DE3924620A1 - Pulverkraftbetriebenes bolzensetzgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Bolzensetz­ gerät mit einen Kopf und einen Schaft aufweisenden Eintreib­ kolben, einer Bolzenführung mit im wesentlichen dem Durchmes­ ser des Schaftes des Eintreibkolbens entsprechender Bohrung, einer Abfangeinrichtung zum Abfangen des Eintreibkolbens un­ ter Überwindung eines vorgegebenen Vorlaufweges des mit der Abfangeinrichtung in Kontakt stehenden Eintreibkolbens in Eintreibrichtung und einem plastisch verformbaren Stopper.

Aus der EP-A 02 74 919 ist ein pulverkraftbetriebenes Bol­ zensetzgerät mit einer Einrichtung bekannt, die dem Abbrem­ sen des Eintreibkolbens bei vorhandenem Energieüberschuß dient. Die Einrichtung besteht aus einem elastisch verform­ baren Puffer und aus einem plastisch verformbaren Stopper zwischen einer Abfangeinrichtung für den Eintreibkolben und einer Bolzenführung.

Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß trotz pla­ stischer Verformung des Stoppers nach Ausfall des ela­ stischen Puffer durch Ermüdung oder Extrusion das Gerät für die Bedienungsperson funktionsfähig erscheint, obwohl die Bremseinrichtung nicht mehr die volle Bremswirkung erbringen kann. Dadurch entsteht die Gefahr, daß vorhandener Energie­ überschuß am Eintreibkolben nicht ausreichend abgebaut wird und Durchtritte der Bolzen oder Nägel in jenen Untergründen auftreten, welche sich durch kleinen Eindringwiderstand aus­ zeichnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bolzensetzge­ rät mit einer Bremseinrichtung für den Eintreibkolben zu schaffen, deren momentaner Wirkungsgrad für die Bedienungs­ person erkennbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich der plastisch verformbare Stopper in Eintreibrichtung an der Bolzenführung abstützt und der Eintreibkolben eine in die Axialprojektion des Stoppers ragende Schulter aufweist, wobei der parallel zur Eintreibrichtung verlaufende Abstand zwischen Stopper und Schulter höchstens dem von der Abfang­ einrichtung vorgegebenen Vorlaufweg des mit der Abfangein­ richtung in Kontakt stehenden Eintreibkolbens entspricht.

Bei auftretendem Energieüberschuß trifft der Eintreibkolben auf der Abfangeinrichtung auf und wird unter Überwindung eines vorgegebenen Vorlaufweges abgebremst.

Die eine Möglichkeit der Abbremsung besteht darin, daß der Kolben samt Abfangeinrichtung den vorgegebenen Vorlaufweg zurücklegt, wobei sich die Abfangeinrichtung über einen elastischen Puffer an der Bolzenführung abstützt. Der Ener­ gieüberschuß wird somit unter Verformung des elastischen Puffers abgebaut. Als Folge der Extrusion verkleinert sich das aktive Volumen des Aufnahmeraumes für den elastischen Puffer gegen Ende seiner Lebensdauer. Dadurch verlagert sich die vordere Endlage des Eintreibkolbens nach Abbau des Energieüberschusses derart in Eintreibrichtung, daß die Schulter am Stopper aufläuft. Dieses Auflaufen der Schulter hat zur Folge, daß der Stopper plastisch verformt wird und zu einem Festklemmen des Eintreibkolbens führt, was für die Bedienungsperson ein Signal darstellt, daß der elastische Puffer das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat und somit nebst dem Stopper ausgetauscht werden muß.

