EP0346275B1 - Powder-actuated fastening tool - Google Patents

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EP0346275B1
EP0346275B1 EP89810360A EP89810360A EP0346275B1 EP 0346275 B1 EP0346275 B1 EP 0346275B1 EP 89810360 A EP89810360 A EP 89810360A EP 89810360 A EP89810360 A EP 89810360A EP 0346275 B1 EP0346275 B1 EP 0346275B1
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EP
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piston
spring
drive
recess
brake ball
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Gerhard Ehmig
Peter Jochum
Erich Maurer
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Hilti AG
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Hilti AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
    • B25C1/10Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge
    • B25C1/14Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge acting on an intermediate plunger or anvil

Description

  • Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einer Kolbenführung und einem darin verschiebbaren Treibkolben, wobei in der Kolbenführung eine zum Treibkolben hin radial offene Ausnehmung mit am Treibkolben anliegender Bremskugel und Feder für die Bremskugel vorgesehen ist. The invention relates to a powder charge operated setting tool with a piston guide and a displaceable therein drive piston, wherein a piston for blowing out radially open recess is provided with a fitted on the drive piston the brake ball and spring for the brake ball in the piston guide.
  • Bei bekannten pulverkraftbetriebenen Setzgeräten wird die Pulverkraft über einen Treibkolben auf ein zu setzendes Befestigungselement übertragen. In known powder actuated setting tools, the powder power is transmitted via a drive piston on one to releasing fastener. Der in einer Kolbenführung gelagerte Treibkolben wird dabei von der Pulverkraft aus einer Zündbereitschaftsstellung in Eintreibrichtung nach vorne verschoben. The mounted in a piston guide driving piston is displaced by the powder from a power Zündbereitschaftsstellung in the driving forward. Nach erfolgtem Setzvorgang muss der Treibkolben wieder in Zündbereitschaftsstellung zurückverschoben werden. After the setting operation of the driving piston has to be moved back to Zündbereitschaftsstellung again. Durch Haltemittel wird gewährleistet, dass der Treibkolben die Zündbereitschaftsstellung beibehält, bis deren Haltekraft von der Pulverkraft überschritten wird. By holding means ensures that the drive piston retains the Zündbereitschaftsstellung until the retaining force is exceeded by the force powder.
  • Aus der DE-PS 1058950 ist ein Setzgerät bekannt, das ein Haltemittel in Form einer federbelasteten Bremskugel aufweist, die stets gegen einen Schaft des Treibkolbens gedrückt wird. From DE-PS 1058950 a setting device is known which comprises a retaining means in the form of a spring-loaded brake ball, which is always pressed against a shaft of the driving piston. In Zündbereitschaftsstellung des Treibkolbens rastet die Bremskugel in eine Ringnut am Schaft ein. In Zündbereitschaftsstellung of the drive piston the brake ball snaps into an annular groove on the shaft.
  • Ein Nachteil dieses bekannten Haltemittels besteht darin, dass die Haltekraft auch beim Zurückschieben des Treibkolbens in Zündbereitschaftsstellung wirkt und folglich das Zurückschieben des Treibkolbens erschwert. A disadvantage of this known retaining means is that the retaining force acts, and also during the pushing back the drive piston in Zündbereitschaftsstellung consequently makes it difficult to push back the drive piston.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Setzgerät zu schaffen, bei dem das Zurückschieben des Treibkolbens in Zündbereitschaftsstellung ohne Bremswirkung möglich ist. The invention has for its object to provide a setting device, in which the pushing back of the drive piston in Zündbereitschaftsstellung is possible without braking.
  • Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in Bezug auf die Kolbenachse die Axialerstreckung der Ausnehmung den Durchmesser der Bremskugel übersteigt und die Feder als ein, eine radial zum Treibkolben hin wirkende Federkraft ausübender Federring ausgebildet ist, wobei an dessen Innenkontur eine auf die Bremskugel einwirkende Abstützfläche angeordnet ist, die zur Kolbenachse unter Bildung eines spitzen, sich entgegen der Eintreibrichtung öffnenden Winkels geneigt ist, so dass die Bremskugel unter Spannen der Feder zum Treibkolben getrieben wird und dabei am eintreibrichtungsseitigen Ende der Ausnehmung zur Anlage kommt. According to the invention the object is achieved in that respect the axial extension of the recess exceeds to the piston axis the diameter of the brake ball, and the spring as a, a radially acting to drive piston toward the spring force-applying spring ring is formed, on its inner contour a force acting on the brake ball support surface is arranged, which is inclined to the piston axis forming an acute, opening against the drive-angle, so that the brake ball is driven under tensioning of the spring to the driving piston and thereby comes to rest on eintreibrichtungsseitigen end of the recess.
  • In Zündbereitschaftsstellung liegt die Bremskugel unter Abstützung am Federring und an dem der Eintreibrichtung abgewandten Ende der Ausnehmung an der Mantelfläche des Schaftes des Treibkolbens an. In Zündbereitschaftsstellung the brake ball is located under support on the spring ring and on which the drive-remote end of the recess on the circumferential surface of the shaft of the driving piston to. Verschiebt sich der Treibkolben in Eintreibrichtung, so nimmt dieser mit Beginn des Verschiebens die Bremskugel unter Abrollen in der Ausnehmung in Eintreibrichtung mit. the drive piston is displaced in the driving direction, so does this at the start of moving the brake ball under rolling in the recess in the driving with. Die Bremskugel spannt dabei den Federring und kommt am eintreibrichtungsseitigen Ende der Ausnehmung zur Anlage, wobei die Abstützfläche die radiale Federkraft des Federringes in einer entgegen der Eintreibrichtung wirkenden und einer radial zum Treibkolben hin wirkenden Komponente in die Bremskugel einleitet. The brake ball biased thereby the spring ring and arrives at eintreibrichtungsseitigen end of the recess to the plant, wherein the support surface to initiate the radial spring force of the spring ring in a against the drive-acting and radially to the drive piston toward acting component in the braking ball. Die vom Federring radial gegen den Schaft des Treibkolbens gedrückte Bremskugel übt Bremswirkung auf den Treibkolben aus. The radially pressed by the spring ring against the shaft of the driving piston ball brake exerts braking action on the drive piston. Bereits durch geringfügiges Verschieben des Treibkolbens nach hinten kann die Bremswirkung aufgehoben werden, indem die Bremskugel entgegen der Eintreibrichtung wandert und der Federring sich entspannt. Already by slightly shifting the drive piston to the rear, the braking effect can be canceled by the braking ball moves against the drive and the spring ring relaxes. Dabei wird von der Bremskugel eine entgegen der Eintreibrichtung wirkende Kraft auf den Treibkolben eingeleitet. Here, one against the drive-acting force is applied to the driving piston from the brake ball. Nach dem Entspannen des Federringes drückt dieser die Bremskugel nicht mehr gegen den Schaft des Treibkolbens. After relaxation of the spring ring, it no longer presses the brake ball against the shaft of the driving piston.
  • Die axiale Erstreckung der Ausnehmung entspricht zweckmässig dem 1,2- bis 2-fachen des Durchmessers der Bremskugel. The axial extent of the recess corresponds to the practical 1.2 to 2 times the diameter of the brake ball. Diese Auslegung gewährleistet das Erlangen der jeweiligen Funktionsstellung nach kurzem Bewegungsweg des Treibkolbens und dadurch rasches Steuern der Bremswirkung. This design ensures the attainment of the respective functional position after a short path of movement of the drive piston, and thereby rapidly controlling the braking effect.
