EP3393719A1 - Pyrotechnisches eintreibgerät - Google Patents

Pyrotechnisches eintreibgerät

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EP3393719A1
EP3393719A1 EP16819544.4A EP16819544A EP3393719A1 EP 3393719 A1 EP3393719 A1 EP 3393719A1 EP 16819544 A EP16819544 A EP 16819544A EP 3393719 A1 EP3393719 A1 EP 3393719A1
Authority
EP
European Patent Office
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spring
hammer
ignition
igniter
tacker
Prior art date
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Granted
Application number
EP16819544.4A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3393719B1 (de
Inventor
Harald Fielitz
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Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP3393719B1 publication Critical patent/EP3393719B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • B25C1/008—Safety devices
    • 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
    • B25C1/146—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge acting on an intermediate plunger or anvil operated by a hammer blow
    • 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
    • B25C1/143—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge acting on an intermediate plunger or anvil trigger operated

Definitions

  • the invention relates to a tacker, in particular a hand-held tacker, according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to tacking devices in which a driving piston is accelerated by a rapidly expanding gas as part of a combustion process of a propellant charge.
  • Conventional types of such devices use this powder cartridges, caseless propellant charges in the form of charge stiffeners or the like.
  • a voltage of a pin-shaped ignition hammer is usually carried out by pressing a Aufsetzgliedes of the device against a workpiece. By a corresponding stroke of the Aufsetzgliedes a cartridge bearing of the device is closed and the ignition hammer clamped against a spring.
  • DE 102 53 668 B4 describes a pyrotechnic tacking device, in which an ignition unit is moved during a driving operation by the gas pressure in a part-tensioned against a spring and held by a detent position. A complete voltage of the ignition unit then takes place as in the device DX 460 by pressing a Aufsetzgliedes.
  • the partial tensioning of the ignition unit by means of the gas pressure is structurally realized in that the ignition unit is integrally or functionally identical designed as a shock absorber bottom of the device.
  • the relatively large mass of the impact floor / the ignition unit initially accelerates by a spring on the propellant charge, ignites it and then serves as a backward accelerated against the spring counter bearing for the gas pressure.
  • a component which is set with a front end on the workpiece and pressed by a defined stroke to release a setting process serves as a reliable safety device in the operation of the tacker.
  • the attachment member may be formed, for example, as a sleeve arranged concentrically to a central axis of the device. Alternatively, it may for example also be a laterally offset to the central axis arranged Friedeil.
  • a cartridge chamber of the propellant charge is closed only by the impressions of the Aufsetzgliedes, so that a misfire of a propellant charge without depressed Aufsetzglied can not lead to a significant acceleration of the piston member.
  • a firing hammer is understood to mean any element which is movably received with respect to the propellant charge and which is accelerated to trigger the propellant charge and moved against an igniter of the propellant charge.
  • the primer may preferably be formed as a linearly movable pin.
  • An igniter according to the invention may, for example, be a shock-sensitive charge in a firing plate, a firing edge in a rimfire cartridge, a strike-sensitive firing zone of a charge strip or the like.
  • a shock absorber is understood to mean a component which supports the forces in the acceleration of the piston to the rear and thus initially absorbs part of a recoil of the device.
  • the shock pad is movable received against a housing of the device, whereby the forces acting on an operator maximum forces can be reduced.
  • each device by means of which the tensioned spring held and can be released if necessary by the operator. The release of the tensioned spring accelerates the ignition hammer.
  • the first spring can be any suitable mechanical energy store, for example a metal spiral spring or a gas spring.
  • the impact bottom is moved counter to the driving direction by the gas pressure and thereby tensions the first spring. This allows a simple and reliable mechanical realization of a voltage of the first spring by the gas pressure.
  • the thrust floor can be subjected to a force in the driving direction by means of a shock-absorbing spring.
  • a shock-absorbing spring usually has a larger spring constant than the first spring.
  • the holding member comprises a spring-loaded locking catch.
  • the detent lock engages and holds the first spring in the tensioned state.
  • the first spring is alternatively brought by the pressing of the Aufsetzgliedes in the held and tensioned state.
  • This allows a simple construction and intuitive operation. In general, only a first clamping operation of the spring is made by the pressing of the Aufsetzgliedes to allow the first ignition of a propellant charge.
