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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. Vor jedem Setzvorgang
muss deshalb Frischluft in die Brennkammer eingebracht werden und
nach jedem Setzvorgang muss das bei der Verbrennung entstandene
Abgas wieder aus der Brennkammer hinaus bewegt werden.
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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 wieder Auseinanderfahren der Teil-Brennkammern, wenn das Setgerät 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 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 steht die Anpresseinrichtung über ein, den
Anpresshub übersetzendes
Seilzuggetriebe mit dem versetzbaren Wandungsteil in Wirkverbindung, wobei
das Wandungsteil als Brennkammerrückwand ausgebildet ist, die
verschieblich in einer Brennkammerhülse geführt ist, und wobei das Seilzuggetriebe ein Übertragungsorgan,
wie z. B. ein Seil, eine Kette oder ein Band, und wenigstens eine
Umlenkrolle für das Übertragungsorgan
aufweist. Dadurch, dass die verschiebbare Brennkammerrückwand, über ein
die Anpressbewegung übersetzendes
Seilzuggetriebe mit Übertragungsorgan
und Umlenkrolle versetzbar ist, kann bei verringerter Teilezahl
und geringem Montageaufwand ein kurzer, ergonomischer Anpresshub
bei gleichzeitig kleinem Brennkammerdurchmesser realisiert werden.
Ein Übersetzungsverhältnis von
1:2 oder höher
lässt sich
dabei leicht erreichen. 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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Günstig ist
es ferner, wenn das Übertragungsorgan
mit einem ersten Ende am Führungszylinder
und mit einem zweiten Ende an der Brennkammerrückwand festgelegt ist, wobei
die wenigstens eine Umlenkrolle an einem Bauteil der Anpresseinrichtung
gelagert ist. Durch diese Massnahme wird ein Übersetzungsverhältnis von
1:2 erreicht, d. h. dass der Bewegungsweg der Brennkammerrückwand doppelt
so gross ist, wie der Bewegungsweg der Anpresseinrichtung. Es können also
sehr kurze Anpresswege realisiert werden.
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Vorteilhafterweise
ist die Brennkammerhülse mit
einem Anpresselement der Anpresseinrichtung verbunden und mit diesem
beweglich, wodurch die Brennkammerhülse automatisch mit dem Anpresselement
mitbewegt wird, wenn das Setzgerät
an einen Untergrund angepresst wird.
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Günstig ist
es ferner, wenn die wenigstens eine Umlenkrolle an einem Trägerelement
gelagert ist, welches an dem, dem Anpresselement abgewandten Ende
der Brennkammerhülse
angeordnet ist. Durch dieses Überstehen
der Umlenkrolle an dem, dem Anpresselement abgewandten Ende der Brennkammerhülse kann
das an der Umlenkrolle umgelenkte Übertragungsorgan von aussen
an die Brennkammerrückwand
herangeführt
werden ohne dass dieses durch die Brennkammer hindurchgeführt werden
muss.
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Von
Vorteil ist es ferner, wenn zwischen dem Anpresselement und dem
Führungszylinder
Federmittel angeordnet sind, die das Anpresselement in eine Richtung
von dem Führungszylinder
weg elastisch beaufschlagen. Durch diese Massnahme ist eine automatische
Rückstellung
des Anpresselementes in die Ausgangstellung möglich, da die Federelemente
beim Abheben des Setzgerätes
von einem Untergrund das Anpresselement automatisch von dem Führungszylinder
wegdrücken.
Gleichzeitig kann bei starr an dem Anpresselement angeordneter Brennkammerhülse diese
ebenfalls über
die Federelemente in die Ausgangsstellung zurückbewegt werden.
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Günstig ist
es auch, wenn die Brennkammerrückwand über Federmittel
in Richtung auf den Führungszylinder
elastisch beaufschlagt ist. Hierdurch kann die Brennkammerrückwand bei
einem Abheben des Setzgerätes
vom Untergrund automatisch wieder in ihre Ausgangsstellung am Führungszylinder
bewegt und die Brennkammer zusammengefahren werden. Noch in der
Brennkammer vorhandene Abgase können
dabei ausgestossen werden.
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Gleichzeitig
bewirkt die Anordnung der Federelemente zwischen der Brennkammerrückwand und
dem Führungszylinder
einerseits und zwischen dem Anpresselement und dem Führungszylinder
andererseits eine ständige
Spannung des Übertragungsorgans,
so dass dieses nicht aus seiner Führung an der oder den Umlenkrollen
herausrutschen kann.
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Vorteilhafterweise
ist das Übertragungsorgan
als Stahlseil ausgebildet, welches eine gute Haltbarkeit aufweist.
Hierdurch werden eine hohe Langlebigkeit und eine gute Übertragbarkeit
von Zugkräften
gewährleistet.
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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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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 einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Es
zeigen:
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1 ein
erfindungsgemässes
Setzgerät
in einer Ausgangsstellung im teilweisen Längsschnitt,
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2 das
Setzgerät
aus 1 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 zylindrischen 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 der Brennkammerhülse 15 ist eine Brennkammerrückwand 16 verschieblich
geführt.
