DE2138316A1 - Bolzensetzgerat - Google Patents

Description

CATENVANVVALT 2135315

DIPL-ING. LEO FLEUCHAUS

β MÖNCHEN 7i, 28. Juli 1971

Melchiorstraße 42

Mein Zeichen: QM8P/G-597/622

Omark Industries, Inc. 2100 S.E. Milport Road Portland, Oregon

V.St.A.

Bolzensetzgerät

Die Erfindung "betrifft ein Bolzensetzgerät mit einem Schaft, einer durch diesen verlaufenden Bohrung, in welcher ein Rammkorben geführt ist, und einer Einrichtung zum Einsetzen einer Pulverladung.

Das Bolzensetzgerät dient in bekannter Weise zum Einsetzen von Bolzen in harte Werkstücke oder Wände, wie z.B. Betonwände, unter Verwendung der bei der Explosion einer Pulverladung entstehenden Kraft.

Explosionsgetriebene Bolzensetzgeräte unterliegen einer Anzahl von strengen Sicherheitsvorkehrungen. Ein derartiges Bolzensetzgerät, das den Sicherheitsvorkehrungen verhältnismässig leicht genügt, ist als ein Gerät mit verhältnismässig niederer Eintreibgeschwindigkeit aufgebaut. Dieses bekannte Bolzensetzgerät besitzt einen in einer Bohrung des Schaftes

Fs/wi verschiebbaren

109886/0319

η 0Μ8Ρ-597/622

verschiebbaren Rammkolben, der gegen den am Werkstück anliegenden Bolzen schlägt und diesen in das Werkstück eintreibt. Die Kraft zum Eintreiben des Bolzens wird von einer Pulverladung geliefert, die hinter dem Rammkolben in"einer Zündkammer angeordnet ist. Die Sicherheitsvorkehrungen, die erfüllt sein müssen, bestehen darin, dass die Pulverladung aussehliesslich im Innern des Werkzeugs wirksam ist, und dass ferner der Bolzen indirekt in das Werkstück eingetrieben wird, d.h. die Pulverladung auf einen Rammkorben und nicht auf den Bolzen selbst wirkt.

fc Derartige Bolzensetzgeräte besitzen eine Pulverladung, die in einer Kartusche untergebracht ist und erfordern, dass zum Laden des Bolzensetzgerätes dieses zumindest teilweise auseinandergenommen werden muss, um die verbrauchte Kartusche herauszunehmen und eine neue Pulverladung einzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bolzensetzgerät zu schaffen, bei dem das Einführen der Pulverladung in äusserst einfacher Weise möglich ist, ohne dass hierfür das Bolzensetzgerät in irgendeiner Weise zumindest teilweise auseinandergenommen werden muss. Ferner soll es möglich sein, kartuschenfreie PulVerladungen zu verwenden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in der Bohrung ferner ein Zündkolben geführt ist, dass die Pulverladung zwischen den Rammkolben und den Zündkolben einsetzbar ist, dass der Rammkolben mit Einrichtungen zum Festhalten eines Bolzens versehen ist, und dass vor dem Zünden durch einen Schlag auf den Zündkolben dieser Zündkolben, der Rammkolben und die dazwischengeklemmte Pulverladung sowie der eingesetzte Bolzen in eine am Werkstück anliegende Eintreibposition einstellbar sind.

- 2 - Ein

109886/031 9

2138318

% 0M8P-597/622

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Schaft mit einer Öffnung versehen ist, durch welche die tuschenfreie Pulverladung in die Bohrung einsetzbar ist, dass der Zündkolben hinter die öffnung zurückziehbar ist, so dass sich die Öffnung in einem Bereich zwischen dem Zündkolben und dem Eammkolben befindet, und dass der Zündkolben derart in der Bohrung verschiebbar ist, dass die kartuschenfreie Pulverladung gegen den Rammkolben verschiebbar ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung lässt sich durch Zurückziehen des Zündkolbens die Pulverladung einfach durch die öffnung im Schaft einsetzen und durch das Torverschieben des Zündkolbens in die für die Zündung richtige Position bringen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass Anschlageinrichtungen vorhanden sind, um die Vorwärtsversch±ebung des Zündkolbens in der Bohrung zu begrenzen, dass der Schaft vor der vorderen Anschlagposition des Zündkolbens mit Auslassöffnungen für die Verbrennungsgase versehen ist, um diese aus dem Bereich zwischen dem Eammkolben und dem Zündkolben abzuführen. Durch diese Begrenzung der Vorwärtsbewegung des Zündkolbens wird sichergestellt, dass der Bolzen ausschliesslich durch die Wirkung der Pulverlädung eingetrieben wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Unteransprüchen.

