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Die
Erfindung betrifft ein Setzgerät
mit Treibkolben nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Beim
Schuss wird das Ausgleichsgewicht gegen die Wirkung des Kugelmechanismus,
die schwächer
als die der Sprengladung ist, in dem Zylinder nach vorne gezogen.
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Unter
der Wirkung von Mitteln zur Aufwärtsbewegung
des Ausgleichsgewichts, insbesondere elastische Rückstellmittel,
Verbrennungsgas oder eine Rückstellklinke
des Ausgleichsgewichts, die das Ausgleichsgewicht hält, wenn
das Gerät
durch Vorziehen des Zylinders geöffnet
wird, wird das Ausgleichsgewicht in dem Kolben relativ zurückgefahren.
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Beim
Wiederverschließen
des Geräts
wird der Zylinder nach hinten verschoben und zieht das Ausgleichsgewicht
mit sich, welches unter der Wirkung der Bremskugeln immer in seiner
Position bezüglich
des Zylinders bleibt.
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In
herkömmlichen
Bremskugelmechanismen üben
die Kugeln ihre Wirkung auf das Ausgleichsgewicht aufgrund einer
konstanten radialen Federkraft aus, so dass die Haltekraft der Kugeln,
die es zu überwinden
gilt, wenn das Ausgleichsgewicht in dem Zylinder zurückgefahren
wird, dieselbe ist wie die, die die Kugeln beim Schuss auf das Ausgleichsgewicht ausüben.
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Es
sind bereits Geräte
mit einem Mechanismus zur Überwindung
dieses Nachteils vorgeschlagen worden, beispielsweise wie in der
amerikanischen Patentanmeldung Nr.
4,941,391 beschrieben. In diesem Gerät üben die Kugeln bei der relativen Verschiebung
des Ausgleichsgewichts nach hinten dagegen keine radiale Wirkung
mehr auf das Ausgleichsgewischt aus, auch wenn dieses Ausgleichsgewicht
nicht vollkommen in die Schussposition ansteigen kann.
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Aus
dem Dokument
DE 201 00 837 ist
ein weiteres Gerät
der oben genannten Art bekannt, bei dem der Bremsmechanismus keilartige
Schalen umfasst, die zum Anpassen der Radialwirkung der Kugeln in
Abhängigkeit
der Relativbewegung des Zylinders und des Ausgleichsgewichts zwischen
einer Maximalkraft, wenn das Ausgleichsgewicht sich in dem Kolben
nach vorne bewegt, und einer Minimalkraft, die ungleich Null ist,
wenn das Ausgleichsgewicht zurückfährt, angeordnet
sind.
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In
dem Gerät
aus dem Stand der Technik wird die Bremswirkung der keilartigen
Schalen jedoch in Abhängigkeit
einer einzigen Bewegung des Ausgleichsgewichts angepasst. Außerdem sind
die Bremsschalen gegen Kautschukelemente angebracht, wodurch ihre
Radialwirkung verringert wird.
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Die
vorliegende Anmeldung schlägt
einen wirksameren Mechanismus zum Halten des Ausgleichsgewichts
vor, dessen Wirkung während
der Bewegung des Ausgleichsgewichts besser dosiert ist.
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Die
Erfindung betrifft daher ein Setzgerät mit Treibkolben, durch den
unter Einwerkung von Antriebsgas einer Sprengladung ein Befestigungselement
durch ein Ausgleichsgewichts in ein Stützmaterial gezogen wird, wobei
das Ausgleichsgewicht zwischen einer Schussposition und einer Befestigungsposition
beweglich in einem Zylinder angebracht ist, wobei das Gerät eine Pufferführung, in
der ein Kugelmechanismus zum Bremsen des Ausgleichsgewichts angebracht
ist, welcher eine Radialwirkung auf das Ausgleichsgewicht ausübt und Mittel
umfasst, um die Radialwirkung der Kugeln in Abhängigkeit von der Relativbewegung
des Zylinders und des Ausgleichsgewichts zwischen einer Maximalkraft,
wenn sich das Ausgleichsgewicht in dem Zylinder nach vorne bewegt,
und einer Minimalkraft, die ungleich Null ist, wenn das Ausgleichsgewicht
zurückfährt, anzupassen,
wobei das Gerät
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kugeln in der Radialrichtung
durch Arme eines Hebels zum Spannen und Anpassen der Radialwirkung
der Kugeln beschränkt
sind, welche unter der Einwirkung der auf den Armen rollenden Kugeln an
der Pufferführung
angebracht sind.