  • the first spring was then tensioned in each case by the gas pressure of the preceding setting process, so that this reduced contact pressure of Aufsetzgliedes be achieved. Finally, then the first spring can be specifically relaxed, for example, for the purpose storage or maintenance of the device.
  • an additional tensioning lever or the like for tensioning the first spring can also be provided before a first setting operation.
  • the ignition hammer is subjected to a force in the direction of the igniter by means of a second spring.
  • the second spring has a smaller spring constant than the first spring.
  • the primer can be kept even when the first spring tensioned first in a forward position, whereby a high reliability against a false triggering of a propellant charge, for example by dropping the device or the like, is achieved.
  • the second spring is particularly preferably brought into a tensioned state exclusively by the pressing of the attachment member. Since the force of the second spring is not required for the acceleration of the ignition hammer, this can be dimensioned so weak that their resistance when pressing the device is irrelevant.
  • the movement of the ignition hammer between a relaxed stop of the first spring and a contact of the igniter has a free path.
  • the firing hammer thus moves in its last movement section no longer under the action of force of the first spring, but only as a result of its inertia.
  • this allows the provision of effective security measures against a faulty deployment of the propellant charge.
  • the propellant charge can not be triggered if the igniter is already at a forward position in the event of a faulty release of the first spring.
  • Fig. 1 shows a schematic overall view of an inventive
  • Fig. 2 shows a partial sectional view of a first embodiment of the
  • FIG. 3 shows the embodiment of Fig. 2 in a cocked and non-mounted state.
  • FIG. 4 shows the embodiment of FIG. 2 in a tensioned and attached
  • Fig. 5 shows a partial sectional view of a second embodiment of
  • FIG. 6 shows the embodiment of Fig. 5 in a tensioned and non-mounted state.
  • a tacker according to the invention comprises a hand-guided housing 1, in which a piston member in the form of a piston 2 is received.
  • a rear surface of the piston 2 defines a combustion chamber 3 in which the combustion gases of a pyrotechnic propellant charge 4 expand to accelerate the piston 2.
  • the thus provided with kinetic energy piston 2 strikes with an end-side plunger on a fastener (not shown), which is thereby driven into a workpiece.
  • the propellant charge 4 is presently received on a charge strip 5 with a plurality of cartridge-shaped charges (FIG. 3).
  • the propellant charge 4 has a shock-sensitive igniter 4a in an edge region.
  • a charge bearing 6, which adjoins the combustion chamber 3 is driven against the propellant charge 4 via a corresponding mechanism (see ignition-ready state in FIG. 4).
  • a relative to the housing 1 slidable Aufsetzglied 7 is arranged at the front end of the device and connected to the charge bearing 6.
  • the Aufsetzglied 7 is placed in the course of a driving operation on the workpiece and against a spring force by a defined stroke H (see FIG. 5) inserted.
  • H a defined stroke
  • the charge bearing 6 is pressed back against the propellant charge 4.
  • the ignition takes place by impact of an accelerated against the igniter 4a a propellant charge 4 firing hammer 8.
  • the firing hammer 8 is present essentially formed as a parallel to a driving direction movably mounted pin.
  • the firing hammer 8 is arranged in a central recess of a likewise movable parallel to the driving direction shock bottom 9, the firing hammer 8 also is movable relative to the shock bottom 9.
  • a tip 8a of the firing hammer 8 can pass through a front opening of the impact pad 9 and strike the igniter 4a.
  • the firing hammer 8 is supported by means of a first spring 10 relative to the housing 1 and subjected to a force in the direction of the propellant charge 4.
  • the first spring 10 is mounted on the front side in a sleeve 1 1, wherein the sleeve 1 1 is slidably guided on the thrust plate 9.
  • a front stop 12 of the sleeve 1 1 at the joint bottom 9 defines a maximum relaxed position of the first spring 10.
  • the stopper 12 is positioned so that the ignition hammer 8 at investment of the sleeve 1 1 on the stop 12 is still a free distance of about 2 mm to contact the igniter 4a has.
  • the shock bottom 9 is in turn supported by a shock-absorbing spring 13 relative to the housing 1.
  • the first spring 10 is structurally expediently arranged concentrically within the shock bottom spring 13.
  • a damper 14 made of elastic material is attached.
