WO2015091589A1

WO2015091589A1 - Arbeitsgerät

Info

Publication number: WO2015091589A1
Application number: PCT/EP2014/078114
Authority: WO
Inventors: Thomas Sperrfechter; Markus Woerner
Original assignee: Hilti Aktiengesellschaft
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2015-06-25
Also published as: US20160325419A1; EP3083150A1; CN106061684B; EP3083150B1; JP2017500215A; AU2014368787A1; JP6554254B2; EP2886254A1; CN106061684A; AU2014368787B2

Abstract

Arbeitsgerät zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund, mit einem Führungskanal für das Befestigungselement, mit einem Kolben (8), welcher zur Übertragung von Energie auf das in dem Führungskanal angeordnete Befestigungselement von einer Ausgangsstellung, in der der Kolben (8) in Ruhe ist, auf das Befestigungselement zu antreibbar ist, mit einer Vorschubeinrichtung zum Transport des Befestigungselements in den Führungskanal, und mit einer Vorschubverzögerungseinrichtung zur Verzögerung des Transports des Befestigungselements in den Führungskanal, bis der Kolben (8) nach einem Eintreibvorgang in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist.

Description

Arbeitsgerät

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund.

Stand der Technik Arbeitsgeräte zum Eintreiben von Befestigungselementen in Untergründe umfassen oft einen Führungskanal für das Befestigungselement, einen Kolben, welcher zur Übertragung von Energie auf das in dem Führungskanal angeordnete Befestigungselement von einer Ausgangsstellung, in der der Kolben in Ruhe ist, auf das Befestigungselement zu antreibbar ist, und eine Vorschubeinrichtung zum Transport des Befestigungselements in den Führungskanal auf. Es sind auch Arbeitsgeräte mit einer Vorschubverzögerungseinrichtung zur Verzögerung des Transports des Befestigungselements in den Führungskanal bekannt.

In der DE 10 2007 000 025 ist ein handgeführtes Setzgerät beschrieben, bei dem der Kolben die Vorschubeinrichtung betätigt, wenn er sich nach einem Setzvorgang hinter die Führungskanal zurückbewegt hat. Es besteht jedoch die Gefahr, dass sich der Kolben hin- und herbewegt und die Vorschubeinrichtung mehrmals betätigt oder einen Vorschub mehrmals zulässt, so dass sich unter Umständen mehrere Befestigungselemente gleichzeitig in dem Führungskanal befinden, was zu einer Verstopfung des Führungskanals führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Arbeitsgerät zur Verfügung zu stellen, bei dem die Gefahr einer solchen Verstopfung reduziert ist. Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Arbeitsgerät zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund, mit einem Führungskanal für das Befestigungselement, mit einem Kolben, welcher zur Übertragung von Energie auf das in dem Führungskanal angeordnete Befestigungselement von einer Ausgangsstellung, in der der Kolben in Ruhe ist, auf das Befestigungselement zu antreibbar ist, mit einer Vorschubeinrichtung zum Transport des Befestigungselements in den Führungskanal, und mit einer Vorschubverzögerungseinrichtung zur Verzögerung des Transports des Befestigungselements in den Führungskanal, bis der Kolben nach einem Eintreibvorgang in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist. Dadurch ist sichergestellt, dass der Vorschub des Befestigungselements so lange verzögert ist, bis eine gegebenenfalls vorhandene Hin- und Herbewegung des Kolbens beendet ist.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorschubverzögerungseinrichtung eine Freigabestellung, in der sie den Transport des Befestigungselements in den Führungskanal erlaubt, wenn der Kolben in der Ausgangsstellung angeordnet ist, und eine Sperrstellung, in der sie den Transport des Befestigungselements in den Führungskanal sperrt, wenn der Kolben ausserhalb der Ausgangsstellung angeordnet ist, auf.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Arbeitsgerät eine Detektionseinrichtung zum Abfragen, ob der Kolben in der Ausgangsstellung angeordnet ist, auf.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Arbeitsgerät eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Kolbens auf das Befestigungselement zu, und einen Auslöser, dessen Betätigung das Antreiben des Kolbens auf das Befestigungselement zu auslöst, auf.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Arbeitsgerät eine Anpresseinrichtung zum Abfragen, ob das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst ist, auf, welche sich in einer Anpressstellung befindet, wenn das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst ist. Bevorzugt lässt die Anpresseinrichtung das Antreiben des Kolbens auf das Befestigungselement zu nur in der Anpressstellung zu. Ebenfalls bevorzugt weist die Antriebseinrichtung eine Brennkammer auf, welche von der Anpresseinrichtung aufgespannt wird, wenn das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst wird. Besonders bevorzugt lässt die Detektionseinrichtung ein Kollabieren der aufgespannten Brennkammer nach einem Eintreibvorgang erst zu, wenn der Kolben in der Ausgangsstellung angeordnet ist, wohingegen die Detektionseinnchtung das Kollabieren der aufgespannten Brennkammer sperrt, wenn der Kolben nicht in der Ausgangsstellung angeordnet ist.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Vorschubverzögerungseinrichtung von der Freigabestellung in die Sperrstellung befördert, wenn das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst wird und/oder wenn die Brennkammer aufgespannt wird. Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Vorschubverzögerungseinrichtung von der Sperrstellung in die Freigabestellung befördert, wenn die Brennkammer kollabiert.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Arbeitsgerät ein Magazin zur Aufnahme des Befestigungselements auf, wobei die Vorschubeinrichtung zum Transport des Befestigungselements von dem Magazin in den Führungskanal vorgesehen ist.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorschubverzögerungseinrichtung einen Hebel auf, welcher in der Sperrstellung in den Transportweg des Befestigungselements hineinragt oder an dem Befestigungselement anliegt, und welcher in der Freigabestellung von dem Transportweg und dem Befestigungselement beabstandet ist. Bevorzugt weist der Hebel eine Anlagefläche für eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Anlage an das Befestigungselement auf. Ebenfalls bevorzugt ist der Hebel als Schwenkhebel ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Hebel um eine Drehachse drehbar an einem Gehäuse und/oder einer Nase des Arbeitsgeräts, insbesondere an dem Führungskanal oder an dem Magazin gelagert.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 einen schematischen Axialschnitt durch ein Arbeitsgerät mit kollabierten Teil- Brennkammern,