  • Bei Vorhandensein von zwei oder mehreren, über den Umfang des Treibkolbens verteilt angeordneten Bremskugeln liegt ein weiterer Vorteil darin, dass der Federring gleichzeitig alle Bremskugeln mit gleichen Kräften beaufschlagt. In the presence of two or more over the circumference of the drive piston arranged braking balls distributed is another advantage in that the spring ring at the same time acted upon all braking balls with equal forces. Darüberhinaus ist die Abstützfläche des Federringes zweckmässig unter einem spitzen Winkel von 3° bis 9° geneigt. Moreover, the supporting surface of the spring ring is suitably inclined at an acute angle of 3 ° to 9 °.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. The invention is explained below with reference to drawings, which illustrate an embodiment in more detail. Es zeigen: Show it:
  • Fig. 1 Fig. 1
    ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät, in Zündbereitschaftsstellung, teilweise im Längsschnitt; a powder charge operated setting tool, in Zündbereitschaftsstellung, partly in longitudinal section;
    Fig. 2 Fig. 2
    einen Teil eines Federringes des Gerätes nach Fig. 1, in vergrösserter Darstellung; a part of a spring ring of the device of Figure 1 in an enlarged illustration.
    Fig. 3 Fig. 3
    den Vorderbereich des Setzgerätes nach Fig. 1, in vergrösserter Darstellung; the front portion of the setting tool of Figure 1 in an enlarged illustration.
    Fig. 4 Fig. 4
    den Vorderbereich des Setzgerätes analog Fig. 3 bei vorlaufendem Treibkolben. the front portion of the setting tool analogous to FIG. 3 at pretravel driving piston.

  • Das in Fig. 1 dargestellte Setzgerät verfügt über ein Gehäuse 1 mit Handgriff 2 und Trigger 3. Mit dem eintreibrichtungsseitigen Ende des Gehäuses 1 ist eine Anschlagmuffe 4 verschraubt. The setting device shown in FIG. 1 has a housing 1 with a handle 2 and 3. With the trigger eintreibrichtungsseitigen end of the housing 1 is a stop sleeve 4 screwed. Im Gehäuse ist eine zweiteilige Kolbenführung 5 verschiebbar gelagert. In the housing a two-part piston guide 5 is slidably mounted. Die Kolbenführung 5 besteht aus einem hinteren Teil 6 und einem vorderen Teil 7. In der Kolbenführung 5 befindet sich ein Treibkolben 8 mit einem im Teil 6 geführten Kopf 9 und einem in einem Teil 7 geführten Schaft 11. In eine Führungsbohrung 12 des Teiles 6 mündet hinterseitig ein Zuströmkanal 13 für die Expansionsgase einer Pulvertreibladung. The piston guide 5 is composed of a rear part 6 and a front part 7 is located in the piston guide 5, a driving piston 8 with a guided in part 6 head 9 and a guided in a part 7 of the shaft 11. In a guide bore 12 of the part 6 opens behind a side inlet channel 13 for the expansion gases of a powder propellant charge. Vorderseitig weist das Teil 6 Durchbrüche 14 zum Ableiten der vor dem Kopf 9 befindlichen Luft beim Vorlaufen des Treibkolbens 8 auf. Front side, the part 6 breakthroughs 14 for dissipating the air when advancing the drive piston 8 situated in front of the head. 9 Der vordere Endbereich des Teiles 6 übergreift konzentrisch den hinteren Bereich des Teiles 7. Das Teil 7 überragt die Anschlagmuffe 4 nach vorne und bildet so ein Mündungsrohr. The front end portion of the part 6 overlaps concentrically with the rear portion of the part 7. The part 7 projects beyond the stop sleeve 4 to the front, thus forming a mouth tube. Das hintere Ende des Teiles 7 ragt in Form eines rohrförmigen Fortsatzes in die Führungsbohrung 12 und bildet so einen den Vorlaufweg des Treibkolbens 8 begrenzenden Anschlag 15. The rear end of the portion 7 projects in the form of a tubular extension in the guide bore 12 and thus forms a the initial movement of the driving piston 8 stop limiting 15th