  • the first spring 10 can be held by means of a schematically illustrated holding member 15 in a cocked position.
  • the holding member is presently designed as a spring button, in which a perpendicular to the driving direction movable detent 15a is forcebeauschlagt means of a detent spring 15b.
  • a perpendicular to the driving direction movable detent 15a is forcebeauschlagt means of a detent spring 15b.
  • Triggering of the first spring 10 is effected by lifting the catch 15a. This can be done by a corresponding mechanism (not shown) by operating a trigger 16 of the tacker, by an electromechanical actuator or otherwise.
  • a first tensioning of the first spring 10 must first take place. In the present case this is achieved by pressing the Aufsetzgliedes 7 by the stroke H. Accordingly, an increased force must be applied by the operator for the first setting process or the first spring tension.
  • Fig. 3 a non-patch position of the tacker with the tensioned first spring 10 is shown.
  • the firing hammer 8 is held together with the spring 10 in a rear position. In this state, the device is usually during its use and between the setting processes.
  • the device To trigger a setting process, the device is pressed against a workpiece and the Aufsetzgliedes 7 pushed by the stroke H, so that propellant charge 4 and charge chamber 6 are brought together. This condition is shown in FIG.
  • the holding member 15 releases the first spring 10. This accelerates the firing hammer 8 forward in the direction of the igniter 4a until the sleeve 1 1 reaches the stop 12 on the thrust plate 9. The igniter 8 then lays back the last free distance without further acceleration and strikes the igniter 4a. According to the appropriate design of mass and speed of the ignition hammer 8 ignition takes place reliably.
  • the piston 2 is accelerated forward and on the other hand, the gas pressure supporting butt 9 against the shock bottom spring 13 moves backwards.
  • the spring-loaded detent 15a By passing the spring-loaded detent 15a, the first spring is again put into a tensioned and held state without the operator having to spend any force on this before the subsequent setting process.
  • the first spring can be relaxed after completion of the work for storage of the device, for example by a blank shot without propellant charge.
  • a further second spring 17 is provided on the ignition hammer 8, which presses the firing hammer 8 as the first spring 10 to the front. This ensures that the primer is permanently held in its forward position even when the first spring is tensioned in the non-attached state of the device. Due to the achievement of the stop 12 before attacking the igniter 8, a faulty release of the first spring would thus do not lead to an acceleration of the firing hammer or any other action on the propellant charge 4.
  • FIG. 5 shows the second embodiment with unstressed first spring 10 in a non-attached state.
  • FIG. 6 shows the unassembled state when the first spring 10 is tensioned, ie the typical state of use between two setting processes.
  • the second spring 17 is disposed concentrically within the first spring 10 and has a significantly smaller spring constant. As a result, it represents a negligible resistance to the operator when placing the device. A contribution of the second spring 12 to accelerate the ignition hammer 8 is correspondingly insignificant, so that the second spring 17 only serves to position the ignition hammer for safety reasons.
  • the holding member 15 releases the first spring 10 as in the first example.
  • the second spring 17 is released at the same time, so that the ignition hammer 8 is accelerated by the springs 10, 17 to the front.
  • the acceleration by the first spring 10 and the second spring 17 ends at the stop 12.
  • the igniter is not subject to acceleration. Rather, he moves on only because of his inertia.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifftein Eintreibgerät, umfassendein handgeführtes Gehäuse (1) mit einem darin aufgenommenen Kolben (2) zur Übertragung von Energie auf ein einzutreibendes Befestigungselement, eine Treibladung (4) zur Erzeugung eines Gasdrucks, ein gegen ein Werkstück andrückbares Aufsetzglied (7), einen insbesondere bewegbaren Stoßboden (9) zur Abstützung eines Rückstoßes, und einen relativ zu dem Stoßboden (9) bewegbaren Zündhammer (8), wobei der Zündhammer (8) mittels zumindest einer ersten Feder (10) gegen einen Zünder (4a) der Treibladung (4) beschleunigt wird, und wobei die Feder (10) vor der Beschleunigung des Zündhammers (8) von einem ansteuerbaren Halteglied (15) in einem gespannten Zustand gehalten wird, wobei die erste Feder (10) nach einem Zündvorgang durch den Gasdruck erneut in den gehaltenen und gespannten Zustand verbracht wird.

