DE7408159U

DE7408159U - POWDER POWERED BOLT SETTING DEVICE

Info

Publication number: DE7408159U
Application number: DE7408159U
Authority: DE
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1974-03-08
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1976-07-22

Description

DR. BERG DIPL.-1 NG. STAPF DIPL.-ING. SCHWABS DR. DR. SANDMAIRDR. BERG DIPL.-1 NG. STAPF DIPL.-ING. SCHWABS DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE SV ONCHEN 80 · MAUERKIRCHEReTR.4«PATENTANWÄLTE SV ONCHEN 80 · MAUERKIRCHEReTR.4 «

Anwaltsakte 24 880 8. März 1974 Lawyer File 24 880 March 8, 1974

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAANHILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN

(Fürstentum Liechtenstein) Pulverkraftbetriebenes Bolzensetzgerät(Principality of Liechtenstein) Powder-powered fastening tool

Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Bolzensetzgerät bei dem die Verbrennungsgase auf einen in einem Kolbenführungsraum verschiebbaren Kolben wirken.The invention relates to a powder-powered bolt-firing device in which the combustion gases are directed into a piston guide space displaceable piston act.

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Bei pulverkraftbetriebenen Setzgeräten der genannten Art, welche sowohl mit hülsenlosen als auch mit Hülsen aufweisenden Kartuschen betrieben werden können, wird heute immer mehr dazu übergegangen, diese konstruktiv so auszulegen, dass damit eine hohe Setzfolge erreicht werden kann. Diese hohe Setzfolge wird insbesondere bei Geräten, die mit Kartuschenmagazinen oder Bolzen- und Kartuschenmagazinen versehen sind erreicht. Aber selbst* auch bei Geräten, bei denen sowohl Bolzen als auch Kartuschen einzeln zugeführt werden müssen, wird mit den heutigen konstruktiv ausgereiften Geräten eine hohe Setzfolge erzielt.In the case of powder-powered setting tools of the type mentioned, which have both sleeves and sleeves Cartridges can be operated, there is more and more going over today to design this constructively so that with it a high betting sequence can be achieved. This high setting sequence is particularly important for devices with cartridge magazines or Bolt and cartridge magazines are provided. But even * with devices that have both bolts and cartridges must be fed individually, a high setting sequence is achieved with today's structurally sophisticated devices.

Diese angestrebten hohen Setzfolgen dieser Geräte bringen aber insbesondere den Nachteil mit sich, dass sich solche Geräte äusserst stark erhitzen. Der Hitze am meisten ausgesetzt sind die Teile des Kartuschenlagers und die daran angrenzenden Teile des Kolbenführungsräumes. Von diesen Teilen aus wird die Wärme aber auch auf andere Geräteteile, so beispielsweise auf das' Griffstück und das Mantelrohr übertragen, sodass nach einer gewissen Anzahl Setzvorgängen das Gerät so heiss wird, dass es von der Bedienungsperson nicht mehr angefasst werden kann.However, this desired high setting sequence of these devices has the particular disadvantage that such devices heat extremely strongly. The parts of the cartridge chamber and the parts adjacent to it are most exposed to heat of the piston guide spaces. It is from these parts that the heat is generated but also to other parts of the device, such as the handle and the jacket tube, so that after a certain Number of setting processes the device becomes so hot that it can no longer be touched by the operator.

Nebst diesem erwähnten Nachteil wirkt sich die starke Erwärmung auch rein funktionsmässig negativ auf das Gerät aus, so können beispielsweise ineinander wirkende Teile durch die von der Erhitzung hervorgerufene Ausdehnung derartige Verformungen erhalten, dass die Funktionsweise wesentlich beeinträchtigt wird.In addition to this disadvantage mentioned, the strong warming also has a purely functional negative effect on the device, so can For example, parts that interact with one another receive such deformations due to the expansion caused by the heating, that the functionality is significantly impaired.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der nachteiligen Ueberhitzungserscheinungen bei pulverkraftbetriebenen Setzgeräten der eingangs genannten Art eine wirksame Einrichtung zur Abfuhr der durch die Zündung der Kartuschen entstehenden Wärme zu schaffen.The invention is therefore based on the object of avoiding the disadvantageous overheating phenomena in powder-powered Setting tools of the type mentioned at the beginning are an effective device for removing the resulting from the ignition of the cartridges To create warmth.