Fig. 2 einen schematischen Axialschnitt durch das Arbeitsgerät nach Fig. 1 im angepressten Zustand mit aufgespannten Teil-Brennkammern, einen schematischen Axialschnitt durch das Arbeitsgerät nach Fig. 2 während der Zündung, Fig. 4 einen schematischen Axialschnitt durch das Arbeitsgerät nach Fig. 3 während der Rückkehr des Kolbens,

Fig. 5 einen schematischen Axialschnitt durch das Arbeitsgerät nach Fig. 4 nach der Rückkehr des Kolbens, Fig. 6 einen schematischen Axialschnitt durch das Arbeitsgerät nach Fig. 5 während des Kollabierens der Teil-Brennkammern,

Fig. 7 eine Nase eines Arbeitsgeräts in einer Seitenansicht,

Fig. 8 eine Nase eines Arbeitsgeräts in einer Seitenansicht,

Fig. 9 eine Nase eines Arbeitsgeräts in einer Seitenansicht, Fig. 10 eine Nase eines Arbeitsgeräts in einer Schrägansicht,

Fig. 11 eine Nase eines Arbeitsgeräts in einer Schrägansicht,

Fig. 12 eine Vorschubverzögerungseinrichtung, und

Fig. 13 eine Vorschubverzögerungseinrichtung. Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch ein brennkraftbetriebenes Setzgerät für Befestigungselemente im Bereich seiner Brennkammer. Gemäss Fig. 1 enthält das Setzgerät eine zylindrisch ausgebildete Brennkammer 1 mit einer Zylinderwandung 2 und einer sich daran anschliessenden ringförmigen Bodenwand 3a, 3b. Im Zentrum der Bodenwand 3a, 3b befindet sich eine Öffnung 4a, 4b, an die sich ein Führungszylinder 5 anschliesst, der eine Zylinderwand 6 und eine Bodenwand 7 aufweist. Innerhalb des Führungszylinders 5 ist ein Kolben 8 gleitend verschiebbar gelagert, und zwar in Zylinderlängsrichtung des Führungszylinders 5. Der Kolben 8 besteht aus einer Kolbenplatte 9, die zur Brennkammer 1 weist, sowie aus einer mit der Kolbenplatte 9 mittig verbundenen Kolbenstange 10, die durch eine Durchgangsöffnung 11 in der Bodenwand 7 zu einem Teil aus dem Führungszylinder 5 herausragt.

In Fig. 1 befindet sich der Kolben 8 in seiner zurückgeführten Ruhestellung bzw. Ausgangsstellung, in der das Setzgerat nicht in Betrieb ist. Die der Brennkammer 1 zugewandte Seite der Kolbenplatte 9 schliesst mehr oder weniger mit der Innenseite der Bodenwand 3a, 3b ab, und die Kolbenstange 10 überragt nur ein wenig die Bodenwand 7 nach aussen. Die Kolbenplatte 9 verjüngt sich stufenförmig in Richtung zur Brennkammer 1 , wobei der Teil mit kleinerem Durchmesser in der Öffnung 4b zu liegen kommt und der Teil mit grösserem Durchmesser in der Öffnung 4a. Der Teil der Kolbenplatte 9 mit grösserem Durchmesser schlägt somit gegen die Bodenplatte 3b, welche somit als Anschlag für die Kolbenplatte 9 dient, wenn sich der Kolben 8 in seiner Ausgangsstellung befindet. Nicht dargestellte Dichtungsringe am äusseren Umfang der Kolbenplatte 9 können vorgesehen sein, um die Räume zu beiden Seiten der Kolbenplatte 9 gegeneinander abzudichten. Innerhalb der Brennkammer 1 befindet sich eine Zylinderplatte 14, die als Brennkammerwand bezeichnet werden kann. Die Brennkammerwand 14 ist in Längsrichtung der Brennkammer 1 verschiebbar und weist an ihrem äusseren Umfangsrand eine ringförmige Dichtung auf, um die Räume vor und hinter der Brennkammerwand 14 abzudichten. Ferner weist die Brennkammerwand 14 eine zentrale Durchgangsöffnung 16 mit ringförmiger Umfangsdichtung auf. Zwischen der Brennkammerwand 14 und der Bodenwand 3b befindet sich eine weitere Trennplatte 18. Die Trennplatte 18 ist ebenfalls kreisförmig ausgebildet und weist einen Aussendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser der Brennkammer 1 entspricht. An der zur Brennkammerwand 14 weisenden Seite ist die Trennplatte 18 mit einem zylindrischen Ansatz 19 verbunden, der durch die zentrale Durchgangsöffnung 16 der Brennkammerwand 14 hindurchragt und dessen Länge einem mehrfachen der Dicke der Brennkammerwand 14 entspricht. Die genannte Umfangsdichtung entlang der Durchgangsöffnung 16 schmiegt sich dabei dicht an die Aussenumfangsfläche des zylindrischen Ansatzes 19 an. An seinem oberen Ende weist der zylindrische Ansatz 19 einen seinen Umfang überragenden ringförmigen Ansatz 20 auf. Der Aussendurchmesser des ringförmigen Ansatzes 20 ist grösser als der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 16. Am Rand der Durchgangsöffnung 16 ist mit der Brennkammerwand 14 ein hohlzylindrischer Ansatz 17 verbunden, der den zylindrischen Ansatz 19 umgibt. Das freie Ende des hohlzylindrischen Ansatzes 17 liegt dabei der unteren Seite des ringförmigen Ansatzes 20 gegenüber und in Fig. 1 im Abstand zu diesem. Ein mit der Zylinderwandung 2 verbundener Steg 2a dient als Anschlag für den Ansatz 19 und damit zur Positionierung der mit dem Ansatz 19 verbundenen Trennplatte 18 beim Aufspannen der Brennkammer. Der Steg 2a ist nur in Fig. 1 vollständig gezeigt und in den anderen Darstellungen in Fig. 2 bis 6 der Übersicht wegen fortgelassen.