  • In einem durchmessermässig erweiterten Abschnitt des Teiles 7 sind einander diametral gegenüberliegend radial nach innen und aussen offene Ausnehmungen 16 vorgesehen. In a diametrically enlarged portion of the part 7 diametrically opposed radially inwardly and outwardly open recesses 16 are provided each other. Wie die Fig. 3 verdeutlicht, ist in jeder Ausnehmung 16 eine Bremskugel 17 gelagert, wobei die Axialerstreckung der Ausnehmungen 16 dem 1,5-fachen des Durchmessers der Bremskugeln 17 entspricht. As FIG. 3 illustrates, in each recess 16 has a brake ball 17 is mounted, wherein the axial extent of the recesses 16 corresponds to 1.5 times the diameter of the braking balls 17. Nach innen sind die Ausnehmungen 16 verengt, um ein Durchfallen der Bremskugeln 17 zu verhindern. Inside the recesses 16 are narrowed in order to prevent falling through the braking balls 17th Die Bremskugeln 17 liegen radial am Schaft 11 des Treibkolbens 8 an. The braking balls 17 are located radially to the shaft 11 of the drive piston. 8 Sie stützen sich dabei nach aussen an einer Feder 18 in Form eines Federringes ab. They rely on the outside on a spring 18 in the form of a spring ring. Die Feder 18 weist hierzu eine durch die Innenkontur gebildete umlaufende Abstützfläche 18a auf. For this purpose, the spring 18 has an inner contour formed by the circumferential support face 18a. Die Abstützfläche 18a ist unter Bildung eines spitzen, sich entgegen der Eintreibrichtung öffnenden Winkels a zur Kolbenachse geneigt, wie dies die Fig. 2 verdeutlicht. The supporting surface 18a is inclined to form an acute, opening against the drive angle a to the piston axis, as Fig. 2 illustrates. An die Abstützfläche 18a schliesst sich nach vorne, dh in Eintreibrichtung, eine zylindrische Zone der Innenkontur an. To the support surface 18a, a cylindrical zone of the inner contour joins to the front, ie in the driving direction, at. Die Feder 18 ist durch einen Schlitz 18b durchtrennt, um ein Aufweiten und Spannen zu ermöglichen. The spring 18 is severed by a slit 18b to allow expansion and clamping. Zur Lagerung der Feder 18 ist im Teil 7 eine Ringnut 19 vorgesehen, welche die Ausnehmungen 16 durchsetzt. For storage, the spring 18 is an annular groove 19 in the part 7, which penetrates the recesses sixteenth Der Boden der Ringnut 19 begrenzt die radiale Einfederung der Feder 18. The bottom of the annular groove 19 limits the radial deflection of the spring 18th
  • Im Teil 7 sind ferner Axialbohrungen 21 vorgesehen, deren Mündung nach vorne weist und in der Axialprojektion der Bremskugeln 17 liegt. In the part 7 axial holes 21 are further provided, the mouth of which has forward and is located in the axial projection of the braking balls 17th In den Axialbohrungen 21 sind Zylinderfedern 22 abgestützt, welche die Bremskugeln 17 nach vorne in Anlage zu der Abstützfläche 18a bringen. In the axial holes 21 cylindrical springs 22 are supported, which bring the braking balls 17 forward into abutment with the support surface 18a.
  • In der den Fig. 1 und 3 entnehmbaren Zündbereitschaftsstellung des Setzgerätes liegen die Bremskugeln 17 ohne Federwirkung der Feder 18 am Schaft 11 radial an. In the Figs. 1 and 3 removable Zündbereitschaftsstellung of the setting tool, the braking balls 17 are without spring action of the spring 18 on the shaft 11 at radially. Verschiebt sich der Treibkolben 8 in Eintreibrichtung, nimmt der Schaft 11 die Bremskugeln 17 nach vorne mit, bis diese am eintreibrichtungsseitigen Ende 16a der Ausnehmung 16 auflaufen, wie dies die Fig. 4 zeigt. the driving piston 8 moves in the driving direction, the shaft 11 receives the braking balls 17 with forward until they run up against the eintreibrichtungsseitigen end 16a of the recess 16, as Fig. 4 shows. Die Bremskugeln 17 weiten dabei durch Einlaufen in die Abstützfläche 18a die Feder 18 radial auf und werden so von der Feder 18 gegen den Schaft 11 gedrückt. The braking balls 17 wide thereby by arriving in the supporting surface 18a of the spring 18 radially, and are so pushed by the spring 18 against the stem. 11 Dies führt zu einer Bremswirkung des Treibkolbens 8 in Eintreibrichtung. This results in a braking effect of the drive piston 8 in the driving direction.
