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DE10105884A1 - Kolbenhalterung - Google Patents

Kolbenhalterung

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Publication number
DE10105884A1
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DE
Germany
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piston
footprint
holder according
piston holder
driving
Prior art date
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Application number
DE10105884A
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English (en)
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DE10105884C2 (de
Inventor
Markus Frommelt
Franz Buechel
Stefan Boenig
Thomas Sperrfechter
Norbert Heeb
Jens Neumann
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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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Priority to US10/059,838 priority patent/US6978919B2/en
Priority to FR0201490A priority patent/FR2820669B1/fr
Publication of DE10105884A1 publication Critical patent/DE10105884A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
    • B25C1/10Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge
    • B25C1/14Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge acting on an intermediate plunger or anvil

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

Kolbenhalterung, insbesondere für einen Treibkolben (8) eines Setzgeräts, wobei der Kolben an seinem Umfang eine relativ zu seiner Zentralachse (17) geneigte Stellfläche (16) aufweist, die sich in Richtung zum hinteren Kolbenende von der Zentralachse (17) entfernt, mit einer Druckeinrichtung (21, 22), die die Stellfläche (16) elastisch drückend beaufschlagt. Über diese Stellfläche (16) kann der Kolben (8) in seiner Zündbereitschaftsstellung sicher gehalten und in diese zurückgeführt werden, sollte er sich ohne Zündvorgang etwa zufolge starken Aufsetzens des Setzgeräts auf einen Untergrund aus dieser herausbewegt haben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenhalterung gemäß der im Anspruch 1 genann­ ten Art.
Aus der EP 0 346 275 B1 ist bereits ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einer Kolbenführung und einem darin verschiebbaren Treibkolben bekannt, wobei in der Kolbenführung eine zum Treibkolben hin radial offene Ausneh­ mung mit am Treibkolben anliegenden Bremskugeln und Feder für die Brems­ kugeln vorgesehen ist. Die Feder ist als ein eine radial zum Treibkolben hin wirkende Federkraft ausübender Federring ausgebildet, wobei an dessen In­ nenkontur eine auf die Bremskugeln einwirkende Abstützfläche angeordnet ist, die zur Kolbenachse unter Bildung eines spitzen, sich entgegen der Eintreib­ richtung öffnenden Winkels geneigt ist. Verschiebt sich der Treibkolben in Ein­ treibrichtung, so nimmt dieser mit Beginn des Verschiebens die Bremskugeln mit. Die Bremskugeln spannen dabei den Federring, wobei die Abstützfläche die radiale Federkraft des Federrings in die Bremskugeln einleitet. Die vom Fe­ derring radial gegen den Schaft des Treibkolbens gedrückten Bremskugeln üben somit eine Bremswirkung auf den Treibkolben aus. Bereits durch gering­ fügiges Verschieben des Treibkolbens nach hinten kann die Bremswirkung auf­ gehoben werden, indem die Bremskugeln entgegen der Eintreibrichtung wan­ dern und sich der Federring entspannt. Nach dem Entspannen des Federrings drückt dieser die Bremskugeln nicht mehr gegen den Schaft des Treibkolbens. Es besteht ferner die Möglichkeit, daß sich der Treibkolben vor dem Zünden, beispielsweise zufolge harten Aufsetzens des Setzgeräts auf den Untergrund, geringfügig in Eintreibrichtung verschiebt. Die Verschiebung wird jedoch durch die Wirkung des Federrings und der Kugeln rückgängig gemacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenhalterung der eingangs genannten Art zu schaffen, die den Treibkolben sicherer in der Zündbereit­ schaftsstellung hält bzw. wieder in diese zurückführt, und die einen einfache­ ren Aufbau aufweist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Eine Kolbenhalterung nach der Erfindung eignet sich z. B. zum Halten eines Treibkolbens eines Setzgeräts, das etwa ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät oder ein solches sein kann, das durch Zünden eines Luft/Brenngasgemisches angetrieben wird. Der Kolben weist dabei an seinem Umfang eine relativ zu sei­ ner Zentralachse geneigte Stellfläche auf, die sich in Richtung zum hinteren Kolbenende von der Zentralachse entfernt. Ferner gehört zur Kolbenhalterung eine Druckeinrichtung, die die Stellfläche elastisch drückend beaufschlagt, wo­ durch die Druckkraft in eine radiale und eine axiale Kraftkomponente aufge­ teilt wird. Die axial entgegen der Eintreibrichtung bzw. Vorlaufrichtung des Kolbens wirkende Kraftkomponente hält den Kolben in Zündbereitschaftsstel­ lung bzw. transportiert ihn über einen kleinen Weg in die Zündbereitschafts­ stellung zurück, sofern er sich etwa zufolge harten Aufsetzens des Setzgeräts auf einen Untergrund aus der Zündbereitschaftsstellung verschoben haben sollte, wenn noch keine Zündung erfolgt ist.
