DE3924621A1 - Setzgeraet mit eintreibkolben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Setzgerät mit einem Eintreibkol­ ben und einem radial aufweitbaren, aus Segmenten gebildeten Fangteil für den Eintreibkolben, wobei das Fangteil eine dem Aufweiten entgegenwirkende federnde Ummantelung aufweist und mit einer sich in Eintreibrichtung kegelig verjüngenden Bohrung für einen entsprechenden konischen Abschnitt des Eintreibkolbens versehen ist.

Bekannte Setzgeräte zum Eintreiben von Befestigungselementen wie Bolzen oder Nägel, in Aufnahmematerial verfügen über ei­ nen beispielsweise mittels einer Pulvertreibladung antreib­ baren Eintreibkolben. Bei kleinem, dem Befestigungselement entgegenwirkendem Eindringwiderstand muß ein allfälliger Energieüberschuß abgebaut werden. Hierzu ist aus der DE-AS 10 73 977 ein Fangteil, bestehend aus einer Segmente bildenden, längsgeschlitzten Hülse, deren Bohrung sich in Eintreibrichtung des Eintreibkolbens kegelig verjüngt, be­ kannt. Die Hülse ist von einer dem Aufweiten derselben durch den abzufangenden Eintreibkolben entgegenwirkenden, federn­ den Ummantelung aus einer mit Kunstharz getränkten Glasfa­ serwicklung umgeben.

Wenngleich sich die Ummantelung als einfach im Aufbau er­ weist, hat sie den großen Nachteil kurzer Lebensdauer zu­ folge rascher Ermüdung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Setzgerät mit einem Fangteil für den Eintreibkolben zu schaffen, das eine Anpassung der Bremskraft ermöglicht und eine lange Lebens­ dauer gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ummantelung von einem gegen Reib- und Federkraft radial auf­ weitbaren Reib- und Federelement gebildet ist, das in radia­ ler Richtung wenigstens zwei übereinanderliegende Federwin­ dungen aufweist.

Das tragende Merkmal des erfindungsgemäß vorgesehenen Reib- und Federelementes besteht darin, daß zwei oder mehrere in radialer Richtung übereinanderliegende Federwindungen vorge­ sehen sind. Diese Federwindungen sind durch eine Vorspannung derart satt übereinander angeordnet, daß beim radialen Auf­ weiten der Segmente aufgrund des mit Energieüberschuß in diese eindringenden Eintreibkolbens ein sogenannter Seilrei­ bungseffekt auftritt und dadurch die als Reib- und Federele­ ment ausgebildete Ummantelung hohe Kräfte aufnehmen kann.

Im einzelnen wird diese Wirkung dadurch erzielt, daß die äußerste Federwindung die nächstinnere mit einer gewissen - im Prinzip genügt eine nur geringe - Vorspannung umschließt. Dem Aufweiten dieser nächstinneren Federwindung wirkt die Reibung aufgrund der beim Aufweiten entstehenden Relativ­ verschiebung zwischen äußerster und nächstinnerer Feder­ windung entgegen. Insgesamt entsteht aufgrund dieser Reibung im Zusammenwirken beider Federwindungen ein relativ steifes Element, welches wiederum eine weiter innen liegende Feder­ windung umschließen kann. Dieser weiter innen liegenden Fe­ derwindung wirkt dem Aufweiten damit ein weit größerer Wi­ derstand entgegen, so daß zwischen dieser weiter innen lie­ genden Federwindung und der sie umschließenden nächstinne­ ren Federwindung eine größere Reibkraft auftritt als zwischen äußerster und nächstinnerer Federwindung. Je nach Anzahl der Federwindungen kann damit die für das Aufweiten erforderliche Kraft gesteuert werden, wobei der tragende Anteil von der von außen nach innen zunehmenden Reibkraft zwischen den einzelnen Federwindungen gebildet wird. Der Energieüberschuß des Eintreibkolbens wird damit aufgrund der Reibung zwischen den einzelnen Federwindungen in Wärme umgewandelt.

Zweckmäßigerweise sind die übereinanderliegenden Federwin­ dungen von konzentrisch ineinander angeordneten Federringen gebildet, wobei es sich beispielsweise um geschlitzte Feder­ ringe handeln kann. Die Schlitze einander benachbarter Fe­ derringe sind zueinander bevorzugt winkelversetzt angeord­ net, beispielsweise versetzt um 180°. Die Steuerung der Kraft durch Wahl der übereinanderliegenden Federwindungen kann im Falle der Verwendung von Federringen in einfacher Weise durch Anzahl der zum Einsatz kommenden Federringe erfolgen.