  • Wird der Treibkolben 8 aus einer vorderen Stellung entgegen der Eintreibrichtung verschoben, so wandern die Bremskugeln 17 mit Beginn der Verschiebung entgegen der Eintreibrichtung und laufen an dem der Eintreibrichtung abgewandten Ende 16b der Ausnehmung 16 auf, wie dies die Fig. 3 zeigt. When the driving piston 8 moved from a forward position against the drive, so the braking balls 17 move with the start of the displacement against the drive and run on to which the drive-remote end 16b of the recess 16, as Fig. 3 shows. Die Bremskugeln 17 gelangen dabei wieder aus dem Spannbereich der Feder 18, wodurch die Bremswirkung gegenüber dem Treibkolben 8 aufgehoben wird. The braking balls 17 move back again from the clamping portion of the spring 18, whereby the braking effect with respect to the driving piston 8 is canceled. Der Treibkolben 8 lässt sich im weiteren ohne Bremswirkung in Zündbereitschaftsstellung bringen. The drive piston 8 can be brought in without additional braking effect in Zündbereitschaftsstellung.
  • Befindet sich der Treibkolben 8 in Zündbereitschaftsstellung, so besteht die Möglichkeit, dass sich dieser vor dem Zünden der Pulvertreibladung, beispielsweise zufolge harten Aufsetzens des Setzgerätes auf dem Untergrund, geringfügig in Eintreibrichtung verschiebt. the driving piston 8 is in Zündbereitschaftsstellung, there is the possibility that this prior to ignition of the propellant powder charge, for example, according to hard touchdown of the setting device on the ground, slightly moving in the driving direction. Durch dieses Verschieben wird über die Bremskugeln 17 die Feder 18 gespannt. By this displacement, the spring 18 is tensioned over the braking balls 17th Ueber die geneigte Abstützfläche 18a bewirkt die Federspannung ein unverzügliches Zurücktreiben des Treibkolbens 8 durch die Bremskugeln 17 in Zündbereitschaftsstellung. Over the inclined support surface 18a, the spring tension causes an immediate Back driving the driving piston 8 by the braking balls 17 in Zündbereitschaftsstellung.

Claims (2)

1. Explosively actuated fastening tool, having a piston guide (5) and a drive piston (8) displaceable therein, in which respect a recess (16) is provided, which is radially open towards the drive piston (8), and has a brake ball (17) abutting against the drive piston (8) and a spring (18), characterised in that the axial extent of the recess (16) relative to the piston axis exceeds the diameter of the brake ball (17), and in that the spring (18) is a spring washer exerting a radial spring force towards the drive piston (8), in which respect a support surface (18a) acts on the brake ball (17) arranged at its inner contour and is inclined relative to the piston axis whilst forming an acute angle (a) opening against the drive-in direction, so that the brake ball (17) is driven towards the drive piston (8) thereby abutting against the drive-in end (16a) of the recess (16), whilst tensioning the spring (18).
2. Setting tool according to claim 1, characterised in that the axial extent of the recess (16) is 1.2 to 2 times the diameter of the brake ball (17).
EP89810360A 1988-06-10 1989-05-17 Powder-actuated fastening tool Expired - Lifetime EP0346275B1 (en)

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DE3819813A DE3819813A1 (en) 1988-06-10 1988-06-10 A powder driven setzgeraet

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