DE7834484U1

DE7834484U1 - POWDER POWERED BOLT SETTING DEVICE

Info

Publication number: DE7834484U1
Application number: DE19787834484
Authority: DE
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1978-11-20
Filing date: 1978-11-20
Publication date: 1980-08-14

Description

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ynwaltsakte: 29Act of Attorney: 29

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN (Fürstentum Liechtenstein)HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN (Principality of Liechtenstein)

Powder-powered fastening tool

Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen wie Bolzen und Nägel in Beton, Gestein und dergleichen Aufnahmematerialien mit einem Gehäuse und einem darin angeordneten Lauf.The invention relates to a powder-powered setting device for Driving fasteners such as bolts and nails into concrete, rock and similar recording materials with a Housing and a barrel arranged therein.

Pulverkraftbetriebene Setzgeräte werden wegen ihrer kraftsparenden Arbeitsweise sowie wegen der Unabhängigkeit von Energieversorgung vor allem im Bauwesen in zunehmendem Masse eingesetzt. Für sichtbare Befestigungen in spröde Aufnahmematerialen wie Beton, Gestein und dergleichen konnte das Verfahren bisher bei gehobenen Ansprüchen nur bedingt eingesetzt werden, da bei Materialien höherer Festigkeit mit einer steigenden Anzahl von Ausfällen gerechnet werden muss. Diese äussern sich in Form von Aufwerfungen oder Ausplatzungen an der Oberfläche des Aufnahmematerials. Durch das Eindringen des Befestigungselementes ins Aufnahmematerial werden Druckspannungen im Aufnahmematerial erzeugt, welche an der Oberfläche zu den genannten Erscheinungen führen können.Powder-powered setting tools are because of their energy-saving Working method and because of the independence from energy supply are used to an increasing extent, especially in construction. For visible attachments in brittle recording materials such as Concrete, stone and the like could only be used to a limited extent in the case of high demands, since it was used for materials higher strength, an increasing number of failures must be expected. These are expressed in the form of Warping or flaking on the surface of the recording material. The penetration of the fastener into the Recording material, compressive stresses are generated in the recording material, which on the surface lead to the phenomena mentioned being able to lead.

Um diesem Mangel entgegenzuwirken, wurden bereits verschiedene Versuche unternommen. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, im Bereich der Eintreibstellen eine Abstützmasse auf die Oberfläche des Aufnahmematerials aufzusetzen. Eine solche Abstützmasse wird beim Anpressen des Gerätes durch die Anpresskraft angedrückt und wirkt zusätzlich durch ihre Massenträgheit Verformungen des Aufnahmematerials entgegen. Die Anpresskraft ist jedoch meist relativ gering und die Abstützmasse aus Gewichtsgründen des Setzgerätes begrenzt. Somit ist es trotzdem möglich, dass es bein Setzvorgang zu Ausplatzungen kommt.Various attempts have already been made to counteract this deficiency. For example, it has been suggested in the Place a supporting compound on the surface of the receiving material in the area of the drive-in points. Such a support mass is When the device is pressed down, it is pressed by the pressing force and its inertia also causes deformations of the Against the recording material. However, the contact pressure is usually relatively low and the support mass for weight reasons Setting tool limited. This means that it is still possible that spalling occurs during the setting process.

Um die vom Setzgerät ausgeübte Anpresskraft während des Eintreibvorganges zu erhöhen, wurde weiterhin bereits vorgeschlagen, einen Teil der Treibgase auf eine der Eintreibrichtung abgewandte Schulterfläche des Laufes wirken zu lassen. Durch den auf diese Schulterfläche wirkenden Gasdruck wird eine in Eintreibrichtung wirkende Kraftkomponente erzeugt. Dieser zusätzliche AnpressdruckAbout the contact pressure exerted by the setting tool during the driving process to increase, it has also already been proposed that part of the propellant gases be directed away from the driving direction Let the shoulder surface of the barrel work. As a result of the gas pressure acting on this shoulder surface, one becomes in the driving direction acting force component generated. This additional contact pressure