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Vorzugsweise
sind die Arme des Hebels auch so angeordnet, dass sie bei ihrer
Bewegung nach vorne auf die Kugeln eine axiale Rückstellkraft nach hinten ausüben.
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Vorzugsweise
sind die Kugeln ferner so angeordnet, dass sie auf den Armen zwischen
Haltestiften an den Enden der Arme rollen, welche den Schwenkgelenken
der Arme des Hebels gegenüberliegen,
wobei sich zwischen den Schwenkgelenken und den Haltestiften der
Arme ein Radialrand des Anschlags der Pufferführung erstreckt.
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Vorteilhafterweise
ist jeder Arm des Hebels gegen die Wirkung eines elastischen Rings
schwenkbar angebracht.
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Vorteilhafterweise
nimmt ferner die radiale Dicke jedes Arms des Hebels nach hinten
ab.
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Wenn
sich das Ausgleichsgewicht nach vorne bewegt, nimmt der zwischen
den angelenkten Hebeln gebildete Winkel dank der Erfindung zu und
die Bremswirkung nimmt mit diesem Winkel zu, auch wenn diese Wirkung
nicht allein von der Bewegung des Ausgleichsgewichts, sondern auch
von dem Winkel zwischen den Armen des Hebels abhängt.
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Wenn
das Ausgleichsgewicht unter der Wirkung der Rückstellmittel sich in dem Zylinder
nach hinten zurückgeführt wird, üben die
Kugeln weiter eine Kraft auf das Ausgleichsgewicht aus. Beim Öffnen des
Geräts
läuft das
Ausgleichsgewicht keine Gefahr, in eine Relativbewegung in einer
ungünstigen
Richtung gebracht zu werden. Es wird gewährleistet, dass das Ausgleichsgewicht
in dem Zylinder in Position bleibt. Die Kugeln sind Bremskugeln
und Kugeln zum Halten einer Position im Zylinder. Nach der Verschiebung
des Zylinders nach hinten und wenn sich das Ausgleichsgewicht in
dem Zylinder wieder nach vorne bewegt, bewegen sich die Kugeln außerdem auf
den Armen nach vorne und werden durch die Form der Arme wieder nach
hinten angetrieben, wobei sie das Ausgleichsgewicht mit sich ziehen,
welches wieder eine günstige
Schussposition einnimmt.
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Die
Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Geräts unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen besser verständlich,
in denen:
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1 eine
Teilschnittansicht der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts zeigt;
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2 eine
Schnittansicht des Kugelmechanismus zum Halten des Ausgleichsgewichts
des Geräts
aus 1, wenn sich das Ausgleichsgewicht in der Befestigungsposition
befindet, zeigt;
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3 eine
Schnittansicht entlang der Achse III-III' aus 1 zeigt;
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4 eine
auseinandergezogene Ansicht des Kugelmechanismus zum Halten des
Ausgleichsgewichts des Geräts
aus 1 zeigt.
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Die
folgende Beschreibung erfolgt unter Bezug auf ein Setzgerät, in dem
eine Pufferführung
gegenüber
dem Zylinder angebracht ist. Es ist nicht die Absicht der Anmelder,
sich auf diese Art des Geräts zu
beschränken,
und die Erfindung kann auf jede Geräteart angewendet werden, die
Kugeln zum Bremsen des Ausgleichsgewichts verwendet, insbesondere
Geräte,
in denen die Pufferführung über eine
Feder mit dem Zylinder verbunden ist und bezüglich des Zylinders beweglich
ist.
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Unter
Bezug auf 1 umfasst das Setzgerät ein Ausgleichsgewicht 2,
welches beweglich in einem Zylinder 3 und einer Pufferführung 5 angeordnet ist,
und sich entlang einer Achse 20 erstreckt. Genauer ausgedrückt, umfasst
das Ausgleichsgewicht 2 einen Kopf 2'' des Ausgleichsgewichts und einen Schaft 2 des
Ausgleichsgewichts. Der Schaft 2' ist in der Pufferführung 5 beweglich,
in der eine zylindrische Ausbohrung 5' entlang der Achse 20 und
mit einem Durchmesser vorgesehen ist, der im Wesentlichen gleich
dem Durchmesser des Schafts 2' des Ausgleichsgewichts ist, um
ihn entlang der Achse 20 zu führen. Der Kopf 2' des Ausgleichsgewichts
ist in dem Zylinder 3 beweglich, in dem eine zylindrische Ausbohrung 3' entlang der
Achse 20 und mit einem Durchmesser vorgesehen ist, der
im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Kopfs 2' des Ausgleichsgewichts
ist, um ihn entlang der Achse 20 zu führen. Das Ausgleichsgewicht 2 ist
zwischen einer Schussposition, in der sich die Rückseite des Kopfs des Ausgleichsgewichts
nahe einer Oberfläche 10' des Zylinders
befindet, welche rechtwinklig zur Achse 20 verläuft, gemäß der Einstellung
der Leistung, so dass eine Brennkammer 4 verschlossen wird,
und einer Befestigungsposition beweglich, in der der Kopf 2'' des Ausgleichsgewichts sich in
dem Zylinder nach vorne in eine Position bewegt hat, in der er mehr
auf einer Rückseite 10 eines
Dämpfers
anliegt.
