DE2159895A1

DE2159895A1 - Brennkraftbolzensetzer

Info

Publication number: DE2159895A1
Application number: DE19712159895
Authority: DE
Inventors: Andrew G. Clinton Conn. Bakoledis (V.StA.)
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1970-12-07
Filing date: 1971-12-02
Publication date: 1972-06-15
Also published as: IT939403B; AU450094B2; CH537783A; ES400259A1; AU3319071A; BR7106285D0; DE2159895B2; AR195153A1; FR2117502A5; CA950151A; JPS545139B1; GB1336509A; ES400260A1; ES395805A1; DE2159895C3; GB1336508A; GB1336507A; ZA715789B; US3690536A

Description

Die Erfindung bezieht sich insgesamt auf einen Brennkraftbolzensetzer, mit dem Bolzen oder dergl. in Mauerwerk, Beton, Holz,
Stahl oder dergl. eingetrieben v/erden, insbesondere auf Bolzensetzer, die mittels Kolben arbeiten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen mit einem Kolben arbeitenden Brennkraftbolzensetzer zu schaffen, dessen-Pufferung verbessert und dessen Rückstoß verringert ist. Weiterhin soll dir. Eintriebskraft an die verschiedenen Bolzenlängen anpaßbar sein. Die Bolzen selbst sollen insbesondere

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dann, wenn sie mit einem Gewinde versehen sind, von einer fixierten Haltelage im Lauf aus, im folgenden als Nullage bezeichnet, eingetrieben werden. Schließlich soll bei dem Bolzensetzer eine Anordnung zur Führung des Laufes relativ zum Gehäuse vorgesehen v/erden.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung näher erläutert,

Fig.l zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Bolzensetzers.

Fig.2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig.l.

Fig.3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig.l.

Fig.4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4~von Fig.3.

Fig.5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig.l.

Fig.6 ist ein Schnitt längs der Linie 6-6 von Fig.l.

Fig.7 zeigt in einer Einzelheit im Schnitt das Mündungsende des Laufes.

Fig.8 zeigt in einer Ansicht wie Fig.l den Bolzensetzer kurz nachdem er abgefeuert v;orden ist.

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Der in Fig.l gezeigte Bolzensetzer hat ein Gehäuse 2, einen rohrförmigen vorderen Teil 4 und einen hinteren Teil 6. Der rohrförmige Teil 4 umfaßt eine längliche öffnung 8 für das Einsetzen der Treibladung. Im hinteren Teil 6 des Gehäuses 2 befindet sich eine Zündeinrichtung 10 sowie ein Pistolengriff 12 und eine Schutzeinrichtung 14 für den Abzug.

Die Zündeinrichtung IO umfaßt einen Verschluß bzw. Stoßboden 16, in dem sich eine kegelstumpfförmige öffnung 18 befindet. Hinter dem Stoßboden 16 ist ein Schlagbolzen 2C zur ILxialverschiebung im Gehäuse 2 befestigt; der Schlagbolzen 20 hat einen kegelstumpfförmigen Vorsprung 22, ein Hauptteil 24 und ein nach hinten verlaufendes Stangenteil 26. Der Schlagbolzen 20 wird mittels einer geeigneten Feder 28 nach vorne- gedrückt. Ein Rastelement 30 führt in radialer Richtung vom Hauptteil 24 des Schlagbolzens 20 nach unten. Das Rastelement 30 ist mittels einer geeigneten Feder 32 nach außen vorgespannt.

Eine Spannstange 34 ist zwecks Vor- und Rückbewegung im hinteren Teil 6 des Gehäuses 2 angebracht und umfaßt einen vorderen Teil 36, der sich durch den Stoßboden 16 in den rohrförmigen vorderen Teil 4 des Gehäuses 2 erstreckt. Die Sparmstange 34 wird mittels einer geeigneten Feder 38 nach vorne vorgespannt. In der Spannstange befindet sich auch eine längliche öffnung 40, durch die das Rastelement 30 des Schlagbolzens 20 hindurchgehen kann.

