DE19635312A1 - Setzgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Setzgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 19 39 801 ist ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von nagelförmigen Befestigungselementen in einen Untergrund bekannt, dessen Treibkolben mittels einer elastischen Hülse nach einem erfolgten Eintreibvorgang in seine Aus­ gangsstellung zurückzuverschoben wird. Das Zurückverschieben des Treibkolbens bewirkt eine den Schaft des Treibkolbens umgebende, elastische Hülse, die sich von einem entgegen der Setzrichtung weisenden Anschlag der Kolbenführung bis zu einer setzrichtungsseitigen Stirnfläche des Kopfteiles des Treibkolbens erstreckt.

Der große Durchmesserunterschied zwischen dem Außendurchmesser des Rückstell­ elementes und dem Innendurchmesser der Kolbenführung ist ein Hinweis dafür, daß die Hülse dieses Setzgerätes aus einem Material mit hoher Querdehnung gebildet ist. Das bedeutet, daß das in axialer Richtung verdrängte Volumen der Hülse sich in radialer Richtung ausbreitet, bis die Hülse an der Innenwand der Kolbenführung anliegt.

Der größtmögliche axiale Federweg des Rückstellelementes und die damit zusammen­ hängende größte axiale Versetzung des Treibkolbens sind abhängig von der Größe des hohlzylinderförmigen Volumens des Freiraumes zwischen dem Rückstellelement und der Innenwand der Kolbenführung.

Die aus der DE-OS 19 39 801 bekannte Hülse läßt sich aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften höchstens auf die halbe Länge der Ausgangslänge zusammenstauchen. Um eine größere axiale Versetzung des Treibkolbens erreichen zu können, ist eine Vergrößerung des hohlzylinderförmigen Volumens notwendig. Dieses Volumen kann beeinflußt werden durch eine Vergrößerung der Führungsbohrung der Kolbenführung in radialer Richtung, d. h. einer Vergrößerung des Freiraumes zwischen dem Rückstell­ element und der Innenwand der Kolbenführung. Dies hat allerdings den großen Nach­ teil, daß die Baugröße des Setzgerätes sehr stark zunimmt und dadurch zu einer Unhandlichkeit des Setzgerätes führt. Wird beispielsweise Gummi als Material für die elastische Hülse verwendet, dann weist diese relativ lang ausgebildete Hülse ein hohes Eigengewicht auf. Das hohe Gewicht der Hülse wirkt sich negativ auf das Gesamtgewicht des Setzgerätes auf und erzeugt eine Kopflastigkeit des Setzgerätes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mittels hochgespannter Gase betätigbares Setzgerät zu schaffen, das wirtschaftlich herstellbar ist, eine zuverlässig arbeitende, eine hohe Lebensdauer aufweisende Kolbenführung für den Treibkolben aufweist und sich durch eine kompakte Bauart, sowie durch ein gutes Handling auszeichnet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Setzgerät, das die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist.

Das erfindungsgemäße Rückstellelement kann aufgrund seines Aufbaus einen Stauch­ weg erreichen, der bis zu 80% der Ausgangslänge des Formteiles entspricht. Dies ermöglicht die Herstellung von Setzgeräten mit kompakter Bauart. Bei Druckbelastung wird zuerst das Volumen der einzelnen Zellen der überwiegend geschlossenen Zell­ struktur und dann der Werkstoff selbst gestaucht. Die maximale Stauchung hängt von der Rohdichte des Formteiles ab. Beispielsweise kann die Rohdichte 350 kg/m³ bis 650 kg/m³ und das Volumen aller Zellen bzw. Poren 50% bis 63% betragen.

Aus Gründen der Festigkeit, der Verformbarkeit und der Recyclingmöglichkeit ist das Formelement zweckmäßigerweise aus einem Polyuretan-Elastomer gebildet.

Die Herstellung der Zellstruktur des erfindungsgemäßen Formteiles erfolgt beispiels­ weise mittels eines Schäumvorganges. Die einzelnen Zellen bzw. Poren dieser Zell­ struktur weisen vorzugsweise einen Durchmesser von höchstens 0,5 mm auf.

Für die erfindungsgemäße Anwendung kommt beispielsweise das von der Fa. ELASTOGRAN GmbH, D-2844 Lemförde unter der Bezeichnung CELLASTO vertriebene Polyurethan in Betracht.

Um eine kontrollierte Verformung beim axialen Stauchen erreichen zu können, weist das Formteil vorteilhafterweise wenigstens eine umlaufend ausgebildete Formrille auf. Die Anordnung einer Formrille bewirkt eine Reduzierung des Querschnittes und somit eine geringere axiale Festigkeit des Formteiles im Bereich der Formrille. Dies hat zur Folge, daß das Formteil zuerst im Bereich einer Formrille axial gestaucht wird.