Im Ruhezustand des Arbeitsgeräts gemäss Fig. 1 liegt die Trennplatte 18 auf der Bodenwand 3b und die Brennkammerwand 14 auf der Trennplatte 18. Die Brennkammer 1 ist dann vollständig kollabiert. Beim Ansetzen des Geräts gegen einen nicht dargestellten Gegenstand, in den ein Befestigungselement hineingetrieben werden soll, wird, wie noch später zu erläutern ist, die Brennkammerwand 14 angehoben und entfernt sich somit von der Trennplatte 18 bzw. der Bodenwand 3b. Die Brennkammerwand 14 nimmt somit nach einer gewissen Zeit über den ringförmigen Ansatz 20 die Trennplatte 18 mit. Dabei liegen dann die Brennkammerwand 14 und die Trennplatte 18 in einem vorbestimmten Abstand voneinander, der durch die Lage des ringförmigen Ansatzes 20 bestimmt ist. Dabei bilden dann die Brennkammerwand 14 und die Trennplatte 18 eine sogenannte Vorkammer. Es handelt sich hierbei urn eine Teil-Brennkammer der Brennkammer 1. Diese Vorkammer 7 trägt das Bezugszeichen 21 in Fig. 2. Wird die Brennkammerwand 14 noch weiter angehoben, bewegen sich Brennkammerwand 14 und Trennplatte 18 parallel zueinander, so dass sich zwischen Trennplatte 18 und Bodenwand 3b bzw. Kolbenplatte 9 eine weitere Teil- Brennkammer aufspannt, die als Hauptkammer bezeichnet wird. Diese Teil-Brennkammer bzw. Hauptkammer trägt das Bezugszeichen 22 in Fig. 2. In Fig. 2 ist der Zustand dargestellt, bei dem beide Teil-Brennkammern 21 und 22 vollständig aufgespannt sind. Jetzt schlägt auch der Ansatz 19 gegen den Anschlag bzw. Steg 2a.

Zur Verschiebung der Brennkammerwand 14 in Längsrichtung der Brennkammer 1 sind mit der Brennkammerwand 14 über deren Umfang unter gleichen Winkelabständen verteilt z. B. drei Antriebsstangen 23 fest verbunden, von denen nur eine in der Zeichnung zu erkennen ist. Die Antriebsstangen 23 liegen parallel zur Zylinderlängsachse der Brennkammer 1 und aussen seitlich zur Zylinderwand 6. Dabei durchlaufen die Antriebsstangen 23 jeweils eine Durchgangsöffnung 24 in der Trennplatte 18 sowie eine weitere Durchgangsöffnung 25a, 25b in der Bodenwand 3a, 3b. Diese Durchgangsöffnung 25a, 25b ist gleichzeitig als Ventilöffnung ausgebildet und besitzt im Bereich 25a einen konischen Verlauf. Die Antriebsstangen 23 und die Brennkammerwand 14 sind z. B. in geeigneter Weise über Schrauben miteinander verbunden, während die freien Enden der Antriebsstangen 23 über einen Antriebsring 28 miteinander verbunden sind, der konzentrisch zur Zylinderachse der Brennkammer liegt und den Führungszylinder 5 umgreift. Auch der Antriebsring 28 kann über Schrauben mit den Antriebsstangen 23 verschraubt sein. Zwischen dem Antriebsring 28 und aussen fest an der Zylinderwand 6 angebrachten Ansätzen 26, durch die jeweils eine der Antriebsstangen 23 hindurchläuft, liegt auf jeder der Antriebsstangen 23 eine Druckfeder 27, die sich am jeweiligen Ansatz 26 abstützt sowie gegen den Antriebsring 28 drückt. Diese Druckfedern 27 sind daher bestrebt, die Brennkammerwand 14 immer in Richtung zur Bodenwand 3b zu drücken. Wie bereits erwähnt, befindet sich im Bereich der ringförmigen Bodenwand 3a, 3b die als Ventilöffnung dienende Durchgangsöffnung 25a, 25b, die sich aussen (25a) konisch erweitert. In diese Ventilöffnung ist ein Ventilstössel 32 dichtend einführbar. Dieser Ventilstössel 32 liegt bei geöffneter Ventilöffnung 25a, 25b ausserhalb der Brennkammer 1 bzw. unterhalb der Bodenwand 3a und wird in dieser Stellung über einen am Führungszylinder 5 befestigten Ansatz 33a blockiert. Zwischen dem Ventilstössel 32 und dem Rand der Öffnung 25a liegt eine Druckfeder 33b, die den Ventilstössel 32 gegen den Ansatz 33a drückt. Wird der Antriebsring 28 in Richtung der Bodenwand 3a verschoben, so nimmt ein an der Antriebsstange befestigter Ansatz 33 den Ventilstössel 32 mit und führt ihn gegen den Druck der Feder 33b in die Ventilöffnung 25a, 25b ein, um das Ventil zu schliessen, das das Bezugszeichen 34 trägt. Es handelt sich hier um ein Ein-/Auslassventil. Dabei durchfährt der Ansatz 33 eine im Ansatz 33a vorhandene Öffnung 33c. Es sei noch erwähnt, dass die Trennplatte 18 umfangsseitig mehrere Durchgangsöffnungen 38 aufweist, die jeweils den gleichen Abstand von der Zylinderachse der Brennkammer 1 haben können. Ferner befinden sich am unteren Ende des Führungszylinders 5 Auslassöffnungen 39 zum Auslass von Luft aus dem Führungszylinder 5, wenn der Kolben 8 in Richtung zur Bodenwand 7 bewegt wird. Am unteren Ende des Führungszylinders 5 befindet sich darüber hinaus eine Dämpfungsvorrichtung 40 zur Dämpfung der Bewegung des Kolbens 8. Überfährt der Kolben 8 die Auslassöffnungen 39, so kann Abgas aus den Auslassöffnungen 39 entweichen. In der Zylinderwand 2 der Brennkammer 1 befinden sich noch zwei radiale Durchgangsöffnungen 41 und 42, die in Axialrichtung voneinander beabstandet sind. Über sie kann flüssiges Brenngas in die noch nicht voll aufgespannten Teil-Brennkammern 21 und 22 eingespritzt werden, und zwar unter Verwendung von Dosierventilen, die mit den Durchgangsöffnungen 41 und 42 verbindbar sind. Auf diese Weise lässt sich die Menge an Brenngasgemisch in den jeweiligen Teil-Brennkammern 21 und 22 dosiert vorgeben. Fig. 2 zeigt, wie bereits erwähnt, das Setzgerat 10 im aufgespannten Zustand der Teil- Brennkammern, also im aufgespannten Zustand der Vorkammer 21 und der Hauptkammer 22. Die Verschiebepositionen von Brennkammerwand 14 und Trennplatte 18 werden dadurch eingestellt, dass der Ventilstössel 32 beim Einfahren in die Ventilöffnung 25a, 25b den Ansatz 33 und mit ihm die Antriebsstangen 23 stoppt, so dass auch die Brennkammerwand 14 gestoppt wird. Die Lage der Trennplatte 18 ergibt sich dadurch, dass der Ansatz 19 gegen den Anschlag 2a stösst. Der Ventilstössel 32 ist kegelig ausgeführt. Es sei ferner noch erwähnt, dass der mit der Trennplatte 18 verbundene zentrale Ansatz 19 in seinem der Trennplatte 18 zugewandten Bereich als Zündbügel 51 zur Aufnahme einer Zündvorrichtung 52 ausgebildet ist. Diese Zündvorrichtung 52 dient zum Erzeugen eines elektrischen Funkens zwecks Zündung eines Brenngasgemisches in der Vorkammer 21. Wie weiter unten noch näher beschrieben wird, befindet sich die Zündvorrichtung 52 im inneren bzw. in einem zentralen Bereich des Zündbügels 51 , der umfangsseitig mit Durchgangsöffnungen 53 versehen ist, durch die hindurch eine laminare Flammfront aus dem Zündkäfig 51 in die Vorkammer 21 austreten kann.

