DE19927614A1 - Bolzenschubgerät - Google Patents

Abstract

Ein Bolzenschubgerät enthält in einer Kolbenführung einen Treibkolben, der durch einen Antrieb ruckartig zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen ggf. harten Untergrund angetrieben werden kann. Der Treibkolben ist zweiteilig aus einer äußeren Hülse und einem in die Hülse eingesetzten Innenstab aufgebaut. Die Hülse übernimmt die Führung in der Kolbenführung und die Abdichtung, während der Innenstab zum Übertragen der Kräfte auf das Befestigungselement dient. Wenn der Innenstab, der durch das Auftreffen auf die Befestigungselemente verschlissen werden kann, verschlissen ist, kann er ohne Herausnahme der Hülse ausgewechselt werden.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Bolzenschubgerät, in dem ein Treibkolben in einer Kolbenführung axial bewegbar angeordnet ist. Bolzenschubgeräte dienen dazu, Befestigungselemente, normalerweise Stahlnägel, zur Befestigung von Gegenständen in einen Untergrund einzuschießen. Da es sich normalerweise um sehr harten Untergrund handelt, Mauerwerk, Beton oder auch Stahl, werden zur Herstellung der schlagartigen Bewegung sehr große Kräfte benötigt. Daher sind die meisten Geräte dieser Art explosionsgetrieben, d. h. sie verwenden eine Treibladung, um die ruckartige Bewegung des Treibkolbens herzustellen. Ein Beispiel für ein derartiges Bolzensetzgerät ist in der deut­ schen Patentanmeldung 195 09 763 beschrieben.

Neben diesen mit Hilfe von Explosionen arbeitenden Geräten gibt es aber auch schon rein mechanische Geräte, bei denen der Vorschub auf andere Weise erzeugt wird (US 42 04 622).

Bei dem Auftreffen des Treibkolbens auf dem Kopf des Stahlna­ gels und dem Aufschlagen des Stahlnagels auf dem Untergrund treten starke Kräfte auf, die dazu führen, dass der Treibkol­ ben mindestens in dem Bereich, wo er an dem Befestigungsele­ ment angreift, relativ schnell verschlissen wird. Bei den bisher bekannten Geräten muss dann der gesamte Treibkolben ausgewechselt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bolzenschubge­ rät zu schaffen, bei dem das Auswechseln des Treibkolbens auch unter schwierigen oder ungünstigen Bedingungen erleich­ tert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Bolzen­ schubgerät bzw. einen Treibkolben für ein solches Gerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, deren Wortlaut ebenso wie der Wortlaut der Zusammenfassung durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.

Während bei den bisherigen Geräten wegen der großen auftre­ tenden Kräfte der Treibkolben aus einem Stück besteht, schlägt die Erfindung vor, ihn aus einem die Kräfte auf das Befestigungselement übertragenden Stab und einer die Führung übernehmenden Hülse aufzubauen. Zum Auswechseln braucht nur noch der Stab entfernt und ausgetauscht zu werden, da sich der Verschleiß fast ausschließlich auf den Stab beschränkt. Die zweiteilige Ausbildung des Treibkolbens ist besonders im den Fällen sinnvoll, wo der Treibkolben durch unter Druck stehendes Öl angetrieben wird. In diesen Fällen kann der Stab ausgetauscht werden, ohne die Hülse zu entnehmen, so dass kein Öl austreten kann.

Insbesondere kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Stab aus dem der Mündung des Geräts zugeordne­ ten Ende der Hülse herausragt. Die Hülse kann so gestaltet werden, dass sie in den beiden Endpositionen ihrer Bewegung noch die Öffnungen abdeckt, durch die das Öl ausströmen könnte.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Stab auswechselbar, insbesondere leicht auswechselbar, in der Hülse eingesetzt ist. Dabei kann das Auswechseln entweder außerhalb des Geräts oder aber insbesondere so erfolgen, dass die Hülse in dem Gerät bleibt und nicht entnommen zu werden braucht.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das innere Ende der Hülse einen Boden aufweist, also ggf. mit Ausnahme einer axialen Bohrung geschlossen ist.

