EP0638395A1 - Powder-actuated fastening tool - Google Patents
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- EP0638395A1 EP0638395A1 EP94810215A EP94810215A EP0638395A1 EP 0638395 A1 EP0638395 A1 EP 0638395A1 EP 94810215 A EP94810215 A EP 94810215A EP 94810215 A EP94810215 A EP 94810215A EP 0638395 A1 EP0638395 A1 EP 0638395A1
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- channel
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
- B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
- B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
- B25C1/10—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge
- B25C1/14—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge acting on an intermediate plunger or anvil
Definitions
- the invention relates to a powder-operated setting tool with a piston guide for a piston, which can be driven by means of propellant gases on a propellant charge from a rear starting position to a front end position, a carrier having a cartridge holder and a housing part surrounding the piston guide at a radial distance, with the piston guide and housing part a channel opening with the cartridge receptacle is provided via an opening in the piston guide into the guide bore for the piston.
- a piston is driven by the propellant gases of a propellant charge that comes to ignition from a rear starting position into a front end position. Before the ignition, the propellant charge is fed to a cartridge holder. Before reaching its front end position, the piston acts on bolts, nails and the like. Fasteners which are driven into hard receiving materials such as concrete, metal and the like.
- a recirculation for the piston using the propellant gases is known.
- a piston guide serving to guide the piston is surrounded at a radial distance by a housing part.
- a carrier with a cartridge holder connects to the piston guide.
- a channel which is connected to the cartridge receptacle and which, in the area on the setting direction side, opens into the guide bore for the piston via an opening in the piston guide.
- the propellant gases act only indirectly, ie via an insert on the piston.
- This insert is used to close the channel when the propellant charge is ignited.
- propellant gases can get into the guide bore in front of the guide area of the piston, where they are compressed and then drive the piston back into the starting position with relaxation.
- the insert must also be driven back into its rear starting position so that the channel is closed again for the next driving-in process.
- the difficulty here is that the rooms have to be adequately ventilated in order to enable both the piston and the insert to assume their rear starting position.
- the invention has for its object to provide a powder-powered setting tool which has a piston return acting by using the propellant gases, is simple in construction and is susceptible to failure by avoiding parts susceptible to contamination.
- the object is achieved in that the holder of the setting tool has a closable passage connecting the channel to the atmosphere and in the channel a closable valve device for forming a setting direction side Areas of the channel and the guide bore, which are closed to the atmosphere, are provided.
- the effect of the recirculation according to the invention is such that when the propellant charge is ignited, the channel is still closed to the atmosphere, but is connected to the guide bore immediately after the piston has started to move.
- the result of this is that the propellant gases pass through the channel into the region of the guide bore on the setting direction immediately after they have set the piston in motion by acting on it.
- the valve device is closed, so that a common storage space that is closed to the atmosphere is created.
- the propellant gases are compressed by the piston driven towards the front end position. With the expansion of these compressed propellant gases, the piston is then driven back towards its rear starting position.
- the area behind the valve device has been opened to the atmosphere via the passage provided in the support according to the invention.
- the area of the guide bore lying opposite to the setting direction is also completely vented, so that the piston can be driven without any resistance to its rear starting position.
- the carrier and the piston guide are preferably parts which can be displaced relative to one another. This results in a great constructive advantage in that the valve device can expediently be closed against the setting direction with relative axial displacement of the carrier relative to the piston guide. After the cartridge holder is in the carrier, this relative displacement takes place automatically, ie under the influence of the propellant gases, which spread out equally on all sides thus, in addition to acting on the piston in the setting direction, also act on the carrier against the setting direction and drive it against the setting direction.
- the valve device is preferably cross-sectional constrictions within the channel, which are brought about by suitable design of both the carrier and the piston guide.
- the one closure part of the valve device can expediently be formed by the piston guide, which cooperates with the carrier after relative displacement and thus closes the channel.
- the relative displacement between the carrier and the piston guide is also preferably used for the actuation of the passage provided in the carrier, which creates a connection to the atmosphere.
- This passage can preferably be closed with an axial relative displacement of the carrier relative to the piston guide in the setting direction. With a suitable arrangement of this passage, it can be ensured in a simple manner that the channel is only connected to the atmosphere in terms of time when the valve device is closed, so that the closed storage space which is decisive according to the invention is created.
- the passage is a simple measure in the carrier, it can expediently be actuated in such a way that the piston guide forms a closure part. No special measures are necessary on the piston guide, it is sufficient if a corresponding guide area comes into connection with the passage.
- the channel to the cartridge receptacle is preferably closed off by the piston located in the rear initial position. This measure is preferably carried out in such a way that the piston in its rear starting position has run over the connection of the channel to the cartridge receptacle and the piston releases this connection again immediately after it has started to move.
