DE3923612A1 - Pulverkraftbetriebenes bolzensetzgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Bolzen­ setzgerät mit einem Kopf und Schaft aufweisenden, ein erstes Geräteteil bildenden Eintreibkolben, einer sich am Aufnah­ mematerial abstützenden, ein zweites Geräteteil bildenden Bolzenführung mit im wesentlichen dem Durchmesser des Schaftes des Eintreibkolbens entsprechender Bohrung und ei­ ner sich an der Bolzenführung abstützenden, aus einem pla­ stisch verformbaren Stopper und einem elastisch verformbaren Puffer bestehenden Abfangeinrichtung für den Eintreibkolben.

Pulverkraftbetriebene Bolzensetzgeräte werden wegen ihrer Vorteile, wie hohe Eintreibleistung, rasche Setzfolge und Unabhängigkeit von externen Energiequellen bevorzugt auf Baustellen eingesetzt. Insbesondere eignen sich solche Bolzensetzgeräte für Serienbefestigungen wie beispielsweise die Befestigung von Profilblech an einem Skelett aus Stahl­ trägern. Dabei werden unterschiedlich große Eintreibener­ gien gefordert, je nachdem, ob es sich um die Befestigung einer einfachen, doppelten oder dreifachen Blechstärke han­ delt. Wird insbesondere mit großer Eintreibenergie ein Befestigungselement versehentlich neben einem unter dem Profilblech liegenden Stahlträger gesetzt, so entsteht eine hohe Überenergie, die zu einem Durchstanzen des Profil­ bleches führen kann.

Um Durchstanzungen zu vermeiden und um eine gleichmäßige Eindringtiefe zu erreichen, sind bei pulverkraftbetriebenen Bolzensetzgeräten Einrichtungen zum Abfangen des Eintreib­ kolbens im Gerät bekannt. Eine aus der DE-PS 12 62 170 be­ kannte Einrichtung besteht aus einem den Schaft des Ein­ treibkolbens umgebenden Kautschukrohr als elastisch verform­ barem Puffer und einem aus plastisch verformbarem Material bestehenden Stopper. Beim Eintreibvorgang läuft im Fall von vorhandener Überenergie der Puffer auf den Stopper auf, so daß eine Verformung eintritt. Der Eintreibkolben wird dabei abgebremst und die Überenergie in Verformungsarbeit umge­ setzt. Übersteigt die Überenergie ein gewisses Maß, so wird der Stopper plastisch verformt und muß ausgewechselt werden. Die elastische Verformung des Puffers und die pla­ stische Verformung des Stoppers erfolgen in diesem Fall gleichzeitig. Da die gleiche axiale Belastung auf den Puffer und auf den Stopper wirkt, können bei Überenergie sowohl der Puffer als auch der Stopper beschädigt werden. Eine er­ folgte Überbelastung am Puffer ist jedoch von außen meist nicht erkennbar, weshalb bei aufgetretener Überenergie vor­ sichtshalber sowohl der Stopper als auch der Puffer ausge­ wechselt werden. Da der Puffer meist wesentlich aufwendiger gestaltet ist als der Stopper, ist dies eine wirtschaftlich ungünstige Lösung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pulverkraft­ betriebenes Bolzensetzgerät mit einer wirksamen Abfangein­ richtung für den Eintreibkolben zu schaffen, wobei ein Ar­ beiten mit beschädigten Teilen der Abfangeinrichtung ver­ mieden wird.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zwi­ schen dem elastisch verformbaren Puffer und dem plastisch verformbaren Stopper ein Übertragungsteil angeordnet ist, das Anschläge aufweist, die nach Beendigung der elastischen Verformung des Puffers mit einem der beiden Geräteteile in Kontakt treten.

Durch die Anschläge am Übertragungsteil wird die elastische Verformung des Puffers begrenzt. Wenn die Anschläge mit einem der beiden Geräteteile, d. h. mit dem Eintreibkolben oder mit der Bolzenführung in Kontakt treten, ist die maximal mög­ liche Verformung des Puffers erreicht. Übersteigt die vom Eintreibkolben auf die Abfangeinrichtung einwirkende Kraft diesen durch den Verformungsweg begrenzten Wert, so wird die Kraft unter Überbrückung des Puffers direkt auf den Stopper übertragen. Dieser Fall kann beispielsweise bei zu hoher Überenergie oder bei durch Ermüdung bzw. Überbeanspruchung beschädigtem Puffer auftreten. Da sich Puffer und Stopper aneinander abstützen, tritt diese Kraft am Stopper nicht plötzlich auf, sondern wird beim Abbremsvorgang kontinuier­ lich aufgebaut. Ist die vorhandene Überenergie zu groß, so wird der Stopper so stark verformt, daß er den Eintreibkol­ ben festklemmt und dieser nicht mehr in seine Ausgangslage zurückgebracht werden kann. Somit wird dem Benutzer des Setzgerätes eine Gerätestörung angezeigt, und zwar in der Weise, daß der Stopper überlastet wurde und ausgewechselt werden muß. Ein Auswechseln des Puffers ist in diesem Fall nur dann erforderlich, wenn dieser aufgrund einer Ermüdung oder Überbeanspruchung Schaden erlitten hat.