Die Kolbenhalterung weist einen sehr einfachen Aufbau auf, da lediglich auf die Stellfläche wirkende Andruckmittel am Umfang des Kolbens bzw. seiner Kolbenführung vorgesehen sein müssen. Dabei können in Umfangsrichtung des Kolbens auch mehrere unter gleichen Winkelabständen zueinander angeordne­ te Druckeinrichtungen vorhanden sein, um für eine möglichst symmetrische Krafteinleitung in den Treibkolben zu sorgen.
Die Stellfläche selbst kann als ebene Keilfläche oder als koaxial zur Zentralach­ se des Kolbens liegende Konusfläche ausgebildet sein. Im Bereich der Stellflä­ che würde sich dann der Kolben in Richtung seines hinteren Endes entspre­ chend erweitern. Die Stellfläche kann aber auch durch einen Abschnitt wenig­ stens eines Umfangswulstes des Kolbens gebildet sein oder durch einen Ab­ schnitt wenigstens einer Umfangsrille des Kolbens. Im Falle eines Umfangswul­ stes würde der genannte Abschnitt dann in Vorlaufrichtung des Kolbens an dem Umfangswulst vorn liegen, während im Falle einer Umfangsrille der ge­ nannte Abschnitt in Vorlaufrichtung des Kolbens hinten liegen würde. Wesent­ lich ist, daß die jeweiligen Abschnitte von Wulst und Rille sich in Richtung zum hinteren Kolbenende hin von der Zentralachse des Kolbens entfernen. Dabei können die genannten Abschnitte eben sein. Im Falle eines Umfangswulstes können sie aber auch konvex bzw. im Falle einer Umfangsrille konkav ge­ krümmt sein.
Eine Druckeinrichtung nach der Erfindung weist nach einer vorteilhaften Aus­ gestaltung ein Anpreßglied auf, das durch Federkraft gegen die Stellfläche ge­ drückt wird. Dabei kann es starr oder in sich elastisch ausgebildet sein. Wich­ tig ist, daß es nachgiebig gegen die Stellfläche drückt und über diese eine axial wirkende Kraftkomponente in den Treibkolben einleitet.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das durch Federkraft gegen die Stellfläche gedrückte Anpreßglied entgegen der Kolbenvor­ laufrichtung gegen einen Axialanschlag drückbar. Hierzu kommt eine zum Kol­ ben axial angeordnete Feder zum Einsatz, wodurch sich größere Kolbenfehlstel­ lungen kompensieren lassen. Dadurch steht der Kolben beim Auslösen des Setzgeräts immer in einer optimalen Position.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein teilweise im Schnitt dargestelltes und pulverkraftbetriebenes Setz­ gerät, das mit einer erfindungsgemäßen Kolbenhalterung ausgestattet werden kann;
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Kolbenhalterung mit Kugeln auf­ weisenden Anpreßgliedern;
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Kolbenhalterung mit einem hebel­ förmig ausgebildeten Anpreßglied;
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Kolbenhalterung mit einem ein Kontaktelement tragenden Hebel;
Fig. 5 ein viertes und ein fünftes Ausführungsbeispiel der Kolbenhalterung mit konusförmigem Umfangswulst bzw. konvexer Umfangsrille;
Fig. 6 ein sechstes und ein siebtes Ausführungsbeispiel der Kolbenhalterung mit jeweils elastischen Anpreßgliedern;
Fig. 7 ein achtes und ein neuntes Ausführungsbeispiel der Kolbenhalterung mit jeweils konvexem Umfangswulst bzw. konkaver Umfangsrille und Federring;
Fig. 8 ein zehntes Ausführungsbeispiel der Kolbenhalterung mit mehreren in Umfangsrichtung des Kolbens gleichmäßig voneinander beabstandeten Kontaktelementen und gemeinsamem Federring; und
Fig. 9 eine Ansicht entlang der Linie A-A in Fig. 8.
