EP3034239A1

EP3034239A1 - Eintreibgerät mit verstellbarer Brennkammer

Info

Publication number: EP3034239A1
Application number: EP14199197.6A
Authority: EP
Inventors: Peter STAUSS-REINER; Norbert Heeb; Thomas Sperrfechter; Markus Woerner; Tilo Dittrich
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-22
Also published as: US10639777B2; JP6473821B2; US20170341210A1; EP3233381A1; WO2016096962A1; JP2017538595A; EP3233381B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, umfassend einen in einem Zylinder (3) geführten Eintreibkolben (4) zum Eintreiben eines Nagelglieds in ein Werkstück, und eine über dem Eintreibkolben (3) angeordnete Brennkammer (1), die mit einem Brenngas befüllbar ist, wobei die Brennkammer (1) einen entlang einer Achse verstellbaren Boden (7) aufweist, wobei der Boden (7) über eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut (12) mit einer darin eingesetzten Dichtung (8) verfügt, die in einer radialen Richtung an einer starren Brennkammerwand (2) anliegt, wobei eine in axialer Richtung vordere Fläche (10a, 11a) der Dichtung (8) in Richtung der Achse vor eine Abschlussebene (E1, E2) der Nut (12) vorragt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, insbesondere ein handgeführtes Eintreibgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
DE 102 26 878 A1 beschreibt ein Eintreibgerät zum Eintreiben eines Nagels in ein Werkstück, bei dem eine Brennkammer mit einem Brenngas beschickt wird, wobei nach einem Zündvorgang ein Eintreibkolben gegen den Nagel beschleunigt wird. Die Brennkammer hat einen verstellbaren Brennkammerboden, wobei eine Stellstange mittels einer Durchführung durch ein Gehäuse der Brennkammer geführt ist und mit dem verstellbaren Brennkammerboden verbunden ist. Der Brennkammerboden ist durch eine umlaufende Dichtung gegen die Brennkammerwand abgedichtet.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Eintreibgerät anzugeben, das einen besonders zuverlässigen Betrieb auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Eintreibgerät erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch den axialen Vorstand bzw. das Vorragen der Dichtung vor die Abschlussebene der Nut wird Wasser, das auf der Brennkammerwand haftet, bei einem Verstellen des Bodens effektiv abgestreift, ohne übermäßig in die Nut einzutreten. Insbesondere bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt wird hierdurch ein Einfrieren von Wasser im Nutbereich vermieden.
Der gegenüber der Brennkammerwand verstellbare Boden der Brennkammer erlaubt es allgemein, dass die Brennkammer zum Beispiel als Teil einer Sicherheitseinrichtung kollabiert werden kann, wenn das Gerät nicht ordnungsgemäß auf ein Werkstück aufgesetzt ist. Bei solchen Geräten wird die Brennkammer vor jedem Setzborgang durch das Aufsetzen aufgespannt, so dass jeweils ein Überstreifen der Brennkammerwand erfolgt.
Bei einer allgemein bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ragt die vordere Fläche der Dichtung in Richtung der Achse über eine Abschlussebene des Bodens vor. Dies erlaubt ein besonders effektives Ableiten des abgestreiften Wassers vorbei an dem Spalt zwischen Boden und Brennkammerwand.
Allgemein vorteilhaft wird das Ableiten des abgestreiften Wassers dadurch unterstützt, dass ein in radial inneres Ende der vorderen Fläche einen scharfkantigen Abschluss aufweist. Bevorzugt hat der scharfkantige Abschluss eine Kante mit einem Winkel zwischen 30° und 120°, besonders bevorzugt zwischen 70° und 110°. Einer solche Kante bildet eine Sperre für das abgestreifte Wasser, das hierdurch kaum um die Kante herum in den Spalt zwischen Boden und Brennkammer eindringen kann.
Zur weiteren Verbesserung der Ableitung des Wassers ist an dem Brennkammerboden und/oder im Bereich der Brennkammerwand eine Ausnehmung zur Abführung von durch die Dichtung abgestreiftem Wasser angeordnet. Dies erlaubt auch das Ableiten größerer Mengen von an der Brennkammerwand kondensiertem Wasser.
