EP0780195B1 - Pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit Rückschlagventil zum Zurückführen des Treibkolbens - Google Patents

Pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit Rückschlagventil zum Zurückführen des Treibkolbens Download PDF

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EP0780195B1
EP0780195B1 EP96810713A EP96810713A EP0780195B1 EP 0780195 B1 EP0780195 B1 EP 0780195B1 EP 96810713 A EP96810713 A EP 96810713A EP 96810713 A EP96810713 A EP 96810713A EP 0780195 B1 EP0780195 B1 EP 0780195B1
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piston
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Hilti AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
    • B25C1/10—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge
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    • B25C1/10—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge
    • B25C1/14—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure generated by detonation of a cartridge acting on an intermediate plunger or anvil

Definitions

  • the invention relates to a powder-operated setting tool with the features of the preamble of claim 1.
  • DE-A-43 13 504 describes another powder-operated setting tool with a housing part, a piston guide displaceable relative to a receptacle of the housing part a guide hole for a driving piston and one with a cartridge holder related channel known.
  • This channel is from the piston guide and the receptacle of the housing part surrounding the piston guide at a radial distance educated.
  • the channel with the guide bore is located through an opening in the piston guide in connection.
  • Located in the cartridge receiving area of the channel itself a valve device which is responsible for the formation of the areas of the setting direction Channel and the guide hole comprehensive, closed to the atmosphere Storage space serves.
  • the valve device is expanded by a diameter the piston guide and a narrowing of the cross-section of the receptacle of the housing part formed within the channel. In the case of a relative shift of the The channel is closed off from the piston guide opposite the receptacle of the housing part or opened.
  • the piston guide is displaced relative to one another the inclusion of the housing part in the setting direction.
  • the volume of the channel or Storage space is increased, so that the pressure of the compressed propellant gases decreased.
  • the propellant piston can only returned to its original position at a slow speed become. Especially with a fast setting sequence of fasteners there may be a risk that the subsequent setting process will be initiated before the driving piston has reached its starting position.
  • the invention has for its object to a powder-operated setting tool of the generic type create a structure that is simple and insensitive to interference and one that is exploited the propellant gas return piston has a safe and fast Returning the driving piston to its starting position even with a fast one Seating sequence guaranteed.
  • the use of a check valve that closes due to the propellant gases in the storage space enables the creation of a channel or a storage space with constant volume.
  • the propellant gas pressure building up in the storage space remains constant when closing the channel.
  • the driving piston accelerates in the setting direction the drive piston clears the passage.
  • the remaining propellant gases which are located in the cartridge receptacle side, can pass through Area of the guide hole and / or the housing part to which Atmosphere.
  • the check valve is preferably one of those flowing out of the cartridge receptacle Propellant gases can be placed in an open position against the force of a spring. If the propellant gas pressure of the propellant gases flowing out of the cartridge holder is less than the pressure of the propellant gases and the force in the storage space the spring, the channel is closed quickly with the aid of the spring.
  • a spring acts on a piston which is driven by those propellant gases Cartridge take out, can be moved into an opening position.
  • a powder-operated setting tool according to the invention is shown schematically shown, which is a housing 1, an axially displaceable relative to the housing 1 Housing part 7 with a receptacle 33, a handle 2, an actuation switch 3, an element guide 4 in the area on the setting direction and a check valve 5 having.
  • a propellant charge magazine 6 protrudes from the housing 1.
  • the element guide 4 serves to receive and guide fasteners, not shown and during a setting process.
  • housing 1 shows an enlarged section of a pressed-on, powder-powered machine Setting tool before a setting process.
  • housing 1 In the housing 1 is an axially displaceable Housing part 7 arranged with a receptacle 33.
  • a piston guide 13 with a guide bore 8 is located in the receptacle 33 for a propellant piston 9, which uses propellant gases from a propellant charge 12 from a rear Starting position in a setting direction-side front end position is displaceable.
  • the Piston guide 13 is axially fixed in the receptacle 33.
  • the receptacle 33 has a passage opening 14 and the piston guide 13 are provided with a passage 20.
  • the passage opening 14 and the passage 20 are arranged essentially coaxially and extend in the essentially radially to the longitudinal extension of the piston guide 13 or the housing part 7.
  • the guide bore 8 and the cartridge receptacle-side interior of the Housing part 7 are connected to the atmosphere in this way.
  • the opposite end of the free end of the housing part 7 is with a Cartridge receptacle 10 provided with the receptacle 33 of the Housing part 7 is connected.
  • the cartridge receptacle 10 overlaps in the illustrated pressed position, a propellant charge 12 located in a cartridge.
  • the cartridge is arranged on a strip-shaped propellant charge magazine 6, which in a guide channel 23 of the housing 1 substantially perpendicular to the longitudinal extent of the housing part 7 is displaceable.
  • the axial displacement of the housing part 7 relative to the housing 1 corresponds at least to that in the longitudinal direction of the housing part 7 measured height of the cartridge.
  • an opening 17 which is arranged in the area of the piston guide 13 on the setting direction is one of the piston guide 13 and the receptacle 33 of the housing part 7th formed channel 18a, 18b with the guide bore 8 in connection.
  • the piston guide 13 is supported radially via two guide areas 21, 22 on an inner wall of the receptacle 33 from. Between the guide areas 21, 22 and in the cartridge receiving side End region, the piston guide 13 has a smaller wall thickness, so that two circumferential ones forming the channel 18a, 18b on the outside of the piston guide 13 Free spaces result which are separated from one another by the guide region 22 are.
  • Both channels 18a, 18b point radially to the longitudinal extension of the piston guide 13 and in substantially parallel through holes 24a, 24b, which in a check valve arranged on the outside of the receptacle 33 of the housing part 7 5 lead.
  • a flow channel 27 arranged in the check valve 5 is essentially U-shaped and connects both channels 18a, 18b to one another. Within the check valve 5, the flow channel 27 has the Channel 18a side facing a larger cross section than that of the channel 18b facing side. In this way, a shoulder 30 is formed with a sealing cone 29 of a piston 25 cooperates.
  • the piston 25 is substantially perpendicular to the longitudinal axis of the through bores 24a, 24b and can be moved by a spring 26 against the shoulder 30 in pressed a closed position.
  • a receiving bore 31 of the check valve 5 receives a shaft 28 of the piston 25 and guides it axially displaceable.
  • Damping element 16 is arranged, the task of which is the speed of the driving piston 9 dampen if this is accelerated with over-energy.
  • a guide opening 32 of the damping element 16 is cylindrical to the diameter Shaft 19 of the driving piston 9 matched.