Das Formteil kann beispielweise mehrere Formrillen aufweisen, die sich entweder über die gesamte Länge des Formteiles erstrecken oder an wenigstens einem der End­ bereiche oder der Mitte konzentriert angeordnet sind. Der Abstand der Formrillen voneinander, sowie die die Tiefe der Formrillen und die Erstreckung der Formrillen in Längsrichtung des Formteiles kann beispielsweise konstant oder unregelmäßig sein.

Aus herstelltechnischen Gründen ist vorzugsweise die Formrille in einer senkrecht zur Längsachse des Formteiles verlaufenden Ebene angeordnet ist und der sich in einer, durch die Längsachse des Formteiles verlaufenden Ebene erstreckende Querschnitt der Formrille ist im wesentlichen V-förmig ausgebildet.

Die Stirnseiten des Formteiles sind hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Insbesondere auf die dem Treibkolben zugewandte Stirnseite wirken hohe Temperaturen. Um einen entsprechenden Schutz des Formteiles gewährleisten zu können ist vorteilhafterweise an wenigstens einer Stirnseite des Formteiles eine Stütz­ scheibe angeordnet.

Ein Schutz des Formteiles durch die Stützscheibe ist nur möglich, wenn die Stützscheibe gegenüber dem Formteil koaxial ausgerichtet ist. Um die notwendige koaxiale Aus­ richtung des Formteiles gegenüber der ebenfalls auf den Außendurchmesser des Formteiles angepaßten Stützscheibe erreichen zu können, greifen zweckmäßigerweise das Formteil und die Stützscheibe formschlüssig ineinander.

Es ist beispielsweise auch möglich, das Formteil gegenüber der Kolbenführung koaxial auszurichten, indem an beiden Stirnseiten des Formteiles jeweils eine Stützscheibe angeordnet ist, deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser der Kolbenführung entspricht. Auch in diesem Falle ist ein formschlüssiges Ineinandergreifen von Formteil und Stützscheiben notwendig.

Aus verschleißtechnischen Gründen und aus Gründen der guten Dämpfungs­ eigenschaften ist die Stützscheibe zweckmäßigerweise aus Gummi gebildet.

Damit beim erfindungsgemäßen Formteil eine reibungslose, axiale Stauchung erfolgen kann, ist beispielsweise der Außendurchmesser des Formteiles kleiner ausgebildet als der Innendurchmesser der Kolbenführung. Der Außendurchmesser des Formteiles ent­ spricht in der Ausgangslänge des Formteiles vorzugsweise dem 0,65fachen bis 0,98fachen Innendurchmesser der Kolbenführung.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Setzgerät in vereinfachter Darstellung;

Fig. 2 die Kolbenführung mit sich in der Ausgangsstellung befindlichem Treibkolben des Setzgerätes gemäß Fig. 1; in geschnittener Darstellung;

Fig. 3 die Kolbenführung, mit sich in der Arbeitsstellung befindlichem Treibkolben des Setzgerätes gemäß Fig. 1, in geschnittener Darstellung.

Das in der Fig. 1 dargestellte pulverkraftbetriebene Setzgerät weist ein Gehäuse 1, einen einstückig mit dem Gehäuse 1 verbundenen Handgriff 5 und ein das Gehäuse 1 und den Handgriff 5 durchsetzendes, streifenförmiges Kartuschenmagazin 2 mit mehreren Kartuschen 3 auf. Im Übergangsbereich zwischen dem Gehäuse 1 und dem Handgriff 5 ist ein Betätigungsschalter 4 angeordnet, der dem Auslösen eines nicht dargestellten Zündmechanismus dient. Der setzrichtungsseitige Endbereich des Gehäuses 1 wird überragt von einer Bolzenführung 6, die zusammen mit einer sich an die Bolzenführung 6 anschließenden Kolbenführung 7 gegenüber dem Gehäuse 1 axial in eine nicht gezeigte Anpreßstellung versetzbar ist.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kolbenführung 7 weist eine zentrale, zylindrische Führungsbohrung 20 auf, die parallel zur Längserstreckung der Kolbenführung 7 verläuft. Ein Kartuschenlager 13 ist in einem der Setzrichtung gegenüberliegenden Endbereich der Kolbenführung 7 angeordnet und steht über einen Verbindungskanal 19 in direkter Verbindung mit der Führungsbohrung 20.

Ein dem Eintreiben von nicht dargestellten Befestigungselementen in einen ebenfalls nicht dargestellten Untergrund dienender Treibkolben 21 weist ein Kopfteil 9 und einen Schaft 8 auf, wobei der im wesentlichen dem Innendurchmesser der Führungsbohrung 20 entsprechende Außendurchmesser des Kopfteiles 9 des Treibkolbens 21 größer ist als der Durchmesser des Schaftes 8. Die Führungsbohrung 20 dient der Führung des Kopfteiles 9 beim axialen Versetzen des Treibkolbens 21. Im setzrichtungsseitigen Endbereich weist die Führungsbohrung 20 einen Anschlag 17 in Form einer kreisring­ förmigen Fläche auf, die von der Setzrichtung abgewandt ist und der Abstützung des Kopfteiles 9 des Treibkolbens 21 unter Zwischenlage eines Rückstellelementes in Form eines Formteiles 11 dient. Im Bereich des Anschlages 17 weist die Außenwandung der Kolbenführung eine Entlüftungsbohrung 10 auf, die dem Entlüften des setzrichtungs­ seitigen Teiles der Führungsbohrung 20 dient, wenn der Treibkolben 21 beim Setz­ vorgang in Setzrichtung beschleunigt wird.