Description

Pyrotechnisches Eintreibgerät
Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, insbesondere ein handgeführtes Eintreibgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Allgemein betrifft die Erfindung Eintreibgeräte, bei denen ein Eintreibkolben durch ein schnell expandierendes Gas im Rahmen eines Verbrennungsvorgangs einer Treibladung beschleunigt wird. Übliche Bauarten solcher Geräte nutzen hierzu Pulverkartuschen, hülsenlose Treibladungen in Form von Ladungssteifen oder Ähnliches.
Bei derartigen Geräten erfolgt eine Spannung eines stiftförmigen Zündhammers üblicherweise durch das Andrücken eines Aufsetzgliedes des Gerätes gegen ein Werkstück. Durch einen entsprechenden Hub des Aufsetzgliedes wird ein Kartuschenlager des Gerätes geschlossen und der Zündhammer gegen eine Feder gespannt.
DE 102 53 668 B4 beschreibt ein pyrotechnisches Eintreibgerät, bei dem eine Zündeinheit bei einem Eintreibvorgang durch den Gasdruck in eine gegen eine Feder teilgespannte und durch eine Raste gehaltene Position verbracht wird. Eine vollständige Spannung der Zündeinheit erfolgt dann wie bei dem Gerät DX 460 durch das Andrücken eines Aufsetzgliedes. Das teilweise Spannen der Zündeinheit mittels des Gasdrucks wird konstruktiv dadurch realisiert, dass die Zündeinheit einstückig bzw. funktionsidentisch als ein Stoßboden des Gerätes ausgebildet ist. Die relativ große Masse des Stoßbodens / der Zündeinheit schlägt zunächst durch eine Feder beschleunigt auf die Treibladung auf, zündet diese und dient dann als rückwärts gegen die Feder beschleunigtes Gegenlager für den Gasdruck.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Eintreibgerät anzugeben, das eine niedrige Andruckkraft des Aufsetzgliedes ermöglicht. Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Eintreibgerät erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch das Verbringen der Feder in den gespannten und gehaltenen Zustand mittels des Gasdrucks ist es ermöglicht, dass das Aufsetzglied nicht gegen die Kraft der ersten Feder bewegt werden muss.
Unter einem Aufsetzglied wird im Sinne der Erfindung eine Komponente verstanden, die mit einem vorderen Ende auf das Werkstück gesetzt und um einen definierten Hub eingedrückt wird, um einen Setzvorgang freizugeben. Ein solches Aufsetzglied dient als zuverlässige Sicherheitseinrichtung im Betrieb des Eintreibgerätes. Das Aufsetzglied kann zum Beispiel als eine konzentrisch zu einer Mittelachse des Gerätes angeordnete Hülse ausgebildet sein. Alternativ hierzu kann es sich zum Beispiel auch um eine seitlich zu der Mittelachse versetzt angeordnetes Aufsetzteil handeln. Bevorzugt wird ein Patronenlager der Treibladung erst durch das Eindrücken des Aufsetzgliedes geschlossen, so dass eine Fehlzündung einer Treibladung ohne eingedrücktes Aufsetzglied nicht zu einer signifikanten Beschleunigung des Kolbenglieds führen kann.
Aus ergonomischen Gründen ist einer kurzer Hub des Aufsetzgliedes erwünscht, was aber mit höheren Andruckkräften zur Betätigung der mit dem Aufsetzglied verbundenen Mechanik einhergeht. Die erforderlichen Andruckkräfte können im Sinne der Erfindung vorteilhaft reduziert werden, wenn die Spannung der ersten Feder zur Beschleunigung des Zündhammers im Regelfall nicht durch die Bewegung des Aufsetzgliedes erfolgen muss.
Unter einem Zündhammer wird im Sinne der Erfindung jedes beweglich gegenüber der Treibladung aufgenommene Element verstanden, das zur Auslösung der Treibladung beschleunigt und gegen einen Zünder der Treibladung bewegt wird. Der Zündhammer kann bevorzugt als ein linear beweglicher Stift ausgeformt sein. Bei einem Zünder im Sinne der Erfindung kann es sich zum Beispiel um eine schlagempfindliche Ladung in einem Zündplättchen, einem Zündrand in einer Randfeuerpatrone, einem schlageempfindlichen Zündbereich eines Ladungsstreifens oder Ähnliches handeln.