Ein nach den Merkmalen der Erfindung aufgebautes Bolzensetzgerät bietet den Vorteil, dass die kartuschenfreie Pulverladung sehr einfach eingesetzt werden kann, wobei es nicht notwendig ist, dass diese in der Zündkammer in der richtigen Position eingesetzt wird. Das Freigeben der öffnung zum Einsetzen der Zündladung erfolgt durch einfaches Zurückziehen des Zündkolbens, wobei die Zündladung in die richtige Zündposition durch das Vorverschieben des Zündkolbens gebracht

- 3 - wird

109886/031 9

y ■ 0M8P/G-597/622

wird. In dieser Position "befindet sich die Zündladung zwischen dem Rammkolben und dem Zündkolben und liegt an diesen an. Mit Hilfe eines harten Schlages gegen den Zündkolben wird die Ladung zur Explosion gebracht, wobei die Explosionskräfte den Eammkolben nach vorn verschieben und damit den Bolzen gegen das Werkstück eintreiben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung hervor. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Bolzensetzgerätes gemäss der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Bolzensetzgerät;

Fig. 3 eine Vorderansicht des Bolzensetzgerätes gemäss Fig. 1;

Fig. 4- einen Längsschnitt durch das Bolzensetzgerät mit ausgezogenem Zündkolben;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 4·;

Fig. 6 eine Teilansicht des Bolzensetzgerätes unmittelbar nach der Explosion einer Pulverladung;

Fig. 7 eine Teilansicht des Bolzensetzgerätes unmittelbar vor der Explosion der Pulverladung.

In der Zeichnung ist ein Bolzensetzgerät gemäss der Erfindung mit einem als Handgriff dienenden Schaft dargestellt, durch welchen eine Bohrung 14- verläuft. Innerhalb dieser Bohrung 14 ist ein Rammkolben 16 sowie ein Zündkolben 18 verschiebbar

- M- - angeordnet

109886/0319

J 0M8P/G-597/622

angeordnet. Der Zündkolben befindet sich, dabei hinter dem Rammkolben 16. Für die Beschreibung ist das Ende des Bolzensetzgerätes, aEJwelchem der Bolzen eingesetzt wird, als das vordere Ende bezeichnet. Der Zündkolben 18 ragt am hinteren Ende des Handgriffes 12 aus diesm heraus und ist mit einem Schlagknopf 20 versehen, der mit Hilfe eines Stiftes 19 am Zündkolben 18 befestigt ist.

Der Handgriff 12 umfasst den Schaft 22 als hauptsächlichen Bestandteil, wobei dieser Schaft mit einer Hülse 24 umgeben und zwischen der Hülse und dem Schaft eine Kammer 26 ausgebildet ist. Öffnungskanäle 28a und 28b verbinden diese Kammer 26 mit der Bohrung 14·. Tor und hinter den Öffnungskanälen sind im Schaft Dichtringe 30 angeordnet, die am Schaft und an der Hülse 24 dichtend anliegen. Auf dem hinteren Ende des Schaftes ist ferner ein Gewindeabschnitt 32 vorgesehen, auf welchen eine Befestigungsmutter 34 aufschräubbar ist und das Ende der Bohrung 14 umschliesst. Diese Befestigungsmutter 34 besitzt eine Öffnung 36, in welcher der Schaft 38 des Zündkolbens verschiebbar ist, und welche einen kleineren Durchmesser besitzt als der eigentliche Zündkolben 40· Wenn somit die Befestigungsmutter auf den Endabschnitt aufgeschraubt ist, kann der Zündkolben zwischen zwei Extremlagen hin und her verschoben, jedoch nicht herauszogen werden. Vor .dem Gewindeabschnitt 32 des Schaftes 22 ist eine weitere Öffnung 42 vorgesehen. Der Schaft 22 im Bereich dieser weiteren Öffnung, und zwar zwischen der als Handgriff ausgebildeten Hülse und der Befestigungsmutter 34,, ist als Abschirmhülse 44 vorgesehen, mit der/ölfnung 42 verschliessbar ist. Diese Abschirmhülse 44 wird mit Hilfe #ines Stiftes 46 am Schaft 22 festgehalten, wobei dieser Stif|? 46 in einen über einen querverlaufenden Abschnitt der Abschirmhülse sich erstreckenden Schlitz eingreift und damit ein Verdrehen der Abschirmhülse auf dem Schaft nur/Bereich eines vorgegebenen Winkelabschnittes zulässt. Die Abschirmhülse ist ferner »it einer Öffnung 50 versehen, die

