DE19755407A1 - Setzgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Setzgerät zum Eintreiben von nagelförmigen Befestigungs­ elementen in harte Untergründe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zum Eintreiben von nagelförmigen Befestigungselementen in harte Untergründe wie beispielsweise Beton, Gestein oder Stahl werden heutzutage Setzgeräte verwendet, die beispielsweise mittels Pulverkraft betrieben werden. Ein derartiges Setzgerät ist aus der DE-OS 18 12 207 bekannt. Dieses Setzgerät weist ein Gehäuse, einen wenigstens teil­ weise im Gehäuse angeordneten Führungszylinder und einen im Führungszylinder angeordneten, axial versetzbaren Treibkolben auf, der beim Setzvorgang des Befestigungselementes direkt mit diesem zusammenwirkt. Nach jedem Setzvorgang erfolgt die Rückstellung des Treibkolbens in seine Ausgangsstellung mittels eines hebelförmigen Rückstellelementes, das schwenkbar mit dem Gehäuse in Verbindung steht. Das Rückstellelement ragt durch eine seitliche Öffnung des Führungszylinders in diesen hinein und wirkt dort mit einer in Setzrichtung weisenden Mitnahmefläche des Treibkolbens zusammen. Die schwenkbare Lagerung des Rückstellelementes erfolgt über eine Lagerstelle des Rückstellelementes in Form einer Bohrung, in die eine am Gehäuse angeordnete Achse ragt, die sich senkrecht zur Setzrichtung erstreckt. Ein mit dem Rückstellelement zusammenwirkendes Federelement in Form einer Druckfeder stützt sich am Gehäuse und an einer setzrichtungsseitigen Anschlagfläche des Rückstellelementes ab.

Bei jedem Setzvorgang wird der Treibkolben mit einer sehr hohen Geschwindigkeit in Setzrichtung versetzt. Durch diese hohe Geschwindigkeit ist wenigstens das an der Mitnahmefläche des Treibkolbens anliegende Rückstellelement extremen Beschleunigungen und Belastungen ausgesetzt. Aufgrund der großen Baulänge weist das Rückstellelement eine große Masse auf, die jedesmal dann, wenn das Rückstell­ element an einem setzrichtungsseitigen Anschlag aufläuft, zu einer großen Erschütterung des gesamten Setzgerätes führt. Obwohl der Anschlag aus einem Material mit dämpfenden Eigenschaften gebildet ist, kann nur ein kleiner Teil der Bewegungsenergie des Rückstellelementes gedämpft werden, so daß frühzeitige Verschleißerscheinungen und Beschädigungen aller beteiligten Geräteteile nicht verhindert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sicher und einfach zu betätigendes Setz­ gerät zu schaffen, das ein Rückstellelement von sehr hoher Lebensdauer aufweist.

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

Bei einem Anpreßvorgang des erfindungsgemäßen Setzgerätes wird der Führungs­ zylinder gegenüber dem Gehäuse entgegen der Setzrichtung versetzt und das Rück­ stellelement in der Weise verschwenkt, daß sich der mit der Mitnahmefläche des Treib­ kolbens zusammenwirkbare Hebelarm des Rückstellhebels immer spätestens kurz vor Beginn des Setzvorganges in einer Freigabestellung außerhalb eines axialen Bewegungsbereiches befindet, in dem das Kopfteil des Treibkolbens bei der axialen Versetzung des Treibkolbens hin- und herbewegt wird. Die Umsetzung der Relativ­ bewegung zwischen dem Gehäuse und dem Führungszylinder in eine Schwenkbewegung des Rückstellelementes erfolgt mittels eines weiteren Hebelarmes des Rück­ stellelementes, der mit dem Führungszylinder zusammenwirkt. Dadurch wird eine Über­ tragung der hohen Geschwindigkeit des Treibkolbens bei einem stattfindenden Setz­ vorgang auf den Hebelarm bzw. das Rückstellelement verhindert.

