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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein brenngasbetriebenes Setzgerät der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Derartige Setzgeräte werden
mit gasförmigen
oder flüssigen
Brennstoffen, die vor der Verbrennung verdampft werden, betrieben.
Die Setzenergie für
ein Befestigungselement wird durch die Verbrennung eines Brenngas-Oxidationsmittelgemischs
in einer Brennkammer bereitgestellt und über einen Setzkolben jeweils
auf das zu setzende Befestigungselement übertragen. Das Oxidationsmittel
ist dabei z. B. Sauerstoff aus der Umgebungsluft.
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Um
einen Setzvorgang durchführen
zu können,
muss das Setzgerät
zunächst
an den Untergrund angepresst werden, um ein Auslösen des Setzgerätes ohne
Kontakt zum Untergrund zu verhindern. Der Anpresshub sollte dabei
aus ergonomischen Gründen
möglichst
kurz sein.
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Aus
der
DE 40 32 203 A1 ist
ein brennkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das eine Brennkammer
zur Verbrennung eines Luft-Brennstoffgemisches und einen in einem
Führungszylinder
geführten
Setzkolben aufweist, der durch einen infolge der Verbrennung des
Luft-Brennstoffgemisches
erzeugten Arbeitsdruck antreibbar ist. Die Brennkammer befindet
sich in einem ersten Gehäuseteil
des Setzgerätes,
wobei noch ein zweites Gehäuseteil
vorhanden ist, das gegenüber
dem ersten Gehäuseteil
verschiebbar ist. Ferner ist der Führungszylinder gegenüber der
Brennkammer verschiebbar, wobei der Führungszylinder mittels eines
zwischengeschalteten Zahnstangengetriebes über eine Bewegung des zweiten
Gehäuseteils
relativ zum ersten Gehäuseteil bewegbar
ist. Über
die Relativbewegung des zweiten Gehäuseteils zum ersten Gehäuseteil
beim Anpressen des Setzgerätes
an einen Untergrund lässt
sich so der Führungszylinder
aus der Brennkammer ausfahren und das Brennkammervolumen aufspannen.
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Die
Brennkammer ist dabei in Teil-Brennkammern unterteilt. Diese Teil-Brennkammern
sind über
wenigstens eine verschieblich angeordnete Zwischenwand bzw. Trennplatte,
die zusammen mit dem Führungszylinder
versetzbar ist, voneinander getrennt. Zur Rauchgasentleerung des
Brennraums fährt
der Führungszylinder
mit der an ihm angeordneten Brennkammerwand wieder in die Brennkammer ein
und reduziert den Rauminhalt der beiden Teil-Brennkammern auf ein Minimum, wobei
auch die Zwischenwand mitbewegt wird. Das Rauchgas tritt dabei aus
dem Gerät
aus. Beim Auseinanderfahren der Teil-Brennkammern, wenn das Setzgerät wieder an
einen Untergrund angepresst wird, werden die Teil-Brennkammern wieder
mit Frischluft gefüllt.
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Von
Nachteil bei diesem Setzgerät
ist die komplizierte und aufwändig
herzustellende Getriebemechanik die für das Aufspannen des Brennraumes in
der Brennkammer sorgt.
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Bei
dem Setzgerät
Hilti GX 100 der Anmelderin ist es bekannt, einen Setzkolben in
einer Kolbenführung
zu führen,
an die sich in Eintreibrichtung eine Bolzenführung anschliesst. An dem der
Bolzenführung
gegenüberliegenden
Ende der Kolbenführung schliesst
sich eine Brennkammer an, die eine koaxial zur Brennkammer verschiebliche
Brennkammerrückwand
aufweist. Beim Anpressen des Setzgerätes an einen Untergrund wird
die Brennkammerrückwand von
der Kolbenführung
weg bis an das der Kolbenführung
abgewandte Ende der Brennkammer verschoben und werden Rückstellfedern
gespannt, wobei die Brennkammer aufgespannt wird. Gleichzeitig mit
dem Aufspannen der Brennkammer wird Frischluft in diese hineinbewegt.
Der erforderliche Anpressweg ist dabei identisch mit dem von der
Brennkammerrückwand
zurückzulegenden
Verschiebeweg, der der axialen Länge
der Brennkammer entspricht. Nach erfolgter Setzung und beim Abheben
des Setzgerätes
vom Untergrund wird die Brennkammerrückwand über die Kraft der Rückstellfedern
wieder in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, wobei bei diesem Kollabieren
der Brennkammer die Abgase ausgestossen werden. Von Vorteil bei
diesem Setzgerät
ist, dass kein Akkumulator bzw. keine Batterie benötigt wird,
da das Spülen
der Brennkammer auf mechanischem Wege erfolgt.