Nach Beendigung der elastischen Verformung des Puffers tre­ ten die Anschläge des Übertragungsteils zweckmäßig mit dem das erste Geräteteil bildenden Eintreibkolben in Kontakt. Der Puffer ist somit zwischen dem Übertragungsteil und dem Eintreibkolben angeordnet. Nach Beendigung der elastischen Verformung des Puffers läuft somit der Eintreibkolben am Übertragungsglied auf. In der Folge wird die bei Überener­ gie vorhandene Eintreibkraft über das Übertragungsteil und den Stopper auf die Bolzenführung eingeleitet.

Das Übertragungsteil ist vorteilhaft als den Schaft des Eintreibkolbens konzentrisch umgebende Hülse ausgebildet. Eine solche Hülse kann einerseits der Führung des Schaftes des Eintreibkolbens dienen und andererseits den elastisch verformbaren Puffer aufnehmen. Das als Hülse ausgebildete Übertragungsteil kann seinerseits in einem Ansatz der Bol­ zenführung axial verschiebbar gelagert werden.

Für die Anschläge des Eintreibkolbens ist zweckmäßig ein den Schaft des Eintreibkolbens konzentrisch umgebendes Auf­ laufteil vorgesehen. Ein solches Auflaufteil dient dem Ab­ fangen des Eintreibkolbens und weist daher eine mit dem Ein­ treibkolben zusammenwirkende Schulter auf. Bei einer koni­ schen Ausbildung eines Übergangsbereiches zwischen dem Kopf und dem Schaft des Eintreibkolbens wird die Schulter am Auf­ laufteil zweckmäßig als konische Bohrung ausgebildet. Der Eintreibkolben läuft also nach elastischer Verformung des Puffers nicht direkt, sondern indirekt über das Auflaufteil am Übertragungsteil auf. Das Auflaufteil ist unter elasti­ scher Verformung des dazwischen angeordneten Puffers gegen­ über dem Übertragungsteil begrenzt axial verschiebbar und kann im Übertragungsteil geführt werden.

Die Anschläge des Eintreibkolbens sind vorteilhaft an der Stirnseite des Auflaufteils angeordnet, die einer die An­ schläge des Übertragungsteils bildenden Stirnfläche zuge­ wandt sind. Nach Beendigung der elastischen Verformung des Puffers läuft das Auflaufteil somit mit seiner Stirnseite an einer Stirnfläche des Übertragungsteils auf. Durch die An­ ordnung der Anschläge an der Stirnseite des Auflaufteils können diese relativ groß dimensioniert und Überlastungen dadurch verhindert werden.

Das Übertragungsteil, der Puffer und das Auflaufteil können zusammen eine in sich geschlossene Einheit bilden, wobei er­ forderlichenfalls der Puffer auch vorgespannt werden kann. Als Puffer können beispielsweise metallische Federelemente wie Druckfedern oder aus Gummi bzw. Kunststoff bestehende, elastisch verformbare Rohre verwendet werden. Zum Abbau vor­ handener Überenergie sind auch sogenannte Ringfedern ge­ eignet, welche beim Ineinanderschieben der einzelnen Ele­ mente einen Teil der vorhandenen Überenergie in Reibungs­ wärme umsetzen.

Die Erfindung soll nachstehend, anhand der sie beispiels­ weise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 ein pulverkraftbetriebenes Bolzensetzgerät mit einer erfindungsgemäßen Abfangeinrich­ tung;

Fig. 2 die Abfangeinrichtung des in Fig. 1 darge­ stellten Bolzensetzgerätes, in vergrößertem Maßstab und im Schnitt dargestellt.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Bolzensetzgerät weist ein Ge­ häuse 1 und einen damit verbundenen Handgriff 2 auf. Am Handgriff 2 ist ein Abzug zum Auslösen des Gerätes angeord­ net. Eine Kolbenführung 4 ragt aus dem Gehäuse 1 und ist mit einer Bolzenführung 5 verbunden.