Zur Umsetzung der Relativbewegung zwischen dem Führungszylinder und dem Gehäuse in eine Schwenkbewegung des Rückstellelementes weist vorteilhafterweise der weitere Hebelarm eine Profilierung auf, die mit einer an dem Führungszylinder angeordneten Gegenprofilierung zusammenwirkt.

Aus herstelltechnischen Gründen sind zweckmäßigerweise die Profilierung von einer Steuerkurve und die Gegenprofilierung von einem Steuernocken gebildet.

Um eine möglichst spielfreie Umsetzung der Relativbewegung zwischen dem Füh­ rungszylinder und dem Gehäuse in eine Schwenkbewegung des Rückstellelementes zu erzielen, sind vorteilhafterweise die Profilierung und die Gegenprofilierung zahnförmig ausgebildet.

Beim Zusammenwirken der Profilierung mit der Gegenprofilierung entsteht eine form­ schlüssige Verbindung zwischen dem weiteren Hebelarm und dem Führungszylinder. Damit der weitere Hebelarm bis kurz vor dem Beginn des Setzvorganges in die Frei­ gabestellung verschwenkt werden kann, wird diese formschlüssige Verbindung kurz vor dem Erreichen der angepreßten Stellung des Setzgerätes aufgehoben. Das Aufheben dieser formschlüssigen Verbindung erfolgt vorteilhafterweise in der Weise, daß die Gegenprofilierung an einer Klinke angeordnet ist, die gegen die Kraft einer Stützfeder schwenkbar mit dem Führungszylinder in Verbindung steht. Das Verschwenken dieser Klinke wird mittels eines an der Klinke angeordneten Nockens gesteuert, der mit einer mit dem Gehäuse in Verbindung stehenden Steuerkontur zusammenwirkt.

Ein selbsttätiges Verschwenken des weiteren Hebelarmes in die setzrichtungsseitige Freigabestellung kurz vor einem Setzvorgang erfolgt vorzugsweise durch die Kraft eines zwischen dem Gehäuse und dem Rückstellelement wirkenden Federelementes.

Eine Kollision des mit dem weiteren Hebelarm zusammenwirkenden Federelementes mit weiteren, beweglichen Teilen innerhalb des Gehäuses wird verhindert, indem vorzugs­ weise das mit dem Rückstellelement zusammenwirkende Federelement als eine die Achse umgebende Drehfeder ausgebildet ist.

Der Hebelarm des Rückstellelementes ragt in der Freigabestellung teilweise in den Innenraum des Führungszylinders und somit auch in die axiale Projektion des Treib­ kolbens. Bei einer Entnahme des Treibkolbens aus dem Führungszylinder muß gewähr­ leistet sein, daß der Hebelarm nicht in den Innenraum des Führungszylinders ragt, da der Treibkolben nur in Setzrichtung aus dem Führungszylinder entnommen werden kann. Das Entfernen des Hebelarmes aus dem Führungszylinder wird dadurch gewährleistet, daß das gesamte Rückstellelement gegenüber dem Gehäuse im wesentlichen senkrecht zur Setzrichtung versetzt wird. Zu diesem Zweck ist vorteilhafterweise die Achse an einem gegenüber dem Führungszylinder versetzbaren Trägerarm gelagert. Die Anbindung des Trägerarmes an das Gehäuse erfolgt beispielsweise über ein Drehlager, um das der Trägerarm gegenüber dem Gehäuse schwenkbar ist.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die zwei Ausführungsbeispiele wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Setzgerät in der Ruhestellung; schematisch dargestellt;

Fig. 2 eine vergrößerte, geschnittene Darstellung eines Teils des Setzgerätes gemäß Fig. 1; ein zweiarmiger Hebel befindet sich in einer Freigabestellung und ein Treibkolben gegenüber dem Führungszylinder in einer Zwischenstellung;

Fig. 3 eine vergrößerte, geschnittene Darstellung eines Teils des angepreßten Setzgerätes; das Rückstellelement befindet sich in einer Arbeitsstellung und der Treibkolben gegenüber dem Führungszylinder in einer Ausgangsstellung;