- 5 - in

109886/0319

/ 0M8P/G-597/622

in einer bestimmten Lage der Abschirmhülse auf dem Schaft mit der Öffnung 42 fluchtet. Bei einer Verdrehung der Abschirmhülse um zumindest einen Teil des durch den Schlitz 43 gegebenen Winkelbereiches wird diese öffnung 42 verschlossen.

In einer Bohrung 54, die durch die Befestigungsmutter 34 verläuft, ist eine Kugel 52 und eine Druckfeder derart angeordnet, dass die Kugel 52 am Schaft des Zündkdbens anliegt, um diesen durch erhöhte Reibung an einer freien Verschiebung zu hindern. Im vorderen Teil 40 des Zündkolbens sind längs dem Umfang verlaufende Rillen 56 nebeneinander angeordnet, wobei in der hintersten Rille ein Dichtring 58 vorgesehen ist. Die Frontfläche des Zündkolbens ist mit Vertiefungen vorzugsweise entsprechend einem radialen Aussparungsmuster 60 versehen.

Der vordere Teil 62 des Bolzensetzgerätes ist am Schaft 22 mit Hilfe von Bolzen 64 festgeschraubt. Die Bohrung 14 verläuft auch durch diesen vorderen Teil, jedoch mit verkleinertem Durchmesser. In diesem verkleinerten Durchmesser der Bohrung 14 wird der Schaft 66 des Rammkolbens 16 gleitend geführt, wobei der Kopf 68 des Rammkolbens nur in dem durchmessererweiterten Bereich der Bohrung 14 verschiebbar ist und in seiner vordersten Stellung an dem Aufsatz 62 anschlägt. Der Kopf 68 des Rammkolbens ist entsprechend dem Kopf des ™ Zündkolbens ausgebildet und besitzt ebenfalls quer verlaufende Rillen, wovon die vorderste Rille vorzugsweise mit einem Dichtring 14 versehen ist. Auch an der hinteren Endfläche des Rammkolbens sind Aussparungen 72 vorgesehen, die entsprechend dem Aussparungsmuster am Zündkolben ausgebildet sein können. Im vorderen Aufsatz 62 des Schaftes 22 kann zumindest ein Magnet 74 angeordnet sein, mit welchem ein Bolzen in der nachfolgend beschriebenen Weise im Bolzensetzgerät festgehalten wird. Ein zweiter Magnet 74' kann zum Festhalten von Beilagscheiben, Schellen, Halterungen od. dgl. dienen.

_ 6 - Die

109886/0319

0M8P/G-597/622

Die Wirkungsweise des Bolzensetzgerätes wird anhand der Fig. 4 "bis 7 erläutert. Zum Laden wird der Zündkorben 18 mit Hilfe des Schlagknopfes 20 zurückgezogen und in die in Fig. 4 dargestellte Position gebracht. Dabei wird die Abschirmhülse in eine Drehlage gebracht, in welcher die Öffnungen 42 und 50 miteinander fluchten. Eine kartuschenfreie Pulverladung in Form einer Nitrozellulosetablette oder -kugel wird durch die aufeinander ausgerichteten Öffnungen 42 und 50 in die Bohrung 14 zwischen den Zündkolben und den Eammkolben eingelegt. Ferner wird ein Bolzen 76 durch das vordere Ende der Bohrung 14 eingeschoben. Der Kopf des Bolzens greift in eine Ausnehmung 78 am vorderen Ende des Rammkolbens ein, wobei eine auf dem Bolzen befindliche Scheibe 80 diesen in der Bohrung in Längsrichtung ausrichtet. Der Bolzen kann in das Setzgerät in jeder beliebigen Lage des Gerätes eingeführt werden, da der Bolzen vom Magneten 74 in der Bohrung 14 festgehalten wird.

