DE10341384B4 - Setzgerät - Google Patents

Abstract

Setzgerät, zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, mit einer Kolbenführung (13), die einen Hohlraum (14) aufweist, in dem ein Setzkolben (20) axial versetzbar angeordnet ist, wobei der Setzkolben (20) einen Kolbenkopf (23) und einen Kolbenschaft (21) aufweist, und mit einer Kolbenstoppeinrichtung (30) für den Setzkolben (20), die an einem in Setzrichtung (40) liegenden Endbereich des Hohlraums (14) angeordnet ist, wobei die Kolbenstoppeinrichtung (30) ein sich an den Hohlraum (14) in Setzrichtung anschliessendes Stoppelement (32) aufweist, und wobei das Stoppelement (32) eine, in einer Durchführung (33) liegende konische Wirkfläche (34) aufweist, die mit einer konischen Wirkfläche (24) des Setzkolbens (20) in Kontakt bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der konischen Wirkflächen (24, 34) mit einer reibungsmindernden Beschichtung (35) versehen ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Setzgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Derartige Setzgeräte können mit festen, gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen oder auch mit Druck- oder Pressluft betrieben werden. Bei den verbrennungsbetriebenen Setzgeräten wird ein Setzkolben über die Verbrennungsgase angetrieben. Über diesen Setzkolben können dann Befestigungselemente, wie z. B. Nägel oder Bolzen, in einen Untergrund eingetrieben werden.
• Aus der US 4 824 003 A ist ein Setzgerät bekannt, bei dem zwischen der Kolbenführung und der Bolzenführung ein erster rigider Ring und ein elastischer Ring hintereinander angeordnet sind. In dem elastischen Ring ist ferner noch ein weiterer rigider Ring angeordnet, der den Hub des ersten rigiden Rings begrenzt. Der erste rigide Ring weist eine, sich in Setzrichtung trichterförmig verengende konische Durchführung für den Kolbenschaft auf. Der Kolben ist an der, dem ersten rigiden Ring zugewandten Kolbenbundfläche konisch ausgebildet, wobei die Konturen der konischen Kolbenfläche und der konischen Durchführung des ersten rigiden Rings einander ergänzen.
• Hier besteht der Nachteil, dass der Kolben mit seiner konischen Unterseite in der konischen Durchführung des ersten rigiden Rings in bestimmten Betriebszuständen verklemmen kann. Ein solches Verklemmen führt vielfach zu einem Ausfall der Teile und damit zu einem gestörten Ablauf bei der Benutzung des Setzgerätes, da ein Lösen der Verklemmung nicht mehr möglich ist.
• Aus der DE 39 23 612 A1 ist ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das eine Abfangeinrichtung für den Eintreibkolben aufweist. Diese Abfangeinrichtung weist neben einem plastisch verformbaren Stopper und einem sich über den Stopper an der Bolzenführung abstützenden, elastisch verformbaren Puffer ein Auflaufteil auf. Dieses Auflaufteil weist einen Innenkonus auf, in den ein konisch erweiterter Übergangsbereich des Eintreibkolbens zur Anlage kommen kann.
• Aus der DE 100 34 411 A1 ist ein Kolben-Zylinder-Aggregat bekannt, bei dem ein Zylinder mit umfänglich angeordneten Kolbenringen in einem Zylinder geführt ist. Wenigstens eines der beiden Teile weist eine Schicht mit gleitgünstigen Eigenschaften auf.
• Aus der DE 198 28 064 A1 ist eine Kolbenstangendichtung mit einer ein Verstärkungselement aufweisenden Dichtscheibe bekannt. Eine Mantelfläche des Verstärkungselements ist mit einer Elastomerschicht versehen.
• Aus der DE 101 07 424 A1 ist ein Kompressor für Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen bekannt, der einen Kolben mit einem Kolbenboden und einem Kolbenschaft aufweist. Der Kolbenboden und der Kolbenschaft weisen an radial aussenliegenden Gleitflächen eine Beschichtung mit einem reibungsarmen Werkstoff auf.
• Aus der DE 101 05 886 A1 ist eine Kolbenhalterung für einen Treibkolben eines Setzgeräts bekannt. Ein Rückstellelement der Kolbenhalterung hält den Treibkolben mit Hilfe von Reibungskräften in seiner Zündbereitschaftsstellung und weist zur Verschleissminderung eine Hartstoffbeschichtung auf.
• Aus der US 2 879 986 A ist ein Puffermechanismus für einen Kolben bekannt, bei dem eine sich aufweitende Bohrung eines Kompressionsglieds mit einem starren Deckelement versehen ist. Wenn der Kolben auf dem Deckelement auftrifft, überträgt das Deckelement die auftretenden Kräfte gleichmässig auf das Kompressionsglied.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Setzgerät der vorgenannten Art zu entwickeln, das die vorgenannten Nachteile vermeidet, und bei dem ein Verklemmen des Kolbens im Stoppring vermieden wird.
• Die erfindungsgemässe Aufgabe wird durch ein Setzgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach ist es ausreichend, wenn wenigstens eine der konischen Wirkflächen am Setzkolben und am Stoppring der Kolbenstoppeinrichtung mit einer reibungsmindernden Beschichtung versehen ist. Durch diese Massnahme wird ein Verklemmen des Kolbens in dem Stoppring vermieden. Ferner wird die Lebensdauer sowohl des Stopprings, als auch des Setzkolbens deutlich erhöht.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Beschichtung nicht bis nur gering kompressibel. Hierdurch wird die Lebensdauer der Beschichtung erhöht, und ein Klemmeffekt durch die Beschichtung vermieden.