Allgemein vorteilhaft ragt die Dichtung beiderseitig über die Abschlussebene der Nut vor, so dass ein Eindringen von Wasser in den Spalt in beiden axialen Bewegungsrichtungen des Bodens vermieden wird. Bei einfachen Ausführungsformen kann die Dichtung insbesondere symmetrisch ausgeformt sein.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Dichtung einen in Umfangsrichtung offenen Dichtungsring. Hierdurch können auch Dichtungsringe aus formsteifem Material in die Nut eingesetzt werden. Allgemein bevorzugt besteht der der Dichtungsring dabei aus einem harten Dichtstoff. Unter einem harten Dichtstoff wird dabei ein Material verstanden, das im dichtenden Zustand nicht bzw. nicht sichtbar elastisch deformiert ist. Ein solches Material kann zum Beispiel ein Metall wie Stahl, Kupfer oder Aluminium sein oder auch ein harter, insbesondere faserverstärkter Kunststoff. Hierzu abzugrenzen sind weiche Dichtmaterialien wie etwa Gummi oder Silikon, die bei Verwendung als Dichtung in sich deformiert werden, um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzielen.
Im Interesse einer hohen Dichtwirkung sind zumindest zwei in axialer Richtung hintereinander angeordnete Dichtungsringe vorgesehen, Besonders bevorzugt sind beide Dichtungsringe in der Nut eingesetzt, so dass eine geringe Bauhöhe erzielt wird. Offene Stöße der Dichtungsringe können dabei im Umfangsrichtung versetzt zueinander orientiert werden, um eine gute Dichtheit auch bei hohen Drücken zu gewährleisten.
Zur Verbesserung der Dichtwirkung ist es dabei bevorzugt vorgesehen, dass unter dem Dichtungsring ein elastisches Stützglied angeordnet ist. Ein solches Stützglied kann insbesondere ein umlaufender, in die Nut eingesetzter Ring aus einem elastischen Material sein, zum Beispiel aus einem Elastomer oder aus einem Federblech. Das Stützglied kann an Stelle eines umlaufenden Ringes auch aus mehreren einzelnen elastischen Gliedern bestehen.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Eintreibgeräts weist ein Gehäuse auf, mit welchem die Brennkammerwand starr verbunden ist. Der Boden stellt dann in dem Eintreibgerät ein bewegtes Teil dar. Eine alternative Ausführungsform des Eintreibgeräts weist ein Gehäuse auf, mit welchem der Boden starr verbunden ist. Die Brennkammerwand stellt dann in dem Eintreibgerät ein bewegtes Teil dar.
Bevorzugt ist der Boden gegenüber der Brennkammerwand so weit verstellbar, dass sich zwischen dem Boden und der Brennkammerwand eine Ein- und/oder Auslassöffnung der Brennkammer für Luft und/oder Brennstoff bildet. Besonders bevorzugt bilden der Boden und die Brennkammerwand ein Ein- und/oder Auslassventil der Brennkammer.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1: zeigt eine räumliche Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Eintreibgerätes mit aufgeschnittener Brennkammer.
Fig. 2: zeigt eine Ausschnittsvergrößerung der Brennkammer aus Fig. 1.
Fig. 3: zeigt eine räumliche Schnittansicht eines verstellbaren Bodens der Brennkammer aus Fig. 1 im Bereich einer Abdichtung.

Das Eintreibgerät aus Fig. 1 ist ein handgeführtes Gerät, umfassend ein Gehäuse 19 sowie eine Brennkammer 1 mit einer abschnittsweise zylindrischen Brennkammerwand 2, welche starr mit dem Gehäuse 19 verbunden ist. An die Brennkammer 1 grenzt ein Zylinder 3 mit einem darin geführten Eintreibkolben 4 an. Eine Sicherheitsmechanik des Gerätes umfasst eine Aufsetzhülse 5, die auf ein Werkstück (nicht dargestellt) aufgesetzt wird und gegen den Druck einer Feder eingedrückt wird. Nur in diesem Zustand kann ein Eintreibvorgang durch Zünden eines Brenngases in der Brennkammer ausgelöst werden. In der Brennkammer 1 ist zudem eine Wirbelplatte 6 angeordnet, die vor einer Zündung durch die Brennkammer 1 bewegt werden kann.