Das Bolzensetzgerät wird mit dem eingesetzten Bolzen gegen das Werkstück gedrückt und der Zündkolben gegen den Rammkolben verschoben, um bei gleichzeitigem Verschieben der Pulverladung und des Rammkolbens die Spitze des Bolzens an dem Werkstück in Anschlag zu bringen. In dieser direkten Aufreihung hintereinander wird nunmehr mit einem Hammer gegen den Schlagkopf 20 geschlagen, wobei die Pulverladung durch die Kraft des Schlages zerbrochen wird und sich, wie aus Fig. 7 erkennbar, entzündet, wobei der Rammkolben nach vorn geschleudert wird und die sich entwickelnden Gase durch die Öffnungskanäle 28a in die Kammer 26 entweichen. Aus der Kammer 26 strömen diese Explosionsgase durch die Öffnungskanäle 28b wieder in die Bohrung 14 zurück und zwar im Bereich des Schaftes des Zündkolbens 18.

Die als Kolben ausgebildeten Kopfenden 40 und 68 des Zündkolbenä und des Rammkolbens sind derart geformt, dass sie eine

- 7 - rasche

109886/0319

• 0M8P/G-597/622

rasche Ausbreitung der Gase zulassen. Durch die radial verlaufenden Aussparungen in den Endflächen wird der Bereich der unmittelbaren Kontaktgabe verringert, und es werden Vertiefungen geschaffen, in die die Pulverladung eindringen kann. Diese Aussparungen stellen gleichzeitig die anfängliche Zündkammer dar und verringern den Rückschlag. Das Aussparungsmuster sowie die Tiefe der Aussparungen können verschiednenen Bedingungen angepasst werden, wobei die G-rösse und Explosionskraft der Pulverladung,die Härte der Oberfläche der Werkstücke sowie die Grosse der Endflächen der Kolben Berücksichtung finden können. Die Abschirmhülee 44 wirkt als Dämpfer, wenn sie in eine Psition gebracht war, in der die Bohrung 42 verschlossen ist. Gleichzeitig schützt sie in dieser Lage die das Bolzensetzgerät benutzende Person beim Austreten der Explosionsgase.

-Q- Patentansprüche

109888/031 9

Claims (1)

1. 0M8P/G-597/622

   Patentans ρ r ü c h e

   Bolzensetzgerät mit einem Schaft, einer durch diesen verlaufenden Bohrung, in welcher ein Rammkolben geführt ist, und einer Einrichtung zum Einsetzen einer Pulverladung, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrung (14) ferner ein Zündkorben (18) geführt ist, dass die Pulverladung (84) zwischen den Rammkorben (16) und den Zündkolben (18) einsetzbar ist, dass der Rammkorben mit Einrichtungen zum Festhalten eines Bolzens (76) versehen ist, und dass vor dem Zünden durch einen Schlag auf den Zündkolben dieser Zündkolben, der Rammkolben und die dazwischengeklemmte Pulverladung sowie der eingesetzte Bolzen in eine am Werkstück anliegende Eintreibposition einstellbar sind.

   Bolzens et ζ gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft mit einer öffnung versehen ist, durch welche die kartuschenfreie Pulverladung in die Bohrung einsetzbar ist, dass der Zündkolben hinter die Öffnung zurückziehbar ist, so dass sich die Öffnung in einem Bereich zwischen dem Zündkolben und dem Rammkolben befindet, und dass der Zündkolben derart in der Bohrung verschiebbar ist, dass die kartuschenfreie Pulverladung gegen den Rammkolben verschiebbar ist.

   Bolzensetzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlageinrichtungen vorhanden

   109886/031 9

   0M8P/G-597/622

   sind, um die Vorwärtsverschiebung des Zündkolbens in der Bohrung zu begrenzen, dass der Schaft vor der vorderen Anschlagposition des Zündkolbens mit Auslassöffnungen für die Verbrennungsgase versehen ist, um diese aus dem Bereich zwischen dem Rammkolben und dem Zündkolben abzuführen.

   4-. Bolzensetzgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennz eichne t, dass der Schaft mit einer auf diesem drehbaren Ummantelung versehen ist, die zumindest eine Öffnung besitzt, die in einer bestimmten Drehposition der Ummantelung mit einer entsprechenden Öffnung im Schaft fluchtet.

   5. Bolzensetzgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reibungsbremse vorhanden ist, die eine frei bewegliche Verschiebung des Zündkolbens in der Bohrung verhindert .

   6. Bolzensetzgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der mit der Pulverladung zusammenwirkenden Endflächen des Rammkolbens bzw. des Zündkolbens

   " mit einem Aussparungsmuster versehen ist, welches das Zerdrücken der kartuschenfreien Pulverladung unterstützt und die Explosionsgase anfänglich aufnimmt.

   109886/031 9

   Leerseite