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Description

Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ein derartiges Setzgerät ist aus der EP-A-0 223 740 bekannt.
Aus der DE-A-43 13 504 ist ein weiteres pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einem Gehäuseteil, einer relativ zu einer Aufnahme des Gehäuseteils verschiebbaren Kolbenführung mit einer Führungsbohrung für einen Treibkolben und einem mit einer Kartuschenaufnahme in Verbindung stehenden Kanal bekannt. Dieser Kanal wird von der Kolbenführung und der in radialem Abstand die Kolbenführung umgebenden Aufnahme des Gehäuseteils gebildet. Über eine Öffnung in der Kolbenführung steht der Kanal mit der Führungsbohrung in Verbindung. Im kartuschenaufnahmeseitigen Bereich des Kanals befindet sich eine Ventileinrichtung, die der Bildung eines die setzrichtungsseitigen Bereiche des Kanals und der Führungsbohrung umfassenden, gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Speicherraumes dient. Die Ventileinrichtung wird von einer Durchmessererweiterung der Kolbenführung und einer Querschnittsverengung der Aufnahme des Gehäuseteils innerhalb des Kanals gebildet. Bei einer Relatiwerschiebung der Kolbenführung gegenüber der Aufnahme des Gehäuseteils wird der Kanal verschlossen oder geöffnet.
Zum Verschliessen des Kanals erfolgt eine Verschiebung der Kolbenführung gegenüber der Aufnahme des Gehäuseteils in Setzrichtung. Das Volumen des Kanals bzw. des Speicherraumes wird dabei vergrössert, so dass sich der Druck der komprimierten Treibgase verringert. Mit dem reduzierten Treibgasdruck im Speicherraum kann der Treibkolben nur mit einer langsamen Geschwindigkeit in seine Ausgangsstellung zurückversetzt werden. Insbesondere bei einer schnellen Setzfolge von Befestigungselementen kann die Gefahr bestehen, dass der nachfolgende Setzvorgang eingeleitet wird, bevor der Treibkolben seine Ausgangsstellung erreicht hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät der gattungsbildenden Bauart zu schaffen, das in seinem Aufbau einfach und störunanfällig ist und eine unter Ausnutzung der Treibgase wirkende Kolbenrückführung aufweist, die eine sichere und schnelle Zurückversetzung des Treibkolbens in seine Ausgangsstellung auch bei einer schnellen Setzfolge gewährleistet.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Der Einsatz eines durch die Treibgase im Speicherraum schliessenden Rückschlagventils ermöglicht die Schaffung eines Kanals bzw. eines Speicherraumes mit konstantem Volumen. Der sich in dem Speicherraum aufbauende Treibgasdruck bleibt beim Verschliessen des Kanals konstant. Wenn der Treibkolben in Setzrichtung beschleunigt wird, gibt der Treibkolben den Durchlass frei. Über den Durchlass und die Durchtrittsöffnung können die restlichen Treibgase, die sich im kartuschenaufnahmeseitigen Bereich der Führungsbohrung und/oder des Gehäuseteils befinden, an die Atmosphäre gelangen.