Ein Abzug 42 mit einem Abzugsteil 44 ist über der Schutzeinrichtung 14 für den Abzug mittels eines Drehbolzens 46 drehbar geIa--

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gert. Der Abzug wird mittels eines Federteils 48 elastisch federnd von der Abfeuerstellung weggedrückt, Im rohrförmigen Teil 4 des Gehäuses 2 ist eine Laufanordnung 50 vor- und rückbeweglich angebracht und erstreckt sich von dem Mündungsende des Teils 4 aus. In der Laufanordnuno befindet sich ein Lauf 52 mit einer Bohrung 54. Der Lauf 52 umfaßt an seinem Verschlußende eine Patronenaufnahmekammer 56 für die Aufnahme einer Treibladung 58. Die Laufanordnung umfaßt weiterhin eine Mündungsbüchse 60 mit einer Bohrung 62, deren Durchmesser geringer ist als der der Bohrung im Lauf 52. Die Mündungsbüchse 6O ist im vorderen Ende des Laufs 52 eingeschraubt. Ein Mantel 64 umgibt das Mündungsende des Laufs 52 und besitzt einen nach innen gerichteten Flansch 66, der sich zwischen der . vorderen Stirnseite 68 des Laufs 52 und einer Schulter 70 an der Außenseite der Mündungsbüchse 6O befindet.

Ein Kolben 72 ist vor- und rückbeweglich in der Laufanordnung 50 angebracht. Der Kolben 72 umfaßt einen vergrößerten, im allgemeinen zylindrischen Kopf 74, dessen Außenfläche im Gleitsitz in der Bohrung 54 des Laufs 52 sitzt, und ein länaliches, zylindrisches Schaftteil 76 kleineren Durchmessers, das vom Kopf 74 nach vorne reicht. Das Schaftteil 76 umfaßt einen abgeschräaten Teil 78, der sich zu einem Teil 79 verjüngt, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser der Münduncfsbüchse 60 entspricht. Das abgeschrägte Teil 78 ist für das Anlieaen einer Abschrägunct 80 im hinteren Ende der Mündungsbüchse 60 bestimmt, damit der Kolben im Falle eines über den vorbestimmten Punkt gehenden Hubs gestoppt wird.

Die Außenfläche des Kopfs 74 weist eine Umfanqsnut 81 auf, in der

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ein geschlitzter Kolbenring 82 befestigt ist; ferner ist die Aussenf lache des Kopfs 74 mit einer Axialnut 84 versehen. Der Kolbenring 82 besitzt einen so in den Kopf 74 eingedrehten Teil 85, daß er so gelagert ist, daß sein Spalt in der Nut 84 zu liegen kommt, wodurch zwischen der Kammer hinter der Rückseite 86 des Kolbens, auf die die Gase wirken, und der vor der Vorderseite 88 des Kopfes 74 liegenden Kammer eine Verbindung hergestellt ist.

In dem Lauf 52 ist eine Büchse 90 angebracht, die einen vorderen, nach außen gerichteten Flansch 92 besitzt, der zwischen dem hin- % teren Ende der Mündungsbüchse 60 und einer Schulter 94 im Lauf angeordnet ist, um die Büchse 90 im Bolzensetzer lagefixiert zu halten. Zwischen dem Flansch 92 und der Schulter 94 ist ein Kautschuk-0-P.ing 93 gepreßt, der als Gasdichtung wirkt, das Gewinde zwischen Mündungsbüchse 60 und Lauf 52 sauber hält und zu einer Reibungsarretierung des Gewindes führt, so daß ein Lösen der Mündungsbüchse infolge Vibration verhindert wird. Die Büchse 90 besitzt eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen 95, die mit den Gasaustrittsöffnungen 97 im Lauf 52 fluchten. Beim Mantel 64 ist M ein Teil des hinteren Randes abgeschnitten, wie bei 99 gezeigt, um einen Gasaustrittsweg zu schaffen. Das hintere Ende der Büchse 90 besitzt einen nach innen gerichteten Flansch 96, der das Schaftteil 76 des Kolbens 72 im Cleitsitz führt. Sowohl die Innenfläche des Flansches 96 als auch die Außenfläche der Büchse angrenzend an ihr hinteres Ende besitzen Umfangsnuten 98, die als Gasdichtuncren wirken.