Unter einem Stoßboden wird im Sinne der Erfindung ein Bauteil verstanden, das die Kräfte bei der Beschleunigung des Kolbens nach hinten abstützt und somit zunächst einen Teil eines Rückstoßes des Gerätes aufnimmt. Bevorzugt ist der Stoßboden dabei beweglich gegenüber einem Gehäuse des Gerätes aufgenommen, wodurch die auf eine Bedienperson wirkenden Maximalkräfte verringert werden können.
Unter einem ansteuerbaren Halteglied der ersten Feder wird im Sinne der Erfindung jede Vorrichtung verstanden, mittels der die gespannte Feder festgehalten und bei Bedarf durch die Bedienperson freigegeben werden kann. Durch die Freigabe der gespannten Feder erfolgt die Beschleunigung des Zündhammers.
Bei der ersten Feder kann es sich im Sinne der Erfindung um jeden geeigneten mechanischen Energiespeicher handeln, zum Beispiel eine Spiralfeder aus Metall oder auch eine Gasfeder.
Bei einer allgemein bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Stoßboden durch den Gasdruck entgegen der Eintreibrichtung bewegt wird und hierdurch die erste Feder spannt. Dies erlaubt eine einfache und zuverlässige mechanische Realisierung einer Spannung der ersten Feder durch den Gasdruck.
Weiterhin vorteilhaft kann der Stoßboden mittels einer Stoßbodenfeder in der Eintreibrichtung kraftbeaufschlagt sein. Dies erlaubt eine besonders weiche Übertragung der Rückstoßkräfte auf eine Bedienperson. Die Stoßbodenfeder weist im Regelfall eine größere Federkonstante als die erste Feder auf.
Bei einer einfachen Realisierung eines erfindungsgemäßen Eintreibgerätes umfasst das Halteglied eine federbelastete Rastsperre. Bei Überfahren der Rastsperre durch den Zündhammer bzw. durch ein die erste Feder lagerndes Bauteil verrastet die Rastsperre und hält die erste Feder im gespannten Zustand.
Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass die erste Feder alternativ durch das Andrücken des Aufsetzgliedes in den gehaltenen und gespannten Zustand verbracht wird. Dies erlaubt eine einfache Konstruktion und intuitive Bedienung. Im allgemein wird dabei nur ein erster Spannvorgang der Feder durch das Andrücken des Aufsetzgliedes vorgenommen, um das erste Zünden einer Treibladung zu ermöglichen. Bei den nachfolgenden Setzvorgängen wurde die erste Feder dann jeweils durch den Gasdruck des vorhergehenden Setzvorgangs gespannt, so dass hierfür verringerte Andruckkräfte des Aufsetzgliedes erreicht werden. Abschließend kann dann die erste Feder gezielt entspannt werden, zum Beispiel zum Zweck einer Lagerung oder Wartung des Gerätes. Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann aber auch ein zusätzlicher Spannhebel oder Ähnliches zum Spannen der ersten Feder vor einem ersten Setzvorgang vorgesehen sein. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Zündhammer mittels einer zweiten Feder in Richtung des Zünders kraftbeaufschlagt ist. Bevorzugt hat die zweite Feder eine kleinere Federkonstante als die erste Feder. Durch die zweite Feder kann der Zündhammer auch bei gespannter erster Feder zunächst in einer vorderen Position gehalten werden, wodurch eine hohe Betriebssicherheit gegen eine Fehlauslösung einer Treibladung, zum Beispiel durch Fallenlassen des Gerätes oder Ähnliches, erzielt wird. Besonders bevorzugt wird dabei die zweite Feder ausschließlich durch das Andrücken des Aufsetzgliedes in einen gespannten Zustand verbracht. Da die Kraft der zweiten Feder nicht für die Beschleunigung des Zündhammers erforderlich ist, kann diese so schwach dimensioniert werden, dass ihr Widerstand beim Andrücken des Gerätes unerheblich ist.
Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass die Bewegung des Zündhammers zwischen einem entspannten Anschlag der ersten Feder und einer Berührung des Zünders eine freie Wegstrecke aufweist. Der Zündhammer bewegt sich in seinem letzten Bewegungsabschnitt somit nicht mehr unter Krafteinwirkung der ersten Feder, sondern nur infolge seiner Massenträgheit. Insbesondere erlaubt dies das Vorsehen effektiver Sicherheitsmaßnahmen gegen eine fehlerhafte Auslösung der Treibladung. Zum Beispiel kann die Treibladung bei einer solchen Anordnung nicht ausgelöst werden, wenn der Zündhammer sich bei einer fehlerhaften Freigabe der ersten Feder bereits in einer vorderen Position in Ruhe befindet.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen
Eintreibgerätes.
Fig. 2 zeigt eine teilweise Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der
Erfindung in einem ungespannten Zustand. Fig. 3 zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 in einem gespannten und nicht aufgesetzten Zustand.
Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 in einem gespannten und aufgesetzten
Zustand.
Fig. 5 zeigt eine teilweise Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der
Erfindung in einem ungespannten Zustand.
Fig. 6 zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 5 in einem gespannten und nicht aufgesetzten Zustand. Ein erfindungsgemäßes Eintreibgerät umfasst ein handgeführtes Gehäuse 1 , in dem ein Kolbenglied in Form eines Kolbens 2 aufgenommen ist. Eine hintere Oberfläche des Kolbens 2 begrenzt eine Brennkammer 3, in der sich die Verbrennungsgase einer pyrotechnischen Treibladung 4 ausdehnen, um den Kolben 2 zu beschleunigen. Der so mit Bewegungsenergie versehene Kolben 2 trifft mit einem endseitigen Stößel auf ein Befestigungselement (nicht dargestellt), das hierdurch in ein Werkstück eingetrieben wird.
Die Treibladung 4 ist vorliegend an einem Ladungsstreifen 5 mit mehreren kartuschenförmigen Ladungen aufgenommen (Fig. 3). Die Treibladung 4 hat in einem Randbereich einen schlagempfindlichen Zünder 4a. Vor einer Zündung wird über eine entsprechende Mechanik ein Ladungslager 6, das sich an die Brennkammer 3 anschließt, gegen die Treibladung 4 gefahren (siehe zündbereiter Zustand in Fig. 4).
Ein gegenüber dem Gehäuse 1 verschiebbares Aufsetzglied 7 ist am vorderen Geräteende angeordnet und mit dem Ladungslager 6 verbunden. Das Aufsetzglied 7 wird im Zuge eines Eintreibvorgangs auf das Werkstück aufgesetzt und entgegen einer Federkraft um einen definierten Hub H (siehe Fig. 5) eingeschoben. Hierdurch wird unter anderem das Ladungslager 6 nach hinten gegen die Treibladung 4 gedrückt. Die Zündung erfolgt durch Aufschlag eines gegen den Zünder 4a einer Treibladung 4 beschleunigten Zündhammers 8. Der Zündhammer 8 ist vorliegend im Wesentlichen als parallel zu einer Eintreibrichtung beweglich gelagerter Stift ausgeformt.
Der Zündhammer 8 ist in einer zentralen Ausnehmung eines ebenfalls parallel zur Eintreibrichtung beweglichen Stoßbodens 9 angeordnet, wobei der Zündhammer 8 zudem relativ zu dem Stoßboden 9 bewegbar ist. Eine Spitze 8a des Zündhammers 8 kann eine vordere Öffnung des Stoßbodens 9 durchgreifen und auf den Zünder 4a treffen.
Der Zündhammer 8 ist mittels einer ersten Feder 10 gegenüber dem Gehäuse 1 abgestützt und in Richtung der Treibladung 4 kraftbeaufschlagt. Die erste Feder 10 ist dabei vorderseitig in einer Hülse 1 1 gelagert, wobei die Hülse 1 1 an dem Stoßboden 9 verschiebbar geführt ist. Ein vorderer Anschlag 12 der Hülse 1 1 an dem Stoßboden 9 definiert eine maximal entspannte Position der ersten Feder 10. Der Anschlag 12 ist so positioniert, dass der Zündhammer 8 bei Anlage der Hülse 1 1 an dem Anschlag 12 noch eine freie Wegstrecke von rund 2 mm bis zur Berührung des Zünders 4a aufweist.
Der Stoßboden 9 ist seinerseits über eine Stoßbodenfeder 13 gegenüber dem Gehäuse 1 abgestützt. Die erste Feder 10 ist baulich zweckmäßig konzentrisch innerhalb der Stoßbodenfeder 13 angeordnet. An einem rückseitigen Anschlag des Stoßbodens 9 ist ein Dämpfer 14 aus elastischem Material angebracht.