Ein Boden 7 der Brennkammer 1 ist entlang einer mit der Eintreibrichtung zusammenfallenden Achse bewegbar, so dass das Volumen der Brennkammer veränderlich ist. Der Boden 7 ist hierzu mit einer umlaufenden Dichtung 8 gegenüber der zylindrischen Brennkammerwand 2 abgedichtet. In den Fig. 1 und 2 ist die Dichtung 8 nur schematisch dargestellt. Eine erfindungsgemäße Detailgestaltung der Dichtung 8 ist nur in Fig. 3 detailliert gezeigt.
Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Boden starr mit dem Gehäuse verbunden und die Brennkammerwand ist als axial bewegbare Hülse ausgebildet. Bei ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Brennkammerwand gegenüber dem Boden so weit verstellbar, so dass sich zwischen dem Boden und der Brennkammerwand eine Ein- und/oder Auslassöffnung der Brennkammer für Luft und/oder Brennstoff bildet.
Der Boden 7 kann über eine Stellstange 9 in Richtung der Achse bewegt werden, wobei die Stellstange 9 eine Durchführung in einem vorderen, zweiten Boden der Brennkammer durchgreift. Das Eindrücken der Aufsetzhülse 5 spannt zunächst eine Feder und wirkt auf die Stellstange 9, welche wiederum den Boden 7 verschiebt. Hierdurch wird ein für eine Zündung ausreichendes Volumen der Brennkammer erst aufspannt. Bei dieser Bewegung des Bodens entlang der Brennkammerwand wird regelmäßig kondensiertes Wasser abgestreift. Zur Vermeidung von Schwergängigkeit des Mechanismus sollte möglichst wenig Wasser in den Bereich der Dichtung 8 eindringen und gefrieren. Hierzu weisen der Boden 7, die Brennkammer 1 und die Dichtung 8 besondere Weiterentwicklungen auf, die nachfolgend beschrieben werden.
Die Dichtung 8 ist als Satz von zwei in axialer Richtung unmittelbar aufeinander liegenden Dichtungsringen 10, 11 ausgebildet. Beide Dichtungsringe 10, 11 sind in derselben Nut 12 an einer äußeren Umfangswand 7a des Bodens 7 aufgenommen. Die Dichtungsringe 10, 11 bestehen aus einem harten Material, vorliegend einem Stahl. Die Dichtungsringe 10, 11 haben jeweils einen offenen Stoß 13, um in die Nut 12 einsetzbar zu sein. Zudem erlaubt der Stoß ein definiertes Andrücken der Dichtungsringe an die Brennkammerwand. Hierzu ist unterhalb der Dichtungsringe ein elastisches Stützglied 14 in der Nut angeordnet. Bei eingesetzten Dichtungsringen 10, 11 ist das Stützglied 14 in radialer Richtung eingedrückt und federelastisch mit einer Kraft beaufschlagt. Die Stöße 13 der Dichtungsringe 10, 11 sind in Umfangsrichtung versetzt zueinander orientiert. In der Darstellung nach Fig. 3 liegt der Stoß 13 des vorderen Dichtungsrings 11 in der Schnittebene und ist daher sichtbar.