Die Außenfit!ehe des Laufs besitzt eine Axialnut 100, die gerade,

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parallele Seitenwände besitzt. Das hintere Ende der Nut 1OO v/ird durch eine quer verlaufende Nut 1O2 gekreuzt, die auch gerade parallele Seitenwände besitzt.

Ein Sperrteil 104 sitzt in einem Gehäuse 106 am Bolzensetzer 2 und ist mittels einer Feder 108 gegen die Nut 100 vorgespannt. Wie besonders aus Fig.6 ersichtlich ist, sind die Seiten des Teils 109 des Sperrteils 104, die sich in die Nut 1OO erstrekken, planparallel, wie bei 110 und 112 gezeigt ist. Die hintere Seite des Teils 109 des Sperrteils 104 ist ebenfalls planar, so daß, wenn der Lauf relativ zum Gehäuse nach vorne geschoben wird, die flache Seite 114 des Sperrteils 104 die flache Seite der Nut 102 berührt, so daß zwischen den beiden Teilen eine Flächenberührung zustande kommt. Die Breite der Nut 1O2 ist geringer als die sich von vorne nach hinten erstreckende Abmessung des Teils 109 des SpeiTteils 104, um ein Verdrehen des Laufs relativ zum Gehäuse zu verhindern, wenn sich der Lauf in seiner bezüglich des Gehäuses vorderen Stellung befindet. Wie in Fig.7 gezeigt ist, besitzt die Mündungsbüchse 60 einen Axialschlitz 116, der bis zur Innenfläche in ihrem vorderen Ende reicht. Eine Drahtfeder 118 weist ein Teil 120 , das um die Außenfläche der Mündungsbüchse 60 gelegt ist, und ein gebogenes Endteil 122 auf, das mit seinem bogenförmigen Teil 124 in den Innenbereich der Nut vorsteht. Die Fader 118 dient dazu, eine Scheibe 126, die auf dem Schaftteil 128 eines Bolzens 130 sitzt, im HündunrfKende def; Rolzenr.ei zers elastisch in Lage zu halten.

Fig.7 zeigt in einer Einzelheit das vordere Ende bzw. Rammende

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des Kolbens 72, der speziell dazu axisgebildet ist, Befestigungselemente, wie den Bolzen 130, der einen Gewindekopf 131 besitzt, einzutreiben. Der Kolben 72 weist eine Sackbohrung 132 auf, die sich in sein vorderes Ende erstreckt. Die Sackbohrung umfaßt ein sich nach innen verjüngendes erstes Teil 134, das sich ausgehend von einem Durchmesser, der größer ist als der Gewindeaußendurchmesser, zu einem Durchmesser verjüngt, der etwa dem Außengewindedurchmesser entspricht. Ein zylindrisches Zwischenteil 136, dessen Durchmesser etwa dem Gewindeaußendurchmesser des Bolzens entspricht oder etwas größer ist, verbindet das erste Teil 134 mit ™ einem konischen Innenteil 140.

Vor der Benutzung befindet sich der Kolben 72 normalerweise in seiner vorderen Lage, wie in Figur 8 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Befestigungselement, wie der Bolzen 130, in die Mündungsbüchse 60 des Bolzen⁵/ e^xntfeführt v/erden, bis die darauf sitzende Scheibe 126 mit dem gebogenen Teil 122 der Feder 120 in Eingriff kommt, die zur Lagefixierung des Bolzens dient. Beim Einsetzen des Bolzens 130 in den Bolzensetzer wird der Kolben 72 * in seine Feuerbereitschaftsstellung zurückgeführt, wodurch gleichzeitig eine Einstellung der Treibkraft erreicht wird. Das Volumen der Kammer zwischen der Stirnwand 86 des Kopfes 74 des Kolbens 72 und der Patronenaufnahmekammer 56 legt die Eintreibkraft fest. Je crrößer das An fann π volumen dieser Kammer ist, desto geringer ist die Eintreibkraft. Je länger der Bolzen ist, desto weiter schiebt er den Kolben 72 nach hinten, wenn er in die Mündungsbüchse 60 eingeführt wird. 7\uf diese Weise wird durch einen größeren Bolzen das /mfangsvolumen in der Kammer hinter der