Fig. 4 eine vergrößerte, geschnittene Darstellung eines Teils des angepreßten Setzgerätes; das Rückstellelement befindet sich in der Freigabestellung und der Treibkolben gegenüber dem Führungszylinder in einer Endstellung;

Fig. 5 eine vergrößerte, geschnittene Darstellung eines Teils des entspannten Setzgerätes; das Rückstellelement befindet sich in der Freigabestellung, ein Trägerarm ist ausgeschwenkt und der Treibkolben befindet sich gegenüber dem Führungszylinder in einer Zwischenstellung;

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Teils eines weiteren erfindungsgemäßen Setzgerätes; das Setzgerät ist ent­ spannt und ein Rückstellelement befindet sich in einer Arbeitsstellung;

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles des Setzgerätes gemäß Fig. 6 in einer angepreßten Stellung; das Rück­ stellelement befindet sich in einer Freigabestellung.

Das in Fig. 1 dargestellte Setzgerät weist ein Gehäuse 10 mit einem Handgriff 11 und einem Betätigungsschalter 12 sowie einen Transportkanal 13 für nicht dargestellte Kartuschenstreifen auf. Innerhalb des Gehäuses 10 befindet sich ein Führungszylinder 20, der das Gehäuse 10 setzrichtungsseitig überragt und gegenüber dem Gehäuse 10 axial versetzbar ist. An das setzrichtungsseitige freie Ende des Führungszylinders 20 schließt sich eine Bolzenführung 30 an. Im Innenraum 22 des Führungszylinders befindet sich ein Treibkolben 40, der sich aus einem Schaft 42 und einem den Schaft 42 radial über­ ragenden Kopfteil 41 zusammensetzt. Der Treibkolben 40 ist mittels eines Rückstell­ elementes 50 nach jedem Setzvorgang in eine Ausgangsstellung innerhalb des Führungszylinders 20 versetzbar. Der Schwenkbarkeit des Rückstellelementes 50 dient eine Achse 61, auf der das Rückstellelement 50 drehbar gelagert ist. Beim Versetzen des Treibkolbens 40 in seine Ausgangsstellung wirkt ein Hebelarm 51 des Rückstellelementes 50 mit einer in Setzrichtung weisenden Mitnahmefläche 43 des Treibkolbens 40 zusammen.

Wie die Fig. 2 bis 5 zeigen, ist die der Aufnahme des Hebels 50 dienende Achse 61 Teil eines Trägerarmes 60, der gegenüber dem Gehäuse 10 in einer Weise verschwenkbar ist, daß der in den Innenraum 22 des Führungszylinders 20 ragende Hebelarm 51 aus diesem ausgeschwenkt werden kann, um ein Entfernen des Treibkolbens 40 in Setz­ richtung aus dem Führungszylinder 20 ermöglichen zu können. Dieser Trägerarm 60 ist über ein Drehlager 14 schwenkbar mit dem Gehäuse 10 verbunden.

Der Führungszylinder 20 ist gegenüber dem Gehäuse 10 entgegen der Setzrichtung gegen die Kraft einer Feder 28 versetzbar. Der von der Setzrichtung abgewandte End­ bereich des Führungszylinders 20 ist mit einem Kartuschenlager 21 versehen, das über einen Verbindungskanal mit dem Innenraum 22 des Führungszylinders 20 in Verbindung steht.

Das Rückstellelement 50 weist neben dem Hebelarm 51 auch einen weiteren Hebelarm 52 auf. Der weitere Hebelarm 52 hat die Form eines Kreisausschnittes, der an seinem Umfang mit einer zahnförmigen Profilierung 54 versehen ist. Zwischen beiden Hebel­ armen 51, 52 befindet sich ein hohlzylinderförmiger Abschnitt, der von einem Feder­ element 53 umgeben ist. Das Federelement 53 ist in Form einer Drehfeder ausgebildet, deren freie Enden mit einem der beiden Hebelarme 51, 52 und einem Anschlag des Trägerarmes 60 zusammenwirken. Der hohlzylinderförmige Abschnitt kann beispielsweise auch seitlich von einem der beiden Trägerarme 51, 52 abragen.