Die Fig. 1 zeigt ein teilweise im Schnitt dargestelltes Setzgerät, in welchem die Kolbenhalterung gemäß der Erfindung zum Einsatz kommen kann. Hier han­ delt es sich um ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät. Es kann sich aber auch um ein solches handeln, das durch Zünden eines Luft/Brenngasgemisches be­ treibbar ist.
Das Setzgerät nach Fig. 1 verfügt über ein Gehäuse 1 mit Handgriff 2 und Trig­ ger 3. Mit dem eintreibrichtungsseitigen Ende des Gehäuses 1 ist eine An­ schlagmuffe 4 verschraubt. Im Gehäuse ist eine zweiteilige Kolbenführung 5 verschiebbar gelagert. Die Kolbenführung 5 besteht aus einem hinteren Teil 6 und einem vorderen Teil 7. In der Kolbenführung 5 befindet sich ein Treibkol­ ben 8 mit einem im Teil 6 geführten Kopf 9 und einem im Teil 7 geführten Schaft 10. In eine Führungsbohrung 11 des Teils 6 mündet hinterseitig ein Zu­ strömkanal 12 für die Explosionsgase einer Pulvertreibladung. Vorderseitig weist das Teil 6 Durchbrüche 13 zum Ableiten der vor dem Kopf 9 befindlichen Luft beim Vorlaufen des Treibkolbens 8 auf. Der vordere Endbereich des Teils 6 übergreift konzentrisch den hinteren Bereich des Teils 7. Das Teil 7 überragt die Anschlagmuffe 4 nach vorn und bildet so ein Mündungsrohr. Das hintere Ende des Teils 7 kann in Form eines rohrförmigen Ansatzes in die Führungs­ bohrung 11 hineinragen und so einen den Vorlaufweg des Treibkolbens 8 be­ grenzenden Anschlag bilden. Der Schaft 10 des Treibkolbens 8 weist einen vor­ deren zylindrischen Abschnitt 10a auf, an den sich zum hinteren Ende des Treibkolbens 8 ein konusförmiger Abschnitt 10b anschließt, der sich in Rich­ tung zum hinteren Ende des Treibkolbens 8 erweitert bzw. im Durchmesser vergrößert, wobei sich in Richtung zum hinteren Ende des Treibkolbens 8 an den konusförmigen Abschnitt 10b ein weiterer zylindrischer Abschnitt 10c an­ schließt, dessen Durchmesser größer ist als der des zylindrischen Abschnitts 10a.
In einem vorderseitigen Aufnahmebereich 14 ist die erfindungsgemäße Kolben­ halterung untergebracht.
