Pulverkraftbetriebenes Setzgerät

Abstract

 Das pulverkraftbetriebene Setzgerät weist einen Führungszylinder (1) mit einer Laufbohrung (2), einen in der Laufbohrung (2) versetzbar angeordneten Treibkolben (6) und einen mit dem Führungszylinder (1) verbundenen Träger (3) auf, der an einem entgegen der Setzrichtung weisenden Endbereich mit einer Kartuschenaufnahme (10) sowie an einem in Setzrichtung weisenden Endbereich mit einer ersten Wirkfläche (4) versehen ist, von der ein zylindrischer Vorsprung (11) abragt. Der Treibkolben (6) weist eine entgegen der Setzrichtung offen ausgebildete Vertiefung (12) auf, in die der Vorsprung (11) eindringen kann. Mittels eines Ringspaltes (14) zwischen der Vertiefung (12) und dem in diese ragenden Vorsprung (11) lässt sich der beim Zünden einer Kartusche entstehende Treibgasdruck nach dem Beaufschlagen der zweiten Wirkfläche (5) langsam auf die erste Wirkfläche (4) verteilen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Zum Eintreiben von Befestigungselementen in harte Untergründe wie Beton, Gestein oder Stahl werden Setzgeräte verwendet, die mit Treibmittel enthaltenden Kartuschen antreibbar sind. Ein derartiges Setzgerät ist beispielsweise aus der FR-1 355 370 bekannt. Dieses Setzgerät weist in einem Führungszylinder einen Treibkolben und einen eine Kartuschenaufnahme aufweisenden Träger auf.

[0003] Der Treibkolben befindet sich in einer Laufbohrung des Führungszylinders und ist parallel zur Setzrichtung versetzbar. Der Träger ist in einem entgegen der Setzrichtung liegenden Endbereich des Führungszylinders angeordnet und mit dem Führungszylinder verbunden. Neben der in einem entgegen der Setzrichtung weisenden Endbereich des Trägers angeordneten Kartuschenaufnahme besitzt der Träger eine erste Wirkfläche, die von einer in Setzrichtung weisenden Stirnseite des Trägers gebildet ist. Von dieser ersten Wirkfläche ragt zentral ein zylindrischer Vorsprung ab. Dieser Vorsprung ist mit einer ebenfalls in Setzrichtung weisenden zweiten Wirkfläche versehen. Eine die Kartuschenaufnahme mit der Laufbohrung verbindende Verbindungsbohrung durchsetzt den Träger.

[0004] Der Treibkolben weist in einem entgegen der Setzrichtung weisenden Endbereich eine Vertiefung auf, die entgegen der Setzrichtung offen ausgebildet ist und in die der Vorsprung des Trägers eindringen kann. Da der Aussendurchmesser des Vorsprungs im wesentlichen dem Innendurchmesser der Vertiefung entspricht, erfolgt beim Zünden einer Kartusche nach einer anfänglichen hohen Beschleunigung ein abrupter Übergang auf eine geringe Beschleunigung, wenn der Vorsprung die Vertiefung verlässt. Durch diesen abrupten Übergang kommt es in der Brennkammer zu einem plötzlichen Druckabfall, so dass das Treibmittel nicht mehr zur Gänze verbrennen kann. Diese unvollständige Verbrennung führt zu einer übermässigen Verschmutzung des Setzgerätes.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zu schaffen, bei dem zwecks einer vollständigen Verbrennung des Treibmittels der Treibkolben nach dem Zünden einer Kartusche anfangs eine hohe Beschleunigung erfährt, die im wesentlichen gleichmässig in eine geringe Beschleunigung übergeht, damit der Druckabfall in der Brennkammer nicht plötzlich erfolgt.

[0006] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät, welches die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist.

[0007] Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verbindungskanals wird bereits vor dem Beschleunigen bzw. kurz nach dem Beschleunigen des Treibkolbens in Setzrichtung ein Teil der bei der Zündung einer Kartusche entstehenden Treibgase zur ersten Wirkfläche des Trägers abgeleitet. Mit zunehmender Versetzung des Treibkolbens in Setzrichtung können sich die Treibgase und somit der von den Treibgasen erzeugte Druck auf die erste Wirkfläche verteilen. Der Druckabfall in der Vertiefung des Treibkolbens erfolgt dadurch langsam, sobald der Vorsprung des Trägers die Vertiefung verlässt.

[0008] Aus herstelltechnischen Gründen erstreckt sich vorteilhafterweise der Verbindungskanal wenigstens teilweise über den Umfang des zylindrischen Vorsprungs und über die gesamte Länge des Vorsprungs.

[0009] Damit der von den Treibgasen erzeugbare Druck gleichmässig und auf die gesamte erste Wirkfläche verteilt werden kann, ist vorzugsweise der Verbindungskanal von einem Ringspalt zwischen der Aussenkontur des zylindrischen Vorsprungs und der Innenkontur der zylindrischen Vertiefung gebildet.

