (7) zusammenwirkt.
6. Setzgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich
(8) von wenigstens einer Lamellendichtung gebildet ist, die in einer seitlichen
Ausnehmung des kreisringförmigen Ausschnittes (7) angeordnet ist.
7. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Gegenfläche (14) des zweiten Teiles die grösste lichte Weite (W1) des
Kartuschenlagers (3) in radialer Richtung überragt.
8. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
erste Teil von einem Führungszylinder (1) und das zweite Teil von einem
Stossboden (2) des Setzgerätes gebildet ist.
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