NO179134B - Kruttkraftdrevet inndrivingsapparat - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et kruttkraftdrevet inndrivingsapparat omfattende en stempelføring i hvis føringsboring et stempel ved hjelp av drivgasser fra en drivladning kan drives fra en bakre utgangsstilling ut fra en patronbærer som danner et bakre anslag for stempelet, til en fremre endestilling, idet det mellom stempelføringen og en husdel som omgir denne, er anordnet en kanal som via åpninger i utgangsstillingsområdet og i endestillingsområdet for stempelet står i forbindelse med stempelføringens føringsboring.

Ved kruttkraftdrevne inndrivingsapparater av den type det her dreier seg om, drives et stempel fra en bakre utgangsstilling til en fremre endestilling ved hjelp av drivgassene fra en drivladning som kommer til antennelse. Derved virker stempelet på bolter, nagler og liknende festeelementer som inndrives direkte i harde opptagelsesmaterialer, såsom betong, metall og liknende.

For etter et avsluttet inndrivingsforløp å bringe stempelet i beredskapsstillingen for det neste inndrivingsforløp, er det nødvendig å bringe stempelet fra sin fremre endestilling til sin bakre utgangsstilling. Dette forløp kan ved kjente apparater utføres på forskjellige måter.

Det er eksempelvis kjent å føre stempelet tilbake til sin bakre utgangsstilling ved hjelp av en separat støter. Dette forløp har den ulempe at det for det første er temmelig tidkrevende, og for det andre krever en separat støter som lett kan gå tapt.

Videre har det gjort seg sterkt gjeldende en mekanisk, på apparatsiden anordnet tilbakeføringsanordning som består i at stempelføringen trekkes fremover over stempelet som befinner seg i den fremre endestilling, og stempelføringen og det i denne anordningen stempel deretter forskyves tilbake, slik at stempelet til slutt blir liggende i sin bakre utgangsstilling. Også denne type av stempeltilbakeføring er forholdsvis tidkrevende på grunn av sin separate manipulasjonsomkostning, hvilket har uheldig innvirkning, særlig ved seriebefestigelser, slik de utføres med de her aktuelle apparater.

For også å forebygge den forannevnte, separate manipulasjonsomkostning, er det eksempelvis fra EP 0 223 740 blitt kjent en stempeltilbakeføring under utnyttelse av drivgassene. Ved denne type stempeltilbakef øring blir det av stempelet, som settes i bevegelse etter antennelse, frigitt en åpning i stempelets utgangsstillingsområde, slik at resterende drivgasser gjennom denne åpning via en kanal ankommer til stempelføringens føringsboring via en åpning i stempelets endestillingsområde. Disse drivgasser som er ankommet til stempelføringens førings-boring, komprimeres av stempelet og tjener under sin ekspansjon til å drive stempelet tilbake fra sin fremre endestilling til sin bakre utgangsstilling etter avslutning av et inndrivingsforløp.

Denne ytterlige kjente type av stempeltilbakef øring har således den fordel at den skjer helt automatisk uten ytterligere manipulasjonsomkostning. Utelatelsen av samtlige mekaniske foranstaltninger fører riktignok til det problem at stempelet i avhengighet av graden og av mengden av de komprimerte drivgasser drives mer eller mindre kraftig mot det av patronbæreren dannede, bakre anslag. Ved en høy grad og en stor andel av komprimerte drivgasser kan det dermed oppstå den ulempe at det ved stempelets anslag mot patronbæreren oppstår en tilbakeprellingseffekt, hvilket har som følge at stempelet på grunn av denne tilbakeprellingsef fekt igjen drives en viss vei i inndrivingsretningen og dermed ikke inntar sin bakre utgangsstilling. Dette kan ha som konsekvens at det ved etterfølgende inndrivingsforløp står til disposisjon så mye dødplass at den ønskede ytelse av inndrivingsapparatet ikke oppnås, eller at til og med den i utgangsstillingsområdet anordnede åpning forblir åpen og en stor del av drivgassene ikke står til disposisjon for drift av stempelet.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et kruttkraftdrevet inndrivingsapparat som oppviser en under utnyttelse av drivgassene virkende stempelf øring ved hvilken det er sikret et oppholdssted for stempelet i sin bakre utgangsstilling i patronbæreren som danner det bakre anslag for stempelet.