In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Innenstab in seiner eingesetzten Position an einer axialen Schulter anliegt, die sein Eindringen in die Hülse begrenzt. Da beim Auslösen eines Schlages starke Kräfte auch zwischen der Hülse und dem inneren Ende des Stabs ein­ wirken, verbessert eine solche Anlageschulter die Lebens­ dauer des Treibkolbens. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schulter von dem Boden der Hülse gebildet wird.

Die Art, wie der Stab in der Hülse festgelegt wird, hängt von den Umständen des Einzelfalls ab. Besonders günstig ist es, wenn der Innenstab in die Hülse eingeschraubt wird. Hierzu kann die Hülse im Bereich ihres inneren Endes kurz vor dem Boden ein Innengewinde für den Stab aufweisen, während der Stab im Bereich seines inneren Endes ein Außengewinde auf­ weist.

An das Innengewinde, bei dem es sich um ein Feingewinde handeln kann, kann sich in Weiterbildung der Erfindung ein Führungsabschnitt anschließen, in dem der Stab mit enger Passung an der Innenwand der Hülse anliegt.

Im übrigen Bereich kann der Stab einen radialen Abstand von der Hülse aufweisen. Dadurch kann dafür gesorgt werden, dass auch bei auftretenden Verformungen sich der Stab auch wieder ohne Schwierigkeiten aus der Hülse entfernen lässt.

Mit Abstand von dem inneren Ende kann der Stab eine umlaufen­ de Nut zur Aufnahme einer Dichtung, beispielsweise eines O-Rings, aufweisen. Dieser O-Ring dient in erster Linie dazu, das Verdrehen des Stabs gegenüber der Hülse zu bremsen. Es reicht nämlich aus, den Stab so in die Hülse einzuschrauben, dass er gerade an der Schulter anliegt. Es ist also nicht erforderlich, ihn mit Kraft festzuschrauben.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung er­ geben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen vereinfachten Schnitt durch einen Teil eines Bolzenschubgeräts nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Hülse des Treibkol­ bens;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Stabs des Treibkolbens;

Fig. 4 einen abgebrochenen Schnitt durch das innere Ende des Treibkolbens mit eingeschraubtem Stab.

Fig. 1 zeigt in einem abgebrochenen Schnitt wesentliche Teile eines Bolzenschubgeräts mit einem Treibkolben nach der Erfindung. Das Gerät enthält in einem nicht dargestellten Gehäuse eine Kolbenführung 1. Die Kolbenführung 1 besteht aus mehreren Teilen und bildet einen Innenraum, der unterschied­ lichen Durchmesser aufweist. Die Kolbenführung 1 ist im Be­ reich des in Fig. 1 rechten Endes mit einer Öffnung 3 ver­ sehen, deren Durchmesser etwas kleiner als der Innendurch­ messer des Innenraums 2 im hinteren Bereich ist. Die Öffnung 3 ist durch ein Ventil 4 abgeschlossen, das einen Ventiltel­ ler 5 aufweist. Das in Fig. 1 rechte Ende ist das Eintritts­ ende des Geräts, von wo aus der Treibkolben 6 nach links bewegt wird. Das in Fig. 1 nicht dargestellte linke Ende ist das Ende des Geräts, wo ein Befestigungselement eingesetzt und aus dem heraus das Befestigungselement in einen Unter­ grund gesetzt wird.

In dem Innenraum 2 der Kolbenführung ist, wie bereits er­ wähnt, der Treibkolben 6 eingesetzt. Er ist in der darge­ stellten Position in der Position, von der aus ein Setzvor­ gang beginnt.