- a simple structural design of the setting tool according to the invention can be achieved if the support and the housing part are expediently connected to form a unit which can be displaced axially relative to the piston guide.
- connecting in particular is not understood to mean a one-piece design, since, for other reasons, a decoupling of these two parts can also be advantageous.
- a piston 1 is mounted within a piston guide 2. Contrary to the setting direction, the piston guide 2 is surrounded by a carrier 3.
- This carrier 3 has a cartridge receptacle 4 which contains a bore 4a which serves for the passage of the propellant gases which arise when a propellant charge 5 is ignited. Furthermore, the carrier is provided with a passage 3a.
- the piston guide 2 is surrounded by a housing part 6 at a radial distance. This housing part 6 is connected to the carrier 3. Between the housing part 6 and the piston guide 2, a channel 7 is provided which, as shown in particular in FIG. 2, is connected to the cartridge receptacle 4. To connect the channel 7 with the guide bore 2a for the piston 1, an opening 2c is provided in the piston guide 2.
- a multi-part guide device is also connected to the piston guide 2.
- This guide device essentially consists of an element guide 8 and a guide bushing 9.
- the element guide 8 serves to receive and guide the fastening elements to be driven.
- the guide bush 9 serves to mount a brake device for the piston 1, this brake device consisting of balls 10 and a spring cage 11.
- a bushing 12 is also connected to the sleeve 9 against the setting direction.
- Fig. 1 shows the piston 1 in its rear starting position. In this starting position, the setting tool is placed on the receiving material, not shown in the drawing, into which a fastening element, also not shown in the drawing, is to be driven. This fastener is stored within the element guide 8.
- FIG. 1 shows how the channel 7 to the cartridge receptacle 4 is closed by the piston 1.
- the valve device of the channel 7 is open, this valve device consisting of a diameter widening 2b of the piston guide 2 and a narrowing 3b of the carrier 3.
- the passage 3a is also closed by the piston guide 2, so that the channel 7 is not connected to the atmosphere.
- the propellant gases formed pass through the bore 4a of the cartridge receptacle 4 and drive the piston 1 against its front end position, as shown in FIG. 2.
- the channel 7 is connected to the cartridge receptacle 4, so that propellant gases pass through the opening 7c into the guide bore 2a via the channel 7.
- the passage 3a is still closed by the piston guide 2, so that the channel 7 is not connected to the atmosphere.
- the remaining, for example unburned, portions of the propellant charge 5 can pass through the passage 3a and do not lead to device pollution.
- the areas of the channel 7 on the setting direction and the guide bore 2a have one opposite because of the closed valve device created the atmosphere closed storage space within which the propellant gases have been compressed under the action of the piston 1.
- These compressed propellant gases subsequently relax and drive the piston 1 back into its rear starting position against the setting direction, the space adjoining the piston 1 from the piston guide 2 and from the carrier 3 against the setting direction being vented to the atmosphere via the passage 3a .
- the position of the decisive device parts shown in FIG. 1 is again reached, a new driving-in process being able to be carried out by feeding a new cartridge 5 into the cartridge holder 4.
- the relative displacement of the carrier 3 takes place together with the housing part 6 connected to it relative to the piston guide 2 together with the associated guide device, which essentially consists of element guide 8 and guide bush 9.
- the braking device consisting of balls 10 and spring cage 11 has the task of braking and releasing the piston 1 during the driving-in process when it is driven back into its rear starting position by releasing the compressed propellant gases.
- the braking takes place when the balls 10 are driven into the spring cage 11 during the driving-in process and thus an increased friction acts on the piston 1. This friction is eliminated when the piston 1 is moved counter to the setting direction, so that the balls 10 are released from the spring cage 11.
- the damping element 12 has the task of catching the piston 1 when it is driven in the setting direction, for example as a result of a lack of receiving material, and in such a failing application case, excessive stresses on the device parts which are destructive can be avoided thanks to the damping element 12.