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In
Bezug auf 2 umfasst der Kugelmechanismus 6 zum
Halten des Ausgleichsgewichts 2 hier zwei Kugeln 6,
zwei Arme des Spannhebels 7 und einen elastischen Ring 8,
der hier aus Metall ist. Unter Bezug auf 4 besteht
der Ring 8 aus einem Reifen, der geschlitzt ist, um das
Anbringen des Mechanismus und die erforderliche Elastizität zu ermöglichen.
Jeder Arm 7 erstreckt sich entlang der Achse 20 und
umfasst ein Schwenkgelenk 72 zwischen einem Absatz 74,
der an einer Ausnehmung der Pufferführung 5 anliegt, und
einen Unterarm, der hier parallelepipedisch 75 ist und
zwischen der Pufferführung 5 und
dem Gelenk 8 eingeschlossen wird. Jeder Arm verlängert sich
hinter dem Unterarm 75 um einen Oberarm 76, der
eine äußere Schulter 77 mit
dem Unterarm 75 zur Aufnahme des Gelenks 8 freilässt, und
von dem die Innenfläche 73 nach
hinten ausgestellt ist. Der Oberarm 76 endet in einem Haltestift 71, der
im Wesentlichen rechtwinklig zur Achse 20 verläuft und
dazu bestimmt ist, die Kugel 6 auf dem Ausgleichsgewicht 2 zu
halten.
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Unter
Bezugnahme auf 3 sind die Arme 7 beidseits
des Ausgleichsgewichts 2 und gegenüber der Achse 20 des
Ausgleichsgewichts 2 angeordnet. Jede Kugel 6 ist
zwischen dem Ausgleichsgewicht 2 und einem zugeordneten
Arm 7 eingeklemmt.
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Jede
Innenfläche
der Arme 73, die sich in Kontakt mit der Kugel 6 befindet,
ist hier ein Abschnitt eines zur Achse 20 des Ausgleichsgewichts 2 geneigten
Zylinders. Anders ausgedrückt,
hat die Kontaktfläche 73 zwischen
jedem Arm 7 und seiner zugeordneten Kugel 6 die
Form einer Kehle. Außerdem verringert
sich die radiale Dicke jedes Oberarms 76 nach hinten.
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Unter
Bezug auf 2 und 4 ist jede Kugel 6 so
angeordnet, dass sie auf ihrem Hebelarm 7 zwischen dem
Haltestift 71 am Ende des Arms 7, der dem Schwenkgelenk 72 gegenüberliegt,
und einem Radialrand des Anschlags 11 der Pufferführung 5,
der sich zwischen dem Schwenkgelenk 72 und dem Haltestift 71 des
Arms 7 erstreckt, rollt. Jeder Arm 7 ist gegen
die Wirkung des Gelenks 8 und unter der Wirkung der zugeordneten,
sich nach vorne bewegenden Kugel 6, schwenkend angebracht.
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Die
Wirkung des Kugelmechanismus 6 zum Bremsen und Halten des
Ausgleichsgewichts während
verschiedener Anwendungsphasen des Setzgeräts wird nun beschrieben.
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Das
Ausgleichsgewicht 2 befindet sich anfangs in Schussposition,
das heißt
hinten im Zylinder 5 im Anschlag gegen die Oberfläche 10,
wodurch die Brennkammer 4 verschlossen wird. Das Setzgerät wird in
Anlage auf das Stützelement,
in das man einen Puffer einbringen will, gebracht, und aus Sicherheitsgründen ist
ein Schuss erst dann möglich,
wenn diese Anlage erfolgt ist. Die Wirkung auf den Abzug bewirkt
die Sprengung der Antriebsladung und den Abzug des Antriebsgases
in die Brennkammer 4.