Ifølge oppfinnelsen oppnås ovennevnte formål ved at inndrivingsapparatets patronbærer er begrenset forskyvbar langs stempelets akse i forhold til de øvrige apparatdeler.

Den begrensede forskyvbarhet av patronbæreren i forhold til de øvrige apparatdeler fører til at en tilbakeprellingseffekt unngås når stempelet på grunn av innvirkningen av de komprimerte drivgasser drives fra sin fremre endestilling mot sin bakre utgangsstilling. Så snart stempelet støter mot det av patronbæreren dannede, bakre anslag overføres stempelets energi til patronbæreren i analogi med lovene for impulssetningen, slik at stempelet står stille og patronbæreren i stedet for stempelet drives mot inndrivingsretningen. På grunn av den begrensede forskyvbarhet skjer denne bevegelse innenfor en ytterst begrenset ramme som ikke fører til noe skadelig dødplass.

En enkel byggemåte for et inndrivingsapparat ifølge oppfinnelsen frembyr seg hensiktsmessig når patronbæreren er begrenset forskyvbar langs stempelets akse i forhold til den husdel som omgir stempelføringen. Den begrensede forskyvbarhet mellom patronbærer og husdel iverksettes på foretrukket måte ved hjelp av en forbindelse som tillater den begrensede forskyvbarhet. En slik forbindelse oppviser hensiktsmessig anslag på den ene del og motanslag på den andre del.

På foretrukket måte er det som forbindelse mellom patronbærer og husdel anordnet en gjengeforbindelse som oppviser en klaring. En slik gjengeforbindelse muliggjør en enkel montering og demontering av inndrivingsapparatet, eksempelvis ved en mulig forekommende, nødvendig utskifting av apparatdeler eller i tilfelle av en demontering med henblikk på en rengjøring av inndrivingsapparatet.

Blant det store antall av mulige gjengeforbindelser egner det seg eksempelvis en sagtanngjenge som hensiktsmessig er slik utformet at dens flatere flanker forløper i retning mot inndrivingsretningen mot stempelets akse. En slik utformet sagtanngjenge skaffer en form for konusflater og motkonusflater som ved opptreden av en støtinnvirkning beveger seg mot hverandre. Derved eksisterer den mulighet at en stor del av energien omvandles til friksjon og varme i området mellom disse konusflater og motkonusflater.

Den forannevnte omvandling av den i patronbæreren innledede energi kan understøttes ytterligere, eksempelvis ved elastisk deformasjon, hensiktsmessig på den måte at patronbæreren i området for gjengeforbindelsen oppviser slisser som er åpne i retning mot dens frie ende. Derved blir patronbæreren i området for gjengeforbindelsen ved hjelp av formgivning i tillegg elastisk, dvs. i tillegg til sin eventuelt på grunn av material-valget allerede forhåndenværende elastisitet.

Det har vist seg at tilbakeprellingsef fekten kan hindres allerede med en ganske snevert begrenset forskyvbarhet. Således er det tilstrekkelig med bare små veistrekninger med f orskyvbarhet, hvilke hensiktsmessig ligger i området fra 0,1 til 0,3 mm. Disse små veistrekninger skaffer en forskyvbarhet av patronbæreren som ennå ikke fører til en skadelig dødplass.