• Günstig kann es ferner sein, wenn die Beschichtung einen Gleitreibungskoeffizienten μ ≤ 0,10 aufweist. Durch diese Massnahme wird eine deutliche Reibungsminderung zwischen den beiden konischen Wirkflächen am Setzkolben und am Stoppring erreicht.
• Eine vorteilhafte Beschichtung hat z. B. eine Schichtdicke von 1 bis 20000 nm, wodurch ein preisgünstige Herstellung und eine lange Lebensdauer erreicht werden.
• Als vorteilhafte Beschichtungen mit guten Betriebseigenschaften haben sich Beschichtungen z. B. aus Zink, Teflon (PTFE) oder Nickel-Teflon erwiesen.
• Weitere Vorteile und Massnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
• Die Figur zeigt:
  Schematisch, ein erfindungsgemässes Setzgerät mit einer Kolbenstoppeinrichtung in teilweisem Längsschnitt
• In der Figur ist ein handgeführtes Setzgerät 10 wiedergegeben, das eine in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse 11 angeordnete Kolbenführung 13 aufweist. In einem Hohlraum 14 der Kolbenführung 13 ist ein Setzkolben 20 verschieblich angeordnet, der über ein Treibmittel oder dessen Reaktionsprodukte, wie z. B. Verbrennungsgase etc., antreibbar ist.
• Der Setzkolben 20 weist einen Kolbenschaft 21 auf der sich in Setzrichtung 40 des Setzgerätes 10 an einen Kolbenkopf 23 anschliesst. Ein Kolbenbund 22 ist beabstandet von dem Kolbenkopf 23 auf dem Kolbenschaft 21 angeordnet und weist eine in Richtung der Kolbenstoppeinrichtung 30 angeordnete konische Wirkfläche 24 auf. Der Kolbenbund 22 könnte abweichend von der hier dargestellten Ausführungsform aber auch direkt an dem in Setzrichtung 40 liegenden Bereich des Kolbenkopfes 23 angeordnet sein. Die Kolbenführung 13 ist verschieblich in dem hülsenartig ausgebildeten Gehäuse 11 gelagert, gegen das sie sich über ein Federelement 19 elastisch abstützt. An dem entgegen der Setzrichtung 40 liegenden Ende der Kolbenführung 13 ist ein Kartuschenlager 25 zur Aufnahme einer Treibladung, z. B. in Form einer Kartusche, einer Pille oder eines Blisters, angeordnet. In Setzrichtung schliesst sich an die Kolbenführung noch eine Bolzenführung 12 an, in die vor einem Setzvorgang ein Befestigungselement, wie ein Nagel, Bolzen oder etc., eingebracht werden kann. An der Bolzenführung kann ein hier nicht dargestelltes Magazin für Befestigungselemente angeordnet sein.
• Ein Setzvorgang mit dem Setzgerät 10 ist nur möglich, wenn das Setzgerät 10 entgegen der Kraft des Federelementes 19 mit seiner der Kolbenführung 13 in Setzrichtung vorgelagerten Bolzenführung 12 an einen hier nicht dargestellten Untergrund angepresst wird. Zum Auslösen eines Setzvorgangs ist an dem Setzgerät 10 noch ein Auslöseschalter 18 angeordnet.
• Eine insgesamt mit 30 bezeichnete Kolbenstoppeinrichtung ist zwischen der Kolbenführung 13 und der Bolzenführung 12 angeordnet und dient dem Auffangen des Setzkolbens 20, wenn dieser mit Überenergie bewegt wird oder wenn dieser auf Grund einer Fehlsetzung (z. B. kein Befestigungselement in der Bolzenführung oder Hohlraumtreffer) gebremst werden muss. Die Kolbenstoppeinrichtung 30 stützt sich dabei an einem als Hülsenboden ausgebildeten Anschlag 15 einer Hülsenpartie 16 der Bolzenführung 12 ab. Diese Kolbenstoppeinrichtung 30 weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein als Elastomerring ausgebildetes Dämpfungselement 31 und ein als metallisches Hülsenteil oder Druckstück ausgebildetes Stoppelement 32 auf. Das Dämpfungselement 31 kann dabei z. B. auf das Stoppelement 32 aufvulkanisiert sein und liegt zwischen dem Stoppelement 32 und dem Anschlag 15. Das Stoppelement 32 ist dadurch gedämpft an dem Anschlag 15 abgestützt. In dem Stoppelement 32 ist eine Durchführung 33 angeordnet, durch die der Kolbenschaft 21 geführt ist, und die mit einer ringförmigen, konischen Wirkfläche 34 versehen ist. Die Neigung der konischen Wirkfläche korrespondiert mit der Neigung der am Setzkolben 20 angeordneten konischen Wirkfläche 24, die bei einer Fehlsetzung mit der konischen Wirkfläche 34 in der Durchführung zusammenwirkt. Vorliegend ist die konische Wirkfläche 34 mit einer Beschichtung 35 mit niedrigem Reibungswiderstand aus Zink versehen. Durch diese Massnahme wird ein Verklemmen des Kolbens mit seiner konischen Wirkfläche 24 in der Durchführung 33 in jeder Setzsituation verhindert. Die Beschichtung wirkt dabei auch als Trennmittel, wodurch ein Kaltverschweissen zwischen Dem Stoppelement 32 und dem Setzkolben 20 ebenfalls verhindert wird. Die Schichtdicke der Beschichtung 35 kann hier z. B. zwischen 1 und 20000 nm betragen.
• Als mögliche erfindungsgemässe Beschichtungen kommen aber auch andere Stoffe mit niedrigen Gleitreibungskoeffizienten von vorzugsweise μ ≤ 0,10 (trocken) in Frage, wie z. B. Teflon (PTFE), Nickel-Teflon-Dispersionsschichten, Teflon-Graphit, Teflon-Molybdänsulfid, Hartchromatierung, Fluorpolymere, wie z. B. PFA, Titan-Aluminium-Nitrit (TiAlN), Wolframcarbit, Diamantähnlicher Kohlenstoff (DLC – diamond like carbon), polykristalline Diamantschichten und chemische oder galvanische Nickelschichten.
• Ebenfalls denkbar ist eine Beschichtung der konischen Wirkfläche 24 des Setzkolbens, oder eine Beschichtung beider konischer Wirkflächen 24, 34.
• Bezugszeichenliste