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Dieses
Setzgerät
weist jedoch einen relativ langen Anpressweg und einen relativ grossen
Durchmesser der Brennkammer auf.
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Aus
der
EP 0 711 634 B1 ist
ein brennkraftbetriebenes Setzgerät mit einer Brennkammer zur Verbrennung
eines Gemisches aus Luft und einem Brenngas bekannt, bei dem in
der Brennkammer ein Ventilatormittel zur Erzeugung von Turbulenz
vorgesehen ist. Dieses Ventilatormittel ist über einen Elektromotor antreibbar,
der über
Batteriemittel mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Anpressweg
kann durch den Einsatz des Ventilatormittels zur Spülung der
Brennkammer relativ kurz gehalten werden.
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Von
Nachteil bei einem derartigen Setzgerät ist aber dessen hohes Gewicht
auf Grund der benötigten
Batterien oder Akkumulatoren sowie die Notwendigkeit diese auszutauschen,
wenn sich Ihre elektrische Energie erschöpft hat.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Setzgerät der vorgenannten
Art zu entwickeln, das die vorgenannten Nachteile vermeidet.
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Die
erfindungsgemässe
Aufgabe wird durch ein Setzgerät
mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach ist die Übersetzungseinrichtung
als Seilzuggetriebe mit einem, z. B. seil- oder bandförmigen Übertragungsorgan und mit wenigstens
einer ersten Umlenkrolle für
das Übertragungsorgan,
die an dem Anpresselement gelagert ist, ausgebildet. Durch diese
Massnahme kann der Anpresshub zum Aufspannen der Brennkammer in
einfacher Weise übersetzt
werden, so dass bei geringer Teileanzahl und geringem Montageaufwand
ein kurzer, ergonomischer Anpresshub bei gleichzeitig kleinem Brennkammerdurchmesser
realisiert werden. Ist z. B. eine Umlenkrolle vorhanden, dann ist
das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem Anpresshub und der daraus hervorgehenden Aufspannbewegung der
Brennkammerhülse
1:2. Das Seilzuggetriebe hat ferner den Vorteil, dass es wenig aufwändig ist
und ein geringes Gewicht aufweist, was gegenüber einem Zahnrad- oder Zahnstangengetriebe
von Vorteil ist.
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Bei
einer günstigen
Weiterbildung der Erfindung ist das Übertragungsorgan mit einem
ersten Ende am Anpressmittel und mit einem zweiten Ende an der Brennkammerhülse festgelegt.
Das Seilzuggetriebe weist dabei wenigstens eine erste Umlenkrolle
für das Übertragungsorgan,
die an dem Anpressmittel gelagert ist, und wenigstens eine zweite Umlenkrolle
für das Übertragungsorgan
auf, die an einem relativ zu dem Anpresselement und der Brennkammerhülse beweglichen
Teil gelagert ist. Das Übersetzungsverhältnis ist
hierbei vorteilhaft 1:3, so dass sehr kurze Anpresswege realisiert
werden können.
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Vorteilhaft
ist die wenigstens eine zweite Umlenkrolle für das Übertragungsorgan an dem Führungszylinder
gelagert, wodurch die Konstruktion vereinfacht wird und eine vorkonfektionierbare
Baueinheit aus Führungszylinder,
Brennkammerhülse, Bolzenführung und
dem Seilzuggetriebe geschaffen werden kann, die leicht in ein Gehäuse eines
Setzgerätes
einsetzbar ist.
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Bei
einer weiteren günstigen
Weiterbildung der Erfindung ist das Übertragungsorgan mit einem ersten
Ende am Führungszylinder
und mit einem zweiten Ende an der Brennkammerhülse festgelegt. Bei dieser
Variante des Seilzuggetriebes ist neben dem Umlenkrad an dem Anpresselement
kein weiteres Umlenkrad notwendig, wodurch das Setzgerät günstig in
der Herstellung ist.
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Von
Vorteil ist es ferner, wenn zwischen dem Führungszylinder und der Brennkammerhülse und zwischen
dem Anpresselement und dem Führungszylinder
Federmittel angeordnet sind, wobei die Federmittel zwischen dem
Anpresselement und dem Führungszylinder
insgesamt eine höhere
Federkraft aufweisen, als die Federmittel zwischen dem Führungszylinder
und der Brennkammerhülse.
Es kann dabei z. B. jeweils ein einzelnes Federelement oder jeweils
eine Anordnung von Federelementen als Federmittel Verwendung finden.