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Abstract
Das pulverkraftbetriebene Setzgerät weist zwischen einer Kolbenführung (2) für einen Kolben (1) und einem Gehäuseteil (6) einen Kanal (7) auf. Dieser Kanal (7) setzt sich entgegen der Setzrichtung in einem Träger (3) fort und ist mit einer Kartuschenaufnahme (4) verbunden. Setzrichtungsseitig ist der Kanal (7) über eine Oeffnung (2c) in der Kolbenführung (2) mit der Führungsbohrung (2a) für den Kolben (1) verbunden. Im Kanal (7) ist eine Ventileinrichtung vorgesehen, welche dazu dient, die setzrichtungsseitigen Bereiche des Kanals (7) und der Führungsbohrung (2a) zu einem gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Speicherraum zu verbinden. Die in diesem Speicherraum eingeschlossenen Treibgase werden vom Kolben (1) komprimiert und dienen nach Abschluss des Eintreibvorganges unter Entspannung der Rückführung des Kolbens (1) in seine hintere Ausgangsstellung. Ein Durchtritt (3a) verbindet die sich entgegen der Setzrichtung an den Kolben (1) anschliessenden Räume mit der Atmosphäre, so dass diese Räume ausreichend entlüftet sind, was einerseits zu einem ungehinderten Zurücktreiben des Kolbens (1) in seine hintere Ausgangsstellung führt und andererseits ein Entweichen eines Restanteiles der Pulvergase ermöglicht. <IMAGE>The powder-operated setting tool has a channel (7) between a piston guide (2) for a piston (1) and a housing part (6). This channel (7) continues against the setting direction in a carrier (3) and is connected to a cartridge holder (4). On the setting direction, the channel (7) is connected to the guide bore (2a) for the piston (1) via an opening (2c) in the piston guide (2). A valve device is provided in the channel (7), which serves to connect the areas of the channel (7) and the guide bore (2a) on the setting direction to form a storage space which is closed to the atmosphere. The propellant gases enclosed in this storage space are compressed by the piston (1) and serve to return the piston (1) to its rear initial position after the driving-in process has been completed. A passage (3a) connects the rooms adjoining the piston (1) against the setting direction with the atmosphere, so that these rooms are adequately vented, which on the one hand leads to an unimpeded driving back of the piston (1) into its rear starting position and on the other hand Allows a residual portion of the powder gases to escape. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einer Kolbenführung für einen Kolben, der mittels Treibgasen an einer Treibladung von einer hinteren Ausgangsstellung in eine vordere Endstellung treibbar ist, einem eine Kartuschenaufnahme aufweisenden Träger und einem die Kolbenführung in radialem Abstand umgebenden Gehäuseteil, wobei zwischen Kolbenführung und Gehäuseteil ein mit der Kartuschenaufnahme, über eine Oeffnung in der Kolbenführung in die Führungsbohrung für den Kolben mündender Kanal vorgesehen ist.The invention relates to a powder-operated setting tool with a piston guide for a piston, which can be driven by means of propellant gases on a propellant charge from a rear starting position to a front end position, a carrier having a cartridge holder and a housing part surrounding the piston guide at a radial distance, with the piston guide and housing part a channel opening with the cartridge receptacle is provided via an opening in the piston guide into the guide bore for the piston.
Bei pulverkraftbetriebenen Setzgeräten der hier in Rede stehenden Art wird von den Treibgasen einer zur Zündung gelangenden Treibladung ein Kolben von einer hinteren Ausgangsstellung in eine vordere Endstellung getrieben. Vor der Zündung wird die Treibladung einer Kartuschenaufnahme zugeführt. Der Kolben wirkt vor dem Erreichen seiner vorderen Endstellung auf Bolzen, Nägel und dgl. Befestigungselemente, welche in harte Aufnahmematerialien wie Beton, Metall und dgl. eingetrieben werden.In the case of powder-operated setting tools of the type in question, a piston is driven by the propellant gases of a propellant charge that comes to ignition from a rear starting position into a front end position. Before the ignition, the propellant charge is fed to a cartridge holder. Before reaching its front end position, the piston acts on bolts, nails and the like. Fasteners which are driven into hard receiving materials such as concrete, metal and the like.
Damit der Kolben nach einem Eintreibvorgang für den nächstfolgenden Eintreibvorgang sich in Bereitschaftsstellung befindet, ist er nach abgeschlossenem Eintreibvorgang von seiner vorderen Endstellung in seine hintere Ausgangsstellung zu bringen. Für diese Rückführung des Kolbens sind beispielsweise mechanische Lösungen bekannt. Solche mechanische Lösungen können darin bestehen, den Kolben mittels eines separaten Stössels zurückzustossen oder die Kolbenführung relativ zum Kolben in Eintreibrichtung zu versetzen und anschliessend die Kolbenführung samt darin angeordnetem Kolben zurückzuführen. In all diesen Fällen erreicht der Kolben seine hintere Ausgangsstellung, wobei aber diesen Arten der Rückführung der Nachteil eines grossen Manipulationsaufwandes anhaftet. Dieser grosse Manipulationsaufwand führt zu Zeiteinbussen, was insbesondere bei Serienbefestigungen stark ins Gewicht fällt. Darüber hinaus sind solch mechanisch wirkende Rückführungen auch relativ störanfällig, insbesondere hervorgerufen durch Verschmutzungen, die durch die Treibgase entstehen.To ensure that the piston is in the standby position after a driving-in process for the next driving-in process, it must be brought from its front end position into its rear starting position after the driving-in process has been completed. Mechanical solutions are known, for example, for this return of the piston. Such mechanical solutions can consist of pushing the piston back by means of a separate plunger or displacing the piston guide relative to the piston in the driving-in direction and then returning the piston guide together with the piston arranged therein. In all these cases, the piston reaches its rear starting position, but these types of return have the disadvantage of a large amount of manipulation. This large amount of manipulation leads to a loss of time, which is particularly important for serial fastenings. Beyond that such mechanically acting returns are also relatively susceptible to faults, in particular caused by soiling caused by the propellant gases.
