EP1097785A2 - Pulverkraftbetriebenes Setzgerät - Google Patents

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EP1097785A2
EP1097785A2 EP00810096A EP00810096A EP1097785A2 EP 1097785 A2 EP1097785 A2 EP 1097785A2 EP 00810096 A EP00810096 A EP 00810096A EP 00810096 A EP00810096 A EP 00810096A EP 1097785 A2 EP1097785 A2 EP 1097785A2
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EP
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sealing element
cartridge
setting tool
setting
tool according
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Hilti AG
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    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
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    • B25C1/10—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25C1/10—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge
    • B25C1/16—Cartridges specially adapted for impact tools; Cartridge and bolts units
    • B25C1/163—Cartridges

Definitions

  • the invention relates to a powder-operated setting tool according to the preamble of Claim 1.
  • a powder-operated setting tool is known, the one Guide cylinder with an inner bore in which a driving piston axially displaceable is arranged.
  • a substantially coaxial with the guide cylinder arranged butt plate closes against the setting direction on the guide cylinder on.
  • This butt plate has a cartridge bearing in a setting direction End range on. The clear width of the cartridge storage increases towards the free end of the push floor.
  • the guide cylinder has an end region pointing counter to the setting direction an annular cutout in which an annular sealing element is arranged is.
  • the circular cut-out divides the opposite of the setting direction facing end portion of the guide cylinder in a central cylindrical portion and an annular one surrounding this cylindrical portion at a distance outer section.
  • the free end of the central section forms a counter surface, with which a cartridge inserted in the cartridge store can be fixed.
  • the counter surface dominates the remaining part of the end face against the setting direction.
  • the propellant gas pressure generated when the cartridge is ignited comes from the cartridge store via a connecting channel to an inner wall of the annular Sealing element with a U-shaped cross section, the opening of which to the central longitudinal axis of the sealing element is open.
  • the LPG pressure generated by the cartridge does not work entirely in the setting direction on this known setting tool Sealing element, but in two opposite, parallel to the direction of setting Directions, so that a widening of the sealing element in two opposite directions.
  • the invention has for its object to a powder-powered setting tool create, in which the sealing element seals the receiving chamber well and with a contact pressure is pressed against the first part, the propellant pressure corresponds.
  • the inventive design and arrangement of the annular sealing element enables pressing of the sealing element depending on the gas pressure against the first part.
  • the sealing element preferably has one Sealing section and at an end region of the sealing section on the setting direction a flange-like extension whose outer contour is larger than that largest clear width of the circular cutout.
  • One of the propellant gases acting on the contact surface of the sealing part can small amount between the outer wall of the sealing element and the Escape the outer wall of the annular cutout. So this small amount can be derived from escaping propellant gases from the inside of the setting tool, advantageously extends between the flange-like extension and one opposite to the counter surface set back against the setting direction a ventilation duct.
  • the sealing area is preferably from at least one lamellar seal formed in a lateral recess of the circular cutout is arranged.
  • the cartridge bearing as close as possible to the inner bore of the guide cylinder comes to rest is expediently the first part of a guide cylinder and the second part is formed by an impact floor of the setting tool.
  • the powder-powered setting tool shown in FIGS. I and 2 has a first part in the form of a guide cylinder 1 and a second part in the form of a butt plate 2. Both parts are arranged essentially coaxially to one another and parallel to Setting direction can be offset from each other.
  • the end area facing the impact floor 2 has a cartridge bearing 3, the clear width W1 increases towards the butt plate 2.
  • an inner bore 21 adjoins the cartridge bearing 3 in which a drive piston 22 is arranged axially displaceable.
  • the inner bore 21 is with the Cartridge bearing 3 via a connection bore 20 in connection.
  • a cartridge 4 is arranged in the cartridge store 3, which has a receiving part 5
  • a receiving part 5 For example, has a plurality of recording areas that the recording one serve, for example, powdered propellant charge. 1 is only one Recording area shown.
  • the receiving areas are by means of a cover part 6 lockable. Both the receiving part 5 and the cover part 6 are made of one thin-walled film formed
  • the fixing of the cartridge in the cartridge store 3 serves a butt plate 2 and an Butt plate 2 mounted sealing element 9.
  • the butt plate 2 has the one Cartridge bearing 3 side facing an annular cutout 7, the the end region of the butt plate 2 facing the cartridge bearing 3 into a central one cylindrical section and this cylindrical section at a distance surrounding circular outer section divided.