Verschiedene Ausführungsbeispiele dieser Kolbenhalterung werden nachste­ hend genauer beschrieben.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Kolbenhalterung ist in Fig. 2 gezeigt. Dort ist der Schaft 10 des Treibkolbens 8 in einer Kolbenführung 15 geführt, die sich im Teil 7 befindet. Der Schaft 10 des Treibkolbens 8 weist einen vorderen zylindrischen Abschnitt 10a mit relativ geringerem Durchmesser auf, an den sich ein konusförmiger Abschnitt 10b anschließt. Dieser konusförmige Ab­ schnitt 10b erweitert sich im Durchmesser in Richtung des hinteren Endes des Treibkolbens 8 und geht dann in einen weiteren zylindrischen Abschnitt 10c über, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 10a. Im Bereich des konusförmigen Abschnitts 10b wird somit eine Stellfläche 16 zur Verfügung gestellt. Es handelt sich hier um eine Konusflä­ che, die koaxial zur Zentralachse 17 des Schafts 10 bzw. Kolbens 8 liegt. Die Vorlauf- bzw. Setzrichtung des Kolbens 8 ist mit dem Pfeil 18 markiert.
Innerhalb des Teils 7 befinden sich an einander gegenüberliegenden Umfangs­ positionen des Schafts 10 zylindrische Ausnehmungen 19. Dabei verläuft eine jeweilige zentrale Zylinderlängsachse 20 der Ausnehmungen 19 wenigstens an­ nähernd senkrecht zur Stellfläche 16. Innerhalb der zylindrischen Ausnehmun­ gen 19 befindet sich jeweils eine Druckfeder 21 und ein kugelförmiges Kontakt­ element 22. Das Kontaktelement 22 ist dabei so positioniert, daß die Druckfe­ der 21 das Kontaktelement 22 gegen die Stellfläche 16 drückt. Auf diese Weise wird über das kugelförmige Kontaktelement 22 und die Stellfläche 16 eine ra­ diale Kraftkomponente und eine axiale Kraftkomponente der Federkraft in den Schaft 10 eingeleitet. Die axial entgegen der Setzrichtung 18 wirkende Kraft­ komponente hält den Treibkolben 8 in Zündbereitschaftsstellung bzw. trans­ portiert ihn über einen kleinen Weg in die Zündbereitschaftsstellung zurück, sollte er sich aus dieser etwa zufolge zu starken Aufsetzens des Setzgeräts auf einen Gegenstand herausbewegen, ohne daß ein Zündvorgang erfolgt ist. Befin­ det sich bei einem Setzvorgang der zylindrische Abschnitt 10c im Bereich der kugelförmigen Kontaktelemente 22, so leiten diese in den Treibkolben 8 eine Kraftkomponente entgegen der Setzrichtung 18 in diesen ein, die geringer ist als im zuvor beschriebenen Fall.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß das kugelförmige Kontaktelement 22 auch durch eine Rolle, eine Scheibe oder einen Wälzkörper mit negativer Kolbenform ersetzt sein kann.
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalterung nach der Erfindung zeigt die Fig. 3. Gleiche Elemente wie in Fig. 2 sind mit den gleichen Bezugszei­ chen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
Eine axiale Ausnehmung 23 im Teil 7, die sich in Richtung zur Kolbenführung 15 öffnet, dient zur Aufnahme eines Kontakthebels 24. Dieser Kontakthebel er­ streckt sich im wesentlichen in Axialrichtung des Schafts 10 und innerhalb der axialen Ausnehmung 23 und ist mit seinem zum hinteren Ende des Treibkol­ bens 8 weisenden Hebelende schwenkbar um eine Achse 25 gelagert, die vom Teil 7 gehalten ist. In Richtung zum vorderen Ende des Treibkolbens 8 ist der Kontakthebel 24 in Richtung zum Schaft 10 dachförmig abgewinkelt und kommt dort mit einer zum Schaft 10 weisenden Kontaktkante 26 in Kontakt mit dem konusförmigen Abschnitt 10b, wenn sich der Kolben 8 in einer Zünd­ bereitschaftsposition befindet. Das freie Ende des Kontakthebels 24 wird mit einer Druckfeder 27 in Richtung zum Schaft 10 gedrückt, wobei sich die Druckfeder 27 in einer im Teil 7 vorhandenen Ausnehmung 28 befindet und sich an deren Boden abstützt. Die Druckfeder 27 drückt also ständig den Kon­ takthebel 24 gegen den Schaft 10 des Treibkolbens 8 und hält diesen in der in Fig. 3 gezeigten Situation in seiner Zündbereitschaftsstellung.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Fig. 4. Gleiche Elemen­ te wie in den Fig. 2 und 3 sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen ver­ sehen und werden nicht nochmals beschrieben.