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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass im Kolbenführungsraum zwischen hinterster und vorderster Lage des Kolbens eine oder mehrere Abströmöffnungen zur Bildung eines den Kolbenführungsraum durchsetzenden Kühlstromes vorgesehen sind.According to the invention, the object is achieved in that in the piston guide space between the rearmost and foremost position of the piston one or more outflow openings to form a den Piston guide space penetrating cooling flow are provided.

Bei der erfindungsgemässen Lösung werden die durch die Zündung der Kartusche entstehenden Pulvergase in einer ersten Phase zur Inbetriebsetzung des auf die Befestigungselemente wirkenden Kolbens ausgenutzt und in einer zweiten Phase, wenn dem Kolben bereits seine Bewegungsenergie erteilt wurde, zur Erzeugung eines Kühlstromes im Kolbenführungsraum benutzt. Die zwischen vorderster und hinterster Lage des Kolbens angeordneten Abströmöffnungen sind massgebend für die Wirksamkeit des Kühlstromes, welcher die am meisten der Erwärmung ausgesetzten Teile des Gerätes durchsetzt.In the solution according to the invention, the ignition the powder gases produced by the cartridge in a first phase for putting the piston acting on the fastening elements into operation exploited and in a second phase, when the piston has already been given its kinetic energy, to generate a Cooling flow used in the piston guide space. The outflow openings arranged between the foremost and rearmost position of the piston are decisive for the effectiveness of the cooling flow, which is the part of the device that is most exposed to heating interspersed.

Eine bevorzugte Ausführungsform zur Bildung des den Kolbenführungsraum durchsetzenden Kühlstromes besteht in der Erzeugung eines Unterdruckes im Kolbenführungsraum. nachdem der Kolben diesen Raum freigegeben hat.A preferred embodiment for forming the piston guide space The penetrating cooling flow consists in the generation of a negative pressure in the piston guide space. after the piston has released this space.

Die Erzeugung dieses Unterdrucks kann gemäss einem VorschlaQ der Erfindung nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe erfolgen, d.h. dass die Abströmöffnung wasserstrahlpimpenartig mit einem Saugrohr verbunden ist, wobei das andere Ende des Saugrohres zwischen Abströmöffnung und vorderster Lage des Kolbens in den Kolbenführungsraum mündet.This negative pressure can be generated according to a proposal of the invention take place according to the principle of the water jet pump, i.e. that the discharge opening is like a water jet pimp with a Suction pipe is connected, the other end of the suction pipe between the discharge opening and the foremost position of the piston in the Piston guide space opens.

Bei dieser Lösung werden die Gase der gezündeten Kartusche nach Ingangsetzung des Kolbens in einen zweckmässigerweise vorgesehenen Speicherraum geleitet, aus welchem sie nachher, einen Ejektor durchsetzend, ins Freie strömen, wobei mittels dem Ejektor über das Saugrohr im Kolbenführungsraum ein Unterdruck erzeugt wird. Dadurch wird von aussen kalte Luft angesogen, welche den Kolbenführungsraum durchsetzt und mittels dem Ejektor ebenfallsWith this solution, the gases from the ignited cartridge are expediently provided after the piston has been started up Passed storage space, from which they subsequently, passing through an ejector, flow into the open, whereby by means of the ejector A negative pressure is generated via the suction pipe in the piston guide chamber. As a result, cold air is sucked in from the outside, which the Piston guide space penetrated and also by means of the ejector

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ins Freie geblasen wird. Um die Bildung des Unterdruckes nicht durch Zurückströmen der Gase vom Speicherraum in den Kolbenführungsraum zu behindern, ist zweckmässigerweise zwischen Kolbenführungsraum und Speicherraum ein Rückschlagventil angeordnet.is blown outdoors. Not about the formation of negative pressure to prevent the gases from flowing back from the storage space into the piston guide space is expediently between the piston guide space and storage space arranged a check valve.

Eine weitere Möglichkeit zur Schaffung eines Unterdruckes im Kolbenführungsraum besteht darin, die Abströmöffnung mit einem in an sich bekannter Weise zur Erzeugung von Unterdruck ausgebildeten ins Freie mündenden Auspuffrohr zu versehen. Ein derartiges Auspuffrohr, wie sie aus den Sachgebieten der Strömungsmaschinen bekannt sind, schafft ebenfalls im Kolbenführungsraum, nachdem dieser vom Kolben freigegeben ist, einen Unterdruck, sodass wiederum von aussen kalte Luft angesogen wird.Another possibility for creating a negative pressure in the piston guide space is to open the outflow opening with a to be provided in a manner known per se designed to generate negative pressure exhaust pipe opening into the open air. Such a thing Exhaust pipe, as they are known from the subject areas of flow machines, also creates in the piston guide space, after this has been released by the piston, a negative pressure so that cold air is drawn in from the outside.