  • connecting channels 13 extending from a bottom of the annular Cutout 7 extend to a counter surface 14, which of the Cartridge bearing 3 facing end of the cylindrical portion is formed. Starting from the floor, the clear width of these connecting channels 13 increases to the counter surface 14 towards.
  • the cartridge bearing 3 has a largest clear width W1, that of the counter surface 14 in the radial direction at least from those between the connecting channels 13 lying areas is towered over.
  • an annular one Sealing element 9 arranged, which consists of a substantially hollow cylindrical sealing portion 10 and a flange-like extension 11 with the Outside diameter D1 is composed.
  • This flange-like extension 11 is in one arranged end direction of the sealing element 9 and has a stop surface 17 on the setting direction.
  • the depth T of the circular Section 7 is larger than the distance A between the flange-like extension 11 and an attack surface 16, which is of a free against the setting direction End of the sealing portion 10 is formed.
  • the sealing section 10 has, for example, a slightly curved outward Outside contour, which interacts with a sealing area 8.
  • Sealing area 8 is, for example, three annular disk-shaped Lamellar seals that are resilient in the radial direction. This Slats partially protrude into a circumferential groove in the outer wall of the annular cutout 7 and partially in the clear width of the annular Section 7.
  • the sealing portion of the annular sealing element and the sealing area of the butt plate in the area of the annular cutout can be with one another coordinated, interlocking thread profiles can be provided, which is a kind Form a labyrinth.
  • the annular sealing element 9 has on its end face pointing in the setting direction a sealing lug 12, which by a circumferential thin-walled Projection is formed.
  • the central cylindrical area of the butt plate 2 facing inner wall of this projection is on the same radius as that Inner wall of the annular sealing element 9.
  • the butt plate 2 has a circumferential on its end face pointing in the setting direction trained recess, which, starting from the outer contour of the annular Cutout 7, radially outwards, but not up to the outer contour of the Stossboden 2 extends.
  • a ventilation duct 15 opens into this depression.
  • the peripheral region of the flange-like extension 11 of the annular sealing element 9 is in connection with an elastic disk-shaped Membrane 19, which in turn is fixed on the setting direction end face of the butt plate 2 is connected.
  • the central cylindrical section protrudes with its in the setting direction Counter surface 14 the remaining part of the end face of the butt plate 2.

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Abstract

Das pulverkraftbetriebene Setzgerät weiat zwei Teile auf, wobei eines der beiden Teile ein Kartuschenlager (3) aufweist das der Aufnahme einer Folienkartusche dient. Das zweite Teil deckt die axiale Projektionsfläche des Kartuschenlagers (3) mit einer Gegen fläche (14) teilweise ab. Die Gegenfläche (14) umgibt ein kreisringförmiger Ausschnitt (7), welcher der Aufnahme und der Führung eines ringförmigen Dichtungselementes (9) dient, das sich ausserhalb des Kartuschenlagers (3) an dem ersten Teil abstützt. Wenigstens ein Verbindungkanal (13) verbindet eine entgegen der Setzrichtung weisende Angriffsfläche (16) des Dichtungselementes (9) mit dem Kartuschenlager (3). Aufgrund der Versetzbarkeit des Dichtungselementes (9) parallel zur Setzrichtung, lässt sich dieses mit zunehmenden, von der Kartusche (4) erzeugten Treibgasdruck immer stärker in Setzrichtung, unter Zwischenlage eines Deckelteiles (6) und eines Aufnahmeeiles (5), gegen das erste Teil drücken. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der WO 96/39281 ist ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das einen Führungszylinder mit einer Innenbohrung aufweist, in der ein Treibkolben axial versetzbar angeordnet ist. Ein gegenüber dem Führungszylinder im wesentlichen koaxial angeordneter Stossboden schliesst sich entgegen der Setzrichtung an den Führungszylinder an. Dieser Stossboden weist ein Kartuschenlager in einem setzrichtungsseitigen Endbereich auf. Die lichte Weite des Kartuschenlagers vergrössert sich zum freien Ende des Stossbodens hin.
Der Führungszylinder weist an einem entgegen der Setzrichtung weisenden Endbereich einen kreisringförmigen Ausschnitt auf, in dem ein ringförmiges Dichtungselement angeordnet ist. Der kreisringförmige Ausschnitt unterteilt den entgegen der Setzrichtung weisenden Endbereich des Führungszylinders in einen zentralen zylindrischen Abschnitt und einen diesen zylindrischen Abschnitt im Abstand umgebenden kreisringförmigen äusseren Abschnitt. Das freie Ende des zentralen Abschnittes bildet eine Gegenfläche, mit der eine in dem Kartuschenlager eingesetzte Kartusche festlegbar ist. Die Gegenfläche überragt den restlichen Teil der Stirnseite entgegen der Setzrichtung.