Der aus Fig. 2 ersichtliche Schnitt durch die Abfangvorrich­ tung des in Fig. 1 dargestellten Bolzensetzgerätes zeigt, daß die Kolbenführung 4 und die Bolzenführung 5 über Gewin­ de 4a und Innengewinde 5a miteinander verbunden sind. In einer Axialbohrung 4b der Kolbenführung 4 ist ein Eintreib­ kolben 6 verschiebbar gelagert. Der Eintreibkolben 6 weist einen Kopf 6a und einen damit verbundenen Schaft 6b auf. Zwischen dem Schaft 6b und dem Kopf 6a befindet sich ein sich zum Kopf 6a hin konisch erweiternder Übergangsbereich 6c. Der Kopf 6a ist mit einem der Abdichtung und axialen Hal­ terung des Kolbens 6 dienenden Kolbenring 7 versehen. In einer Bohrung 5b der Bolzenführung 5 ist ein Bolzen 8 mit einer Führungsrondelle 9 angeordnet. Ein Übertragungsteil 10 ist im rückwärtigen, im Durchmesser vergrößerten Bereich der Bolzenführung 5 axial verschiebbar geführt. Zwischen dem Übertragungsteil 10 und der Bolzenführung 5 ist ein ring­ förmig ausgebildeter Stopper 11 angeordnet. Im Übertragungs­ teil 10 ist ein Auflaufteil 12 axial verschiebbar gelagert. Zwischen einer Schulter 10a des Übertragungsteils 10 und einer Schulter 12a des Auflaufteils 12 ist ein rohrförmig ausgebildeter, elastisch verformbarer Puffer 13 angeordnet. Der Puffer 13 steht unter axialer Vorspannung, welche durch einen Sicherungsring 14 gewährleistet ist. Das Auflaufteil 12 weist einen Konus 12b auf. Eine Stirnseite 12c des Auf­ laufteils 12 und eine ihr zugewandte Stirnfläche 10b des Übertragungsteils 10 bilden die Verschiebung des Auflauf­ teils 12 gegenüber dem Übertragungsteil 10 begrenzende An­ schläge.

Beim Setzvorgang wird der Eintreibkolben 6 durch die Treib­ gase einer gezündeten Treibladung in Richtung des Bolzens 8 beschleunigt. Nach einem bestimmten Verschiebeweg des Ein­ treibkolbens 6 in der Axialbohrung 4b der Kolbenführung 4 gelangt der konische Übergangsbereich 6c am Konus 12b des Auflaufteils 12 zur Anlage. Durch die im Eintreibkolben 6 enthaltende kinetische Energie sowie allfällig noch auf den Eintreibkolben 6 wirkende Treibgase wird nun das Auflaufteil 12 unter elastischer Verformung des Puffers 13 in Setzrichtung beschleunigt und gegenüber dem Übertragungsteil 10 verscho­ ben. Die auf den Puffer 13 wirkende Axialkraft wird dabei über das Übertragungsteil 10 und den Stopper 11 auf die Bolzenführung 5 übertragen. Nach dem Verformungsweg A, d.h. wenn die Stirnseite 12c des Auflaufteils 12 an der Stirn­ fläche 10b des Übertragungsteils 10 zur Anlage kommt, ist die maximal mögliche Verformung des Puffers 13 erreicht. Bei noch vorhandener Überenergie wird anschließend der Stopper 11 axial gestaucht. Dabei klemmt sich der Stopper 11 am Schaft 6b des Eintreibkolbens 6 fest. Der Eintreibkolben 6 kann so­ mit nicht mehr in seine in Fig. 2 dargestellte Ausgangslage zurückgeschoben werden. Vor dem Weiterarbeiten mit dem Setz­ gerät muß daher die Abfangeinrichtung zerlegt und der Stop­ per 11 ausgewechselt werden. Der Puffer 13 wird infolge der Begrenzung seiner Verformung meistens nicht beschädigt und muß daher nur dann ausgewechselt werden, wenn er aufgrund einer Ermüdung oder Überbeanspruchung Schaden erlitten hat.

Claims (5)

1. Pulverkraftbetriebenes Bolzensetzgerät mit einem Kopf (6a) und Schaft (6b) aufweisenden, ein erstes Geräte­ teil bildenden Eintreibkolben (6), einer sich am Auf­ nahmematerial abstützenden, ein zweites Geräteteil bildenden Bolzenführung (5) mit im wesentlichen dem Durchmesser des Schaftes (6b) des Eintreibkolbens (6) entsprechender Bohrung (5b) und einer sich an der Bol­ zenführung (5) abstützenden, aus einem plastisch ver­ formbaren Stopper (11) und einem elastisch verformbaren Puffer (13) bestehenden Abfangeinrichtung für den Ein­ treibkolben (6), dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem elastisch verform­ baren Puffer (13) und dem plastisch verformbaren Stop­ per (11) ein Übertragungsteil (10) angeordnet ist, das Anschläge aufweist, die nach Beendigung der elastischen Verformung des Puffers (13) mit einem der beiden Gerä­ teteile in Kontakt treten.

2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung der elastischen Verformung des Puffers (13) die Anschläge des Übertragungsteils (10) mit dem das erste Geräteteil bildenden Eintreibkolben (6) in Kontakt treten.

3. Setzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Übertragungsteil (10) als den Schaft (6b) des Eintreibkolbens (6) konzentrisch umgebende Hülse ausgebildet ist.

4. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für die Anschläge des Eintreibkolbens (6) ein den Schaft (6b) des Eintreibkolbens (6) konzen­ trisch umgebendes Auflaufteil (12) vorgesehen ist.

5. Setzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge des Eintreibkolbens (6) an der Stirnseite (12c) des Auflaufteils (12) angeordnet sind, die einer die Anschläge des Übertragungsteils (10) bildenden Stirnfläche (10b) zugewandt sind.