Um eine Möglichkeit zu schaffen, welche dem Ansaugen der kalten Luft von aussen nicht zuviel Widerstand entgegensetzt ist vorzugsweise das Kartuschenlager als Einlassöffnung des Kühlstromes in den Kolbenführunasraum ausgebildet. Dies besteht insbesondere bei hülsenlosen Kartuschen keine besonderen Massnahmen, da diese Kartuschen völlig rückstandsfrei verbrennen und zwischen Kartuschenlager und Kolbenführungsraum in der Regel ohnehin Oeffnungen vorgesehen sind, welche nach Verbrennen der Kartuschen für das Ansaugen der kalten Luft ausreichen. Bei Verwendung von mit Hülsen versehenen Kartuschen, welche in einem Magazin gehaltert sind, braucht es ebenfalls keine besonderen Massnahmen. Da derartig magazinierte Kartuschen auch nach deren Zündung im Magazin gehaltert werden und das den Bolzenführungsraum und das Kartuschenlager enthaltene Laufteil durch die auftretenden Rückstor.skräfte automatisch etwas vom Magazin und damit von der darin enthaltenen Kartusche abgehoben wird, ergibt sich auch hier ohne besondere Massnahmen eine Oeffnung zum Ansaugen der Kaltluft in den Kolbenführungsraum. Bei der Verwendung von einzeln in dasIn order to create a possibility which does not offer too much resistance to the cold air being sucked in from the outside, it is preferable the cartridge bearing is designed as an inlet opening for the cooling flow into the piston guide space. This exists in particular No special measures are taken for caseless cartridges, as these cartridges burn completely without leaving any residue and between the cartridge storage and piston guide space are usually provided anyway, which after burning the cartridges for sucking in the cold air is sufficient. When using cartridges provided with sleeves, which are held in a magazine no special measures are required either. Since cartridges magazined in this way also after their ignition in the magazine are held and the barrel part contained the bolt guide space and the cartridge storage by the occurring Rückstor.kruppen something is automatically lifted from the magazine and thus from the cartridge contained therein, also results here without special measures an opening for drawing in cold air into the piston guide space. When using individually in the

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Kartuschenlager einzuführenden, Hülsen enthaltenden Kartuschen kann die kalte Luft beispielsweise durch separat angeordnete Rückschlagventile angesogen werden.Cartridges containing sleeves to be introduced into the cartridge store For example, the cold air can be drawn in through separately arranged non-return valves.

Um von der Aussenluft unabhängig zu sein, kann einem weiteren Vorschlag der Erfindung entsprechend die Abströmöffnung mit einem Wärmetauscher verbunden sein, der eine in den Kolbenführungsraum mündende Ausströmöffnung aufweist. Bei dieser Anordnung werden die von der Kartusche erzeugten Gase ausgenutzt, d.h. sie werden nach deren Kühlung wieder dem Kolbenführungsraum zugeleitet, wobei es vorteilhaft ist, diese in der Nähe des Kartuschenlagers, d.h. an jener Stelle, wo die grösste Erwärmung auftritt wieder dem Kolbenfühxungsraum zuzuführen.In order to be independent of the outside air, according to a further proposal of the invention, the outflow opening with a Be connected to the heat exchanger which has an outflow opening opening into the piston guide space. With this arrangement the gases generated by the cartridge are used, i.e. they are returned to the piston guide chamber after they have been cooled, It is advantageous to place them in the vicinity of the cartridge store, i.e. at the point where the greatest heating occurs again to be supplied to the piston guide chamber.

Um die gekühlten, wieder dem Kolbenführungsraum zugeführten. Gase abzuleiten, sind zweckmässigerweise im Bereich der vordersten Lage des Kolbens eine oder mehrere ins Freie mündende Gasaustritt söffnungen angeordnet.To the cooled, fed back to the piston guide chamber. Discharge gases are expediently in the area of the foremost Position of the piston one or more gas outlet openings opening into the open air.