Die andere Möglichkeit der Abbremsung besteht darin, daß sich die Abfangeinrichtung direkt an der Bolzenführung ab­ stützt und der vorgegebene zum Abbremsen des Eintreibkolbens führende Vorlaufweg nur vom Eintreibkolben zurückgelegt wird. Der Abbau des Energieüberschusses erfolgt in diesem Falle durch Formänderung der Abfangrichtung gegen die Kraft von Federelementen. Durch Variation der Dimensionierung der zum Einsatz kommenden Federelemente ist damit eine Steuerungs­ möglichkeit für den abzubauenden Energieüberschuß gegeben. Falls beispielsweise aufgrund einer Fehldimensionierung der Energieüberschuß von der Abfangeinrichtung nicht vollumfäng­ lich abgebaut wird, trifft die Schulter des Eintreibkolbens am Stopper auf, was eine plastische Verformung des Stoppers und damit ein Verklemmen des Eintreibkolbens zur Folge hat. Damit wird der Bedienungsperson ein Signal gegeben, daß die Dimensionierung des Federelementes geändert werden muß oder eine Überprüfung der Funktionstüchtigkeit erforderlich ist. Nebst dem Austausch des Stoppers ist damit gegebenenfalls auch ein Austausch des Federelementes notwendig.

Vorzugsweise ist die Schulter als den Schaft des Eintreib­ kolbens radial überragende, in Eintreibrichtung weisende Ringschulter beispielsweise in Form eines Durchmessersprun­ ges des Schaftes ausgebildet. Dadurch wird eine gegebenen­ falls symmetrische Verformung des Stoppers erzielt.

Der Stopper ist zweckmäßig hohlzylinderförmig, den Schaft des Eintreibkolbens konzentrisch umgebend, ausgebildet, was zu einem gleichmäßigen Verklemmen des Eintreibkolbens führt. Dabei ist der Stopper mit Vorteil in einer Ausnehmung der Bolzenführung mit der Außenkontur des Stoppers entsprechen­ der Innenkontur und zur Schulter des Eintreibkolbens hin freiliegender Stirnfläche angeordnet. Diese Ausnehmung kann sich in einem der Bolzenführung zugehörigen Abstützteil be­ finden, das zusammen mit dem verformten Stopper ausgetauscht werden kann. Die Innenkontur unterbindet beim Auflaufen der Ringschulter auf die freiliegende Stirnfläche ein Verformen des Stoppers radial nach außen, so daß die plastische Ver­ formung gezielt gegen den Schaft des Eintreibkolbens statt­ findet. Durch eine zweckmäßigerweise sich in Eintreibrich­ tung kegelig verjüngende Kontur des entgegen der Eintreib­ richtung weisenden Bodens der Ausnehmung tritt ein Keil­ effekt auf und dadurch wird die Klemmwirkung verbessert.

Als Material für den Stopper eignet sich vor allem Metall, beispielsweise Stahl mit niedriger Festigkeit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stützt sich die Abfangeinrichtung über einen zur Bolzenführung hin abgeschulterten elastischen Puffer ab. Der beispielsweise aus Kunststoff bestehende Puffer kann, vom Stopper getrennt, in einer Kammer von mechanischen Einflüssen geschützt unter­ gebracht sein.

Die Abfangeinrichtung, sowohl zur Überwindung des vorgege­ benen Vorlaufweges ausgelegt als auch sich an der Bolzenfüh­ rung direkt abstützend, kann unter Überwindung einer Feder­ kraft radial aufweitbar sein.

Eine vorlaufende Abfangeinrichtung ist zweckmäßig als Hülsen­ körper mit gegen Eigenfederung auslenkbaren Segmenten ausge­ bildet. Durch Auflaufen des Eintreibkolbens an der Abfangein­ richtung mit Energieüberschuß kann ein Aufweiten der Abfang­ einrichtung und dadurch ein Reibungskontakt zu einem die Ab­ fangeinrichtung umschließenden stillstehenden Geräteteil erzielt werden. Der Reibungskontakt unterstützt die Bremswir­ kung des elastischen Puffers.