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Stirnwand 86 kleiner, wodurch eine EJntriebskraft erzeugt wird, die größer ist als diejenige, die bei Verblendung eines kürzeren Bolzens erreichbar ist. Andererseits wird bei einem kürzeren Bolzen, der eine geringere Eintriebskraft erfordert, die Kammer arösser sein.

Die Nuten 100 und 102 in Lauf reichen nicht bis in dessen Bohrung 54. Dadurch weist sowohl die Kammer hinter dem Kopf 74 des Kolbens als auch die Kammer vor den Kopf 74 keine öffnung auf. Das hat den Vorteil, daß dadurch ein Bolzensetzer geschaffen wird, der weniger Geräusch entwickelt als Bolzensetzer, deren Kammern mit öffnungen versehen sind, beispielsweise mit einem Schlitz für die Aufnahme eines Sperrteils für die Kolbenrück- und die Laufführung.

Nach Einführung des Bolzens wird der Bolzensetzer in die Lage mit offenem Verschluß gebracht, so daß die'Patronenaufnahmekammer 56 für das Einsetzen einer neuen Patrone freiliegt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Lauf anordnung 5o gecrenüber dem Gehäuse 2 nach vorne aezoaen wird, bis der Teil 109 des Sperrteils 104 am Ende der Nut 100 anliegt. Durch die quer verlaufende Nut 102, die das Ende der Nut 100 kreuzt, wird ein gerader Wandteil geschaffen, an dem die planare Fläche 114 des Sperrteils 104 anlieft. Dadurch entsteht an beiden Flächen Flächenkontakt. Durch diese Ausführung werden Crate und Kanten verhindert, die dann entstehen kannten, wenn eine oder beide Flächen rund wären, und nur Kontakt läncrs einer Linie vorhanden wäre.

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Zum Abfeuern des Bolzensetzers muß die Bedienungsperson an dem Gehäuse 2 angreifen und es herabdrücken, so daß es relativ zur Lauf anordnung 50 nach vorne bewegt wird. Dadurch berührt die Bpannstange 54 das hintere Ende des Laufs 52, so daß das Gehäuse 2 relativ dazu nach vorne bewegt wird. Durch das Rastelement 30, das sich in die öffnung 40 der Spannstanae 34 erstreckt, wird das Gehäuse 2 in Bezug auf den Zündbolzen 20 nach vorne bewegt, bis die vordere Stirnseite des Stoßbodens 16 die hintere Oberfläche der Laufanordnuna 50 berührt. Zu diesen Zeitpunkt ist das Rastelement 30 zu dein Abzuasteiis 4-1 det 7.b:;ugs 42 so fluch- ^j tend ausgerichtet, daß durch Betätigung des Abzugs 42 das Abzugsteil 44 das Rastelement 30 aus der öffnung 4O in der Spannstange 34 freigibt, und der Schlagbolzen 20 durch die Wirkung seiner Feder 28 nach vorne schießt, bis sein Vorsprung 22 durch die kegelstumpf formiere öffnunrr 18 in den Stoßboden 16 ragt und die Zünduna der Patrone 58 auslast.

