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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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Aus der
DE 102 42 824 A1 ist ein Setzgerät bekannt, das eine in einem Gehäuse gelagerte Kolbenführung aufweist, die relativ zum Gehäuse zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung des Setzgerätes verschiebbar ist. Die Kolbenführung weist eine Expansionskammer auf in der bei einer Betätigung des Setzgerätes Gase expandieren die einen in der Kolbenführung geführten Kolben von einer Ausgangsstellung in eine Endstellung bewegen. An dem Setzgerät ist eine, z. B. als Seilzuggetriebe ausgebildete, Getriebeeinrichtung angeordnet, die die Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und der Kolbenführung abgreift und diese Bewegung auf ein Kolbenrückstellelement überträgt, wenn das Gehäuse relativ zur Kolbenführung verschoben und das Setzgerät von seiner Arbeitsstellung in seine Ruhestellung überführt wird.
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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 Satzgerätes 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 Übertragungsorgan 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.