Der Führungszylinder 20 wirkt mit einer Klinke 23 zusammen, die sich parallel zur Setz­ richtung erstreckt und in der gleichen Ebene wie der weitere Hebelarm 52 um eine Achse 24 schwenkbar ist. Die Klinke 23 weist einen Bereich mit einer zahnförmigen Gegenprofilierung 26 auf, die mit der Profilierung 54 formschlüssig verbunden ist. Eine mit der Klinke 23 zusammenwirkende Stützfeder 27 drückt die Klinke 23 gegen den weiteren Hebelarm 52, so daß die Gegenprofilierung 26 in die Profilierung 54 des zweiten Hebelarmes 52 ragt. Ein an der Klinke 23 angeordneter stiftförmiger Nocken 25 ist in der Lage, diese Klinke 23 gegen die Kraft der Stützfeder 27 zu versetzen, wenn dieser beim Verschieben des Führungszylinders 20 gegenüber dem Gehäuse 10 entgegen der Setzrichtung auf einer Steuerkontur 62 des Trägerarmes 60 aufläuft. Bei einer derartigen Versetzung der Klinke 23 werden die Gegenprofilierung 26 und die Profilierung 54 außer Eingriff gebracht.

Im Folgenden wird ein Setzvorgang beschrieben:

Wie die Fig. 2 zeigt ist das Setzgerät entspannt. Das Rückstellelement 50 befindet sich in seiner Freigabestellung und der Hebelarm 51 liegt an der setzrichtungsseitigen Mit­ nahmefläche 43 des Treibkolbens 40 an. Der Treibkolben 40 befindet sich gegenüber dem Führungszylinder 20 in einer Zwischenstellung. Die Gegenprofilierung 26 und die Profilierung 54 greifen formschlüssig ineinander.

Um einen Setzvorgang durchführen zu können, wird die zentrale Bohrung 31 der Bolzen­ führung 30 mit einem nicht dargestellten Befestigungselement bestückt. Anschließend wird das Setzgerät mit der Bolzenführung 30 voran gegen einen ebenfalls nicht darge­ stellten Untergrund gedrückt. Dabei verschiebt sich der Führungszylinder 20 gegenüber dem Gehäuse 10 entgegen der Setzrichtung in die in Fig. 3 dargestellte zündbereite Position. Bei diesem Verschieben rollt sich die Profilierung 54 des weiteren Hebelarmes 52 an der sich entgegen der Setzrichtung bewegenden Gegenprofilierung 26 ab. Dadurch erfolgt ein Verdrehen des gesamten Rückstellelementes 50, eine Vorspannung des Federelementes 53 und eine Versetzung des Treibkolbens 40 in eine Ausgangsstellung innerhalb des Führungszylinders 20.

Kurz vor dem Ende der axialen Verschiebung des Führungszylinders 20 gegenüber dem Gehäuse 10 läuft der an der Klinke 23 angeordnete stiftförmige Nocken 25 auf der Steuerkontur 62 des Trägerarmes 60 auf und hebt die Klinke 23 von dem weiteren Hebel­ arm 52 ab, so daß die Gegenprofilierung 26 und die Profilierung 54 nicht mehr form­ schlüssig ineinandergreifen. Das vorgespannte Federelement 53 bewirkt ein sofortiges Verdrehen des Rückstellelementes 50 in seine Freigabestellung. In dieser Freigabe­ stellung liegt der Hebelarm 51 außerhalb des axialen Bewegungsbereiches des Kopfteiles 41. Das bedeutet, daß der Treibkolben 40 bei einem Setzvorgang nicht mit dem Hebelarm 51 zusammenprallen kann.

Beim Verschieben des Führungszylinders 20 gegenüber dem Gehäuse 10 übergreift das Kartuschenlager 21 eine nicht dargestellte Kartusche und über eine nicht dargestellte Anpreßsicherung wird ein ebenfalls nicht dargestellter Zündmechanismus zur Betätigung durch den Betätigungsschalter freigegeben.