Die durch Zündung der Patrone 58 entstandenen Gase wirken auf die hintere Stirnwand 86 des Kolbens 72, wodurch der Kolben 72 j nach vorne und dadurch der Bolzen in die Oberfläche des Werkstücks aetrieben wird. Während sich der Kolben 72 nach vorne bev.'ent, tritt ein Teil der Gase hinter der hinteren Stirnwand 86 durch die Nut 84 in die Kammer zwischen der vorderen Stirnwand 88 der, Kopfes 74 den Kolbens 72 und der hinteren Stirnwand des Flansches 96 auf der Büchse 90. Wenn der Kolben sich seiner vorderen bzw. Endstöllung nähert, wie in Fig.8 ctezeirrt ist, ist die Kammer vor dem Knibenkopf kleiner als die Kammer hinter der rückwHrtiacm Stirnwand 86. Die in der vorderen Kammer

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schlossenen Gase dienen dazu, den Kolbenstoß nach Beendicruncf seiner Hubbeweguna zu puffern. Während der Kolben sich vorwärts bewegt und die Gase auf die Büchse 90 wirken, die einen Teil der Laufanordnung des Bolzensetzers darstellt, dienen die eingetretenen Gase überdies dazu, die Mündungsbüchse des Bolzensetzer^ gegen die Werkstückoberfläche zu drücken. Dieses Merkmal, verbunden mit der Tatsache, daß die vorwärtscrerichtete Kraft der Gase auf den Flansch 96 der Büchse 90 im Lauf die nach hinten gerichtete Kraft der auf die Patronenkammer wirkenden Gase aufheben möchte, verringert den Rückstoß des Bolzensetzers. Wenn die Laufanordnung bei Beendigung des Zündhubs dazu neigt, sich relativ zum Kolben 72 von der Werkstückoberfläche zu entfernen, legt sich der abgeschrägte Teil 80 in der Mündunasbüchse 60 zusätzlich an den abaeschrSgten Teil 78 des Kolbens 72 an. Da das auf die Patronenkammer wirkende Gas, das dazu neigt, die Laufanordnuncf vom Werkstück fortzubewegen, auch auf den Kolben wirkt, wodurch der Kolben in die entgegenaesetzte'Richtung qedrückt wird, so wird, wenn die Mündunasbüchse an dem Kolben anlieft, die auf die Laufanordnuncr wirkende rückwärts gerichtete Kraft aufgehoben.

Der Bolzensetzer ist so aungelent, daß ein Bolzen von der Nulllage, d.h. von einer Lane abgefeuert wird, in welcher die Spitze des Bolzens im wesentlichen mit der Vorderseite der Münduncjsbüchse in einer Ebene liegt, was bedeutet, daß die Spitze des Bolzens gegen die Werkstückoberfläche gerichtet ist, wenn der Bolzensetzer auf die Werkstückoberfläche aufgesetzt wird. Die Ausbildung der Vorderseite des Kolbens 72 mit der darin be~

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findlichen Sackbohrung ermöglicht die Verblendung des Bolzensetzers zum Eintreiben von Bolzen mit Gewindekopf. Der abgeschrägte Teil 134 der Sackbohrung dient als Führung beim Einführen des Gewindekopfes in die Sackbohrung, während der zylindrische Teil als Halterung dient. Durch die konische Form am Ende der Sackbohrung wird auf den Bolzen eine Druckkraft ausgeübt, wodurch das Bolzenende in den konischen Teil der Sackbohrung gepreßt wird. Das verhindert nicht nur Schäden am Gewinde des Bolzens, sondern bewirkt auch, daß der am Ende des mit einem Gewinde versehenen Bolzens konisch geformte Teil als eine Einführfasung dient, wodurch eine mit Gewinde versehene Mutter ohne Schwierigkeiten auf den Bolzen aufgeschraubt werden kann.