Die erste Feder 10 kann mittels eines schematisch dargestellten Halteglieds 15 in einer gespannten Position gehalten werden. Das Halteglied ist vorliegend als eine Federaste ausgebildet, bei der eine senkrecht zu der Eintreibrichtung bewegbare Raste 15a mittels einer Rastfeder 15b kraftbeauschlagt ist. Wenn die Hülse 1 1 der Feder 10 eine Rampe der die Raste 15a im Zuge einer Spannbewegung überfährt, schnappt die Raste 15a über den Rand der Hülse 1 1 und hält die erste Feder 10 im gespannten Zustand.
Ein Auslösen der ersten Feder 10 erfolgt durch Anheben der Raste 15a. Die kann durch eine entsprechende Mechanik (nicht dargestellt) durch Betätigung eines Triggers 16 des Eintreibgerätes erfolgen, durch einen elektromechanischen Aktuator oder auf sonstige Weise.
Die Erfindung funktioniert nun wie folgt:
Ausgehend von einem entspannten Zustand der ersten Feder 10 (siehe Fig. 2) muss zunächst ein erstes Spannen der ersten Feder 10 erfolgen. Vorliegend wird dies über das Eindrücken des Aufsetzgliedes 7 um den Hub H erreicht. Entsprechend muss für den ersten Setzvorgang bzw. die erste Federspannung eine erhöhte Kraft durch die Bedienperson aufgebracht werden. ln Fig. 3 ist eine nicht aufgesetzte Position des Eintreibgerätes mit gespannter erster Feder 10 gezeigt. Im Fall des ersten Ausführungsbeispiels ist bei gespannter erster Feder 10 zudem der Zündhammer 8 zusammen mit der Feder 10 in einer hinteren Position gehalten. In diesem Zustand befindet sich das Gerät im Regelfall während seiner Verwendung und zwischen den Setzvorgängen.
Zur Auslösung eines Setzvorgangs wird das Gerät an ein Werkstück angedrückt und das Aufsetzgliedes 7 um den Hub H eingeschoben, so dass Treibladung 4 und Ladungskammer 6 zusammengebracht werden. Dieser Zustand ist in Fig. 4 gezeigt.
Wird nun der Trigger 16 betätigt, so gibt das Halteglied 15 die erste Feder 10 frei. Diese beschleunigt den Zündhammer 8 nach vorne in Richtung des Zünders 4a, bis die Hülse 1 1 den Anschlag 12 an dem Stoßboden 9 erreicht. Der Zündhammer 8 legt dann die letzte freie Wegstrecke ohne weitere Beschleunigung zurück und trifft auf den Zünder 4a. Gemäß entsprechender Auslegung von Masse und Geschwindigkeit des Zündhammers 8 erfolgt eine Zündung zuverlässig.
Während der Expansion der Verbrennungsgase wird zum einen der Kolben 2 nach vorne beschleunigt und zum anderen der den Gasdruck abstützende Stoßboden 9 gegen die Stoßbodenfeder 13 nach hinten bewegt. Der Stoßboden 9 nimmt dabei die Hülse 1 1 mit und spannt die erste Feder 10. Durch Überfahren der federbelasteten Raste 15a wird die erste Feder wieder in einen gespannten und gehaltenen Zustand versetzt, ohne dass die Bedienperson vor dem nachfolgenden Setzvorgang Kraft hierfür aufwenden muss.
Je nach Anforderungen kann die erste Feder nach Beendigung der Arbeiten zur Lagerung des Gerätes entspannt werden, zum Beispiel durch einen Leerschuss ohne Treibladung.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und Fig. 6 sind zusätzliche Maßnahmen getroffen, um eine fehlerhafte Auslösung der Treibladung zu verhindern. Hierzu ist eine weitere zweite Feder 17 an dem Zündhammer 8 vorgesehen, die den Zündhammer 8 wie die erste Feder 10 nach vorne drückt. Dies sorgt dafür, dass der Zündhammer auch bei gespannter erster Feder im nicht aufgesetzten Zustand des Gerätes permanent in seiner vorderen Position gehalten ist. Aufgrund des Erreichens des Anschlags 12 vor einem Angreifen an dem Zündhammer 8 würde eine fehlerhafte Freigabe der ersten Feder somit nicht zu einer Beschleunigung des Zündhammers oder einer sonstigen Einwirkung auf die Treibladung 4 führen.