Der Setzvorgang wird so ausgelöst, dass mit Hilfe eines nicht dargestellten motorischen Antriebs eine Hülse 7 des Geräts nach rechts in Fig. 1 verschoben wird. Sobald die Stirnkante 8 dieser Hülse 7 die Zapfen 9 erreicht, wird die Bewegung in ein Abheben des Rings 10 umgesetzt, der nach einer kurzen Bewegung an einem Tellerfederpaket 11 angreift. Die Tellerfe­ dern verformen sich zunächst etwas, bis sie dann den Ventil­ teller 5 ruckartig von der Öffnung 3 abheben. Das in dem Raum 12 vorhandene Öl, das unter der Wirkung einer nicht darge­ stellten Gasfeder steht, dringt durch die Öffnung 3 ruckartig in den Innenraum 2 jenseits des Kopfes 13 des Treibkolbens 6 ein. Der Treibkolben 6 wird mit großer Kraft nach links verschoben. Dabei gelangt in dem Innenraum 2 vorhandenes Öl oder eine Mischung aus Gas und Öl durch radiale Öffnungen 14 in den Raum außerhalb der Kolbenführung 1.

Der Treibkolben 6 ist aus einer Hülse 15 aufgebaut, deren axiale Länge so bemessen ist, dass in der maximal eingezoge­ nen Position des Treibkolbens die Öffnungen 14 zwar mit einem Ringraum in der Kolbenführung 1 in Verbindung stehen, aber keine Verbindung nach außen vorhanden ist.

Der Raum, in dem sich Öl oder Gas befindet, ist durch die Hülse 15 abgeschlossen.

Die Hülse 15 ist in Fig. 2 in größerer Einzelheit im Schnitt dargestellt. Das in das Innere des Geräts hinein gerichtete Ende 16 ist in Fig. 2 oben dargestellt.

Die Hülse 15 weist über den größten Teil ihrer einen konstan­ ten Außendurchmesser auf, der jedoch an zwei Stellen 17 ver­ größert ist. Der Durchmesser an den Stellen 17 entspricht dem Innendurchmesser des Innenraumes 2 der Kolbenführung 1 in dem in Fig. 1 dargestellten Bereich. Dadurch wird die Hülse 15 in diesem Bereich durch die Kolbenführung geführt, während sie in dem restlichen Bereich, in Fig. 2 unten, einen Durch­ messer aufweist, der dem Abschnitt 18 der Kolbenführung 1 in Fig. 2 entspricht.

Im Bereich ihres inneren Endes 16 enthält die Hülse 15 eine umlaufende Nut 19 zur Aufnahme einer Dichtung.

Die Hülse 15 weist eine Innenbohrung auf, die durch einen Boden 20 im Bereich des Endes 16 begrenzt ist. Der Boden 20 verläuft etwa trichterförmig. An den Boden 20 schließt sich ein Bereich mit einem Innengewinde 21 an. Dann schließt sich ein weiterer Bereich 22 mit einem etwas größeren Durchmesser an. Erst danach geht die Innenbohrung in ihren endgültigen Durchmesser im Bereich 23 über.

Fig. 3 zeigt in gleichem Maßstab wie Fig. 2 den Innenstab 24, der in die Hülse 15 eingeschraubt wird und einen Teil des Treibkolbens 6 bildet. Der Innenstab 24 ist in Fig. 3 in der gleichen Orientierung dargestellt wie die Hülse 15 in Fig. 2. An seinem in das Innere der Hülse 15 hinein gerichteten Ende beginnt der Innenstab 24 mit einer Kegelstumpffläche 25, deren Form der Form des Bodens 20 der Hülse 5 entspricht. Mit geringem Abstand von diesem Ende folgt ein Außengewinde 26, das zum Eingriff in das Innengewinde 21 der Hülse 15 bestimmt ist. An das Außengewinde 26 schließt sich mit einem gewissen Abstand von diesem ein Führungsabschnitt 27 an, in dem der Außendurchmesser des Innenstabs 24 dem Innendurchmesser der Hülse 15 im Bereich 22 entspricht.