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wirkt jedoch nur kurz nach der Zündung der Treibladung und nimmmt dann danach sehr rasch wieder auf Null ab, bevor das Befestigungselement seine vorgesehene Eindringtiefe erreicht hat. Wenn das Befestigungselement seine vorgesehene Eindringtiefe erreicht, und die durch das verdrängte Material erzeugten Druckspannungen im Aufnahmematerial am grössten sind, ist praktisch keine Abstützwirkung mehr vorhanden. Diese Einrichtung ergibt somit bei spröden Aufnahmematerialien praktisch keine Verbesserung.acts only shortly after the ignition of the propellant charge and then decreases very quickly afterwards to zero before the fastening element has reached its intended penetration depth. When the fastener reaches its intended penetration depth, and the compressive stresses generated by the displaced material in the receiving material are greatest, there is practically no supporting effect more available. This device thus gives practically no improvement in the case of brittle recording materials.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei pulverkraftbetriebenen Setzgeräten eine Einrichtung zu schaffen, welche Ausplatzungen an der Oberfläche des Aufnahmematerials verhindert, die Zahl der Ausfälle reduziert und den erreichbaren Anzugswert erhöht.The invention is based on the object of powder-powered Setting tools to create a device which prevents spalling on the surface of the recording material that Number of failures reduced and the achievable tightening value increased.

Erfindungsgemäss wird dies durch eine Kombination folgender Merkmale erreicht:According to the invention, this is achieved through a combination of the following Features achieved:

a) Der Lauf ist gegenüber einem das Kartuschenlager enthaltenden Teil axial verschiebbar,a) The barrel is axially displaceable in relation to a part containing the cartridge bearing,

b) der Lauf weist in seinem rückwärtigen Bereich eine der Eintreibrichtung abgewandte, von den Verbrennungsgasen beaufschlagbare Schulterfläche auf,b) the barrel has in its rear area a direction facing away from the driving direction, from the combustion gases impactable shoulder surface on,

c) der Lauf weist im vorderen Bereich eine Auflageschulter zur axialen Abstützung einer auf das Aufnahmematerial aufsetzbaren Abstützmasse auf,c) the barrel has a support shoulder in the front area for the axial support of a support mass that can be placed on the receiving material,

d) zwischen der Auflageschulter des Laufes und der Abstützmasse ist ein elastisches Glied vorgesehen.d) between the support shoulder of the barrel and the supporting mass an elastic member is provided.

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Der Lauf wird somit durch die Verbrennungsgase in Eintreibrichtung gegen das Aufnahmematerial gedrückt. Im Gegensatz zu der bekannten Einrichtung ist der Lauf nicht direkt, sondern über eine Abstützmasse unter Zwischenschaltung eines elastischen Gliedes auf dem Aufnahmematerial abgestützt. Der durch die Verbrennungsgase auf den Lauf wirkende Impuls wirkt somit zunächst auf das elastische Glied. Dieses wird dadurch elastisch verformt und gibt den Impuls zeitlich verzögert an die Abstützmasse weiter. Durch die Auslegung der Massenverhaltnisse von Lauf und Abstützmasse sowie der Federcharakteristik des elastischen Gliedes kann diese zeitliche Verzögerung so festgelegt werden, dass die maximale Abstützwirkung zum Zeitpunkt des Auftretens der grössten Spannungen im Material auftritt.The run is thus through the combustion gases in the driving direction pressed against the recording material. In contrast to the well-known device, the run is not direct, but over a support mass is supported on the receiving material with the interposition of an elastic member. The one through the Combustion gases acting on the barrel thus initially acts on the elastic member. This makes it elastic deforms and transmits the impulse to the support mass with a time delay. By interpreting the mass ratios of Lauf and support mass as well as the spring characteristics of the elastic member, this time delay can be determined so that the maximum support effect occurs when the greatest stresses occur in the material.

Um rings um die Eindringstelle des Befestigungselementes ins Aufnahmematerial eine gleichmässige Abstützwirkung zu erzielen, ist es zweckmässig, dass die Abstützmasse den Lauf konzentrisch umgibt. Da die Druckspannungen von der Eindringstelle her radial in allen Richtungen etwa gleichmässig abnehmen, kann die Auflagefläche der Abstützmasse beispielsweise kreisförmig ausgebildet werden.Around the penetration point of the fastener ins In order to achieve a uniform support effect, it is advisable that the support mass runs concentrically surrounds. Since the compressive stresses from the point of penetration decrease approximately evenly in all directions, the contact surface can the support mass are, for example, circular.