Vorzugsweise ist das Rückschlagventil von den, der Kartuschenaufnahme entströmenden Treibgasen gegen die Kraft einer Feder in eine Öffnungsstellung versetzbar. Wenn der Treibgasdruck der von der Kartuschenaufnahme entströmenden Treibgase kleiner ist als der Druck der in dem Speicherraum befindlichen Treibgase und der Kraft der Feder, wird mit Hilfe der Feder ein schnelles Verschliessen des Kanals erreicht.
Beispielsweise wirkt eine Feder auf einen Kolben, der von jenen Treibgasen, die von der Kartuschenaufnahme ausgehen, in eine Öffnungsstelllung versetzbar ist.
Beim Zünden einer Treibladung entsteht Treibgas. Neben dem Treibgas fallen auch Russpartikel und kleine Mengen von unverbranntem Pulver an, die sich insbesondere an jenen Teilen, die in direktem Kontakt mit den Treibgasen stehen, ablagern. Diese Ablagerungen können zu Funktionsstörungen des Setzgerätes führen. Beispielsweise kann es zu Ablagerungen im Bereich des Kolbens des Rückschlagventils kommen, so dass der Kolben den Kanal bzw. den Speicherraum nicht mehr einwandfrei abschliesst. Es ist daher notwendig, die einer starken Ablagerung unterliegenden Teile des Setzgerätes von Zeit zu Zeit zu reinigen, oder zu ersetzen. Damit insbesondere das Entfernen, bzw. Austauschen des erfindungsgemässen Rückschlagventils einfach und schnell möglich ist, ist zweckmässigerweise das Rückschlagventil in dem die Kolbenführung umgebenden Bereich der Aufnahme des Gehäuses angeordnet.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
ein erfindungsgemässes, pulverkraftbetriebenes Setzgerät, schematisch dargestellt;
Fig. 2
ein vergrösserter Ausschnitt des Setzgerätes gemäss Fig. 1, in geschnittener Darstellung.
In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemässes pulverkraftbetriebenes Setzgerät schematisch dargestellt, das ein Gehäuse 1, ein gegenüber dem Gehäuse 1 axial versetzbares Gehäuseteil 7 mit einer Aufnahme 33, einen Handgriff 2, einen Betätigungsschalter 3, eine Elementeführung 4 im setzrichtungsseitigen Bereich und ein Rückschlagventil 5 aufweist. Ein Treibladungsmagazin 6 ragt aus dem Gehäuse 1. Die Elementeführung 4 dient der Aufnahme und der Führung von nicht dargestellten Befestigungselementen vor und während eines Setzvorganges.
Die Fig. 2 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt eines angepressten, pulverkraftbetriebenen Setzgerätes vor einem Setzvorgang. In dem Gehäuse 1 ist ein axial versetzbares Gehäuseteil 7 mit einer Aufnahme 33 angeordnet.
In der Aufnahme 33 befindet sich eine Kolbenführung 13 mit einer Führungsbohrung 8 für einen Treibkolben 9, der mittels Treibgasen einer Treibladung 12 von einer hinteren Ausgangsstellung in eine setzrichtungsseitige vordere Endstellung versetzbar ist. Die Kolbenführung 13 ist axial fest in der Aufnahme 33 angeordnet.
Im kartuschenaufnahmeseitigen Bereich ist die Aufnahme 33 mit einer Durchtrittsöffnung 14 und die Kolbenführung 13 mit einem Durchlass 20 versehen. Die Durchtrittsöffnung 14 und der Durchlass 20 sind im wesentlichen koaxial angeordnet und verlaufen im wesentlichen radial zur Längserstreckung der Kolbenführung 13 bzw. des Gehäuseteiles 7. Die Führungsbohrung 8 und der kartuschenaufnahmeseitige Innenraum des Gehäuseteils 7 werden auf diese Weise mit der Atmosphäre verbunden.