Anstelle der mechanisch wirkenden Rückführungen ist beispielsweise aus der US-PS 3 744 240 eine unter Nutzung der Treibgase wirkende Rückführung für den Kolben bekannt. Zu diesem Zwecke ist bei dieser bekannten Lösung eine der Führung des Kolbens dienende Kolbenführung in radialem Abstand von einem Gehäuseteil umgeben. Entgegen der Setzrichtung schliesst sich an die Kolbenführung ein Träger mit einer Kartuschenaufnahme an. Zwischen Gehäuseteil und Kolbenführung ist ein mit der Kartuschenaufnahme verbundener Kanal vorgesehen, welcher im setzrichtungsseitigen Bereich über eine Oeffnung in der Kolbenführung in die Führungsbohrung für den Kolben mündet.Instead of the mechanically acting recirculations, for example from US Pat. No. 3,744,240 a recirculation for the piston using the propellant gases is known. For this purpose, in this known solution, a piston guide serving to guide the piston is surrounded at a radial distance by a housing part. Contrary to the setting direction, a carrier with a cartridge holder connects to the piston guide. Provided between the housing part and the piston guide is a channel which is connected to the cartridge receptacle and which, in the area on the setting direction side, opens into the guide bore for the piston via an opening in the piston guide.
Bei diesem bekannten Gerät wirken nach Zündung der Treibladung die Treibgase nur mittelbar, dh über ein Einsatzstück auf den Kolben. Dieses Einsatzstück dient beim Zünden der Treibladung zum Verschliessen des Kanals. Nachdem der Kanal vom Einsatzstück geöffnet worden ist, können Treibgase in die Führungsbohrung vor den Führungsbereich des Kolbens gelangen, wo sie komprimiert werden und den Kolben anschliessend unter Entspannung in die hintere Ausgangsstellung zurücktreiben. Dabei muss auch das Einsatzstück wieder in seine hintere Ausgangsstellung zurückgetrieben werden, so dass für den nächsten Eintreibvorgang der Kanal wieder verschlossen ist. Dabei besteht die Schwierigkeit, dass die Räume ausreichend entlüftet werden müssen, um zu ermöglichen, dass sowohl Kolben als auch Einsatzstück ihre hintere Ausgangsstellung einnehmen. Dies ist nur durch Anordnung gezielter Entlüftungsöffnungen möglich, was zur Folge hat, dass bei Auftreten schon bei geringsten Verschmutzungen eine ausreichende Entlüftung nicht mehr gewährleistet ist und damit die Funktion der gesamten Rückführung in Frage gestellt ist. Damit ist das Gerät in seiner Gesamtheit nicht nur in seinem Aufbau sehr aufwendig, sondern es ist auch ausserordentlich störanfällig und bedarf demnach eines grossen Pflege- und Reinigungsaufwandes.In this known device, after the propellant charge has been ignited, the propellant gases act only indirectly, ie via an insert on the piston. This insert is used to close the channel when the propellant charge is ignited. After the channel has been opened by the insert, propellant gases can get into the guide bore in front of the guide area of the piston, where they are compressed and then drive the piston back into the starting position with relaxation. The insert must also be driven back into its rear starting position so that the channel is closed again for the next driving-in process. The difficulty here is that the rooms have to be adequately ventilated in order to enable both the piston and the insert to assume their rear starting position. This is only possible by arranging specific ventilation openings, which means that if there is even the slightest contamination, adequate ventilation can no longer be guaranteed and the function of the entire return system is therefore questioned. This means that the device as a whole is not only very complex in terms of its structure, but is also extremely susceptible to faults and therefore requires a great deal of maintenance and cleaning.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zu schaffen, welches eine unter Ausnutzung der Treibgase wirkende Kolbenrückführung aufweist, in seinem Aufbau einfach ist und durch Vermeidung verschmutzungsanfälliger Teile störunanfällig ist.The invention has for its object to provide a powder-powered setting tool which has a piston return acting by using the propellant gases, is simple in construction and is susceptible to failure by avoiding parts susceptible to contamination.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Träger des Setzgerätes einen den Kanal mit der Atmosphäre verbindenden, verschliessbaren Durchtritt aufweist und im Kanal eine schliessbare Ventileinrichtung zur Bildung eines die setzrichtungsseitigen Bereiche des Kanals und der Führungsbohrung umfassenden, gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Speicherraumes vorgesehen ist.According to the invention, the object is achieved in that the holder of the setting tool has a closable passage connecting the channel to the atmosphere and in the channel a closable valve device for forming a setting direction side Areas of the channel and the guide bore, which are closed to the atmosphere, are provided.