Die durch den Druck der Verbrennungsgase auf den Lauf wirkenden Kräfte sind sehr gross. Um nun eine möglichst günstige Uebertragung dieser Kräfte auf die Abstützmasse zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, dass das elastische Glied hülsenförmig ausgebildet ist. Ein hülsenförmig ausgebildetes, elastisches Glied ermöglicht ausserdem die Speicherung grosser Kräfte auf kleinem Raum. Als elastisches Glied kann beispielsweise eine wendelförmige Druckfeder verwendet werden. Da diese jedoch schlagartigen Kräften ausgesetzt ist, besteht eine grosse Bruchgefahr infolge von Materialermüdung.The forces acting on the barrel due to the pressure of the combustion gases are very great. In order to get the cheapest possible transfer To enable these forces on the support mass, it is advantageous that the elastic member is sleeve-shaped is. A sleeve-shaped, elastic member also enables the storage of large forces in a small space. as The elastic member can, for example, be a helical compression spring be used. However, since this is exposed to sudden forces, there is a great risk of breakage as a result of Material fatigue.

In der Praxis hat es sich daher als zweckmässig erwiesen, wenn das elastische Glied aus einem kompressiblen Kunststoff besteht. Kunststoffe weisen im allgemeinen weniger Ermüdungserscheinungen auf als Metalle. Ausserdem besitzen Kunststoffe in der Regel eine hohe Eigendämpfung, sodass Nachschwingungen weitgehend \rermieden werden. Unter den bekannten Kunststoffen hat sich dabei ein unter dem Namen "Adiprene" im Handel befindlicher, synthetischer Gummi besonders bewährt.In practice it has therefore proven to be useful if the elastic member consists of a compressible plastic. Plastics generally show less signs of fatigue on than metals. In addition, plastics usually have a high level of self-damping so that post-oscillations are largely avoided will. Among the known plastics there is a synthetic rubber commercially available under the name "Adiprene" particularly proven.

Die Erfindung soll nachstehend anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden. Diese zeigt ein erfindungsgemässes Setzgerät, teilweise geschnitten dargestellt.The invention is to be explained in more detail below with reference to a drawing showing it as an example. This shows a setting tool according to the invention, shown partially in section.

Das erfindungsgemässe Setzgerät weist ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Gehäuse auf. Dieses besteht aus einem Vorderteil la und einem damit schwenkbar verbundenen Hinterteil Ib. Seitlich am Hinterteil Ib ist ein Handgriff 2 angeordnet. Der Handgriff 2 weist einen Abzug 3 zur Auslösung eines Zündstifts 4 mit Hilfe eines an sich bekannten, nicht dargestellten Zündmechanismus'.auf. Das Schwenken des Vorderteils la gegenüber dem Hinterteil Ib erfolgt um eine quer zur Gerätelängsrichtung verlaufende Achse 5. Im Gehäusevorderteil la sind ein das Kartuschenlager enthaltendes Teil 6, in welches eine Kartusche 7 eingesetzt ist sowie ein insgesamt mit 8 bezeichneter Lauf angeordnet. Der Lauf 8 ist gegenüber dem das Kartuschenlager enthaltende Teil 6 axial verschiebbar. In seinem rückwärtigen Bereich weist der Lauf 8 eine der Eintreibrichtung abgewandte, von den Verbrennungsgasen beaufschlagbare Schulterfläche 8a auf. Durch den Druck der auf die Schulterflache 8a wirkenden Verbrennungsgase wird während des Eintreibvorganges eine in Eintreibrichtung auf den Lauf 8 wirkende Kraftkomponente erzeugt. Im Lauf 8 ist ein ebenfalls vonThe setting tool according to the invention has a designated 1 overall Housing on. This consists of a front part la and a rear part Ib pivotably connected to it. Laterally on A handle 2 is arranged at the rear Ib. The handle 2 has a trigger 3 for triggering a firing pin 4 with the aid a known ignition mechanism (not shown). The pivoting of the front part 1 a relative to the rear part 1 b takes place about an axis 5 running transversely to the longitudinal direction of the device. In the front housing part la are the cartridge bearing containing part 6, in which a cartridge 7 is inserted and a a total of 8 designated barrel arranged. The barrel 8 is axially displaceable with respect to the part 6 containing the cartridge bearing. In its rear region, the barrel 8 has a direction facing away from the driving direction and can be acted upon by the combustion gases Shoulder surface 8a. Due to the pressure of the combustion gases acting on the shoulder surface 8a, during the Driving process generates a force component acting on the barrel 8 in the driving direction. In run 8 there is also one of