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel ist der in der Ausnehmung 23 um die Schwenkachse 25 schwenkbar gelagerte Kontakthebel 24 an seinem in Setz­ richtung 18 vorn liegenden freien Ende mit einem rollenförmigen Kontaktele­ ment 29 versehen, das um eine am Kontakthebel 24 gehaltene Achse 30 dreh­ bar ist. Bei diesem rollenförmigen Kontaktelement kann es sich auch um eine elastische Rolle handeln, etwa eine solche mit Elastomerkern. Das rollenförmi­ ge Kontaktelement 29 liegt auf der Stellfläche 16, wenn sich der Kolben 8 in seiner Zündbereitschaftsposition befindet, wie in Fig. 4 zu erkennen ist. Der Kontakthebel 24 wird über eine kolbenabgewandte Druckfeder 27 innerhalb ei­ ner im Teil 7 befindlichen Ausnehmung 28 stets in Richtung auf den Schaft 10 vorgespannt bzw. gegen diesen gedrückt.
Die Fig. 5 zeigt im oberen Teil ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Kolbenhalterung und im unteren Teil ein fünftes Ausführungs­ beispiel einer solchen Kolbenhalterung.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel trägt der Kolben 8 im Bereich seines Schafts 10 einen Umfangswulst 31. Er ist dachförmig ausgebildet und weist eine Stellfläche 16 auf, die wulstseitig in Setzrichtung 18 vorn liegt. Diese Stellfläche 16 ist konusförmig ausgebildet und läuft über den gesamten Um­ fang des Schafts 10. Der Durchmesser des Konus erweitert sich also in Rich­ tung zum hinteren Ende des Schafts 10 bzw. in Richtung zum Kopf 9 des Treibkolbens 8.
Innerhalb einer zur Kolbenführung 15 hin radial offenen Ausnehmung 32 be­ findet sich ein Käfig 33, der ebenfalls in Richtung zur Kolbenführung 15 hin of­ fen ist und in der Ausnehmung 32 in Axialrichtung des Schafts 10 verschieb­ bar gelagert ist. Mittels einer axial wirkenden Druckfeder 34 in der Ausneh­ mung 32 wird der Käfig 33 in Richtung zum kolbenhinterseitigen Ende der Ausnehmung 32 gedrückt. Die Druckfeder 34 liegt dabei zwischen einer kol­ benvorderseitigen Wand der Ausnehmung 32 und dem Käfig 33. Innerhalb des Käfigs 33 befindet sich eine radiale Druckfeder 35, die ein vom Käfig 33 gehal­ tenes rollenförmiges Kontaktelement 36 gegen den Schaft 10 drückt. Befindet sich der Kolben 8 in seiner Zündbereitschaftsstellung, so drückt das rollenför­ mige Kontaktelement 36 gegen die Stellfläche 16, so daß der Treibkolben 8 si­ cher in der Zündbereitschaftsstellung gehalten wird. Größere Kolbenfehlstände lassen sich dabei durch die axial wirkende Druckfeder 34 ausgleichen, die den Käfig 33 entsprechend in Axialrichtung verschiebt und damit für eine sichere Rückstellung des Treibkolbens 8 in seine Zündbereitschaftsposition sorgt.