Der beim Zünden der Kartusche erzeugte Treibgasdruck gelangt von dem Kartuschenlager über einen Verbindungskanal zu einer Innenwandung des ringförmigen Dichtungselementes mit einem U-förmigen Querschnitt, dessen Öffnung zur Mittellängsachse des Dichtungselementes hin offen ist. Der von der Kartusche erzeugte Treibgasdruck wirkt bei diesem bekannten Setzgerät nicht zur Gänze in Setzrichtung auf das Dichtungselement, sondern in zwei parallel zur Setzrichtung verlaufenden, entgegengesetzten Richtungen, sodass ein Aufweiten des Dichtungselementes in zwei gegenläufige Richtungen erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zu schaffen, bei dem das Dichtungselement die Aufnahmekammer gut abdichtet und mit einem Anpressdruck gegen das erste Teil gedrückt wird, der dem Treibgasdruck entspricht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem pulverkraftbetriebenen Setzgerät, welches die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist.
Die erfindungsgemässe Ausgestaltung und Anordnung des ringförmigen Dichtungselementes ermöglicht ein treibgasdruckabhängiges Anpressen des Dichtungselementes gegen das erste Teil. Der beim Zünden einer Kartusche entstehende Treibgasdruck wird von dem Kartuschenlager über die Verbindungskanäle des zweiten Teiles zu einem Boden des kreisringförmigen Ausschnittes geleitet und von dort auf eine entgegen der Setzrichtung weisende Angriffsfläche des ringförmigen Dichtungselementes umgelenkt. Das innerhalb des ringförmigen Ausschnittes parallel zur Setzrichtung versetzbare Dichtungselement wird somit bei einem grossen Treibgasdruck stark und bei einem geringeren Treibgasdruck weniger stark gegen das erste Teil unter Zwischenlage des Aufnahmeteiles sowie des Deckelteiles der Kartusche gedrückt.
Um eine gute axial begrenzte Führung des Dichtungselementes in dem kreisringförmigen Ausschnitt erreichen zu können, weist vorzugsweise das Dichtungselement einen Dichtungsabschnitt und an einem setzrichtungsseitigen Endbereich des Dichtungsabschnittes eine flanschartige Erweiterung auf, deren Aussenkontur grösser ist als die grösste lichte Weite des kreisringförmigen Ausschnittes.
Damit die von der Kartusche erzeugten Treibgase zur Angriffsfläche des ringförmigen Dichtungselementes gelangen können, muss diese von dem Boden des ringförmigen Ausschnittes immer beabstandet sein. Aus diesem Grund ist der Abstand zwischen der flanschartigen Erweiterung und der entgegen der Setzrichtung weisenden Angriffsfläche des Dichtungselementes kleiner als die sich parallel zur Setzrichtung erstreckende Tiefe des kreisringförmigen Ausschnittes. Über diese flanschartige Erweiterung stützt sich das ringförmige Dichtungselement somit entgegen der Setzrichtung an der setzrichtungs seitigen Stirnseite des zweiten Teiles ab.
Von den auf die Angriffsfläche des Dichtungsteiles wirkenden Treibgasen kann eine geringe Menge zwischen der Aussenwandung des Dichtungselementes und der Aussenwandung des ringförmigen Ausschnittes entweichen. Damit diese geringe Menge an entweichenden Treibgasen aus dem Innern des Setzgerätes abgeleitet werden kann, erstreckt sich vorteilhafterweise zwischen der flanschartigen Erweiterung und einer gegenüber der Gegenfläche entgegen der Setzrichtung zurückversetzten Anschlagfläche ein Entlüftungskanal.
Damit keine Treibgase zwischen der Aussenwandung des Dichtungselementes und der Aussenwandung des ringförmigen Ausschnittes entweichen können, wirkt zweckmässigerweise der Dichtungsabschnitt des Dichtelementes mit einem Dichtungsbereich des kreisringförmigen Ausschnittes zusammen.
Aus wirtschaftlichen Beschaffungsgründen ist vorzugsweise der Dichtungsbereich von wenigstens einer Lamellendichtung gebildet, die in einer seitlichen Ausnehmung des kreisringförmigen Ausschnittes angeordnet ist.