In der Ausgangsstellung des Setzgerätes ist dabei das oder jedes
Federelement zwischen der Brennkammerhülse und dem Führungszylinder
aufgrund der höheren
Federkraft des oder jeden Federelementes zwischen der Anpresshülse und
dem Führungszylinder
elastisch vorgespannt, während
das oder jedes Federelement zwischen dem Anpresselement und dem
Führungszylinder
weitgehend auseinander gefahren ist. Hierdurch wird beim Anpressen
des Setzgerätes
an einen Untergrund das oder jedes Federmittel zwischen dem Anpresselement
und dem Führungszylinder
gespannt, während
das oder jedes Federelement zwischen der Brennkammerhülse und
dem Führungszylinder
aufgrund seiner elastischen Vorspannung auseinander fährt, die
Brennkammerhülse
relativ zum Führungszylinder
verschiebt und dabei die Brennkammer zwischen dem Kolben in seiner
Ausgangsstellung und der Brennkammerrückwand automatisch aufspannt.
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Wird
das Setzgerät
wieder von dem Untergrund abgehoben, dann drückt das oder jedes zwischen
dem Anpresselement und dem Führungszylinder
angeordnete Federelement den Führungszylinder
und das Anpresselement wieder auseinander wobei die Brennkammerhülse über das
Seilzuggetriebe wieder an den Führungszylinder
herangezogen wird wobei die Brennkammer zusammengefahren wird. Die
zwischen dem Führungszylinder
und der Brennkammerhülse
angeordneten Federelemente werden dabei wieder gespannt und zusammengedrückt. Es
kann daher vorteilhafterweise ein Seil, insbesondere ein Stahlseil,
welches eine gute Haltbarkeit aufweist, als Übertragungsorgan verwendet
werden, da nur noch Zugkräfte
von dem Übertragungsorgan übertragen
werden müssen.
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Bei
einer Ausführung
des Setzgerätes
ohne derartige Federmittel-Konstellation kann z. B. ein flaches,
in einer Ebene biegsames Stahlband als Übertragungsorgan verwendet
werden, über
welches nicht nur Zug, sondern auch Schubkräfte übertragen werden können.
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Günstig ist
es ferner, wenn das Anpresselement als Bolzenführung ausgebildet ist bzw.
Teil derselben ist, so dass ein zusätzliches Bauteil für das Anpresselement
vermieden werden kann und eine kompakte Bauweise ermöglicht wird.
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Vorteilhaft
weist das Seilzuggetriebe zwei separate Übertragungsorgane auf, die
symmetrisch am Setzgerät
angeordnet sind und denen jeweils wenigstens eine erste Umlenkrolle
an dem Anpresselement zugeordnet ist. Durch diese Massnahme wird eine
gleichmässige
Verteilung der Kräfte
beim Anpress- und Abhebevorgang des Setzgerätes erreicht werden, so dass
es zu keinen Verkantungen der zueinander beweglichen Teile kommen
kann.
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Von
Vorteil ist es weiterhin, wenn Führungsmittel
zur verschieblichen Führung
des Anpresselementes koaxial zum Führungszylinder vorgesehen sind.
Hierdurch kann eine einwandfreie Funktion des Seilzuggetriebes auch
nach langer Betriebsdauer des Setzgerätes sichergestellt werden,
da es zu keinen Verwindungen zwischen dem Anpresselement und dem
Führungszylinder
kommen kann, durch die das Übertragungsorgan
des Seilzuggetriebes geschädigt
werden könnte.
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Weitere
Vorteile und Massnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung
in Ausführungsbeispielen
dargestellt.
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Es
zeigen:
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1 ein
erfindungsgemässes
Setzgerät
in seiner Ausgangsstellung im teilweisen Längsschnitt,
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2 das
Setzgerät
aus 1 in einer an einen Untergrund angepressten Stellung,
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3 eine
Variante eines erfindungsgemässen
Setzgerätes
in seiner Ausgangsstellung im teilweisen Längsschnitt,
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4 das
Setzgerät
aus 3 in einer an einen Untergrund angepressten Stellung.