[0010] Eine besonders gute und vollständige Verbrennung des pulverförmigen Treibmittels wird erreicht, wenn vorzugsweise die Querschnittsfläche des Verbindungskanals der 0,04 bis 0,5-fachen Querschnittsfläche der ersten Wirkfläche, reduziert um die zweite Wirkfläche, entspricht.

[0011] Um vor Beginn der Versetzung des Treibkolbens eine gute Ausbreitung des bei der Zündung einer Kartusche entstehenden Treibgasdruckes zwischen der zweiten Wirkfläche des Trägers und einem Boden der Vertiefung erreichen zu können, entspricht zweckmässigerweise die Länge des zylindrischen Vorsprungs der 0,5 bis 0,9-fachen Tiefe der zylindrischen Vertiefung.

[0012] Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel wiedergibt, näher erläutert.

[0013] Der in der Zeichnung dargestellte Führungszylinder 1 ist Teil eines nicht zur Gänze dargestellten pulverkraftbetriebenen Setzgerätes und weist eine zentrale Laufbohrung 2 auf in der ein Treibkolben 6 axial versetzbar angeordnet ist. Der Führungszylinder 1 ist in einem nicht dargestellten Gehäuse des Setzgerätes parallel zur Setzrichtung versetzbar angeordnet und weist einen die Laufbohrung 2 mit der Atmosphäre verbindenden Abströmkanal 9 auf.

[0014] In einen entgegen einer Setzrichtung weisenden Endbereich des Führungszylinders 1 ragt ein mit dem Führungszylinder 1 verbundener Träger 3. Dieser Träger 3 weist eine sich entgegen der Setzrichtung erweiternde Kartuschenaufnahme 10 auf. Von einer in Setzrichtung weisenden ersten Wirkfläche 4 ragt ein zentral angeordneter zylindrischer Vorsprung 11 mit dem Durchmesser D1 und einer in Setzrichtung weisenden zweiten Wirkfläche 5 ab. In dieser zweiten Wirkfläche 5 liegt die Mündung einer Verbindungsbohrung 15, die die Kartuschenaufnahme 10 mit der Laufbohrung 2 verbindet.

[0015] Der Treibkolben 6 setzt sich zusammen aus einem Kopf 8 und einem sich in Setzrichtung an den Kopf 8 anschliessenden Schaft 7, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Kopfes 8. Der Durchmesser des Kopfes 8 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser D der Laufbohrung 2. Ausgehend von einem entgegen der Setzrichtung weisenden freien Ende des Treibkolbens 6 - einer Anschlagfläche 13 - erstreckt sich im Kopf 8 in Setzrichtung eine zylindrische Vertiefung 12 mit dem Innendurchmesser D2. In diese Vertiefung 12 ragt der Vorsprung 11 des Trägers 3. Die parallel zur Setzrichtung gemessene Länge L1 des Vorsprungs 11 entspricht der 0,5 bis 0,9-fachen Tiefe L2 der Vertiefung 12. In Setzrichtung schliesst sich an die Vertiefung 12 beispielsweise ein sich verjüngender Bodenbereich an, der in Setzrichtung zu einer Spitze zuläuft.

[0016] Zwischen der Aussenkontur des Vorsprunges 11 des Trägers 3 und der Innenkontur der Vertiefung 12 erstreckt sich ein Verbindungskanal 14 in Form eines Ringspaltes von der zweiten Wirkfläche 5 bis zur ersten Wirkfläche 4 des Trägers 3.

Ansprüche

1. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät mit einem in einer Laufbohrung (2) eines Führungszylinders (1) versetzbar angeordneten Treibkolben (6) und einem mit dem Führungszylinder (1) verbundenen Träger (3), der an einem entgegen der Setzrichtung weisenden Endbereich eine Kartuschenaufnahme (10) sowie an einem in Setzrichtung weisenden Endbereich eine erste Wirkfläche (4) aufweist, von der ein zylindrischer Vorsprung (11) abragt, dessen setzrichtungsseitige Stirnseite eine zweite Wirkfläche (5) bildet und der Treibkolben (6) eine mit der ersten Wirkfläche (4) zusammenwirkbare Anschlagfläche (13) aufweist, von der aus sich in Setzrichtung eine den zylindrischen Vorsprung (11) des Trägers (3) aufnehmende zylindrische Vertiefung (12) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wirkfläche (5) mit der ersten Wirkfläche(4) über einen Verbindungskanal (14) in Verbindung steht.

2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Verbindungskanal (14) wenigstens teilweise über den Umfang des zylindrischen Vorsprungs (11) und über die gesamte Länge (L1) des Vorsprungs (11) erstreckt.

3. Setzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (14) von einem Ringspalt zwischen der Aussenkontur des zylindrischen Vorsprungs (11) und der Innenkontur der zylindrischen Vertiefung (12) gebildet ist.

4. Setzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Verbindungskanals (14) der 0,04 bis 0,5-fachen Querschnittsfläche der ersten Wirkfläche (4), reduziert um die zweite Wirkfläche (5), entspricht.

5. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L1) des zylindrischen Vorsprungs (11) der 0,5 bis 0,9-fachen Tiefe (L2) der zylindrischen Vertiefung (12) entspricht.

Zeichnung