den Verbrennungsgasen beaufschlagbarer Treibkolben 9 geführt. Durch den Druck der Verbrennungsgase wird der Treibkolben 9 in Eintreibrichtung beschleunigt und treibt einen ebenfalls im Lauf 8 geführten Bolzen 10 ins Aufnahmematerial 11 ein. Der Lauf 8 wird in seinem vorderen Bereich von einer Abstützmasse 12 umgeben. Die Abstützmasse 12 ist ebenfalls axial verschiebbar und wird durch einen Anschlag 13 gegen Herausfallen gesichert. An ihrer vorderen Stirnseite ist die Abstützmasse 12 mit einer elastischen Auflageplatte 14 versehen, welche auch bei leichter Schiefstellung des Setzgerätes oder unregelmässiger Oberfläche des Aufnahmematerials 11 eine gute Auflage des Setzgerätes an der Oberfläche des Aufnahmematerials 11 ermöglicht. Der Lauf 8 weist eine Auflageschulter 8b zur axialen Abstützung der Abstützmasse 12 auf. Zwischen der Auflageschulter 8b des Laufes 8 und der Abstützmasse 12 ist ein elastisches Glied 15 angeordnet. Das elastische Glied 15 speichert die von den auf die Schulterfläche 8a wirkenden Verbrennungsgase stammende Energie und gibt diese zeitlich verzögert an die Abstützmasse 12 weiter. Durch die Federcharakteristik des elastischen Gliedes 15 lässt sich diese zeitliche Verzögerung innerhalb bestimmter Grenzen verändern, sodass die Abstützwirkung der Abstützmasse 12 während der Eindringphase ihren maximalen Wert erreicht. Das elastische Glied ist hülsenförrnig ausgebildet und umgibt den Lauf 8 über seinen gesamten Umfang. Um die bei Metallen bekannten Ermüdungserscheinungen zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn das elastische Glied 15 aus einem kompressiblen Kunststoff besteht. Dabei kann beispielsweise der sich unter dem Namen "Adiprene" im Handel befindliche, synthetische Gummi verwendet werden.the combustion gases can be acted upon by propulsion piston 9. The pressure of the combustion gases accelerates the drive piston 9 in the driving direction and also drives you in the course 8 guided bolt 10 into the receiving material 11. The barrel 8 is surrounded by a supporting mass 12 in its front area. The support mass 12 is also axially displaceable and is secured against falling out by a stop 13. At Its front end face, the support mass 12 is provided with an elastic support plate 14, which also with lighter Inclination of the setting tool or irregular surface of the receiving material 11 a good support of the setting tool on the Surface of the recording material 11 allows. The barrel 8 has a support shoulder 8b for the axial support of the support mass 12 on. An elastic member 15 is arranged between the support shoulder 8b of the barrel 8 and the supporting mass 12. That elastic member 15 stores the energy originating from the combustion gases acting on the shoulder surface 8a and releases it further to the supporting mass 12 with a time delay. Due to the spring characteristics of the elastic member 15, this can Change the time delay within certain limits, so that the supporting effect of the supporting mass 12 during the penetration phase reached their maximum value. The elastic member is sleeve-shaped and surrounds the barrel 8 over his entire scope. In order to prevent the signs of fatigue known with metals, it is advantageous if the elastic Member 15 consists of a compressible plastic. For example, it can be sold under the name "Adiprene" synthetic rubbers are used.

Claims

1. Powder-powered setting tool for driving in fastening elements like bolts and nails in concrete, rock and the like recording materials, with a housing and a barrel arranged in it, characterized by a combination of the following features:

a) The barrel (8) is axially displaceable with respect to a part (6) containing the cartridge bearing,

b) the rear area of the barrel (8) has a shoulder surface (8a) which faces away from the driving direction and can be acted upon by the combustion gases,

c) the barrel (8) has in the front area a support shoulder (8b) for the axial support of a Receiving material (11) support mass (12) that can be attached,

d) between the support shoulder (8b) of the barrel (8) and the support mass (12) is provided with an elastic member (15).

2. Setting tool according to claim 1, characterized in that the supporting mass (12) surrounds the barrel (8) concentrically.

3. Setting tool according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic member (15) is sleeve-shaped.

4. Setting tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the elastic member (15) consists of a compressible plastic.