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Der
Antrieb des Augleichsgewichts 2 nach vorne in dem Zylinder 3 erfolgt
gegen die Wirkung der Kugeln 6. Wenn sich das Ausgleichsgewicht 2 nach vorne
bewegt, rollen die Kugeln 6 durch Reibung auf dem Ausgleichsgewicht 2,
das sie nach vorne zeiht und die angelenkten Arme 7 schwenken
auf der Pufferführung 5,
um sich an ihren Haltestiften 71 voneinander zu entfernen.
Die durch die Arme 7 auf die Kugeln 6 und somit
durch die Kugeln 6 auf das Ausgleichsgewicht 2 durch
die Erhöhung
des zwischen den Armen 7 gebildeten Winkels ausgeübte Radialkraft
erhöht
sich, wenn die Kugeln 6 sich auf den Armen 7 nach
vorne bewegen und somit beim Übergang
des Ausgleichsgewichts 2 von der Schussposition in seine
Befestigungsposition. Aufgrund der großen Kraft, die durch das Antriebsgas
bereitgestellt wird, kann sich das Ausgleichsgewicht jedoch gegen die
Wirkung der Bremskugeln 6 nach vorne bewegen. Die Kugeln 6 befindet
sich somit im Anschlag auf der Anschlagoberfläche 11 der Pufferführung, wie in 2 zu
sehen. Durch die Öffnung
der Arme 7 wird die Bremswirkung besser dosiert und wird
dann entlang des Ausgleichsgewichts ausgeübt, wenn es nötig ist.
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Wenn
sich das Ausgleichsgewicht 2 in der Befestigungsposition
befindet, wird das Gerät
geöffnet,
um den Zylinder 3 nach vorne zu ziehen, um auf die Brennkammer
zuzugreifen und dort eine Sprengladung zu platzieren. Dadurch wird
das Ausgleichsgewicht 2 unter der Wirkung von Rückstellmitteln,
die dem Fachmann wohlbekannt sind und daher weder in den Zeichnungen
gezeigt, noch hier beschrieben werden, relativ zu dem Zylinder 3 zurückgestellt.
Die Kugeln 6 befinden sich schnell wieder im Anschlag an
den Haltestiften 71 der Arme 7; die durch die
Kugeln 6 auf das Ausgleichsgewicht 2 ausgeübte Kraft ist
somit schwach, aber nicht Null. Es ist somit möglich, den Zylinder 3 ohne
große
Mühe nach
vorne zu ziehen, wobei gleichzeitig verhindert wird, dass das Ausgleichsgewicht 2 in
eine Relativbewegung in einer ungünstigen Richtung gebracht wird.
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Das
Gerät wird
dann verschlossen, das heißt,
wenn der Zylinder 3 nach hinten gezogen ist. Unter der
Wirkung der Kugeln 6 zum Halten des Ausgleichsgewichts 2 wird
das Ausgleichsgewicht mit dem Zylinder 3 gezogen.
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Das
Ausgleichsgewicht 2 und der Zylinder 3 befinden
sich somit wieder in der Schussposition. Es ist jedoch auch eine
Bewegung des Ausgleichsgewichts 2 relativ zu dem Zylinder
nach vorne vorstellbar, beispielsweise durch Rückprall. Eine Vorwärtsbewegung
des Ausgleichsgewichts 2 relativ zum Zylinder 3 ruft
jedoch eine Vorwärtsbewegung
der Kugeln 6 auf den Armen 7 hervor. Aufgrund
des Zusammenwirkens des elastischen Rings 8 und der Arme 7 wie
auch durch die Ausstellung der Arme 7 ruft diese Vorwärtsbewegung
der Kugeln 6 sofort einen Druck auf die Arme 7 hervor,
die durch die Elastizität
der Kugeln 6 nach hinten gegen die Haltestifte 71 getrieben
werden, wobei die letzteren das Ausgleichsgewicht 2 bei
ihrem Rückweg
mitnehmen, welches sich dann in einer günstigen Position befindet.
Eine Vorwärtsbewegung
des Ausgleichsgewichts 2 ruft somit von Seiten der Arme 7 im
Zusammenwirken mit dem Ausgleichsgewicht 2 eine axiale
Rückstellkraft
hervor, die die Kugeln 6 und mit ihnen das Ausgleichsgewicht 2 nach
hinten treibt. Das Ausgleichsgewicht wird somit schließlicht gut
in der Schussposition gehalten.