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In
den 1 und 2 ist das erfindungsgemässe Setzgerät 10 in
einem ersten Ausführungsbeispiel
dargestellt. Das Setzgerät 10 wird
mit einem Brenngas betrieben, welches in einem nicht zeichnerisch
wiedergegebenen Brennstoffreservoir in Form von Flüssiggas
bevorratet ist. Anstelle eines Brenngases kann auch ein verdampfbarer
Flüssigbrennstoff,
wie z. B. Alkohol oder Benzin, verwendet werden. Das Setzgerät 10 weist
ein Setzwerk auf, mittels dessen ein nicht dargestelltes Befestigungselement in
einen Untergrund U eingetrieben werden kann, wenn das Setzgerät 10 an
diesen angepresst und ausgelöst
wird. Zum Setzwerk gehören
unter anderem eine Brennkammer 14 für ein Oxidationsmittel-Brenngasgemisch,
ein Führungszylinder 12 mit einem
ersten axialen Ende 27 und mit einem zweiten axialen Ende 28,
in dem ein Setzkolben 11 axial versetzbar gelagert ist,
und eine sich an dem, der Brennkammer 14 abgewandten zweiten
axialen Ende 28 des Führungszylinders 12 anschliessende
Bolzenführung 13.
Die Bolzenführung 13 dient
dabei der Führung
eines Befestigungselementes, wie z. B. eines Bolzens oder eines
Nagels, und ist funktional gleichzeitig als Anpresselement 30 mit
einer Anpressnase 31 ausgebildet. Das Anpresselement 30 ist
relativ zu dem Führungszylinder 12 axial
verschieblich und ist dazu über
Führungsmittel 35 an dem
Führungszylinder 12 geführt. Diese
Führungsmittel 35 beinhalten
vorliegend Führungsstifte 36, welche
aussen am zweiten axialen Ende 28 des Führungszylinders 12 angeordnet
sind, und Führungsbohrungen 37 in
dem Anpresselement 30 in denen die Führungsstifte geführt sind.
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Die
Brennkammer 14 ist in einer topfförmigen Brennkammerhülse 15 aufspannbar,
die verschieblich am ersten axialen Ende 27 des Führungszylinders 12 geführt und über wenigstens
ein Dichtungselement 19, wie z. B. einen Dichtungsring,
gegenüber
diesem abgedichtet ist. In einer Brennkammerrückwand 16 der Brennkammerhülse 15 ist
ferner noch wenigstens eine Öffnung 32 angeordnet. Über diese Öffnung 32 kann
das Oxidationsmittel, wie z. B. Luft aus der Umgebung, und der Brennstoff
in die Brennkammer 14 eingebracht werden. An der Öffnung 32 ist
ein Ventilmittel 33 mit einem Ventilkörper 34 angeordnet, über das
die Öffnung 32 geöffnet und verschlossen
werden kann. Der Ventilkörper 34 ist dazu über ein
nicht zeichnerisch dargestelltes Federelement in Richtung auf seine
aus 1 ersichtliche Öffnungsstellung elastisch beaufschlagt.
Nach einem Setzvorgang können über die Öffnung 32 ferner
die Verbrennungsabgase nach aussen geführt werden.
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Es
versteht sich, dass auch mehrere Öffnungen vorgesehen sein können. So
könnte
der Brennstoff z. B. auch über
eine separate Öffnung
in die Brennkammer 14 eingebracht werden.
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An
der Bauteilfolge aus Anpresselement 30, Führungszylinder 12 und
Brennkammerhülse 15 ist ferner
noch ein insgesamt mit 20 bezeichnetes und als Flaschenzug
ausgebildetes Seilzuggetriebe angeordnet. Dieses übersetzt
eine Anpressbewegung des Anpresselementes 30 in Richtung
des Pfeils 41 (aus 2) beim
Anpressen der Anpressnase 31 an einen Unter grund U in eine
Hubbewegung der Brennkammerhülse 15 relativ
zum Führungszylinder 12 in Richtung
des Pfeils 42 im Verhältnis
1:3, d.h. der Bewegungsweg der Brennkammerhülse 15 relativ zum Führungszylinder 12 bei
einem Anpressvorgang ist dreimal so gross wie der Bewegungsweg des
Anpresselementes 30 relativ zum Führungszylinder 12, wobei
alle Bewegungen in der axialen Längsrichtung des
Führungszylinders 12 verlaufen.
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Das
Seilzuggetriebe 20 weist dabei ein als Stahlseil ausgebildetes Übertragungsorgan 21 auf, das
mit einem ersten Ende 22 an dem Anpresselement 30 und
mit einem zweiten Ende 23 an der Brennkammerhülse 15 fixiert
ist. Das Übertragungsorgan 21 ist
ferner an zwei Umlenkrollen 24, 25 geführt und
wird über
diese zweimal umgelenkt. Die erste Umlenkrolle 24 ist dabei
an dem Anpresselement 30 und die zweite Umlenkrolle 25 an
dem Führungszylinder 12 jeweils
drehbeweglich an einem Lagerstift 26, 29 gelagert.