Als Material für die Federringe, wie auch für das Reib- und Federelement insgesamt, eignet sich beispielsweise Stahl.

Der maßgebende Anteil an der Erzeugung der Reibung zwischen den einzelnen Federwindungen bildet die jeweilige aktive Fläche, welche durch den Grad der Umschlingung der in Be­ tracht kommenden Federwindungen gesteuert werden kann. Je größer dieser Umschlingungsgrad ist, desto größer ist die erzielbare Reibung und damit der in Wärme umwandelbare An­ teil an Energieüberschuß des Eintreibkolbens. Somit ist es aus der Sicht der dem Aufweiten der Segmente entgegenwirken­ den Kraft von Vorteil, wenn sich die Federringe im wesent­ lichen über den vollen Umfang des Fangteiles erstrecken.

Eine Steigerung hinsichtlich Umschlingungsgrad bildet ein Übersteigen des Fangteilumfanges mit einer - nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten - Spiralfeder, deren Windung die in radialer Richtung über­ einanderliegenden Federwindungen bilden. Auch bei einer solchen Spiralfeder tritt der Seilreibungseffekt im bereits erläuterten Sinne auf, wobei der Anteil der für die Reibung maßgebenden Fläche durch die Erstreckung der Windung ge­ steuert werden kann, welche sich vorzugsweise bis zum zwölffachen Umfang des Fangteiles erstrecken kann.

Zur Schaffung beispielsweise einer den Austausch des Fangtei­ les erleichternden Baueinheit ist das Reib- und Federelement mit Vorteil von einem Käfig umgeben. Dabei setzt sich diese Baueinheit beispielsweise aus der aus Segmenten bestehenden Hülse, dem Reib- und Federelement sowie dem Käfig zusammen.

Der Käfig kann beispielsweise als in radialer Richtung ela­ stisch aufweitbarer Ring ausgebildet sein. Ein solcher Ring unterstützt die Vorspannung der äußersten Federwindung, so daß die Reibung bereits zwischen der äußersten und der nächstinneren Federwindung ein derartiges Maß annimmt, daß ausreichend Kräfte aufgenommen werden können. Insbesondere kann mit einem solchen Ring dank der unterstützten Vorspan­ nung die Bauweise des Reib- und Federelementes so beeinflußt werden, daß schon mit wenig übereinanderliegenden Federwin­ dungen ausgekommen werden kann.

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

Fig. 1 ein Setzgerät in Gesamtansicht;

Fig. 2 einen Schnitt durch das Setzgerät nach Fig. 1, gemäß Schnittverlauf II-II, in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 2, gemäß Schnittverlauf III-III;

Fig. 4 einen Schnitt analog der Fig. 3 durch eine andere Geräteausbildung.

Das Setzgerät nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 1 mit einem seitlich abragenden Handgriff 2 auf. Zur Auslösung des Setzvorganges ist ein Trigger 3 vorgesehen. In Eintreib­ richtung ragt aus dem Gehäuse 1 eine Bolzenführung 4.

Das Setzgerät weist einen Eintreibkolben 5 mit einem Kopf 6 und einem Schaft 7 auf. Zwischen dem Kopf 6 und dem Schaft 7 ist ein Abschnitt 8 vorgesehen, der eine konische, sich in Eintreibrichtung verjüngende Außenkontur aufweist.

Mit dem Kopf 6 ist der Eintreibkolben 5 in einer rohrförmi­ gen Kolbenführung 11 verschiebbar gelagert. Der Eintreibkol­ ben 5 durchragt ein Fangteil 12 und die Bolzenführung 4.

Die Bolzenführung 4 ist mit einem Rohr 15 verschraubt, des­ sen der Eintreibrichtung abgewandtes Ende ein Bodenteil 15a trägt. Mit dem Rohr 15 ist ein die Kolbenführung 11 im eintreibrichtungsseitigen Endbereich übergreifender Halte­ ring 16 verschraubt.