10

Setzgerät

11

Gehäuse

12

Bolzenführung

13

Kolbenführung

14

Hohlraum in 13

15

Anschlag (an 12)

16

Hülsenpartie (an 12)

18

Auslöseschalter

19

Federelement

20

Setzkolben

21

Kolbenschaft

22

Kolbenbund

23

Kolbenkopf

24

konische Wirkfläche (an 20)

25

Kartuschenlager

30

Kolbenstoppeinrichtung

31

Dämpfungselement

32

Stoppelement

33

Durchführung (an 32)

34

konische Wirkfläche (an 34)

35

Beschichtung

40

Setzrichtung

Claims (7)

1. Setzgerät, zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, mit einer Kolbenführung (13), die einen Hohlraum (14) aufweist, in dem ein Setzkolben (20) axial versetzbar angeordnet ist, wobei der Setzkolben (20) einen Kolbenkopf (23) und einen Kolbenschaft (21) aufweist, und mit einer Kolbenstoppeinrichtung (30) für den Setzkolben (20), die an einem in Setzrichtung (40) liegenden Endbereich des Hohlraums (14) angeordnet ist, wobei die Kolbenstoppeinrichtung (30) ein sich an den Hohlraum (14) in Setzrichtung anschliessendes Stoppelement (32) aufweist, und wobei das Stoppelement (32) eine, in einer Durchführung (33) liegende konische Wirkfläche (34) aufweist, die mit einer konischen Wirkfläche (24) des Setzkolbens (20) in Kontakt bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der konischen Wirkflächen (24, 34) mit einer reibungsmindernden Beschichtung (35) versehen ist.
2. Setzgerät, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (35) nicht bis nur gering kompressibel ist.
3. Setzgerät, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (35) einen Gleitreibungskoeffizienten (μ) ≤ 0,10 aufweist.
4. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (35) eine Schichtdicke von 1 bis 20000 nm aufweist.
5. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (35) aus Teflon besteht.
6. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (35) aus Teflon-Nickel besteht.
7. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (35) aus Zink besteht.

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