Med hensyn til unngåelsen av en eventuelt skadelig innvirkende dødplass er ikke bare de små veistrekninger utslags-givende, men også patronbærerens oppførsel etter støtpåvirkning. Eksempelvis ved en anordnet gjengeforbindelse løper således patronbærerens gjengeflanker etter forbruk av den begrensede forskyvbarhet opp på husdelens motflanker, hvilket igjen fører til en - riktignok redusert - tilbakeprellingseffekt og på nytt driver patronbæreren i inndrivingsretningen til dens nedarvede posisjon. Denne effekt understøttes dessuten ved hjelp av patronbærerens elastisitet, hva enten denne er material-valgbetinget eller formgivningsbetinget.

I analogi med impulssetningen spiller også masseforholdene en rolle i forbindelse med unngåelsen av tilbakeprellingsef fekten. Således er det fordelaktig når patronbærerens masse i det minste svarer til stempelets masse. En dimensjon-ering av masseforholdene skjer fortrinnsvis på en slik måte at patronbærerens masse omtrent svarer til en gang til tre ganger stempelets masse. De påvirkningsfaktorer som fører til et slikt massevalg, dannes særlig av friksjonsforholdene og av material-egenskapene til de aktuelle deler.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningen, der fig. 1 i snitt viser de i forbindelse med oppfinnelsen avgjørende apparatdeler av et kruttkraftdrevet inndrivingsapparat, og fig. 2 viser det i forbindelse med oppfinnelsen avgjørende forbindingsområde i forstørret, gjennom-skåret fremstilling.

Med henblikk på at kruttkraftdrevne inndrivingsapparater er kjente, og at slike apparatdeler som boltføring, tennmekanisme, utløsningsmekanisme og liknende, ikke har noen innvirkning på den foreliggende oppfinnelse, er fig. 1 begrenset til de i forbindelse med oppfinnelsen avgjørende apparatdeler.

Således viser fig. 1 et stempel 1 som er ført i en stempelføring 2. For dette formål oppviser stempelføringen 2 en føringsboring 2a. Stempelføringen 2 er omgitt av en husdel 3 som står i forbindelse med en patronbærer 4. En sagtanngjenge 3a, 4a, tjener som forbindelse mellom husdelen 3 og patronbæreren 4.

Slik fig. 1 videre viser, oppviser patronbæreren 4 en opptakelsesboring 4b for det bakre område la av stempelet 1. I patronbæreren 4 danner opptakelsesboringens 4b bunn 4c det bakre anslag for stempelet 1 i dets bakre utgangsstilling. Patronbæreren 4 er videre forsynt med en patronholder 4d som via en gjennomgangsboring 4e står i forbindelse med opptakelsesboringen 4b.

Mellom husdelen 3 og stempelføringen 2 er det anordnet en kanal 5 som fortsetter mot inndrivingsretningen i området for patronbæreren 4. Via en åpning 6 i utgangsstillingsområdet og en åpning 7 i endestillingsområdet er kanalen 5 forbundet med stempelføringens 2 foringsboring 2a. Åpningen 7 i endestillingsområdet munner ut i føringsboringen 2a foran en boltføring 8 som tjener til føring av stempelskattet lb.

Slik fig. 2 spesielt viser, er en klaring til stede mellom de enkelte flanker av sagtanngjengen 3a, 4a. Denne klaring muliggjør en begrenset aksial forskyvbarhet av patronbæreren 4 i forhold til husdelen 3. Klaringen mellom sagtann-gj engens 3a, 4a flanker er slik dimensjonert at graden av den begrensede aksiale forskyvbarhet mellom patronbærer 4 og husdel 3 langs stempelets akse beløper seg til ca. 0,1 til 0,3 mm.