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Zwischen
dem Anpresselement 30 und dem zweiten axialen Ende 28 des
Führungszylinders 12 sind
ein oder mehrere als Druck-Federelemente ausgebildete Federmittel 18 angeordnet,
die in der Ausgangsstellung des Setzgerätes 10, wie sie in 1 wiedergegeben
ist, den Führungszylinder 12 und
das Anpresselement 30 auseinanderdrücken. Diese Federmittel 18 weisen
insgesamt eine höhere
Federkraft auf als Federmittel 17, die zwischen der Brennkammerhülse 15 und
dem ersten axialen Ende 27 des Führungszylinders 12 angeordnet
sind. In der in 1 wiedergegebenen Ausgangsstellung
des Setzgerätes 10 sind
diese Federmittel 17 aufgrund der Kopplung des Anpresselementes 30 und
der Brennkammerhülse 15 über das
als Stahlseil ausgebildete Übertragungsorgan 21 des
Seilzuggetriebes 20 zusammengedrückt. Wird das Setzgerät 10 nun,
wie aus 2 ersichtlich, an einen Untergrund
U angepresst, dann wird der Abstand zwischen dem Führungszylinder 12 und
dem Anpresselement 30 verkürzt, wobei die Federmittel 18 zusammengedrückt werden.
Durch diese Entlastung können
nun die Federmittel 17 die Brennkammerhülse 15 in Richtung des
Pfeils 42 bewegen, wobei die Brennkammer 14 aufgespannt
wird. Der Ventilkörper 34 läuft dabei
gegen einen in Bewegungsrichtung liegenden Anschlag 38,
wodurch das Ventilmittel 33 bei vollständig aufgespannter Brennkammer 14 die Öffnung 32 verschliesst.
In der Brennkammer 14 befindet sich dann ein Brenngas-Luftgemisch,
welches über
eine Zündeinheit,
wie z. B. eine Zündkerze,
zündbar
ist. Das Setzgerät 10 ist
bereit für
einen Setzvorgang, der über
einen hier nicht dargestellten Triggerschalter auslösbar ist.
Der Anschlag 38 kann dabei z. B. an einem nicht zeichnerisch
dargestellten Aussengehäuse
des Setzgerätes 10 angeordnet
sein.
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Bei
einem Abheben des Setzgerätes 10 vom Untergrund
U in Richtung des Pfeils 41, können die Federmittel 18 sich
wieder entspannen und dabei über
das Seilzuggetriebe die Brenn kammerhülse 15 unter einem
Zusammendrücken/Spannen
der Federmittel 17 wieder in ihre aus 1 ersichtliche
Ausgangsstellung zurückbewegen,
wobei die Brennkammer 14 zusammengefahren wird. Dabei können in der
Brennkammer 14 verbliebene Verbrennungsgase über die
vom Ventilkörper 34 wieder
freigegebene Öffnung 32 austreten.
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Das
in den 3 und 4 dargestellte Setzgerät 10 unterscheidet
sich zunächst
dadurch von dem vorhergehend beschriebenen, dass das Seilzuggetriebe 20 zwei Übertragungsorgane 21, 121 in
Form von Stahlseilen aufweist. Ferner wird jedes der Übertragungsorgane
jeweils nur einmal an einer ersten Umlenkrolle 24, 124 umgelenkt,
die an dem Anpresselement 30 gelagert ist. Die ersten Enden 22 der Übertragungsorgane 21, 121 sind
dabei an dem Führungszylinder 12,
und zwar insbesondere an dessen zweitem axialen Ende 28,
welches dem Anpresselement 30 zugewandt ist, festgelegt,
während
die zweiten Enden 23 der Übertragungsorgane 21, 121 an
der Brennkammerhülse 15 festgelegt sind.
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Wird
das Setzgerät 10,
wie aus 4 ersichtlich, an einen Untergrund
U angepresst, dann wird der Abstand zwischen dem Führungszylinder 12 und
dem Anpresselement 30 verkürzt, wobei die Federmittel 18 zusammengedrückt werden.
Durch diese Entlastung können
nun die Federmittel 17 die Brennkammerhülse 15 in Richtung
des Pfeils 42 bewegen, wobei die Brennkammer 14 aufgespannt wird.
Das Übersetzungsverhältnis der
Bewegung des Anpresselements 30 zur Bewegung der Brennkammerhülse 15 beträgt dabei
1:2. Wegen der weiteren Details und Funktionen des Setzgerätes 20 aus
den 3 und 4 wird vollumfänglich Bezug
genommen auf die vorhergehende Beschreibung zu den 1 und 2.