Das entgegen der Setzrichtung liegende freie Ende des Gehäuseteiles 7 ist mit einer Kartuschenaufnahme 10 versehen, die über eine Bohrung 11 mit der Aufnahme 33 des Gehäuseteils 7 verbunden ist. Die Kartuschenaufnahme 10 übergreift in der dargestellten, angepressten Stellung eine sich in einer Kartusche befindliche Treibladung 12. Die Kartusche ist an einem streifenförmigen Treibladungsmagazin 6 angeordnet, das in einem Führungskanal 23 des Gehäuses 1 im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Gehäuseteiles 7 versetzbar ist. Die axiale Versetzung des Gehäuseteiles 7 gegenüber dem Gehäuse 1 entspricht mindestens der in Längsrichtung des Gehäuseteiles 7 gemessenen Höhe der Kartusche.
Zwischen der Kartuschenaufnahme 10 und der Durchtrittsöffnung 14 besitzt das Gehäuseteil 7 einen reduzierten, auf den Querschnitt eines Dichtkolbens 15 des Eintreibkolbens 9 abgestimmten Innendurchmesser auf, der im wesentlichen der Durchmesser der Führungsbohrung 8 der Kolbenführung 13 entspricht.
Über eine Öffnung 17, die im setzrichtungsseitigen Bereich der Kolbenführung 13 angeordnet ist, steht ein von der Kolbenführung 13 und der Aufnahme 33 des Gehäuseteils 7 gebildeter Kanal 18a, 18b mit der Führungsbohrung 8 in Verbindung. Die Kolbenführung 13 stützt sich radial über zwei Führungsbereiche 21, 22 an einer Innenwandung der Aufnahme 33 ab. Zwischen den Führungsbereichen 21, 22 und im kartuschenaufnahmeseitigen Endbereich weist die Kolbenführung 13 eine geringere Wandstärke auf, so dass sich auf der Aussenseite der Kolbenführung 13 zwei, den Kanal 18a, 18b bildende, umlaufende Freiräume ergeben, die durch den Führungsbereich 22 voneinander getrennt sind.
Beide Kanäle 18a, 18b weisen radial zur Längserstreckung der Kolbenführung 13 und im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Durchgangsbohrungen 24a, 24b auf, die in ein auf der Aussenseite der Aufnahme 33 des Gehäuseteils 7 angeordnetes Rückschlagventil 5 münden. Ein in dem Rückschlagventil 5 angeordneter Strömungskanal 27 ist im wesentlichen U-förmig ausgebildet und verbindet beide Kanäle 18a, 18b miteinander. Innerhalb des Rückschlagventils 5 weist der Strömungskanal 27 auf der dem Kanal 18a zugewandten Seite einen grösseren Querschnitt auf als der dem Kanal 18b zugewandten Seite. Auf diese Weise wird eine Schulter 30 gebildet, die mit einem Dichtkegel 29 eines Kolbens 25 zusammenwirkt.
Der Kolben 25 ist im wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse der Durchgangsbohrungen 24a, 24b versetzbar und wird von einer Feder 26 gegen die Schulter 30 in eine Schliessstellung gedrückt. Eine Aufnahmebohrung 31 des Rückschlagventils 5 nimmt einen Schaft 28 des Kolbens 25 auf und führt diesen axial versetzbar.
Im setzrichtungsseitigen Endbereich ist innerhalb der Kolbenführung 13 ein elastisches Dämpfelement 16 angeordnet, dessen Aufgabe es ist, die Geschwindigkeit des Treibkolbens 9 zu dämpfen, wenn dieser mit Überenergie beschleunigt wird. Eine Führungsöffnung 32 des Dämpfelementes 16 ist auf den Durchmesser eines zylindrischen Schaftes 19 des Treibkolbens 9 abgestimmt.