Vorzugsweise weist die Abströmöffnung ein nur den Austritt der Verbrennungsgase aus dem Kolbenführungsraum erlaubendes Einwegventil auf, welches verhindert, dass ungekühlte Gase wieder in den Kolbenführungsraum zurückgeleitet werden. Um zu vermeiden, dass nicht bereits vor Ingangsetzung des Kolbens Gase in den Wärmetauscher abströmen können, ist mit Vorteil die Ausströmöffnung des Wärmetauschers mit einem nur den Eintritt der gekühlten Verbrennungsgase in den Kolbenführungsraum erlaubenden Einwegventil versehen.The outflow opening preferably has a one-way valve which only allows the combustion gases to exit the piston guide space and which prevents uncooled gases from being fed back into the piston guide space. In order to prevent gases from flowing out into the heat exchanger before the piston is started, the outflow opening of the heat exchanger is advantageously provided with a one-way valve that only allows the cooled combustion gases to enter the piston guide space.

Zweckmässigerweise ist zwischen Abströmöffnung und Wärmetauscher ein Speicherraum angeordnet, sodass die Gase zeitlich geringfügig verzögert in den Kolbenführungsraum erst dann wieder zurück- A storage space is expediently arranged between the outflow opening and the heat exchanger, so that the gases only then return to the piston guide space with a slight time delay.

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geblasen werden, wenn der Kolben den Kolbenfübrungsraum völlig freigegeben tiat.be blown when the piston tiat fully released the piston chamber.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigen:The invention is now intended to reproduce it, for example, on the basis of it Drawings are explained in more detail, namely show:

Fig. 1 einen Teil eines pulverkraftbetriebenen Setzgerätes im Schnitt mit schematisch dargestellter Einrichtung zur Erzeugung eines KühlstromesFig. 1 a part of a powder-powered setting tool in section with the schematically shown Device for generating a cooling flow

Fig. 2 einen Teil eines pulverkraftbetriebenen Setzgerätes im Schnitt mit schematisch dargestelltem Auspuffrohr2 shows a part of a powder-powered setting tool in section with the schematically illustrated Exhaust pipe

Fig. 3 einen Teil eines pulverkraftbetriebenen Setzgerätes im Schnitt mit schematisch dargestelltem Wärmeaustauscher3 shows a part of a powder-powered setting tool in section with the schematically illustrated Heat exchanger

Aus Fig. 1 ist ein Teil eines pulverkraftbetriebenen Setzgerätes mit einem im Schnitt dargestellten Kolbenführungsraum 1 ersichtlich. In der gezeichneten Stellung des Gerätes ist die in einem Kartuschenlager 2 gehalterte Kartusche 3 bereits gezündet worden, sodass sich der Kolben 4 in seiner vordersten Lage im Kolbenführungsraum 1 befindet.From Fig. 1, part of a powder-powered setting device with a piston guide space 1 shown in section can be seen. In the illustrated position of the device, the cartridge 3 held in a cartridge store 2 has already been ignited, so that the piston 4 is in its foremost position in the piston guide space 1.

Eine in der Nähe des Kartuschenlagers 2 angeordnete Abströmöffnung 5 mündet über ein Rückschlagventil 6 in einen Speicherraum 7. Der Speicherraum 7 ist mit einem Ejektor 8, welcher mit einem zum Kolbenführungsraum 1 führenden Saugrohr 9 versehen ist, verbunden. Der Ejektor 8 mündet über das Auslassrohr 10 ins Freie.An outflow opening arranged in the vicinity of the cartridge store 2 5 opens into a storage space 7 via a check valve 6. The storage space 7 is provided with an ejector 8, which with a suction pipe 9 leading to the piston guide chamber 1 is provided. The ejector 8 opens into the outlet pipe 10 Free.

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Fig. 2 zeigt einen Teil einer weiteren Ausführungsform zu einem pulverkraftbetriebenen Setzgerät, bei welchem ein Kolbenführungsraum 11 im Schnitt dargestellt ist. Eine im Kartuschenlager 12 angeordnete. Kartusche 13 ist wiederum bereits gezündet worden, sodass sich der Kolben 14 in vorderster Stellung im Kolbenführungsraum 11 befindet. Im Bereich der vordersten Lage des Kolbens 14 ist eine Abströmöffnung 15 angeordnet, welche mit einem ins Freie mündenden Auspuffrohr 16 verbunden ist. In diesem in an sich bekannter Weise ausgebildeten Auspuffrohr ±6 erzeugt die ausströmende Druckwelle der Gase eine Saugwelle, welche dazu benutzt wird, im Kolbenführungsraum 11 einen Unterdurck zu erzeugen. An das Auspuffrohr anschliessend kann je nach Bedarf ein in an sich bekannter Weise ausgebildeter Schalldämpfer angeordnet sein.Fig. 2 shows part of a further embodiment of a powder-powered setting device, in which a piston guide space 11 is shown in section. One arranged in the cartridge store 12. The cartridge 13 has already been ignited, so that the piston 14 is in the foremost position in the piston guide space 11. In the area of the foremost position of the piston 14, an outflow opening 15 is arranged, which is connected to an exhaust pipe 16 opening into the open air. In this exhaust pipe ± 6 , which is designed in a manner known per se, the outflowing pressure wave of the gases generates a suction wave which is used to generate an underpressure in the piston guide chamber 11. Adjacent to the exhaust pipe, a silencer designed in a manner known per se can be arranged as required.