Es sei darauf hingewiesen, daß das rollenförmige Kontaktelement 36 starr oder elastisch ausgebildet sein kann oder daß es durch ein gleitendes Kontaktele­ ment ersetzbar ist.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenhalterung zeigt der untere Teil von Fig. 5. Gleiche Elemente wie im oberen Teil von Fig. 5 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals be­ schrieben.
Beim fünften Ausführungsbeispiel liegt die Stellfläche innerhalb einer ringför­ migen Umfangsnut 37 des Schafts 10. Die ringförmige Umfangsnut 37 ist kon­ kav ausgebildet und weist die Stellfläche an ihrem zum hinteren Ende des Treibkolbens 8 liegenden Randbereich auf. In die konkave Umfangsnut wird ein kolbenförmiges Kontaktelement 38 mittels der Feder 35 hineingedrückt. Befin­ det sich der Treibkolben 8 in seiner Zündbereitschaftsposition, so drückt das kolbenförmige Kontaktelement 38 gegen die Stellfläche 16 der konkaven Um­ fangsnut 37, so daß der Treibkolben 8 in seiner Zündbereitschaftsposition si­ cher gehalten wird. Sollte er sich aus dieser in Richtung zum vorderseitigen Kolbenende herausbewegt haben, wird er durch das kolbenförmige Kontaktele­ ment 38 in die Zündbereitschaftsstellung zurückgeführt. Die Wirkung von Kä­ fig 33 mit zugehöriger Axialfeder 34 entspricht der beim vierten Ausführungs­ beispiel im oberen Teil von Fig. 5 beschriebenen Wirkung.
Die Fig. 6 zeigt im oberen Teil ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Kolben­ halterung und im unteren Teil ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Kolben­ halterung nach der Erfindung. Gleiche Elemente wie im oberen Teil von Fig. 5 (viertes Ausführungsbeispiel) sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
Der Schaft 10 des Treibkolbens 8 ist hier wiederum mit einem Umfangswulst 31 versehen, der im Axialquerschnitt dachförmig erscheint. Der vorn liegende Kolbenabschnitt 10a geht also in einen konusförmigen Abschnitt mit Stellflä­ che 16 über, wobei sich die Stellfläche 16 zum hinteren Kolbenende hin von der Kolbenzentralachse 17 entfernt.
Innerhalb des Teils 7 befindet sich eine zur Kolbenführung 15 radial offene Ausnehmung 39, die zur Aufnahme eines Federarms 40 bzw. 41 dient. Der Fe­ derarm 40 bzw. 41 ist an einer zum hinteren Kolbenende weisenden Wand der Ausnehmung 39 gehalten und weist an seinem in Setzrichtung 18 vorderen Ende eine Kontaktrolle bzw. -walze 42 auf oder, wie beim siebten Ausführungs­ beispiel unten in Fig. 6, einen Kontaktbügel 43. Befindet sich der Treibkolben 8 in seiner Zündbereitschaftsstellung, so werden durch die elastischen Eigen­ schaften der Federarme 40, 41 die Kontaktelemente 42 bzw. 43 gegen die jewei­ ligen Stellflächen 16 gedrückt und halten daher den Treibkolben 8 in der Zündbereitschaftsstellung.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß im Falle des vierten, sechsten und siebten Ausführungsbeispiels die Kontaktelemente 36, 42 und 43 so positioniert sein können, daß sie nur im Bereich der Stellflächen 16 gegen den Schaft 10 drüc­ ken und in den taillierten Bereichen des Schafts 10 keinen Kontakt mit diesem haben.
Die Fig. 7 zeigt im oberen Teil ein achtes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhal­ terung und im unteren Teil ein neuntes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhal­ terung. Zu beachten ist, daß hier die Kolbenvorlauf- bzw. -setzrichtung 18 nach rechts weist.