Die Wirkung der erfindungsgemässen Rückführung erfolgt in der Weise, dass beim Zünden der Treibladung der Kanal gegenüber der Atmosphäre noch verschlossen ist, dagegen aber unmittelbar nachdem sich der Kolben in Bewegung gesetzt hat, mit der Führungsbohrung verbunden wird. Dies hat zur Folge, dass die Treibgase unmittelbar nachdem sie durch Beaufschlagung des Kolbens diesen in Bewegung gesetzt haben, über den Kanal in den setzrichtungsseitigen Bereich der Führungsbohrung gelangen. Sobald sich die setzrichtungsseitigen Bereiche sowohl des Kanals als auch der Führungsbohrung mit Treibgasen gefüllt haben, wird die Ventileinrichtung geschlossen, so dass ein gemeinsamer, gegenüber der Atmosphäre geschlossener Speicherraum entsteht. Innerhalb dieses Speicherraumes werden die Treibgase durch den gegen die vordere Endstellung getriebenen Kolben komprimiert. Unter Entspannung dieser komprimierten Treibgase wird der Kolben anschliessend wieder in Richtung seiner hinteren Ausgangsstellung getrieben. Zwischenzeitlich, dh nach Schliessen der Ventileinrichtung ist über den erfindungsgemäss vorgesehenen Durchtritt im Träger der hinter der Ventileinrichtung liegende Bereich zur Atmosphäre hin geöffnet worden. Somit sind alle Restanteile der Treibgase ausgetreten, was zur Folge hat, dass sich durch unverbrannte Anteile der Treibladung keine Verschmutzungen ablagern können. Darüber hinaus erfolgt aufgrund der Verbindung mit der Atmosphäre auch eine vollständige Entlüftung des entgegen der Setzrichtung liegenden Bereiches der Führungsbohrung, so dass der Kolben ohne jeglichen Widerstand gegen seine hintere Ausgangsstellung getrieben werden kann.The effect of the recirculation according to the invention is such that when the propellant charge is ignited, the channel is still closed to the atmosphere, but is connected to the guide bore immediately after the piston has started to move. The result of this is that the propellant gases pass through the channel into the region of the guide bore on the setting direction immediately after they have set the piston in motion by acting on it. As soon as the areas on the setting direction of both the channel and the guide bore have been filled with propellant gases, the valve device is closed, so that a common storage space that is closed to the atmosphere is created. Within this storage space, the propellant gases are compressed by the piston driven towards the front end position. With the expansion of these compressed propellant gases, the piston is then driven back towards its rear starting position. In the meantime, ie after the valve device has been closed, the area behind the valve device has been opened to the atmosphere via the passage provided in the support according to the invention. This means that all remaining portions of the propellant gases have escaped, which means that unburned portions of the propellant charge cannot contaminate them. In addition, due to the connection with the atmosphere, the area of the guide bore lying opposite to the setting direction is also completely vented, so that the piston can be driven without any resistance to its rear starting position.
Mit einfachen Mitteln, dh mit den zwei erfindungsgemäss vorgeschlagenen Merkmalen kann demnach eine einwandfrei funktionierende, die Treibgase ausnutzende Rückführung für den Kolben erzielt werden. Dank der Verbindung des Kanals mit der Atmosphäre erfolgt eine ausreichende Entlüftung, welche einerseits Restanteile der Treibgase entweichen lässt und andererseits durch Vermeidung von Gaspolstem den Kolben ungehindert in seine hintere Ausgangsstellung zurücktreiben lässt.With simple means, that is to say with the two features proposed according to the invention, it is therefore possible to achieve a perfectly functioning return for the piston which uses the propellant gases. Thanks to the connection of the channel with the atmosphere, there is sufficient ventilation, which on the one hand allows residual portions of the propellant gases to escape and on the other hand allows the piston to be driven back unhindered to its rear starting position by avoiding gas pockets.