Fig. 5 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel bei ungespannter erster Feder 10 in einem nicht aufgesetzten Zustand. Fig. 6 zeigt den nicht aufgesetzten Zustand bei gespannter erster Feder 10, also den typischen Verwendungszustand zwischen zwei Setzvorgängen.
Die zweite Feder 17 ist konzentrisch innerhalb der ersten Feder 10 angeordnet und hat eine erheblich kleinere Federkonstante. Hierdurch stellt sie beim Aufsetzen des Gerätes einen nur unerheblichen Widerstand für die Bedienperson dar. Ein Beitrag der zweiten Feder 12 zur Beschleunigung des Zündhammers 8 ist entsprechend unerheblich, so dass die zweite Feder 17 nur der Positionierung des Zündhammers aus Sicherheitsgründen dient.
Beim Aufsetzen des Eintreibgerätes wird der Zündhammer über eine mit dem Aufsetzglied verbundene Mechanik (nicht dargestellt) gegen die zweite Feder 17 nach hinten verschoben. Dieser Zustand ist nicht abgebildet, entspricht aber bezüglich der Position der Bauteile dem Zustand nach Fig. 4.
Beim Auslösen des Setzvorgangs gibt das Halteglied 15 wie im ersten Beispiel die erste Feder 10 frei. Über eine nicht dargestellte Mechanik wird zugleich die zweite Feder 17 freigegeben, so dass der Zündhammer 8 durch die Federn 10, 17 nach vorne beschleunigt wird. Wie im ersten Beispiel endet die Beschleunigung durch die erste Feder 10 und die zweite Feder 17 an dem Anschlag 12. Auf seiner nachfolgenden freien Wegstrecke von etwa 2 mm unterliegt der Zündhammer keiner Beschleunigung. Er bewegt sich vielmehr nur infolge seiner Massenträgheit weiter.

Claims

PATENTANSPRUECHE
1 . Eintreibgerät, umfassend
ein handgeführtes Gehäuse (1 ) mit einem darin aufgenommenen Kolben (2) zur Übertragung von Energie auf ein einzutreibendes Befestigungselement,
eine Treibladung (4) zur Erzeugung eines Gasdrucks,
ein gegen ein Werkstück andrückbares Aufsetzglied (7),
einen insbesondere bewegbaren Stoßboden (9) zur Abstützung eines Rückstoßes, und
einen relativ zu dem Stoßboden (9) bewegbaren Zündhammer (8),
wobei der Zündhammer (8) mittels zumindest einer ersten Feder (10) gegen einen
Zünder (4a) der Treibladung (4) beschleunigt wird, und
wobei die Feder (10) vor der Beschleunigung des Zündhammers (8) von einem ansteuerbaren Halteglied (15) in einem gespannten Zustand gehalten wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Feder (10) nach einem Zündvorgang durch den Gasdruck erneut in den gehaltenen und gespannten Zustand verbracht wird.
2. Eintreibgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßboden (9) durch den Gasdruck entgegen der Eintreibrichtung bewegt wird und hierdurch die erste Feder (10) spannt.
3. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßboden (9) mittels einer Stoßbodenfeder (13) in der Eintreibrichtung kraftbeaufschlagt ist.
4. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied (15) eine federbelastete Rastsperre (15a, 15b) umfasst.
5. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (10) alternativ durch das Andrücken des Aufsetzgliedes (7) in den gehaltenen und gespannten Zustand verbracht wird. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündhammer (8) mittels einer zweiten Feder (17) in Richtung des Zünders (4a) kraftbeaufschlagt ist, wobei insbesondere die zweite Feder (17) eine kleinere Federkonstante aufweist als die erste Feder (10).
Eintreibgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Feder (17) ausschließlich durch das Andrücken des Aufsetzgliedes (7) in einen gespannten Zustand verbracht wird.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Zündhammers (8) zwischen einem entspannten Anschlag (12) der ersten Feder (10) und einer Berührung des Zünders (4a) eine freie Wegstrecke aufweist.
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