Claims (3)

  1. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einer in einer Aufnahme (33) eines Gehäuseteils (7) angeordneten Kolbenführung (13) mit Führungsbohrung (8) für einen Treibkolben (9), der mittels Treibgasen einer Treibladung von einer hinteren Ausgangsstellung in eine setzrichtungsseitige vordere Endstellung treibbar ist, einem mit einer Kartuschenaufnahme (10) des Gehäuseteils (7) verbundenen, zwischen der Aufnahme (33) des Gehäuseteils (7) und der Kolbenführung (13) vorgesehenen Kanal (18a, 18b), der über eine Öffnung (17) in der Kolbenführung (13) in die Führungsbohrung (8) mündet, einer mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Durchtrittsöffnung (14) in der Aufnahme (33) des Gehäusteils (7) und einer im Kanal (18a, 18b) angeordneten Ventileinrichtung, die der Bildung eines die setzrichtungsseitigen Bereiche des Kanals (18a) und der Führungsbohrung (8) umfassenden, gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Speicherraumes dient, wobei die Kolbenführung (13) im kartuschenaufnahmeseitigen Bereich einen vom Treibkolben (9) verschliessbaren, mit der Durchtrittsöffnung (14) in Verbindung stehenden Durchlass (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung als ein durch die Treibgase im Speicherraum schliessendes Rückschlagventil (5) ausgebildet ist, welches die Schaffung eines Kanals (18a) bzw. eines Speicherraumes mit konstanten Volumen ermöglicht.
  2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (5) von den der Kartuschenaufnahme (10) entströmenden Treibgasen gegen die Kraft einer Feder (26) in eine Öffnungsstellung versetzbar ist.
  3. Setzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (5) In dem die Kolbenführung (13) umgebenden Bereich der Aufnahme (33) des Gehäuseteiles (7) angeordnet ist.
EP96810713A 1995-12-21 1996-10-25 Pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit Rückschlagventil zum Zurückführen des Treibkolbens Expired - Lifetime EP0780195B1 (de)

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