In bevorzugter Weise handelt es sich beim Träger und der Kolbenführung um relativ zueinander verschiebbare Teile. Dadurch entsteht ein grosser konstruktiver Vorteil, indem zweckmässigerweise die Ventileinrichtung unter axialer Relativverschiebung des Trägers gegenüber der Kolbenführung entgegen der Setzrichtung schliessbar ist. Nachdem sich im Träger die Kartuschenaufnahme befindet, erfolgt diese Relativverschiebung von selbst, dh unter Einwirkung der Treibgase, welche sich allseitig gleich ausbreiten und somit nebst der Einwirkung in Setzrichtung auf den Kolben auch entgegen der Setzrichtung auf den Träger einwirken und diesen entgegen der Setzrichtung treiben.The carrier and the piston guide are preferably parts which can be displaced relative to one another. This results in a great constructive advantage in that the valve device can expediently be closed against the setting direction with relative axial displacement of the carrier relative to the piston guide. After the cartridge holder is in the carrier, this relative displacement takes place automatically, ie under the influence of the propellant gases, which spread out equally on all sides thus, in addition to acting on the piston in the setting direction, also act on the carrier against the setting direction and drive it against the setting direction.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Ventileinrichtung um Querschnittsverengungen innerhalb des Kanals, welche durch geeignete Ausbildung sowohl des Trägers als auch der Kolbenführung zustande kommen. Dabei kann zweckmässigerweise das eine Verschlussteil der Ventileinrichtung von der Kolbenführung gebildet werden, welches nach Relatiwerschiebung mit dem Träger zusammenwirkt und den Kanal somit verschliesst.The valve device is preferably cross-sectional constrictions within the channel, which are brought about by suitable design of both the carrier and the piston guide. In this case, the one closure part of the valve device can expediently be formed by the piston guide, which cooperates with the carrier after relative displacement and thus closes the channel.
Die Relatiwerschiebung zwischen Träger und Kolbenführung wird in bevorzugter Weise auch für die Betätigung des im Träger vorgesehenen Durchtrittes, welcher eine Verbindung zur Atmosphäre hin schafft, ausgenutzt. Dabei ist vorzugsweise dieser Durchtritt unter axialer Relatiwerschiebung des Trägers gegenüber der Kolbenführung in Setzrichtung verschliessbar. Bei geeigneter Anordnung dieses Durchtritts kann in einfacher Weise sichergestellt werden, dass der Kanal zeitlich gesehen erst dann mit der Atmosphäre verbunden wird, wenn die Ventileinrichtung geschlossen ist, so dass der erfindungsgemäss massgebende, geschlossene Speicherraum geschaffen wird.The relative displacement between the carrier and the piston guide is also preferably used for the actuation of the passage provided in the carrier, which creates a connection to the atmosphere. This passage can preferably be closed with an axial relative displacement of the carrier relative to the piston guide in the setting direction. With a suitable arrangement of this passage, it can be ensured in a simple manner that the channel is only connected to the atmosphere in terms of time when the valve device is closed, so that the closed storage space which is decisive according to the invention is created.
Nachdem es sich beim Durchtritt um eine einfache Massnahme im Träger handelt, ist diese zweckmässigerweise in der Weise betätigbar, dass die Kolbenführung ein Verschlussteil bildet. Dabei sind keine gesonderten Massnahmen an der Kolbenführung notwendig, sondern es reicht aus, wenn ein entsprechender Führungsbereich in Verbindung mit dem Durchtritt kommt.Since the passage is a simple measure in the carrier, it can expediently be actuated in such a way that the piston guide forms a closure part. No special measures are necessary on the piston guide, it is sufficient if a corresponding guide area comes into connection with the passage.
Um zu gewährleisten, dass im Moment der Zündung der Treibladung die entstehenden Treibgase einen ausreichenden, den Kolben beschleunigenden Druck aufbauen, ist in bevorzugter Weise der Kanal zur Kartuschenaufnahme hin, von dem sich in hinterer Ausgangsstellung befindlichen Kolben verschlossen. Diese Massnahme erfolgt bevorzugt derart, dass der Kolben in seiner hinteren Ausgangsstellung die Verbindung des Kanals zur Kartuschenaufnahme hin überfahren hat und der Kolben unmittelbar, nachdem er sich in Bewegung gesetzt hat, diese Verbindung wieder freigibt.In order to ensure that at the moment the propellant charge is ignited, the propellant gases generated build up a sufficient pressure which accelerates the piston, the channel to the cartridge receptacle is preferably closed off by the piston located in the rear initial position. This measure is preferably carried out in such a way that the piston in its rear starting position has run over the connection of the channel to the cartridge receptacle and the piston releases this connection again immediately after it has started to move.