Der Kolbenschaft 10 ist hier mit einem oder, wie gezeigt, mehreren Umfangs­ wülsten 44, 45, 46 bzw. Umfangsnuten 47, 48, 49 versehen, die in Axialrich­ tung des Schafts 10 im Abstand voneinander angeordnet sind. Die Umfangs­ wülste sind konvex ausgebildet, während die Umfangsnuten konkav ausgebil­ det sind. Auf diese Weise werden Stellflächen 16 erhalten, die in Richtung zum hinteren Ende des Treibkolbens 10 hin ansteigen und sich von der Kolbenzen­ tralachse 17 entfernen. Im Fall der Umfangswülste sind dies die zum vordersei­ tigen Kolbenende hin weisenden Umfangsabschnitte, während es im Fall der Umfangsnuten die zum hinteren Ende des Treibkolbens liegenden Umfangsab­ schnitte sind. Statt der konvexen und konkaven Ausbildungen könnten die Umfangswülste bzw. Umfangsnuten auch konische Abschnitte aufweisen.
Im Teil 7 befinden sich zum Führungskanal 15 radial offene Ausnehmungen 50, 51, die sich in Axialrichtung des Schafts 10 erstrecken. Innerhalb der je­ weiligen Ausnehmung 50, 51 befindet sich ein Federelement 52, 53, das bei­ spielsweise als umlaufender, axial geschlitzter Ring ausgebildet sein kann. In Axialrichtung gesehen wird das Federelement 52, 53 mittels einer Druckfeder 54, 55 entgegen der Setzrichtung 18 vorgespannt. Dabei kommt das Federele­ ment 54, 55 innerhalb der Ausnehmung 50, 51 zu liegen und stützt sich an ei­ ner kolbenvorderseitigen Wand der Ausnehmung 50, 51 ab. Das jeweilige Fe­ derelement 52, 53 ist so ausgebildet, daß es für den Fall der Umfangswülste diese in einer entsprechenden Nut aufnimmt, und daß es für den Fall der Um­ fangsnuten mit einem in eine dieser Nuten eingreifenden Umfangswulst verse­ hen ist. Durch den federnden Formschluß bzw. Reibschluß der Federelemente 52, 53 wird der Treibkolben 8 beim Anpreßvorgang in der Ruheposition bzw. Zündbereitschaftsposition gehalten. Durch Hintereinanderschalten von mehre­ ren Formschlüssen (mehrere Umfangswülste bzw. Umfangsnuten) kann eine größere bzw. sicherere Verzögerung erreicht werden. Durch die axialen Federn 54, 55 können größere Kolbenfehlstellungen kompensiert werden. Dadurch steht der Treibkolben beim Auslösen des Setzgeräts immer in optimaler Zünd­ bereitschaftsstellung. Die Formschlußkraft kann durch einen Keil 56 an in Setzrichtung 18 hinten liegenden Endpositionen der Ausnehmungen 50, 51 ohne Erhöhung der Steifigkeit der Federelemente 52, 53 verstärkt werden. Dies führt zu einer noch größeren Verzögerung des Treibkolbens 8 bei dessen Rück­ führung in die Zündbereitschaftsstellung. Da die Formschlußüberdeckung bei der Positionierung auf dem Kolbenschaft nur klein gestaltet werden kann, läßt sich als Abwandlung die Kolbenhalterung auch am Kolbenführungsdurchmes­ ser oder am Kolbenkopf 9 anbringen. Um den sehr hohen Belastungen während des Setzvorgangs auszuweichen, kann die Positionierung des jeweiligen Feder­ rings 52, 53 in angepreßtem Zustand hinter dem letzten Formschluß liegen.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein zehntes Ausführungsbeispiel einer Kolbenhalte­ rung. Dabei ist die Fig. 9 ein Querschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 8.