Virkningen av stempeltilbakeføringen ifølge oppfinnelsen skjer på den måte at drivgassene etter tenning av en drivladning inne i patronopptakeren 4d strømmer gjennom gjennom-gangsboringen 4e og påvirker stempelet 1 på en slik måte at det drives fra sin bakre utgangsstilling til sin fremre endestilling. Derved forlater det bakre område la av stempelet 1 opptakelsesboringen 4b, slik at en restandel av drivgassene kommer inn i kanalen 5 via åpningen 6. Via åpningen 7 ankommer disse drivgasser fra kanalen 5 til føringsboringen 4a der de komprimeres av stempelet 1. På grunn av disse komprimerte drivgasser blir stempelet 1 etter avslutning av inndrivingsforløpet drevet fra sin fremre endestilling tilbake til sin bakre utgangsstilling. Derved preller det bakre område la av stempelet 1 mot bunnen 4c av patronbæreren 4, hvilket har som konsekvens at stempelet 1 på grunn av støtoverføringen blir stående og patronbæreren 4 drives mot inndrivingsretningen, og da så langt at den begrensede aksiale forskyvbarhet er oppbrukt. Denne begrensede aksiale forskyvbarhet bestemmes i det foreliggende eksempel av klaringen mellom sagtanngjengens 3a, 4a flanker. Virkningen kan også understøttes ved hjelp av materialbetinget eller formbetinget elastisitet av patronbæreren 4, hvorved den formbetingede elastisitet eksempelvis kan skje ved hjelp av en sliss 4f i området for sagtanngjengen 3a, 4a. Ved hjelp av den elastiske virkning såvel som på grunn av tilbakeprellings-virkningen mellom tannflankene etter forbruk av klaringen, drives patronbæreren 4 på nytt i inndrivingsretningen, slik at den inntar sin opprinnelige, på fig. 1 viste stilling ved hvilken det ikke er for hånden noe dødplass mellom det bakre område la av stempelet 1 og bunnen 4c av opptakelsesboringen 4b.

Claims (8)

1. Kruttkraftdrevet inndrivingsapparat omfattende en stempelføring (2) i hvis føringsboring (2a) et stempel (1) ved hjelp av drivgasser fra en drivladning kan drives fra en bakre utgangsstilling fra en patronbærer (4) som danner et bakre anslag for stempelet (1) til en fremre endestilling, idet det mellom stempelføringen (2) og en husdel (3) som omgir denne, er anordnet en kanal (5) som via åpninger (6, 7) i utgangsstillingsområdet og i endestillingsområdet for stempelet (1) står i forbindelse med føringsboringen (2a), KARAKTERISERT VED at patronbæreren (4) er begrenset forskyvbar langs stempelets akse i forhold til de øvrige apparatdeler.

2. Kruttkraftdrevet inndrivingsapparat ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at patronbæreren (4) er begrenset forskyvbar langs stempelets (1) akse i forhold til husdelen (3) som omgir stempelføringen (2).

3. Kruttkraftdrevet inndrivingsapparat ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at det mellom patronbæreren (4) og husdelen (3) er anordnet en forbindelse som tillater den begrensede forskyvbarhet .

4. Kruttkraftdrevet inndrivingsapparat ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at det som forbindelse mellom patronbæreren (4) og husdelen (3) er anordnet en gjengeforbindelse som oppviser en klaring.

5. Kruttkraftdrevet inndrivingsapparat ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at gjengeforbindelsen er dannet av en sagtanngjenge (3a, 4a) hvis flatere flanker forløper mot inndrivingsretningen i retning mot stempelets (1) akse.

6. Inndrivingsapparat ifølge krav 4 eller 5, KARAKTERISERT VED at patronbæreren (4) i området for gjengeforbindelsen oppviser slisser (4f) som er åpne mot den frie ende.

7. Inndrivingsapparat ifølge ett av kravene 1-6, KARAKTERISERT VED at graden av den langs stempelets akse målte, begrensede forskyvbarhet beløper seg til 0,1 til 0,3 mm.

8. Inndrivingsapparat ifølge ett av kravene 1-7, KARAKTERISERT VED at patronbærerens (4) masse svarer omtrent til en gang til tre ganger stempelets (1) masse.