Eine einfache konstruktive Auslegung des erfindungsgemässen Setzgerätes lässt sich dann erreichen, wenn zweckmässigerweise Träger und Gehäuseteil zu einer relativ zur Kolbenführung axial verschiebbaren Einheit verbunden sind. Unter diesbezüglichem Verbinden wird im speziellen nicht eine einstückige Ausbildung verstanden, da aus anderweitigen Gründen auch eine Entkoppelung dieser beiden Teile von Vorteil sein kann.A simple structural design of the setting tool according to the invention can be achieved if the support and the housing part are expediently connected to form a unit which can be displaced axially relative to the piston guide. In this regard, connecting in particular is not understood to mean a one-piece design, since, for other reasons, a decoupling of these two parts can also be advantageous.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- die im Zusammenhang mit der Erfindung massgebenden Geräteteile eines pulverkraftbetriebenen Setzgerätes mit Kolben in hinterer Ausgangsstellung;
- Fig.2
- die Geräteteile der Fig. 1 mit sich zur vorderen Endstellung bewegendem Kolben;
- Fig. 3
- die Geräteteile der Fig. 1 mit sich in vorderer Endstellung befindlichem Kolben.
- Fig. 1
- the instrument parts of a powder-operated setting tool with pistons in the initial position in the context of the invention;
- Fig. 2
- 1 with the piston moving to the front end position;
- Fig. 3
- 1 with the piston in the front end position.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen die für die Erfindung massgebenden Geräteteile in unterschiedlichen Funktionsstellungen. Unabhängig von den Funktionsstellungen betrifft dies somit folgende Teile.1 to 3 show the device parts relevant to the invention in different functional positions. Regardless of the functional positions, this affects the following parts.
Innerhalb einer Kolbenführung 2 ist ein Kolben 1 gelagert. Entgegen der Setzrichtung ist die Kolbenführung 2 von einem Träger 3 umgeben. Dieser Träger 3 weist eine Kartuschenaufnahme 4 auf, die eine Bohrung 4a enthält, die dem Durchtritt der Treibgase dient, die bei der Zündung einer Treibladung 5 entstehen. Ferner ist der Träger mit einem Durchtritt 3a versehen.A
In radialem Abstand wird die Kolbenführung 2 von einem Gehäuseteil 6 umgeben. Dieses Gehäuseteil 6 steht mit dem Träger 3 in Verbindung. Zwischen Gehäuseteil 6 und Kolbenführung 2 ist ein Kanal 7 vorgesehen, welcher, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, mit der Kartuschenaufnahme 4 in Verbindung steht. Zur Verbindung des Kanals 7 mit der Führungsbohrung 2a für den Kolben 1 ist in der Kolbenführung 2 eine Oeffnung 2c vorgesehen.The
Mit der Kolbenführung 2 ist ferner eine mehrteilige Führungsvorrichtung verbunden. Diese Führungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Elementführung 8 und einer Führungsbüchse 9. Dabei dient die Elementführung 8 der Aufnahme und Führung der einzutreibenden Befestigungselemente. Die Führungsbüchse 9 dient der Lagerung einer Bremsvorrichtung für den Kolben 1, wobei diese Bremsvorrichtung aus Kugeln 10 und einem Federkäfig 11 besteht. An die Büchse 9 schliesst sich ferner entgegen der Setzrichtung ein Dämpfelement 12 an.A multi-part guide device is also connected to the
Unter Bezugnahme auf die einzelnen Fig. ist die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Rückführung für den Kolben 1 wie folgt.With reference to the individual figures, the mode of operation of the return according to the invention for the
Fig. 1 zeigt den Kolben 1 in seiner hinteren Ausgangsstellung. In dieser Ausgangsstellung ist das Setzgerät auf das zeichnerisch nicht dargestellte Aufnahmematerial aufgesetzt, in welches ein ebenfalls zeichnerisch nicht dargestelltes Befestigungselement eingetrieben werden soll. Dieses Befestigungselement wird dabei innerhalb der Elementführung 8 gelagert.Fig. 1 shows the