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Claims

Ansprüche

1.J Brennkraftbolzensetzer mit einem in dem Lauf zwischen der Stellung nach dem Abfeuern und einer Feuerbereitschaftsstellung bev/egbar angeordneten Kolben, der ladeöffnungsseitig einen durch das Gas der gezündeten Treibladung beaufschlagbaren Kopf und einen sich zur Laufmündung erstreckenden Kolbenschaft hat, dessen Durchmesser geringer ist als der des Kopfes, wobei gegebenenfalls der Lauf in einem Gehäuse angeordnet und zwischen einer Lage mit geschlossener und offener Ladeöffnung bev/egbar ist, gekennzeichnet durch einen im Kolbenkopf (74) angeordneten Verbindungskanal (84) zwischen der mündungsseitigen Stirnseite (88) und der ladeöffnungsseitigen Stirnseite (86) des Kolbenkcpfes (74), und durch eine Einrichtung (90) in der Laufbohrung (54) , die zwischen dieser Einrichtung (90) und der- mündungsseitigen Stirnfläche (88) des Kolbenko'pfes (74) eine Ringkammer bildet, deren Volumen während der Eintreibbewegung des Kolbens (72) verringert ist.

2. Bolzensetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (90) aus einer Büchse (90) mit einem ladeöffnungsseitigen Innenflansch (96) besteht, der gasdicht um den Kolbenschaft (76) angeordnet ist.

3. Bolzensetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal im Kolbenkopf (74) aus einer Axialnut (84) besteht.

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4. Bolzensetzer nach Anspruch 3, gekennzeichnet· durch eine die Axialnut (84) schneidende Radialnut (82) für die Aufnahme eines radial geschlitzten Kolbenrings (82) , wobei die- Breite des Schlitzes der breite der Axialnut (84) entspricht und der Schlitz fluchtend zu dieser Nut (84) gehalten ist.

5. Bolzensetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (90) einen mundungsseitigen Außenflansch (92) hat, der zwischen der mit dem Lauf (52) verbundenen Mündungsbüchse und

einer Laufinnenschuh tor (94) festsitzt. ™

6. Bolzensetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschaft (76) einen sich verjüngenden Teil (78) hat, und in der Lauf anordnung (52) eiri sich entsprechend zur Mündungsseite verjüngendes Laufinnenteil (80) so vorgesehen ist, daß die Teile (7 8,80) bei der Rückführbewegung der Laufanordnung (52) relativ zum Kolben ' (72) nach dem Eintreiben eines Bolzens aneinanderliegen.

7. Bolzensetzer nach einen¹, der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sackbohrung (132) in der mündungsseitigcn Stirnseite des Kolbenschafts (76), deren inneres linde konisch (140) ist.

8. bolzensetzer neich Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackbohrung (132) ein in die Stirnfläche des Kolbenschaftos

(76) mündendes und sich konisch neich außen erweiterndes Führungsteil (134) hat.

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9. Bolzensetzer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (136) der Sackbohrung (132) zv/ischen dem konischen Ende (140) und dem Führungsteil (134) dem Außendurchmesser des Gewindekopfes (131) eines zu setzenden Bolzens (130) entspricht.

10. Bolzensetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in der Wand des Laufes (52) verlaufende Längsnut (100) , deren Tiefe einen Teil der ,Viandstärke beträgt und die in ein gehäusefestes Sperrteil (104) zur Führung des Laufes (52) eingreift

11. Bolzensetzer nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine ".senkrecht zur Längsnut (100) in der Laufwand angeordnete Quernut (102), die das griffseitige Ende der Längsnut (100) unter Bildung einer planparallelen Endfläche schneidet, wobei die Wände der Quernut (102) ebenfalls planparallel sind, und'das zur Quernut (102) hinweisende Flächenstück 'des "Sperrteils (104) ebenfalls planparallel ist.

12. Bolzensetzer nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Sperrteils (104) parallel zur Breite der Längsnut (lOO) größer ist als die Breite der Quernut (102),

13. Bolzensetzer nach einein dor vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Bolzens (130) mit der Mündungsstirnfläche dar Mündungsbüchse (GO) in Feuerbereitscluiftsstellung fluchteL.

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14. Bolzensetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (72) in Feuerbereitschaftsstellung in festgelegtem Abstand von der Patronenaufnahinekammer {56} angeordnet und in diese Lage aus der abgefeuerten Stellung durch Einsetzen eines Bolzens in das Mündungsende des Laufs bewegbar ist, wobei der Bolzen am mündungsseitigen Ende des Kolbens anliegt.

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