Eine sich direkt auf der Bolzenführung abstützende Abfangein­ richtung ist vorteilhaft als von Federmitteln umgebender, aufweitbarer Ringkörper ausgebildet. Die Federmittel hemmen das Aufweiten der Abfangeinrichtung durch den Eintreibkolben und erzeugen so eine Energieüberschuß abbauende Bremskraft. Solche Federmittel können beispielsweise durch konzentrische übereinanderliegende ringförmige Federelemente gebildet sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele wiedergeben, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein pulverkraftbetriebenes Bolzensetzgerät in Ansicht;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch den Vorderbereich des Setzgerätes der Fig. 1, gemäß Schnittverlauf II-II, nach dem Setzen eines Bolzens ohne Energieüberschuß;

Fig. 3 den Vorderbereich analog der Fig. 2, nach dem Setzen eines Bolzens mit Energieüberschuß, mit wirkungslosem Puffer;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Vorderbe­ reiches, nach dem Setzen eines Bolzens ohne Energieüberschuß.

Das Bolzensetzgerät nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 1 mit einem seitlich abragenden Handgriff 2 auf. Zur Auslösung des Setz­ vorganges ist ein Trigger 3 vorgesehen. In Eintreibrichtung ragt aus dem Gehäuse 1 eine Bolzenführung 4.

Wie die Fig. 2 zeigt, wird das Gerät mit der Bolzenführung 4 gegen einen an einem Aufnahmematerial 5 sich abstützenden und zu befestigenden Gegenstand 6 gedrückt. Der Befestigung dient ein Bolzen 7, der unter Durchdringung des Gegenstandes 6 in das Aufnahmematerial 5 eingetrieben wird. Das Eintrei­ ben erfolgt durch einen Eintreibkolben 8, beispielsweise mit­ tels Pulverkraft. Dieser weist einen Kopf 9 und einen von diesem in Eintreibrichtung weisenden Schaft 11 auf. Der Schaft 11 trägt einen Bund 12, welcher eine in Eintreibrichtung wei­ sende Ringschulter 12a bildet.

Der Eintreibkolben 8 ist mit dem Kopf 9 in einer Kolbenfüh­ rung 13 gelagert, wobei in der gezeigten Einsatzstellung ein kegeliger Vorderabschnitt 9a des Kopfes in eine im wesent­ lichen hülsenförmige Abfangeinrichtung 14 mit korrespondie­ render Kegelbohrung 15 einragt. Die Abfangeinrichtung 14 weist einen Basisring 16 auf, von dem entgegen der Eintreib­ richtung ein durch Längsschlitze 17 in radial auslenkbare Segmente 18 unterteilter Hals abragt. Die Abfangeinrichtung 14 ist radial nach außen an einem Rohr 19 abgestützt, das mit der Bolzenführung 4 und mit einem Haltering 22 ver­ schraubt ist. Eintreibrichtungsseitig liegt am Basisring 16 ein Puffer 23 aus elastischem Material an, der sich unter Vorspannung an einer Hülse 24 mit Flansch 24a abstützt. Die Vorspannung des Puffers 23 drückt die Abfangeinrichtung 14 gegen eine Stützschulter 19a des Rohres 19. Die Hülse 24 liegt an einem der Bolzenführung 4 zugehörigen scheibenför­ migen Abstützteil 25 auf. Das Abstützteil 25 ist mit einer zentrisch angeordneten Ausnehmung 26 versehen, in die ein hohlzylinderförmiger Stopper 27 aus plastisch verformbarem Material eingelegt ist. Der Stopper 27, das Abstützteil 25 und die Bolzenführung 4 werden vom Schaft 11 des Eintreib­ kolbens 8 durchsetzt, wozu in der Bolzenführung 4 eine Boh­ rung 4a und im Stopper 27 eine Zentralbohrung 27a dienen. In der Axialprojektion überragt die Ringschulter 12a die lichte Weite der Zentralbohrung 27a. Der Stopper 27 stützt sich mit der Außenkontur an der Innenkontur 26a und in Eintreibrich­ tung an einem Boden 26b mit kegeliger Kontur der Ausnehmung 26 ab.