Wie Fig. 1 ebenfalls erkennen lässt, ist seitlich neben dem Führungszylinder 5 eine Ver- und Entriegelungsvorrichtung 54 angeordnet, die mit einer ein Fühlerelement 55 umfassenden Detektionseinrichtung zum Abfragen der Verschiebeposition des Kolbens 8 bzw. der Kolbenstange 10, ob also der Kolben 8 in der Ausgangsstellung angeordnet ist, verbunden ist. Die Ver- und Entriegelungsvorrichtung 54 dient zur Verriegelung des Antriebsrings 28 und damit zur Verriegelung des Ein-/Auslassventils 34 in der geschlossenen Stellung. Hierzu weist die Ver- und Entriegelungsvorrichtung 54 einen Verriegelungshebel 56 auf, der aussen in geringem Abstand zur Zylinderwand 6 parallel zur Längsrichtung des Zylinders 5 verläuft und an seinem hinteren Ende an der Aussenseite der Bodenwand 3a schwenkbar gelagert ist. Zu diesem Zweck befindet sich dort eine Lagereinrichtung 57. Das der Lagereinrichtung 57 abgewandte Ende des Verriegelungshebels 54 durchläuft eine Öffnung 58 im Antriebsring 28 und geht dann einstückig in das Fühlerelement 55 über, das sich mit seinem freien Ende bis in die Bahn der Kolbenstange 10 erstreckt. Das freie Ende des Fühlerelements 55 kommt also unmittelbar vor der Stirnfläche 10a der Kolbenstange 10 zu liegen, wenn sich der Kolben 8 in seiner Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 befindet. Der Verriegelungshebel 56 und das Fühlerelement ü55 können z. B. aus einem genügend starken Blech herausgestanzt sein. An der dem Zylinder 5 abgewandten Seite des Verriegelungshebels 56 weist dieser eine Verriegelungskante 59 auf, mit der der Verriegelungshebel 56 hinter den Antriebsring 28 greifen kann, wenn dieser weit genug in Richtung zur Bodenwand 3a verschoben worden ist. Ausgehend von der Lagereinrichtung 57 weist also der Verriegelungshebel 56 zunächst eine relativ geringe Breite auf, die sich dann zur Bildung der Verriegelungskante 59 vergrössert. Mit Hilfe einer gehäuseseitig gelagerten Druckfeder 60 wird der Verriegelungshebel 56 so in Richtung zum Zylinder 5 um die Lagereinrichtung 57 verschwenkt, dass die Verriegelungskante 59 ausser Eingriff mit dem Rand der Öffnung 58 kommt und der Fühlerabschnitt 55 mit seinem freien Ende in der Bahn der Kolbenstange 10 liegt. Weiterhin ist seitlich am Zylinder 5 ein als Abzug bzw. Trigger ausgebildeter Auslöser 61 vorhanden, der an der Aussenseite der Zylinderwand 6 schwenkbar gelagert ist. Hierzu ist eine Lagereinrichtung 62 vorgesehen. Der Auslöser 61 kann in Richtung zur Bodenwand 3a, 3b um die Lagereinrichtung 62 verschwenkt werden, und zwar gegen die Druckkraft einer Druckfeder 63. Ein Betätigungsabschnitt des Auslösers 61 kommt dabei ausserhalb des Verriegelungshebels 56 zu liegen. Darüber hinaus ist der Auslöser 61 im Bereich der Lagereinrichtung 62 mit einem in Richtung zum Boden 7 des Zylinders 5 weisenden Ansatz 64 z. B. einstückig verbunden. Wird daher der Auslöser 61 in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Lagereinrichtung 62 bewegt, wird der Ansatz 64 entsprechend mitgenommen, der dann die zum Zylinder 5 weisende Kante des Verriegelungshebels 56 beaufschlagt und diesen entsprechend entgegen der Kraft der Feder 60 mitnimmt bzw. um die Lagereinrichtung 57 verschwenkt. Nachfolgend soll die Wrkungsweise des erfindungsgemässen Arbeitsgeräts gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 näher erläutert werden. Gleiche Elemente wie in Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Fig. 2 zeigt einen Zustand, bei dem das Arbeitsgerät mit seiner Spitze gegen einen Gegenstand gepresst worden ist, in den ein Befestigungselement hineingetrieben werden soll. Über einen nicht dargestellten vorderseitigen Anpressbügel wird dabei der Antriebsring 28 in Richtung zur Brennkammer 1 verschoben und spannt somit über die Antriebsstangen 23 die Teil-Brennkammern 21 und 22 auf, wobei auch das Ein- und Auslassventil 34 verschlossen wird. Der Anpressbügel, der Antriebsring 28, die Antriebsstangen 23 und die Druckfedern 27 bilden im Wesentlichen eine Anpresseinrichtung des Arbeitsgeräts, welche sich