Diese Brennkammerrückwand 16 ist über, insbesondere
als Zugfedern ausgebildete, Federmittel 17 in Richtung
auf das erste axiale Ende 27 des Führungszylinders elastisch beaufschlagt
und wird über
diese in der in 1 dargestellten Stellung des
Setzgerätes 10 in
der Ausgangsstellung gehalten, in der die Brennkammer 14 kollabiert
ist. In der Brennkammerwand ist 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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Die
Brennkammerhülse 15 ist über stangenförmige Verbindungselemente 39 starr
mit dem Anpresselement 30 verbunden und wird bei einem
Anpressvorgang relativ zum Führungszylinder 12 mit dem
Anpresselement 30 mit bewegt. Das Anpresselement 30,
die Verbindungselemente 39 und die Brennkammerhülse 15 bilden
dabei Teile einer den Anpresshub weiterleitenden Anpresseinrichtung.
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An
der Bauteilfolge aus Anpresselement 30 mit der daran angeordneten
Brennkammerhülse 15, Führungszylinder 12 und
der verschieblichen Brennkammerrückwand 16 ist
ferner noch ein insgesamt mit 20 bezeichnetes und als Flaschenzug
ausgebildetes Seilzuggetriebe angeordnet. Dieses übersetzt eine
Anpressbewegung des Anpresselementes 30 mit der Brennkammerhülse 15 in
Richtung des Pfeils 41 (aus 2) beim
Anpressen der Anpressnase 31 an einen Untergrund U in eine
Hubbewegung der Brennkammerrückwand 16 relativ
zum Führungszylinder 12 in
Richtung des Pfeils 42 im Verhältnis 1:2; d. h. der Bewegungsweg
der Brennkammerrückwand 15 relativ
zum Führungszylinder 12 bei
einem Anpressvorgang ist zweimal so gross wie der Bewegungsweg des
Anpresselementes 30 mit der Brennkammerhülse 15 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 Führungszylinder 12,
bzw. an einem Vorsprung desselben, und mit einem zweiten Ende 23 an
der Brennkammerrückwand 16 fixiert
ist. Das Übertragungsorgan 21 ist
ferner über
eine Umlenkrolle 24 geführt
und wird über diese
einmal umgelenkt. Die Umlenkrolle 24 ist dabei an einem
Trägerelement 25 direkt
oberhalb der Brennkammerhülse 15 drehbeweglich
an einem Lagerstift 26 gelagert. Das Trägerelement 25 ist
starr mit der Brennkammerhülse 15 und
damit auch starr mit dem Anpresselement 30 verbunden, so
dass die Umlenkrolle bei einem Anpressvorgang in Richtung des Pfeils 41 mit
dem Anpresselement 30 und der Brennkammerhülse 15 mitbewegt
wird.
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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.
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Wird
das Setzgerät 10,
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.
Gleichzeitig werden die Federmittel 17 zwischen der Brennkammerhülse 15 und
der Brennkammerrückwand 16 in Richtung
des Pfeils 42 bewegt und gespannt, wobei die Brennkammer 14 aufgespannt
wird. Die Brennkammerrückwand 16 und
die Brennkammerhülse 16 sind,
z. B. über
geeignete Klinken, in dieser aufgespannten Stellung verriegelbar.
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Der
Ventilkörper 34 läuft bei
der Aufspannbewegung der Brennkammerrückwand 16 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.
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Bei
einem Abheben des Setzgerätes 10 vom Untergrund
U in Richtung des Pfeils 41, können die Federmittel 17, 18 sich
wieder entspannen und dabei die Brennkammerhülse 15 mit dem Anpresselement 30 und
die Brennkammerrückwand 16 wieder
in ihre aus 1 ersichtliche Ausgangsstellung
zurückbewegen,
wobei die Brennkammer 14 zusammengefahren wird und kollabiert.
Dabei können
in der Brennkammer 14 verbliebene Verbrennungsgase über die
vom Ventilkörper 34 wieder
freigegebene Öffnung 32 austreten.
Ebenfalls fährt
das Übertra gungsorgan 21 über die
Umlenkrolle 24 und die Umlenkrolle 24 wieder in
ihre aus 1 ersichtliche Ausgangsstellung
versetzt.
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Das
dargestellte Setzgerät 10 kann
ebenfalls noch derart ausgebildet sein, dass das Seilzuggetriebe 20 zwei Übertragungsorgane 21 aufweist,
die jeweils über
eine Umlenkrolle geführt
sind. Diese Flaschenzüge
können
symmetrisch an dem Setzgerät 10 angeordnet
sein, um Verkantungen beim Aufspannvorgang der Brennkammer 14 zu
vermeiden.
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Ferner
ist es möglich,
dass das Seilzuggetriebe mehr als eine Umlenkrolle aufweist, um
die Übersetzung
zu erhöhen.
So kann das Übertragungsorgan
z. B. auch mit einem Ende an dem Anpresselement und mit dem anderen
Ende an der Brennkammerrückwand
festgelegt sein. Dabei kann das Übertragungsorgan über zwei
Umlenkrollen geführt
werden, von denen eine am Führungszylinder und
eine am Anpresselement gelagert ist. Hierdurch würde dann ein Übersetzungsverhältnis von
1:3 erzielt werden.
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Idealerweise
werden die umgelenkten Abschnitte des oder jeden Übertragungsorgans
jeweils parallel zueinander geführt,
so dass das jeweils höchst
mögliche Übersetzungsverhältnis erreicht werden
kann.