Damit eine grossflächige Abstützung der gesamten Kartusche in dem Kartuschenlager erreicht werden kann, überragt vorteilhafterweise die Gegenfläche des zweiten Teiles die grösste lichte Weite des Kartuschenlagers in radialer Richtung.
Damit das Kartuschenlager so nahe wie möglich an der Innenbohrung des Führungszylinders zu liegen kommt, ist zweckmässigerweise das erste Teil von einem Führungszylinder und der zweite Teil von einem Stossboden des Setzgerätes gebildet.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:
Fig.1
ein erfindungsgemässes pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einem ersten und einem zweiten Teil;
Fig. 2
eine Ansicht des zweiten Teiles entlang der Linie II-II, gemäss Fig. 1.
Das in den Fig. i und 2 dargestellte pulverkraftbetriebene Setzgerät weist ein erstes Teil in Form eines Führungszylinders 1 und ein zweites Teil in Form eines Stossbodens 2 auf. Beide Teile sind im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet und parallel zur Setzrichtung zueinander versetzbar. Der dem Stossboden 2 zugewandte Endbereich weist ein Kartuschenlager 3 auf, dessen lichte Weite W1 zum Stossboden 2 hin zunimmt. In Setzrichtung schliesst sich an das Kartuschenlager 3 eine Innenbohrung 21 an, in der ein Treibkolben 22 axial versetzbar angeordnet ist. Die Innenbohrung 21 steht mit dem Kartuschenlager 3 über eine Verbindungsbohrung 20 in Verbindung.
In dem Kartuschenlager 3 ist eine Kartusche 4 angeordnet, die ein Aufnahmeteil 5 mit beispielsweise mehreren Aufnahmebereichen aufweist, die der Aufnahme einer beispielsweise pulverförmig ausgebildeten Treibladung dienen. In der Fig. 1 ist nur ein Aufnahmebereich dargestellt. Die Aufnahmebereiche sind mittels eines Deckelteiles 6 verschliessbar. Sowohl das Aufnahmeteil 5 als auch das Deckelteil 6 sind aus einer dünnwandigen Folie gebildet
Der Festlegung der Kartusche im Kartuschenlager 3 dient ein Stossboden 2 und ein im Stossboden 2 gelagertes Dichtungselement 9. Der Stossboden 2 weist an einer dem Kartuschenlager 3 zugewandten Seite einen kreisringförmigen Ausschnitt 7 auf, der den dem Kartuschenlager 3 zugewandten Endbereich des Stossbodens 2 in einen zentralen zylindrischen Abschnitt und einen diesen zylindrischen Abschnitt im Abstand umgebenden kreisringförmigen äusseren Abschnitt unterteilt.
Im Umfangsbereich des zylindrischen Abschnittes befinden sich beispielsweise, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, vier Verbindungskanäle 13, die sich von einem Boden des kreisringförmigen Ausschnittes 7 bis zu einer Gegenfläche 14 erstrecken, die von der dem Kartuschenlager 3 zugewandten Stirnseite des zylindrischen Abschnittes gebildet ist. Ausgehend vom Boden nimmt die lichte Weite dieser Verbindungskanäle 13 zur Gegenfläche 14 hin zu.
Das Kartuschenlager 3 weist eine grösste lichte Weite W1 auf, die von der Gegenfläche 14 in radialer Richtung zumindest von den zwischen den Verbindungskanälen 13 liegenden Bereichen überragt wird.
In dem kreisringförmigen Ausschnitt 7 mit einer grössten lichten Weite W2 ist ein ringförmiges Dichtungselement 9 angeordnet, das sich aus einem im wesentlichen hohl zylinderförmigen Dichtungsabschnitt 10 und einer flanschartigen Erweiterung 11 mit dem Aussendurchmesser D1 zusammensetzt. Diese flanschartige Erweiterung 11 ist in einem setzrichtungsseitigen Endbereich des Dichtungselementes 9 angeordnet und weist eine setzrichtungsseitige Anschlagfläche 17 auf. Die Tiefe T des kreisringförmigen Ausschnittes 7 ist grösser als der Abstand A zwischen der flanschartigen Erweiterung 11 und einer Angriffsfläche 16, die von einem entgegen der Setzrichtung weisenden freien Ende des Dichtungsabschnittes 10 gebildet ist.
Der Dichtungsabschnitt 10 weist beispielsweise eine leicht nach aussen gewölbte Aussenkontur auf, die mit einem Dichtungsbereich 8 zusammenwirkt. Bei dem Dichtungsbereich 8 handelt es sich beispielsweise um drei ringscheibenförmig ausgebildete Lamellendichtungen, die in radialer Richtung federnd ausgebildet sind. Diese Lamellen ragen teilweise in eine umlaufend ausgebildete Nut in der Aussenwandung des ringförmigen Ausschnittes 7 und teilweise in die lichte Weite des ringförmigen Ausschnittes 7.