Das Fangteil 12 besteht aus einer durch einzelne Segmente 17 gebildeten Hülse und einer diese umgebenden Ummantelung in Form eines Reib- und Federelementes 18 mit übereinanderlie­ genden Federwindungen. Das Reib- und Federelement 18 ist von einem Käfig in Form eines vorgespannten elastischen Ringes 21 umgeben. Den Ring 21 wiederum umschließt eine Schutzhül­ se 22. Die Segmente 17, das Reib- und Federelement 18, der Ring 21 und die Schutzhülse 22 sind axial unverschiebbar zwischen dem Bodenteil 15a und der Bolzenführung 4 gefaßt. Im Bodenteil 15a und in der Bolzenführung 4 sind ringförmige Ausweichnischen 15b beziehungsweise 4a vorgesehen, die bei Aufweitung des Federelementes 18 ein elastisches Ausweichen eines Teiles des Ringes 21 unter Beibehaltung des Volumens des Ringes 21 erlauben.

Wie die Fig. 3 verdeutlicht, bestehen die Federwindungen 19, aus geschlitzten, sich annähernd über den vollen Umfang des Fangteiles 12 erstreckenden Federringen 19, die konzentrisch übereinanderliegend angeordnet sind. Die Schlitze 19a ein­ ander benachbarter Federringe 19 sind zueinander um 180° winkelversetzt. Die Federringe 19 stehen unter Vorspannung, die sich einerseits durch Eigenfederung und zusätzlich durch die Federkraft des Ringes 21 ergibt.

Für den Setzvorgang wird der Eintreibkolben 5 durch Pulver­ kraft in Eintreibrichtung getrieben, um Befestigungselemente mit dem Schaft 7 in Aufnahmematerialien einzutreiben. Der Eintreibkolben 5 läuft dabei mit dem Abschnitt 8 in eine durch die Ringsegmente 17 gebildete korrespondierende ke­ gelige Bohrung 17b des Fangteiles 12 ein, wie dies die Fig. 2 zeigt. Bei Energieüberschuß wandert der Eintreibkolben 5 weiter, wodurch die Segmente 17 radial nach außen gegen das Reib- und Federelement 18 gelenkt werden. Das eintreibrich­ tungsseitige, über das Fangteil 12 dabei vortretende Ende des Abschnittes 8 kann in eine Ausnehmung 4b in der Bolzen­ führung 4 eintauchen.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich gegenüber jener nach den Fig. 2 und 3 durch die Art des Reib- und Federelementes. Die mit der Fig. 3 analogen Teile weisen des­ halb die dort verwendeten Bezugszeichen auf.

Das Reib- und Federelement 31 nach Fig. 4 ist als Spiralfe­ der ausgebildet, wobei die übereinanderliegenden Federwin­ dungen durch die sich über ein Mehrfaches des Umfanges des Fangteiles 12 erstreckende Windung 32 gebildet sind. Bei Energieüberschuß werden die Segmente 17 gegen die Kraft des Reib- und Federelementes 31 vom Eintreibkolben 5 radial nach außen verschoben.

Claims (9)

1. Setzgerät mit einem Eintreibkolben (5) und einem radial aufweitbaren, aus Segmenten (17) gebildeten Fangteil (12) für den Eintreibkolben (5), wobei das Fangteil (12) eine dem Aufweiten entgegenwirkende federnde Ummantelung aufweist und mit einer sich in Eintreib­ richtung kegelig verjüngenden Bohrung (17b) für einen entsprechenden konischen Abschnitt (8) des Eintreib­ kolbens (5) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung von einem gegen Reib- und Federkraft radial aufweitbaren Reib- und Federelement (18, 31) gebildet ist, das in radialer Richtung wenigstens zwei übereinanderliegende Federwindungen aufweist.

2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Federwindungen von konzentrisch ineinander angeordneten Federringen (19) gebildet sind.

3. Setzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federringe (19) geschlitzt sind.

4. Setzgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß bis zu zwölf konzentrisch ineinander angeord­ nete Federringe (19) vorgesehen sind.

5. Setzgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Federringe (19) sich im wesent­ lichen über den vollen Umfang des Fangteiles (12) er­ strecken.

6. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Federwindungen von der Windung (32) einer Spiralfeder (31) gebildet sind.

7. Setzgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Windung (32) sich bis über den zwölffachen Umfang des Fangteiles (12) erstreckt.

8. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Reib- und Federelement (18, 31) umfangsseitig von einem Käfig umgeben ist.

9. Setzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig als in radialer Richtung elastisch aufweit­ barer Ring (21) ausgebildet ist.