Bei allfälligem Energieüberschuß, wie er beispielsweise bei zu geringem Eindringwiderstand des Aufnahmematerials 5 auf­ treten kann, nimmt der in Eintreibrichtung weiterlaufende Eintreibkolben 8 mit dem kegeligen Vorderabschnitt 9a des Kopfes 9 die Abfangeinrichtung 14 unter Verformung des elastischen Puffers 23 in Eintreibrichtung mit. Die Segmente 18 werden mit Beginn des Einlaufens des Vorderabschnittes 9a unter Überwindung der Eigenfederung gegen die Innenfläche 19b des Rohres 19 gedrückt, so daß beim Verschieben der Ab­ fangeinrichtung 14 auch hohe Bremswirkung durch diesen Rei­ bungskontakt zwischen Abfangeinrichtung 14 und Rohr 19 ent­ steht.

Der Fig. 3 ist die Stellung nach Zurücklegung eines Vorlauf­ weges B von Abfangeinrichtung 14 und Eintreibkolben 8 ent­ nehmbar, wobei der Vorlaufweg B gleich oder größer wie der Abstand A zwischen dem Stopper 27 und der Ringschulter 12a beim Auftreffen des Kopfes 9 an der Abfangeinrichtung 14 (Fig. 2) ist. Der Eintreibkolben 8 legt dann den gesamten Vorlaufweg B zurück, wenn der Puffer 23 am Ende seiner Le­ bensdauer ist und die Bremswirkung nicht mehr ausreicht. Die Ringschulter 12a läuft gegen den Stopper 27, wodurch dieser plastisch zum Schaft 11 hin verformt wird und sich am Schaft 11 festklemmt. Der Bedienungsperson ist durch die Rückführ­ hemmung des Eintreibkolbens 8 angezeigt, daß Puffer 23 und Stopper 27 ausgetauscht werden müssen. Der Austausch des Stoppers 27 kann zusammen mit dem Abstützteil 25 erfolgen.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 verfügt wiederum über ein Gehäuse 31, eine Bolzenführung 32, ein mit dieser ver­ schraubtes Rohr 33 und einen mit dem Rohr 33 verschraubten Haltering 34. Der Haltering 34 ist von einer Kolbenführung 35 durchgriffen. Ein Eintreibkolben 36 ist mit einem Kopf 37 in der Kolbenführung 35 verschiebbar gelagert und ragt mit einem Schaft 38 in Eintreibrichtung. Zwischen einem Boden­ teil 33a des Rohres 33 und einem zur Bolzenführung 32 ge­ hörigen plattenförmigen Abstützteil 39 ist eine Abfangein­ richtung 41 axial unverschiebbar gefaßt. Die Abfangein­ richtung 41 besteht aus zu einem Ring zusammengesetzten Ringsektoren 41a mit kegeliger, sich in Eintreibrichtung verjüngender Innenkontur 41b. An dieser läuft ein korre­ spondierend kegeliger Vorderabschnitt 37a des Kopfes 37 auf. Die Ringsektoren 41a werden durch konzentrisch übereinan­ derliegende, zueinander in Umfangsrichtung versetzte ring­ förmige Federelemente 42 zusammengehalten. Ein elastischer Ring 43 übt eine Vorspannkraft auf die Federelemente 42 aus. Eine Hülse 44, die Abfangeinrichtung 41, die Federelemente 42 und der elastische Ring 43 bilden eine Baueinheit.

Im Abstützteil 39 ist wiederum eine Ausnehmung 45 mit einer Innenkontur 45a und einem kegeligen Boden 45b vorgesehen, die einen Stopper 46 aus plastischem Material aufnimmt. Der Schaft 38 durchragt eine Zentralbohrung 46a des Stoppers 46 und die Bolzenführung 32 entlang einer Bohrung 32a. Der Übergang vom Schaft 38 zum Vorderabschnitt 37a bildet eine Ringschulter 47 mit die lichte Weite der Zentralbohrung 46a des Stoppers 46 in Axialprojektion überragendem Durchmesser.