Die Dichtungsringe 10, 11 haben vorliegend einen jeweils L-förmigen Querschnitt und sind spiegelsymmetrisch zu einer Mittelebene der Nut angeordnet. Insbesondere können die Dichtungsringe 10, 11 als gleiche Bauteile ausgeformt sein. Der jeweils eine Schenkel des L-förmigen Querschnitts greift in die Nut 12 ein. Der jeweils andere Schenkel erstreckt sich in axialer Richtung in dem Spalt 15 zwischen der Umfangswand 7a des Bodens 7 und der Brennkammerwand 2. Eine in axialer Richtung jeweils vordere Fläche 10a, 11a der Dichtungsringe 10, 11 ragt jeweils vor eine Abschlussebene E1, E2 der Nut 12. Insbesondere ragt die vordere Fläche 10a, 11a in axialer Richtung auch vor eine jeweilige Abschlussebene A1, A2 des Bodens 2. Ein jeweils radial inneres Ende der vorderen Flächen 10a, 11 a hat einen scharfkantigen Abschluss 10b, 11 b in Form einer Kante mit einem Winkel von 90°. Die Kante liegt dabei jeweils vor der Abschlussebene A1, A2 des Bodens 2. Ein Krümmungsradius der Kante beträgt bevorzugt weniger als 0,5 mm, insbesondere weniger als 0,2 mm.
Um das durch die Bewegung des Bodens abgestreifte Wasser besser abzuführen und einen Wasserstau nebst Eindringen in den Spalt 15 zu vermeiden, ist an dem Boden 7 eine Ausnehmung 16 vorgesehen. Die Ausnehmung 16 ist als ringförmiger Raum ausgeformt, der zwischen dem Boden 7 und einem Anschlagring 17 verbleibt. Bei vollständig aufgespannter Brennkammer ist der Boden 7 an dem Anschlagring 17 abgestützt. Durch Öffnungen 18 kann das abgestreifte Wasser zudem an dem Anschlagring 17 vorbei in andere Gehäusebereiche abfließen.

Claims

Eintreibgerät, umfassend
einen in einem Zylinder (3) geführten Eintreibkolben (4) zum Eintreiben eines Nagelglieds in ein Werkstück, und
eine über dem Eintreibkolben (3) angeordnete Brennkammer (1), die mit einem Brenngas befüllbar ist,
wobei die Brennkammer (1) eine zylindrische Brennkammerwand (2) und einen gegenüber der Brennkammerwand (2) entlang einer Achse verstellbaren Boden (7) aufweist,
wobei der Boden (7) über eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut (12) mit einer darin eingesetzten Dichtung (8) verfügt, die in einer radialen Richtung an der Brennkammerwand (2) anliegt,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine in axialer Richtung vordere Fläche (10a, 11a) der Dichtung (8) in Richtung der Achse vor eine Abschlussebene (E1, E2) der Nut (12) vorragt.
Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Fläche (10a, 11a) der Dichtung (8) in Richtung der Achse über eine Abschlussebene (A1, A2) des Bodens (7) vorragt.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in radial inneres Ende der vorderen Fläche (10a, 11a) einen scharfkantigen Abschluss (10b, 11 b) aufweist, insbesondere eine Kante (10b, 11 b) mit einem Winkel zwischen 30° und 120°.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Brennkammerboden (7) und/oder im Bereich der Brennkammerwand (2) eine Ausnehmung (16) zur Abführung von durch die Dichtung (8) abgestreiftem Wasser angeordnet ist.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) beiderseitig über die Abschlussebene (E1, E2) der Nut (12) vorragt.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) einen in Umfangsrichtung offenen Dichtungsring (10, 11) umfasst.
Eintreibgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (10, 11) aus einem harten Dichtstoff besteht.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in axialer Richtung hintereinander angeordnete Dichtungsringe (10, 11) vorgesehen sind, wobei insbesondere beide Dichtungsringe (10, 11) in der Nut (12) eingesetzt sind.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Dichtungsring (10, 11) ein elastisches Stützglied (14) angeordnet ist.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintreibgerät ein Gehäuse (19) aufweist und die Brennkammerwand (2) starr mit dem Gehäuse (19) verbunden ist.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintreibgerät ein Gehäuse aufweist und der Boden starr mit dem Gehäuse verbunden ist.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden gegenüber der Brennkammerwand so weit verstellbar ist, dass sich zwischen dem Boden und der Brennkammerwand eine Ein- und/oder Auslassöffnung der Brennkammer bildet.