Die Fig. 4 zeigt das Setzgerät nach dem Setzen eines nicht dargestellten Befestigungs­ elementes. Die Klinke 23 ist noch immer vom weiteren Hebelarm 52 abgehoben und das setzrichtungsseitige freie Ende des Treibkolbens 40 liegt in der gleichen Ebene, wie das setzrichtungsseitige freie Ende der Bolzenführung 30. Der Treibkolben 40 befindet sich gegenüber dem Führungszylinder 20 in einer Endstellung.

Beim Abheben des Setzgerätes von dem Untergrund verschiebt die Feder 28 den Führungszylinder 20 gegenüber dem Gehäuse 10 in Setzrichtung. Dabei gelangt die Mitnahmefläche 43 des Treibkolbens 40 mit dem Hebelarm 51 in Kontakt und wird an einer weiteren Verschiebung in Setzrichtung gehindert. Am Ende der axialen Ver­ schiebung des Führungszylinders 20 befindet sich das Setzgerät wiederum in einer Ruhestellung gemäß Fig. 2.

In der Fig. 5 ist der Trägerarm 60 in einer geöffneten Stellung dargestellt. Der Hebelarm 51 des an dem Trägerarm 60 schwenkbar angeordneten Rückstellelementes 50 ragt nicht mehr in den Innenraum 22 des Führungszylinders 20.

Das Setzgerät kann auch in der Weise ausgebildet sein, daß es über keinen schwenk­ baren Trägerarm 60 verfügt. In diesem Fall ist die Achse 61, an der das Rückstellelement 50 drehbar gelagert ist, Teil des Gehäuses 10.

Das in den Fig. 6 und 7 dargestellte Setzgerät weist ein Gehäuse 110 mit einem Handgriff 111 und einen Betätigungsschalter 112 auf. Innerhalb des Gehäuses 110 ist ein Führungszylinder 120 angeordnet, der gegenüber dem Gehäuses 110 und gegen die Kraft einer Feder 128 entgegen der Setzrichtung versetzbar ist. An den Führungszylinder 120 schließt sich in Setzrichtung eine Bolzenführung 130 mit einer zentralen Bohrung 131 an. Ein entgegen der Setzrichtung weisender Endbereich des Führungszylinders 120 ist mit einem Kartuschenlager 121 versehen. Im Innenraum 122 des Führungszylinders 120 befindet sich ein Treibkolben 140, der sich aus einem Schaft 142 und einem den Schaft 142 radial überragenden Kopfteil 141 zusammensetzt.

Das Gehäuse 110 verfügt über eine Achse 161, an der ein Rückstellelement 150 drehbar gelagert ist. Das Rückstellelement 150 weist zwei Hebelarme 151, 152 auf. Ein Hebelarm 151 wirkt mit einer setzrichtungsseitigen Mitnahmefläche 143 des Treibkolbens 140 zusammen. Ein weiterer Hebelarm 152 ist mit einer Profilierung 154 in Form einer Steuerkurve versehen, die von einem allseitig geschlossenen Längsschlitz gebildet ist, in den eine Gegenprofilierung 126 in Form eines Steuernockens ragt. Der Steuernocken ist Teil des Führungszylinders 120 und befindet sich an einem seitlich vom Führungszylinder 120 abragenden Trägerarm 160 der eine seitliche Durchtrittsöffnung des Gehäuses 110 durchsetzt. Der weitere Hebelarm 152 wirkt mit einem Federelement 153 in Form einer Zugfeder zusammen.

Die Fig. 6 zeigt das Setzgerät in einer entspannten Stellung. Der Treibkolben 140 befindet sich in einer zündbereiten Ausgangsstellung. Der Steuernocken liegt an jenem Ende des Längsschlitzes an, das näher an der Achse 161 liegt.