Der Schaft 8 des Treibkolbens 21 wird in einer zentralen Bohrung 23 der Kolbenführung 7 im setzrichtungsseitigen Endbereich geführt. Diese zentrale Bohrung 23 verläuft zur Führungsbohrung 20 der Kolbenführung und zu einer zentralen Durchgangsbohrung 22 der Bolzenführung 6 koaxial. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung 22 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser der zentralen Bohrung 23 der Kolbenführung 7.

Die zentrale Bohrung 23 erstreckt sich im wesentlich entlang eines im Außen­ durchmesser reduzierten Teiles der Kolbenführung 7, der von einem erweiterten Teil der Bolzenführung 6 umgeben ist.

Das zwischen einer setzrichtungsseitigen Stirnseite des Kopfteiles 9 des Treibkolbens 21 und dem Anschlag 17 der Kolbenführung 7 angeordnete Formteil 11 umgibt den Schaft 8 des Treibkolbens 21 und wirkt formschlüssig mit zwei Stützscheiben 14, 15 zusammen, die an den Stirnseiten des Formteiles 11 angeordnet sind.

In der Fig. 2 befindet sich der Treibkolben 21 in seiner Ausgangsstellung. Die entspannte Ausgangslänge des Formteiles 11 entspricht im wesentlichen dem Abstand zwischen dem Anschlag 17 der Kolbenführung 21 und der setzrichtungsseitigen Stirnfläche 18 des Kopfteiles 9 abzüglich der Höhe beider Stützscheiben 14, 15. Das Formteil 11 weist mehrere im gleichen Abstand voneinander angeordnete, umlaufend ausgebildete Form­ rillen 12 auf. Der Abstand der einzelnen Formrillen 12 voneinander beträgt beispiels­ weise 8 mm bis 20 mm. Der senkrecht zur Längserstreckung des Formteiles 11 ver­ laufende Querschnitt der Formrillen 12 ist im wesentlichen V-förmig ausgebildet. Gegenüber der Innenwand 16 der Führungsbohrung 20 weisen das Formteil 11 und die beiden Stützscheiben 14, 15 einen kleineren Außendurchmesser auf.

Die Fig. 3 zeigt den Treibkolben 21 in der Arbeitsstellung. Dabei überragt der Schaft 8 des Treibkolbens 21 die setzrichtungsseitige Stirnseite der Bolzenführung 6. Das Form­ teil 11 ist auf 20% seiner Ausgangslänge zusammengestaucht.

Bei dem aus einer überwiegend geschlossenen Zellstruktur gebildeten Formteil 11 sind die Zellen zusammengedrückt und der Werkstoff in der Weise radial verformt, daß der Außendurchmesser des gestauchten Formteiles 11 dem Innendurchmesser der Führungsbohrung 20 der Kolbenführung 7 entspricht.

Claims (9)

1. Setzgerät, das mittels hochgespannter Gase betätigbar ist mit einer Kolben­ führung (7), einem in der Kolbenführung (7) axial versetzbaren, einen Schaft (8) und einen Kopfteil (9) aufweisenden Treibkolben (21), sowie einem, den Schaft (8) umgebenden, zwischen einem entgegen der Setzrichtung weisenden Anschlag (17) der Kolbenführung (7) und der setzrichtungsseitigen Stirnfläche (18) des Kopfteiles (9) angeordneten Rückstellelement, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rückstellelement von einem eine überwiegend geschlossene Zellstruktur aufweisenden Formteil (11) gebildet ist.

2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (11) aus einem Polyurethan-Elastomer gebildet ist.

3. Setzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch­ messer der einzelnen Zellen der Zellstruktur des Formteiles (11) höchstens 0,5 mm beträgt.

4. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (11) wenigstens eine umlaufend ausgebildete Formrille (12) aufweist.

5. Setzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formrille in einer senkrecht zur Längsachse des Formteiles (11) verlaufenden Ebene angeordnet ist und daß der sich in einer, durch die Längsachse des Formteiles (11) verlaufenden Ebene erstreckende Querschnitt der Formrille (12) im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist.

6. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Stirnseite des Formteiles (11) eine Stützscheibe (14, 15) ange­ ordnet ist.

7. Setzgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (11) und die Stützscheibe (14, 15) formschlüssig ineinander greifen.

8. Setzgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz­ scheibe (14, 15) aus Gummi gebildet ist.

9. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser in der Ausgangslänge des Formteiles (11) dem 0,65fachen bis 0,98fachen Innendurchmesser der Kolbenführung (7) entspricht.