in Fig. 2 in einer Anpressstellung befindet. Nur in der Anpressstellung lässt die Anpresseinrichtung das Antreiben des Kolbens 8 zu. Kurz bevor die Teil-Brennkammern 21 und 22 voll aufgespannt worden sind, wird flüssiges Brenngas durch die Durchgangsöffnungen 41 und 42 eingespritzt. Der Antriebsring 28 kommt in der angepressten Endstellung vor der Verriegelungskante 59 zu liegen, jedoch kann die Verriegelungskante 59 den Antriebsring 28 noch nicht hintergreifen, da der Auslöser 61 noch nicht betätigt worden ist. Das freie Ende des Fühlerelements 55 verbleibt daher zunächst in der Bahn der Kolbenstange 10, also unmittelbar vor deren freier Stirnfläche 10a. Gemäss Fig. 3 wird nun der Auslöser 61 betätigt, also entgegen dem Uhrzeigersinn um die Lagerachse 62 herumgeschwenkt, und zwar entgegen der Kraft der Feder 63. Dabei wird über den Ansatz 64 der Verriegelungshebel 56 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Lagerachse 57 verschwenkt, so dass die Verriegelungskante 59 den Antriebsring 28 hintergreift. Gleichzeitig wird mit der Verschwenkung des Verriegelungshebels 56 das Fühlerelement 55 aus der Bahn der Kolbenstange 10 herausbewegt. Im letzten Abschnitt der Verschwenkbewegung des Auslösers 61 und nachdem das Fühlerelement 55 aus der Bahn der Kolbenstange 10 herausbewegt worden ist, erfolgt die Zündung des in den Teil- Brennkammern 21 und 22 vorhandenen Brenngasgemisches mit Hilfe der Zündvorrichtung 52. Es wird also ein Zündfunke durch die elektrische Zündvorrichtung 52 innerhalb des Zündbügels 51 erzeugt. Das in jeder der Teil- Brennkammern 21 und 22 durch Dosierung voreingestellte Gemisch aus z. B. Luft und Brenngas beginnt zunächst in der Vorkammer 21 laminar zu verbrennen, wobei sich die Flammfront mit relativ langsamer Geschwindigkeit radial in Richtung der Durchgangsöffnungen 38 ausbreitet. Dabei schiebt sie unverbranntes Luft-Brenngasgemisch vor sich her, welches durch die Durchgangsöffnung 38 hindurch in die Hauptkammer 22 gelangt und hier Turbulenz sowie eine Vorkomprimierung erzeugt. Erreicht die Flammfront die Durchgangsöffnungen 38 zur Hauptkammer 22, treten die Flammen, bedingt durch die relativ kleinen Querschnitte der Durchgangsöffnungen 38, als Flammstrahlen in die Hauptkammer 22 über und erzeugen hier weitere Turbulenz. Das durchmischte turbulente Luft-Brenngasgemisch in der Hauptkammer 22 wird über die gesamte Oberfläche der Flammstrahlen entzündet. Es brennt jetzt mit einer hohen Geschwindigkeit, was zu einer starken Druckerhöhung in der Hauptkammer 22 führt. Dieser hohe Druck wird auf die Kolbenplatte 9 übertragen, so dass diese sich mit hoher Geschwindigkeit in Richtung zur Bodenwand 7 bewegt, wobei gleichzeitig die Luft aus dem Führungszylinder 5 durch die Auslassöffnungen 39 nach aussen getrieben wird. Die Kolbenplatte 9 überfährt kurzzeitig die Auslassöffnungen 39, so dass durch sie Abgas entweichen kann. Durch die in Pfeilrichtung ausfahrende Kolbenstange 10 wird jetzt ein Befestigungselement gesetzt bzw. in den Gegenstand hineingetrieben, gegen den das Arbeitsgerät gedrückt worden ist. Die Brennkammer 1 , die Zündvorrichtung 52 und weitere Elemente bilden somit eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Kolbens auf das Befestigungselement zu. Kurz nach dem Zünden des Brenngasgemisches in Fig. 3 kann der Auslöser 61 wieder losgelassen werden. Bei der genannten Bewegung der Kolbenstange 10 in Richtung des Pfeils in Fig. 3 werden dann der Verriegelungshebel 56 und mit ihm das Fühlerelement 55 durch die Druckfeder 60 in Richtung zum Führungszylinder 5 gedrückt, jedoch kommt die Verriegelungskante 59 nicht ausser Eingriff mit dem Antriebsring 28, da das freie Ende des Fühlerelements 55 lediglich gegen den Umfang der Kolbenstange 10 gedrückt wird und somit eine Verschwenkung des Verriegelungshebels 56 im Uhrzeigersinn urn die Lagereinrichtung 57 herum nicht möglich ist. Der Antriebsring 28 behält somit seine Stellung bei, so dass das Ein-/Auslassventil 34 geschlossen und die Teil-Brennkammern 21 , 22 aufgespannt bleiben.