Der Dichtungsabschnitt des ringförmigen Dichtungselementes und der Dichtungsbereich des Stossbodens im Bereich des ringförmigen Ausschnittes können mit aufeinander abgestimmten, ineinandergreifenden Gewindeprofilen versehen sein, die eine Art Labyrinth bilden.
Das ringförmige Dichtungselement 9 weist an seiner in Setzrichtung weisenden Stirnseite eine Dichtungsnase 12 auf, die von einem umlaufend ausgebildeten, dünnwandigen Vorsprung gebildet ist. Die dem zentralen zylindrischen Bereich des Stossbodens 2 zugewandte Innenwandung dieses Vorsprunges liegt auf dem gleichen Radius wie die Innenwandung des ringförmigen Dichtungselementes 9.
Der Stossboden 2 weist an seiner in Setzrichtung weisenden Stirnseite eine umlaufend ausgebildete Vertiefung auf, die sich, ausgehend von der Aussenkontur des ringförmigen Ausschnittes 7, radial nach aussen, allerdings nicht bis zur Aussenkontur des Stossbodens 2 erstreckt. In diese Vertiefung mündet ein Entlüftungskanal 15.
Der Umfangsbereich der flanschartigen Erweiterung 11 des ringförmigen Dichtungselementes 9 steht in Verbindung mit einer ringscheibenförmig ausgebildeten, elastischen Membrane 19, die ihrerseits fest an der setzrichtungsseitigen Stirnseite des Stossbodens 2 verbunden ist. Der zentrale zylindrische Abschnitt überragt in Setzrichtung mit seiner Gegenfläche 14 den restlichen Teil der Stirnseite des Stossbodens 2.

Claims (8)

  1. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einem ein Kartuschenlager (3) aufweisenden ersten Teil, einem dem ersten Teil gegenüberliegenden zweiten Teil, das die axiale Projektionsfläche des Kartuschenlagers (3) mit einer Gegenfläche (14) teilweise abdeckt, einem dem ersten Teil zugewandten kreisringförmigen Ausschnitt (7), der der Aufnahme und der Führung eines ringförmigen Dichtungselementes (9) dient, das sich ausserhalb des Kartuschenlagers (3) an dem ersten Teil abstützt und wenigstens einem Verbindungskanal (13) der sich ausgehend vom Kartuschenlager (3) bis zu einer entgegen der Setzrichtung weisenden Angriffsfläche (16) des Dichtungselementes (9) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (g) gegenüber dem zweiten Teil parallel zur Setzrichtung versetzbar ist.
  2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (9) einen Dichtungsabschnitt (10) und an einem setzrichtungsseitigen Endbereich des Dichtungsabschnittes (10) eine flanschartige Erweiterung (11) aufweist, deren Aussenkontur (D1) grösser ist als die grösste lichte Weite (W2) des kreisringförmigen Ausschnittes (7).
  3. Setzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) zwischen der flanschartigen Erweiterung (11) und der entgegen der Setzrichtung weisenden Angriffsfläche (16) des Dichtungselementes (9) kleiner ist als die sich parallel zur Setzrichtung erstreckende Tiefe (T) des kreisringförmigen Ausschnittes (7).
  4. Setzgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der flanschartigen Erweiterung (11) und einer gegenüber der Gegenfläche (14) entgegen der Setzrichtung zurückversetzten Anschlagfläche(17) ein Entlüftungskanal (15) erstreckt.
  5. Setzgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsabschnitt (10) des Dichtelementes (9) mit einem Dichtungsbereich (8) des kreisringförmigen Ausschnittes (7) zusammenwirkt.
  6. Setzgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbereich (8) von wenigstens einer Lamellendichtung gebildet ist, die in einer seitlichen Ausnehmung des kreisringförmigen Ausschnittes (7) angeordnet ist.
  7. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (14) des zweiten Teiles die grösste lichte Weite (W1) des Kartuschenlagers (3) in radialer Richtung überragt.
  8. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil von einem Führungszylinder (1) und das zweite Teil von einem Stossboden (2) des Setzgerätes gebildet ist.
EP00810096A 1999-02-11 2000-02-04 Pulverkraftbetriebenes Setzgerät Expired - Lifetime EP1097785B1 (de)

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