Der Schaft 10 des Treibkolbens 8 ist mit einem dachförmigen Umfangswulst 57 versehen. An einen vorderen zylindrischen Abschnitt 10a schließt sich somit ein konischer Abschnitt 10b an, dessen Durchmesser sich in Richtung zum hinteren Ende des Treibkolbens 8 vergrößert. Dadurch wird die konische Stell­ fläche 16 erhalten. Diese konische Stellfläche 16 erstreckt sich über die gesam­ te Umfangsfläche des Schafts 10 und wird von vier Kontaktsegmenten 58, 59, 60, 61 beaufschlagt, die im Umfangsrichtung des Schafts 10 unter gleichen Winkelabständen angeordnet sind. Mittels eines gemeinsamen und koaxial lie­ genden Federrings 62 werden die Kontaktelemente 58, 59, 60, 61 gegen die Stellfläche 16 gedrückt. Die Kontaktelemente 58-61 und der Federring 62 sind in einer im Teil 7 vorhandenen Ausnehmung 63 untergebracht, die radial zum Führungskanal 15 offen ist.
Die Kontaktelemente 58-61 und der Federring 62 halten den Treibkolben 8 in seiner Zündbereitschaftsstellung, wenn die Kontaktelemente gegen die Stellflä­ che 16 drücken. Durch die Federung des Federrings 62 und die Konusform der Kontaktelemente 58-61 sowie der Stellfläche 16 wird der Treibkolben 8, wenn er aus seiner Grundstellung heraustreten möchten, in diese zurückgeschoben. Im Bereich, wo der Treibkolben ohne Reibung laufen soll, weist dieser einen kleineren Durchmesser auf (Kolbenschafttaillierung), so daß jetzt die Kontakt­ elemente 58-61 nicht mehr mit dem Kolben bzw. dem Schaft 10 in Kontakt stehen. Die Neigung des Konus 10b bzw. der Stellfläche 16 muß so gewählt sein, daß eine Selbsthemmung ausgeschlossen ist. Durch Variation der Länge des Konus und auch der Überdeckung des Konus kann ein Kolbenfehlstand kompensiert werden.

Claims (11)

1. Kolbenhalterung, insbesondere für einen Treibkolben (8) eines Setzge­ räts, wobei der Kolben an seinem Umfang eine relativ zu seiner Zentralachse (17) geneigte Stellfläche (16) aufweist, die sich in Richtung zum hinteren Kol­ benende von der Zentralachse (17) entfernt, mit einer Druckeinrichtung (21, 22; 24, 27; 24, 27, 29; 35, 36; 40, 42; 41, 43; 44, 52; 47, 53; 58-61, 62), die die Stellfläche (16) elastisch drückend beaufschlagt.
2. Kolbenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellfläche eine Keil- oder Konusfläche (16) ist.
3. Kolbenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellfläche (16) durch einen Abschnitt wenigstens eines konvexen Umfangswul­ stes (31; 44, 45, 46; 57) des Kolbens gebildet ist.
4. Kolbenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellfläche (16) durch einen Abschnitt wenigstens einer konkaven Umfangsrille (37; 47, 48, 49) des Kolbens gebildet ist.
5. Kolbenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckeinrichtung ein Anpreßglied aufweist, das durch Fe­ derkraft gegen die Stellfläche (16) gedrückt wird.
6. Kolbenhalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßglied starr ausgebildet ist.
7. Kolbenhalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßglied in sich elastisch ausgebildet ist.
8. Kolbenhalterung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßglied ein den Kolben (8) umgebender Federring (52; 53) ist.
9. Kolbenhalterung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das durch Federkraft gegen die Stellfläche (16) gedrückte An­ preßglied (35, 36; 52; 53) entgegen der Kolbenvorlaufrichtung (18) gegen einen Axialanschlag drückbar ist.
10. Kolbenhalterung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 und 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Umfangsrichtung des Kolbens (8) mehrere unter glei­ chen Winkelabständen voneinander liegende Anpreßglieder angeordnet sind.
11. Kolbenhalterung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßglieder (58-61) durch einen gemeinsamen Federring (62) gegen die Stellfläche (16) gedrückt sind.
DE10105884A 2001-02-09 2001-02-09 Kolbenhalterung Expired - Lifetime DE10105884C2 (de)

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