Fig. 4 zeigt einen Zustand nach Setzung bzw. erfolgter Verbrennung des Luft- Brenngasgemisches in der Hauptkammer 22, wobei der Kolben 8 durch thermische Rückführung in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird, wie durch den dargestellten Pfeil zu erkennen ist, da durch Abkühlung des in der Brennkammer 1 und im Führungszylinder 5 verbliebenen Rauchgases ein Unterdruck hinter dem Kolben 8 bzw. hinter der Kolbenplatte 9 entsteht. Das Fühlerelement 55 schleift mit seinem freien Ende weiterhin auf der Umfangsoberfläche der Kolbenstange 10, so dass der Antriebsring 28 über die Verriegelungskante 59 weiterhin verriegelt bleibt. Das Ein- und Auslassventil 34 bleibt weiterhin verschlossen, da der Kolben 8 seine Ausgangsstellung noch nicht ganz erreicht hat.

In Fig. 5 ist ein Zustand gezeigt, bei dem der Kolben 8 durch thermische Rückführung vollständig in seine Ausgangsstellung zurückgebracht worden ist. Hier sind die Öffnungen 4a und 4b durch die Kolbenplatte vollständig verschlossen. Das freie Ende 10a der Kolbenstange 10 ist jetzt so weit in den Führungszylinder 5 zurückgezogen worden, dass dieses freie Ende 10a ausserhalb des Bereichs des Fühlerelements 55 zu liegen kommt.

Gemäss Fig. 6 kann jetzt die Druckfeder 60 den Verriegelungshebel 56 und mit ihm das Fühlerelement 55 im Uhrzeigersinn urn die Lagereinrichtung 57 verschwenken, so dass die Verriegelungskante 59 des Verriegelungshebels 56 ausser Eingriff mit dem Antriebsring 28 kommt.

In einem nicht weiter dargestellten nächsten Schritt kann nunmehr der Antriebsring 28 mit Hilfe der Druckfedern 27 von der Bodenwand 3a, 3b weggeschoben werden, was zur entsprechenden Mitnahme der Antriebsstangen 23 führt. Der Ansatz 33 bewegt sich somit ebenfalls von der Bodenwand 3a, 3b weg, so dass der Ventilstössel 32 aus der Ventilöffnung 25a, 25b herausgeführt werden kann, und zwar unter Wirkung der Druckfeder 33b. Im Zuge der Verschiebung der Antriebsstangen 23 in Richtung zum vorderen Ende des Arbeitsgeräts werden zunächst die Brennkammerwand 14 und dann die Trennplatte 18 entsprechend mitgenommen, so dass die gesamte Brennkammer 1 bzw. die Teil-Brennkammern 21 , 22 kollabieren. Dabei werden die verbrannten Restgase durch das Ein- und Auslassventil 34 ausgegeben. Dieses Ein- und Auslassventil 34 dient auch der Zufuhr von Frischluft in die Brennkammer 1 bei entgegengesetzter Bewegung der Platten 14 und 18, wie Fig. 1 erkennen lässt. Es können auch mehrere Ein-/Auslassventile vorhanden sein und entsprechend gesteuert werden.

Fig. 7 zeigt eine Nase 100 eines Arbeitsgeräts, beispielsweise des in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Arbeitsgeräts. Die Nase 100 umfasst einen Halter 101 , welcher einen als Bolzenführung 102 ausgebildeten Führungskanal trägt, wobei die Bolzenführung in Eintreibrichtung 103 gegenüber dem Halter verschiebbar ist. Ein Anpressbügel 104 ist ebenfalls in Eintreibrichtung 103 verschiebbar an dem Halter 101 gehalten und kann von der Bolzenführung 102 über einen Anschlag entgegen der Eintreibrichtung 103 versetzt werden. Da der Halter 101 fest mit einem nicht gezeigten Gehäuse des Arbeitsgeräts verbunden ist, dient die Bolzenführung 102 als Anpressfühler und ist zusammen mit dem Anpressbügel 104 Teil einer Anpresseinrichtung des Arbeitsgeräts. Wenn das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst wird, schiebt die Bolzenführung 102 über den Anpressbügel 104 beispielsweise den Antriebsring 28 auf die Brennkammer 1 zu, welche dadurch aufgespannt wird. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Anpressbügel in Eintreibrichtung über die Bolzenführung hinaus und stellt selbst den Anpressfühler dar.