Eine weitere mögliche Ausführungsform eines Setzgerätes ist aus Fig. 3 entnehmbar, v/elche wiederum einen im Schnitt dargestellten Bolzenführungsraci 21 zeigt. Auch bei dieser beispielhaft aufgezeigten Anordnung ist eine in einem Kartuschenlager 22 angeordnete Kartusche 23 bereits gezündet worden, sodass mittels der dadurch erzeugten Gase ein Kolben 24 im Kolbenführungsraum in seine vorderste Stellung getrieben worden ist.Another possible embodiment of a setting device is from Fig. 3 can be seen, which in turn is shown in section Bolt guide raci 21 shows. Also exemplary with this one The arrangement shown, a cartridge 23 arranged in a cartridge store 22 has already been ignited, so that by means of of the gases thus generated, a piston 24 in the piston guide space has been driven into its foremost position.

Vom Kolbenführungsraum 21 mündet eine Abströmöffnung 25 über ein Einwegventil 26 in einen Speicherraum 27. Der Speicherraum 27 ist mit einem Wärmetauscher 28 verbunden, welcher eine in der Nähe des Kartuschenlagers 22 in den Kolbenführungsraum 21 mündende Ausströmöffnung 29 aufweist. Die Ausströmöffnung 29 des Wärmetauschers 28 ist mit einem Einwegventil 30 versehen. Vom Kolbenführungsraum 21 mündet eine Gasaustrittsöffnung 31 ins Freie, sodass die im Wärmetauscher 28 gekühlten und wiederum dem Kolbenführungsraum 21 zugeleiteten Gase ins Freie abströmen können.An outflow opening 25 opens from the piston guide chamber 21 via a one-way valve 26 into a storage space 27. The storage space 27 is connected to a heat exchanger 28 which opens into the piston guide space 21 in the vicinity of the cartridge bearing 22 Has discharge opening 29. The outflow opening 29 of the heat exchanger 28 is provided with a one-way valve 30. From the Piston guide space 21 opens a gas outlet opening 31 into the open, so that the cooled in the heat exchanger 28 and in turn the Piston guide space 21 supplied gases can flow off into the open.

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Claims

n s pr loan

1. Powder-powered setting tool in which the combustion gases are slidably mounted in a piston guide space Pistons act, characterized in that "that in the piston guide space (1, 11, 21) between the rearmost and foremost Position of the piston (4, 14, 24) one or more outflow openings (5, 15, 25) to form the piston guide space (1, 11, 21) penetrating cooling flow are provided.

2. Device according to claim 1, characterized in that the discharge opening (5) is connected to a suction pipe (9) like a water jet pump, the other end of the suction pipe (9) between The outflow opening (5) and the foremost position of the piston (4) open into the piston guide space (1).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that between the outflow opening (5) and a water jet pump-like design A storage space (7) is arranged at the end of the suction pipe (9).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the outflow opening (5) is provided with a check valve (6).

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the discharge opening (15) with one which is designed in a manner known per se for generating negative pressure and which opens into the open air Exhaust pipe (16) is connected.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that that the cartridge bearing (2, 12) is provided as an inlet opening for the cooling flow into the piston guide space (1, 11).

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7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the discharge opening (25) is connected to a heat exchanger (28) which has an outflow opening opening into the piston guide space (21) (29) has,

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the outflow opening (29) of the heat exchanger (28) opens into the piston guide space (21) in the area of the cartridge storage (22).

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that • Align in the area of the foremost position of the piston (24). or a plurality of gas outlet openings (31) opening into the open air are.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that that the outflow opening (25) allows only the exit of the combustion gases from the piston guide space (21) Has one-way valve (26).

11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that that the outflow opening (29) of the heat exchanger (28) only allows the cooled combustion gases to enter the Has piston guide space (21) allowing one-way valve (30).

12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that that a storage space (27) is arranged between the outflow opening (25) and the heat exchanger (28).

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