Mit einem gewissen Abstand von diesem Führungsbereich 27 enthält der Stab einen Abschnitt 28, in dem durch zwei Durchmesservergrößerungen eine Nut 29 gebildet wird. In die Nut 29 wird ein O-Ring eingelegt. Anschließend wird der Innenstab 24 in die Bohrung der Hülse 15 eingeschoben und eingeschraubt, bis sein Ende 25 gerade an dem Boden 20 anliegt. Der in der Nut 29 eingesetzte O-Ring bremst die Drehbewegung, so dass hier eine Art selbstsichernde Schraub­ verbindung gegeben ist. Wenn der Treibkolben ruckartig bewegt wird, werden diese Kräfte über das Anliegen der Fläche des Bodens 20 und der Kegelstumpffläche 25 übertragen, also nicht über das Gewinde 21 bzw. 26.

Der eingeschraubte Zustand ist in dem hier maßgeblichen End­ bereich in Fig. 4 dargestellt. Die Fläche des Bodens 20 und die Kegelstumpffläche 25 liegen satt aufeinander. In dem hinter dem Führungsabschnitt 27 beginnenden Bereich ist ein radialer Abstand 30 zwischen der Hülse 15 und dem Stab 24 vorhanden.

Wie man sowohl dem Vergleich der Fig. 2 und 3 als auch der Darstellung in Fig. 1 links entnehmen kann, ragt der Innen­ stab 24 über das entsprechende Ende der Hülse 15 hinaus. Das in Fig. 3 untere Ende weist eine Stirnfläche 31 auf, mit der der Treibkolben 6 an einem Befestigungselement zu dessen Ein­ schießen angreift. Wenn der Innenstab verschlissen ist, kann man an dem aus der Hülse 15 herausragenden Ende mit einem Werkzeug angreifen und den Innenstab 24 auswechseln, ohne die Hülse 15 entnehmen zu müssen. Es kann daher auch kein Öl aus der Vorrichtung auslaufen.

Claims (10)

1. Bolzenschubgerät, mit

• 1. 1.1 einer Kolbenführung (1) für einen Treibkolben (6)
• 2. 1.2 einem Treibkolben (6), der
• 3. 1.2.1 in der Kolbenführung (1) axial verschiebbar geführt ist,
• 4. 1.2.2 durch einen Antrieb zur Durchführung einer schlagartigen Bewegung antreibbar ist und
• 5. 1.2.3 zum Angriff an einem mit dem Bolzenschubgerät zu setzenden Befestigungselement bestimmt ist, wobei
• 6. 1.3 der Treibkolben (6) eine äußere in der Kolben­ führung (1) geführte Hülse (15) und
• 7. 1.4 einen in die Hülse (15) eingesetzten Stab (24) aufweist, der
• 8. 1.4.1 an seinem zu dem Angriff an dem Befestigungs­ element bestimmten Ende eine freie Stirnflä­ che (31) aufweist.

2. Bolzenschubgeräte nach Anspruch 1, bei dem das zu dem Angriff an dem Befestigungselement bestimmte Ende des Stabs (24) aus der Hülse (15) herausragt.

3. Bolzenschubgerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Stab (24) auswechselbar in der Hülse (15) eingesetzt ist.

4. Bolzenschubgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei dem das innere Ende der Hülse (15) einen Boden (20) aufweist.

5. Bolzenschubgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei dem der Stab (24) an einer axialen Schulter anliegt, die sein Eindringen in die Hülse (15) begrenzt.

6. Bolzenschubgerät nach Anspruch 5, bei dem die axiale Schulter von dem Boden (20) gebildet wird.

7. Bolzenschubgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei dem die Hülse (15) im Bereich ihres inneren Endes ein Innengewinde (21) für den Innenstab (24) aufweist.

8. Bolzenschubgerät nach Anspruch 7, bei dem der Stab (24) an sein Gewinde (26) anschließend einen zylindrischen Führungsabschnitt (27) aufweist.

9. Bolzenschubgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei dem der Stab (24) mit Ausnahme ggf. seines Gewindes (26) und des Führungsabschnittes (27) einen radialen Abstand von der Wand der Hülse (15) aufweist.

10. Bolzenschubgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei dem der Stab (24) mit Abstand von seinem inneren Ende eine Ringnut (29) zur Aufnahme eines O-Rings aufweist.