Ein als Nagel 105 ausgebildetes Befestigungselement ist in einer setzbereiten Position hinter der Bolzenführung und vor einem nicht gezeigten Kolben des Arbeitsgeräts angeordnet, welcher zum Eintreiben des Nagels 105 in den Untergrund auf den Nagel zu angetrieben und in einer Kolbenführung 106 geführt ist. Der Nagel 105 ist zusammen mit weiteren Nägeln in einem Streifen 107 insbesondere aus Kunststoff gehalten, welcher in einem nicht gezeigten Magazin aufgenommen ist und von einer in dem Magazin angeordneten Vorschubeinrichtung auf den Führungskanal zu, also in Fig. 7 auf den Betrachter zu, transportiert wird, so dass die Nägel nacheinander in die setzbereite Position transportiert werden. Eine insgesamt mit 110 bezeichnete Vorschubverzögerungseinrichtung umfasst einen Hebel 1 11 , welcher ein Steuerelement 112 mit einer gegenüber der Eintreibrichtung 103 geneigten Steuerfläche 1 13 umfasst und über einen Zapfen 114 drehbar an dem Halter 101 gelagert ist. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Hebel ebenfalls als Schwenkhebel und/oder als Schiebehebel ausgebildet, welcher beispielsweise als Schlitten verschiebbar an dem Halter gehalten ist. Zur Betätigung des Steuerelements 112 weist der Anpressbügel 104 ein in Eintreibrichtung 103 vorspringendes Betätigungselement 108 auf.

Fig. 8 zeigt die Nase 100 des Arbeitsgeräts mit der Vorschubverzögerungseinrichtung 1 10 in einer Freigabesteilung, wenn also das Arbeitsgerät nicht an einen Untergrund angepresst und der Kolben in seiner Ausgangsstellung in Ruhe ist sowie beispielsweise eine nicht gezeigte Brennkammer des Arbeitsgeräts kollabiert ist. Zu Gunsten einer besseren Übersicht ist der Führungskanal nicht dargestellt. Das Betätigungselement 108 ist über die Steuerfläche 1 13 in Eingriff mit dem Steuerelement 112 des Hebels 11 1 , welcher hierdurch in der gezeigten Position gehalten ist.

Fig. 9 zeigt die Nase 100 des Arbeitsgeräts mit der Vorschubverzögerungseinrichtung 1 10 in einer Sperrstellung, wenn also das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst und beispielsweise die nicht gezeigte Brennkammer des Arbeitsgeräts aufgespannt ist. Der nicht dargestellte Führungskanal hat den Anpressbügel 104 entgegen der Eintreibrichtung 103, also in der Zeichnung nach rechts, verschoben. Dadurch ist das Betätigungselement 108 ausser Eingriff mit dem Steuerelement 112. Ein nicht gezeigtes Federelement, beispielsweise eine Drehfeder, übt auf den Hebel 1 1 1 eine Vorspannung im Uhrzeigersinn aus, so dass sich das Steuerelement 112 in Fig. 9 nach oben bewegt.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht der Nase 100 des Arbeitsgeräts mit der Vorschubverzögerungseinrichtung 1 10 in der Freigabesteilung gemäss Fig. 8. Der Streifen 107 mit den Nägeln 105 wird hier von unten in den nicht gezeigten Führungskanal transportiert. Das Betätigungselement 108 ist wiederum über die Steuerfläche 113 in Eingriff mit dem Steuerelement 1 12 des Hebels 11 1 , welcher hierdurch in der gezeigten Position gehalten ist. Der Hebel 1 11 weist eine gezahnte Anlagefläche 115 für eine Anlage an den Nagel 105 oder den Streifen 107 auf, von denen er in der gezeigten Freigabesteilung der Vorschubverzögerungseinrichtung 110 jedoch beabstandet ist. Ein Transport des Nagels 105 in den nicht gezeigten Führungskanal ist also erlaubt. Fig. 1 1 ist eine perspektivische Ansicht der Nase 100 des Arbeitsgeräts mit der Vorschubverzögerungseinrichtung 110 in der Sperrstellung gemäss Fig. 9. Dadurch ist das Betätigungselement 108 wiederum ausser Eingriff mit dem Steuerelement 112, so dass sich das Steuerelement 112 aufgrund der Vorspannung des nicht gezeigten Federelements in Fig. 11 nach links bewegt hat. Die Anlagefläche 115 liegt jetzt an dem Nagel 105 und/oder dem Streifen 107 an, so dass in der gezeigten Sperrstellung der Vorschubverzögerungseinrichtung 1 10 ein Transport des Nagels 105 in den nicht gezeigten Führungskanal gesperrt ist. Die Detektionseinrichtung gibt eine Bewegung des Anpressbügels 104 zurück in die Position gemäss Fig. 10 erst dann frei, wenn der Kolben in seiner Ausgangsstellung in Ruhe ist. Dadurch ist sichergestellt, dass der Vorschub des Befestigungselements so lange verzögert ist, bis eine gegebenenfalls vorhandene Hin- und Herbewegung des Kolbens beendet ist. Fig. 12 zeigt die Vorschubverzögerungseinrichtung 110 mit dem Hebel 11 1 in der Freigabestellung gemäss Fig. 8 und 10 in Eintreibrichtung. Der Streifen 107 mit den Nägeln 105 wird hier nach links in den nicht gezeigten Führungskanal transportiert, in dem sich der in Fig. 12 linke Nagel 105 bereits in setzbereiter Stellung befindet. Der Hebel 11 1 umfasst ein Anlageelement 1 16, welches die gezahnte Anlagefläche 115 aufweist. In der gezeigten Freigabestellung der Vorschubverzögerungseinrichtung 110 ist die Anlagefläche 115 von den Nägeln 105 und dem Streifen 107 beabstandet, so dass ein Transport des Nagels 105 in den nicht gezeigten Führungskanal erlaubt ist.