Im speziellen zeigt Fig. 1, wie der Kanal 7 zur Kartuschenaufnahme 4 hin vom Kolben 1 verschlossen ist. In dieser Stellung ist die Ventileinrichtung des Kanals 7 geöffnet, wobei diese Ventileinrichtung aus einer Durchmessererweiterung 2b der Kolbenführung 2 und eine Verengung 3b des Trägers 3 besteht. Von der Kolbenführung 2 ist ferner der Durchtritt 3a verschlossen, so dass der Kanal 7 nicht mit der Atmosphäre in Verbindung steht.In particular, FIG. 1 shows how the
Nach Zündung der Treibladung 5 treten die entstehenden Treibgase durch die Bohrung 4a der Kartuschenaufnahme 4 hindurch und treiben den Kolben 1 gegen seine vordere Endstellung, wie dies Fig. 2 zeigt. Dabei wird der Kanal 7 mit der Kartuschenaufnahme 4 verbunden, so dass Treibgase über den Kanal 7 durch die Oeffnung 2c in die Führungsbohrung 2a gelangen. Von der Kolbenführung 2 ist der Durchtritt 3a noch immer verschlossen, so dass der Kanal 7 mit der Atmosphäre nicht in Verbindung steht.After the
Aufgrund der sich allseitig gleich entspannenden Treibgase wird als Gegenreaktion, dh der Beaufschlagung des Kolbens 1 entgegenwirkend, der Träger 3 relativ zur Kolbenführung 2 gesehen, entgegen der Setzrichtung verschoben. Aufgrund der Massenverhältnisse erfolgt die Verschiebung des Trägers 3 zeitlich etwas verzögert, dh im wesentlichen erst wenn der Treibkolben 1 seine vordere Endstellung erreicht hat, wie dies Fig. 3 zeigt. In dieser in Fig. 3 gezeigten Stellung ist die als Durchmessererweiterung 2b der Kolbenführung 2 und Verengung 3b des Trägers 3 bestehende Ventileinrichtung geschlossen. Aufgrund der Relativverschiebung zwischen Träger 3 und Kolbenführung 2 ist aber der Durchtritt 3a von der Kolbenführung 2 geöffnet worden, so dass eine Verbindung mit der Atmosphäre geschaffen worden ist. Dank dieser Verbindung mit der Atmosphäre können die restlichen, beispielsweise unverbrannten Anteile der Treibladung 5 durch den Durchtritt 3a ins Freie treten und führen nicht zu einer Geräteverschmutzung. Die setzrichtungsseitigen Bereiche des Kanals 7 sowie der Führungsbohrung 2a haben aufgrund der geschlossenen Ventileinrichtung einen gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Speicherraum geschaffen, innerhalb welchem die Treibgase unter Einwirkung des Kolbens 1 komprimiert worden sind. Diese komprimierten Treibgase entspannen sich in weiterer Folge und treiben den Kolben 1 entgegen der Setzrichtung in seine hintere Ausgangsstellung zurück, wobei der von der Kolbenführung 2 und vom Träger 3 entgegen der Setzrichtung an den Kolben 1 anschliessende Raum über den Durchtritt 3a zur Atmosphäre hin entlüftet wird. Es wird somit im Anschluss an die in Fig. 3 gezeigte Stellung wiederum die in Fig. 1 gezeigte Stellung der massgebenden Geräteteile erreicht, wobei unter Zuführung einer neuen Kartusche 5 in die Kartuschenaufnahme 4 ein erneuter Eintreibvorgang erfolgen kann.Due to the propellant gases relaxing on all sides equally, as a counter-reaction, ie counteracting the action of the
Wie die Fig. ferner zeigen, erfolgt die Relativverschiebung des Trägers 3 zusammen mit dem damit verbundenen Gehäuseteil 6 gegenüber der Kolbenführung 2 samt der damit verbundenen Führungseinrichtung, welche im wesentlichen aus Elementführung 8 und Führungsbüchse 9 besteht. Die aus Kugeln 10 und Federkäfig 11 bestehende Bremseinrichtung hat die Aufgabe, den Kolben 1 während des Eintreibvorganges abzubremsen und freizugeben, wenn er durch Entspannen der komprimierten Treibgase in seine hintere Ausgangsstellung zurückgetrieben wird. Die Abbremsung kommt zustande, wenn die Kugeln 10 während des Eintreibvorganges in den Federkäfig 11 hineingetrieben werden und somit auf den Kolben 1 eine erhöhte Reibung einwirkt. Diese Reibung wird aufgehoben, wenn der Kolben 1 entgegen der Setzrichtung bewegt wird, so dass die Kugeln 10 aus dem Federkäfig 11 herausgelöst werden.As the figures also show, the relative displacement of the
Das Dämpfelement 12 hat die Aufgabe, den Kolben 1 aufzufangen, wenn dieser beispielsweise infolge eines fehlenden Aufnahmemateriales in Setzrichtung getrieben wird, wobei in einem solchen fehlbaren Anwendungsfalle dank des Dämpfelementes 12 zu Zerstörungen führende Ueberbeanspruchungen der Geräteteile vermieden werden können.The damping
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