In der Fig. 4 ist der Eintreibkolben 36 beim Auflaufen an der Abfangeinrichtung 41 gezeigt, wie dies beispielsweise analog der Fig. 2 bei vorgeschriebener Eintreibtiefe eines Bolzens 7 der Fall ist. Herrscht jedoch ein Energieüber­ schuß vor, so taucht der kegelige Vorderabschnitt 37a des Eintreibkolbens 36 in die axial feststehende Abfangein­ richtung 41 ein und weitet diese gegen die Kraft der Fe­ derelemente 42 und des elastischen Ringes 43 auf. Sollte die von den Federelementen 42 aufgebrachte Kraft zu klein sein, läuft der Eintreibkolben 36 mit der Ringschulter 47 gegen den Stopper 46 und verformt diesen plastisch, wodurch der Eintreibkolben 36 festgeklemmt wird. Der Bedienungsperson wird dadurch angezeigt, daß die Anzahl oder Dimensionierung der Federelemente 42 geändert oder deren Funktionstüchtig­ keit überprüft werden muß. Der verformte Stopper 46 muß ausgetauscht werden.

Claims (9)

1. Pulverkraftbetriebenes Bolzensetzgerät mit einen Kopf (9, 37) und einen Schaft (11, 38) aufweisendem Eintreib­ kolben (8, 36), einer Bolzenführung (4, 32) mit im we­ sentlichen dem Durchmesser des Schaftes (11, 38) des Eintreibkolbens (8, 36) entsprechender Bohrung (4a, 32a), einer Abfangeinrichtung (14, 41) zum Abfangen des Ein­ treibkolbens (8, 36) unter Überwindung eines vorgege­ benen Vorlaufweges (B) des mit der Abfangeinrichtung (14, 41) in Kontakt stehenden Eintreibkolbens (8, 36) in Eintreibrichtung und einem plastisch verformbaren Stopper (27, 46), dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der plastisch verformbare Stopper (27, 46) in Eintreibrichtung an der Bolzenfüh­ rung (4, 32) abstützt und der Eintreibkolben (8, 36) eine in die Axialprojektion des Stoppers (27, 46) ra­ gende Schulter (12a, 47) aufweist, wobei der parallel zur Eintreibrichtung verlaufende Abstand (A) zwischen Stopper (27, 46) und Schulter (12a, 47) höchstens dem von der Abfangeinrichtung (14, 41) vorgegebenen Vor­ laufweg (B) des mit der Abfangeinrichtung (14, 41) in Kontakt stehenden Eintreibkolbens (8, 36) entspricht.

2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter als den Schaft (11, 38) des Eintreibkolbens (8, 36) radial überragende, in Eintreibrichtung weisende Ringschulter (12a, 47) ausgebildet ist.

3. Setzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopper (27, 46) hohlzylinderförmig, den Schaft (11, 38) des Eintreibkolbens (8, 36) konzentrisch umge­ bend, ausgebildet ist.

4. Setzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopper (27, 46) in einer Ausnehmung (26, 45) der Bolzenführung (4, 32) mit der Außenkontur des Stoppers (27, 46) entsprechender Innenkontur (26a, 45a) und zur Ringschulter (12a, 47) des Eintreibkolbens (8, 36) hin freiliegender Stirnfläche angeordnet ist.

5. Setzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (26, 45) einen entgegen der Eintreibrich­ tung weisenden Boden (26b, 45b) mit sich in Eintreibrich­ tung kegelig verjüngender Kontur aufweist.

6. Setzgerät insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangeinrichtung (14) sich über einen elastischen Puffer (23) an der Bolzenführung (4) abstützt.

7. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangeinrichtung (14, 41) unter Überwindung einer Federkraft radial aufweitbar ist.

8. Setzgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangeinrichtung (14) als Hülsenkörper mit gegen Eigenfederung auslenkbaren Segmenten (18) ausgebildet ist.

9. Setzgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangeinrichtung (41) als von Federmitteln (42, 43) umgebener weitbarer Ringkörper ausgebildet ist.