Fig. 13 zeigt die Vorschubverzögerungseinrichtung 110 mit dem Hebel 11 1 in der Sperrstellung gemäss Fig. 9 und 1 1 in Eintreibrichtung. Das Anlageelement 1 16 liegt mit der gezahnten Anlagefläche 1 15 an dem Streifen 107 an, so dass die Zähne der Zahnung zum Teil formschlüssig in den Streifen 107 eingreifen. Der Streifen wird dabei durch die Kraft des nicht gezeigten Federelements gegen ein ebenfalls nicht gezeigtes Stützelement geklemmt, welches beispielsweise fest mit dem Halter oder dem Gehäuse des Arbeitsgeräts oder dem Magazin verbunden ist. In der gezeigten Sperrstellung der Vorschubverzögerungseinrichtung 1 10 ist also ein Transport des in Fig. 13 zweiten Nagels 105 von links in den nicht gezeigten Führungskanal gesperrt, auch wenn der linke Nagel nach einem Eintreibvorgang nicht mehr vorhanden ist und der Kolben den Führungskanal freigegeben hat. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen wird der dritte, vierte oder fünfte Nagel oder auch der Streifen an einer Stelle zwischen zwei Nägeln geklemmt. Die Zahnung der Anlagefläche 115 weist eine Vorzugsrichtung auf (siehe Fig. 12), so dass der Streifen 107 trotz Sperrstellung manuell nach rechts aus der gezeigten Position herausziehbar ist, beispielsweise im Falle einer Fehlfunktion des Arbeitsgeräts. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Anlagefläche eben oder sanft gekrümmt und liegt nur kraftschlüssig an dem Befestigungselement oder dem Streifen an.

Die beschriebene Vorschubverzögerung ist unabhängig davon, wie schnell ein Benutzer das Arbeitsgerät vom Untergrund wieder abhebt und ist somit nicht dem Bedienungsverhalten des Benutzers ausgesetzt. Darüber hinaus kann der Führungskanal unabhängig von der Vorschubverzögerungseinrichtung bewegt werden, also beispielsweise beim Abheben vom Untergrund aufgrund einer Entkoppelung vom restlichen Arbeitsgerät noch am Untergrund anstehen, wodurch unter Umständen die Eintreibqualität verbessert ist. Ausserdem ist der Führungskanal dann ein einfach gestaltbares Verschleissteil. Weiterhin ist die Vorschubverzögerung unabhängig von der Art des Kolbenantriebs und ist auch bei Arbeitsgeräten mit nichtkollabierenden Brennkammern einsetzbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Arbeitsgerät zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund, mit einem Führungskanal für das Befestigungselement, mit einem Kolben, welcher zur Übertragung von Energie auf das in dem Führungskanal angeordnete Befestigungselement von einer Ausgangsstellung, in der der Kolben in Ruhe ist, auf das Befestigungselement zu antreibbar ist, mit einer Vorschubeinrichtung zum Transport des Befestigungselements in den Führungskanal, und mit einer Vorschubverzögerungseinrichtung zur Verzögerung des Transports des Befestigungselements in den Führungskanal, bis der Kolben nach einem Eintreibvorgang in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist.

Arbeitsgerät nach Anspruch 1 , wobei die Vorschubverzögerungseinrichtung eine Freigabestellung, in der sie den Transport des Befestigungselements in den Führungskanal erlaubt, wenn der Kolben in der Ausgangsstellung angeordnet ist, und eine Sperrstellung, in der sie den Transport des Befestigungselements in den Führungskanal sperrt, wenn der Kolben ausserhalb der Ausgangsstellung angeordnet ist, aufweist.

Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Detektionseinrichtung zum Abfragen, ob der Kolben in der Ausgangsstellung angeordnet ist.

Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Kolbens auf das Befestigungselement zu, und einen Auslöser, dessen Betätigung das Antreiben des Kolbens auf das Befestigungselement zu auslöst.

Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Anpresseinrichtung zum Abfragen, ob das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst ist, wobei sich die Anpresseinrichtung in einer Anpressstellung befindet, wenn das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst ist.

6. Arbeitsgerät nach Anspruch 5, wobei die Anpresseinrichtung das Antreiben des Kolbens auf das Befestigungselement zu nur in der Anpressstellung zulässt.

7. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei die Antriebseinrichtung eine Brennkammer umfasst, welche von der Anpresseinrichtung aufgespannt wird, wenn das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst wird.

8. Arbeitsgerät nach den Ansprüchen 3 und 7, wobei die Detektionseinrichtung ein Kollabieren der aufgespannten Brennkammer nach einem Eintreibvorgang zulässt, wenn der Kolben in der Ausgangsstellung angeordnet ist, und sperrt, wenn der Kolben nicht in der Ausgangsstellung angeordnet ist.

9. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorschubverzögerungseinrichtung von der Freigabestellung in die Sperrstellung befördert wird, wenn das Arbeitsgerät an einen Untergrund angepresst wird und/oder wenn die Brennkammer aufgespannt wird.

10. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Vorschubverzögerungseinrichtung von der Sperrstellung in die Freigabestellung befördert wird, wenn die Brennkammer kollabiert.

1 1. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Magazin zur Aufnahme des Befestigungselements, wobei die Vorschubeinrichtung zum Transport des Befestigungselements von dem Magazin in den Führungskanal vorgesehen ist.

12. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorschubverzögerungseinrichtung einen Hebel umfasst, welcher in der Sperrstellung in den Transportweg des Befestigungselements hineinragt oder an dem

Befestigungselement anliegt, und welcher in der Freigabestellung von dem Transportweg und dem Befestigungselement beabstandet ist.

13. Arbeitsgerät nach Anspruch 12, wobei der Hebel eine Anlagefläche für eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Anlage an das Befestigungselement aufweist.

14. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei der Hebel als insbesondere federbelasteter Schwenkhebel ausgebildet ist.

15. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Hebel um eine Drehachse drehbar an einem Gehäuse und/oder einer Nase des Arbeitsgeräts, insbesondere an dem Führungskanal oder an dem Magazin gelagert ist.