Beim Anpressen des Setzgerätes gegen einen nicht dargestellten Untergrund verschiebt sich der Führungszylinder 120 gegenüber dem Gehäuse 110 entgegen der Setzrichtung, bis das Setzgerät seine angepreßte Stellung erreicht hat. Beim Verschieben des Führungszylinders 120 gleitet der Steuernocken entlang der Steuerkurve des weiteren Hebelarmes 152. Dabei verdreht sich das Rückstellelement 150 in der Weise, daß der Hebelarm 151 von der Mitnahmefläche 143 des Treibkolbens 140 abhebt und sich in Setzrichtung bewegt, bis das Rückstellelement 150 in einer Freigabestellung zu liegen kommt. In dieser Freigabestellung befindet sich der Hebelarm 151 außerhalb des Bewegungsbereiches des Kopfteiles 141 des Treibkolbens 140. Der Steuernocken liegt an jenem Ende des Längsschlitzes an, das weiter von der Achse 161 entfernt ist.

Nach dem Zünden einer sich in der Kartuschenaufnahme 121 befindlichen, nicht darge­ stellten Kartusche wird der Treibkolben 140 in Setzrichtung beschleunigt und treibt ein ebenfalls nicht dargestelltes, in der zentralen Bohrung 131 der Bolzenführung 130 ein­ gesetztes Befestigungselement in einen nicht dargestellten Untergrund. Der Treibkolben 140 kommt nach diesem Setzvorgang in der in Fig. 7 gezeigten Stellung zur Ruhe. Beim anschließenden Abheben des Setzgerätes von dem Untergrund verschiebt die Feder 128 den Führungszylinder 120 wiederum gegenüber dem Gehäuse 110 in Setzrichtung. Der Steuernocken gleitet dabei entlang der Steuerkurve und dreht das Rückstellelement 150 um die Achse 161. Der Hebelarm 151 wirkt dabei wieder mit der Mitnahmefläche 143 des Treibkolbens 140 zusammen und versetzt den Treibkolben 140 gegenüber dem Führungszylinder 120 in eine Ausgangsstellung, wie sie in Fig. 6 darstellt ist.

Claims (8)

1. Setzgerät zum Eintreiben von nagelförmigen Befestigungselementen in harte Untergründe mit einem Gehäuse (10, 110), einem Führungszylinder (20, 120), einem im Führungszylinder (12, 120) axial versetzbaren Treibkolben (40, 140) sowie einem Rückstellelement (50, 150), das um eine mit dem Gehäuse (10, 110) zusammenwirkende Achse (61, 161) schwenkbar ist und einen mit einer in Setz­ richtung weisenden Mitnahmefläche (43, 143) des Treibkolbens (40, 140) zusammenwirkenden Hebelarm (51, 151) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszylinder (20, 120) gegenüber dem Gehäuse (10, 110) entgegen der Setzrichtung gegen die Kraft einer Feder (28, 128) versetzbar ist und daß das Rückstellelement (50, 150) einen weiteren mit dem Führungszylinder (20, 120) zusammenwirkenden Hebelarm (52, 152) aufweist.

2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Hebelarm (52, 152) eine Profilierung (54, 154) aufweist, die mit einer an dem Führungs­ zylinder (20, 120) angeordneten Gegenprofilierung (26, 126) zusammenwirkt.

3. Setzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (154) von einer Steuerkurve und die Gegenprofilierung (126) von einem Steuernocken gebildet sind.

4. Setzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (54) und die Gegenprofilierung (26) zahnförmig ausgebildet sind.

5. Setzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenprofilierung (26) an einer Klinke (23) angeordnet ist, die gegen die Kraft einer Stützfeder (27) schwenkbar mit dem Führungszylinder (20) in Verbindung steht.

6. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft eines zwischen dem Gehäuse (10, 110) und dem Rückstellelement (50, 150) wirkenden Federelementes (53, 153) den Hebelarm (51, 151) in Setzrichtung treibt.

7. Setzgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (53) als eine die Achse (61) umgebende Drehfeder ausgebildet ist.

8. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (61) an einem gegenüber dem Führungszylinder (20) versetzbaren Trägerarm (60) gelagert ist.