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Dokumentenidentifikation DE10355720B4 04.05.2006
Titel Brennkraftbetriebenes Setzgerät
Anmelder Hilti AG, Schaan, LI
Erfinder Blessing, Matthias, Frastanz, AT;
Günther, Joachim, 86916 Kaufering, DE;
Haslberger, Stefan, 85356 Freising, DE;
Kramann, Guido, 71229 Leonberg, DE;
Keck, Joachim, Eschen, LI
Vertreter TER MEER STEINMEISTER & Partner GbR Patentanwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 28.11.2003
DE-Aktenzeichen 10355720
Offenlegungstag 30.06.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.05.2006
IPC-Hauptklasse B25C 1/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B25C 1/18(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Derartige Setzgeräte können z. B. mit festen Brennstoffen in Pulver- oder Tablettenform betrieben werden. Bei den brennkraftbetriebenen Setzgeräten wird ein Setzkolben über die Verbrennungsgase angetrieben. Über diesen Setzkolben können dann Befestigungselemente in einen Untergrund eingetrieben werden.

Aus der DE 195 44 105 A1 ist ein Setzgerät bekannt, bei dem eine Kolbenführung und eine Zündstiftführung in einem Gehäuse angeordnet sind, wobei die Kolbenführung und die Zündstiftführung axial gegenüber dem Gehäuse und gegen eine, sich am Gehäuse abstützende Dämpfungseinrichtung versetzbar sind.

Von Nachteil hierbei ist jedoch, dass bei derartigen Setzgeräten, bei denen die Dämpfungseinrichtung in der Anpresskette angeordnet ist, die Dämpfungseinrichtung bereits beim Anpressen des Setzgeräts an einen Untergrund um einen gewissen Betrag gestaucht wird. Die Dämpfungseinrichtung kann daher nicht mehr vollständig den, beim Setzvorgang auftretenden Rückstoss dämpfen. Ferner bewirkt diese Rückstossdämpfung lediglich eine zeitliche Dehnung und Abflachung des Stosses vom Handgriff auf die Hand, aber keine Energieabsorbtion.

Aus der DE 1 796 186 U1 ist ein Druckluftgerät zum Eintreiben von Heftklammern und dgl. bekannt, welches einen in einer Laufbuchse geführten topfförmigen Kolben aufweist. Der Kolben weist einen entgegen der Arbeitsrichtung von diesem abragenden Zapfen auf, der einen ringförmigen Puffer trägt. Dieser Puffer dämpft die im Kolbenkopf und im Stössel des Kolbens auftretenden Massenkräfte und vermindert dadurch den auf das Gerät wirkenden Rückschlag des Eintreibstosses.

Aus der DE 100 55 003 A1 ist ferner ein Eintreibgerät zum Eintreiben von Heft- oder Befestigungsmitteln mit einem kraftbetriebenen zweiteiligen Antriebskörper für ein Stossmesser bekannt. Der Antriebskörper ist in einer Führung axial versetzbar geführt und ist über eine Magnetspule beschleunigbar. Im Bereich des oberen und des unteren Endes der Führung sind jeweils Puffer, die aus einem elastischen und dämpfenden Material bestehen, angeordnet. Diese Puffer dämpfen den Auf- bzw. Rückprall des Antriebskörpers bei einem Eintreibvorgang.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Setzgerät der vorgenannten Art zu entwickeln das die vorgenannten Nachteile vermeidet und das eine gute Rückstossdämpfung aufweist. Dieses wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 genannten Massnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.

Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Dämpfungseinrichtung wenigstens eine drehbeweglich gelagerte Schwungmasse aufweist, und dass zwischen der oder jeder drehbeweglichen Schwungmasse und dem wenigstens einen versetzbaren Funktionsteil Mittel zur Impulsübertragung angeordnet sind. Durch diese Massnahme kann im Betrieb des Setzgerätes ein Teil der Rückstossenergie durch einen Stossprozess und ein Teil durch Umwandlung in eine Drehbewegung der Schwungmasse absorbiert werden. Die tatsächliche Belastung des Anwenders durch den Rückstossimpuls wird deutlich vermindert. Der Setzvorgang wird für den Anwender deutlich angenehmer. Von Vorteil ist es dabei, wenn die Mittel zur Impulsübertragung an dem Funktionsteil direkt oder indirekt angeordnete Impulsabgabemittel und an der oder den Schwungmassen angeordnete Impulsaufnahmemittel beinhalten.

Günstig ist es ferner, wenn die oder jede drehbewegliche Schwungmasse als kreisabschnittsförmige Schwungmasse ausgebildet ist, die auf einer senkrecht zur Setzrichtung am Setzgerät angeordneten Achse geführt ist. Durch diese Massnahme liegt der Massenschwerpunkt ausserhalb des Lagers der Schwungmasse. Bei einer Platzierung der Schwungmasse im Wesentlichen im Stossmittelpunkt, wirkt der eingeleiteten Stosskraft die Massenträgheit entgegen. Die Lagerstelle bleibt dadurch im Moment des Stosses völlig kraftlos.

Eine hervorragende Massebalance auf der Achse wird erreicht, wenn zwei sich diametral gegenüberliegende Schwungmassen vorgesehen sind.

Von Vorteil kann es ferner sein, wenn die Mittel zur Impulsübertragung bzw. die Impulsaufnahmemittel der Schwungmassen sich diametral gegenüberliegend an diesen angeordnet sind, so dass die Schwungmassen bei der Aufnahme eines Rückstossimpulses entgegengesetzte Drehrichtungen aufweisen. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass sich die Kreiselimpulse, der sich nach einem Rückstoss drehenden Schwungmassen gegenseitig aufheben.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Setzgerätes ist das Funktionsteil als Kolbenführung ausgebildet, wobei an dem Funktionsteil ein Lagerelement mit wenigstens einem Dämpfungskörper angeordnet ist, über welches sich das Funktionsteil gedämpft an einem statischen Geräteteil, wie z. B. dem Gehäuse abstützt. Das Funktionsteil kann ebenfalls auch eine versetzbar im Setzgerät angeordnete Zündeinheit sein. Die Kolbenführung und die Zündeinheit können dabei als separate Funktionsteile oder als einheitliches Funktionsteil lafettiert sein.

Günstig kann es ferner sein, wenn in dem Lagerelement ein als Langloch ausgebildeter Durchbruch zur Durchführung der als gemeinsame Achse ausgebildeten Achse der Schwungmassen angeordnet ist. Durch diese Massnahme kann das Lagerelement durch einen Rückstossimpuls relativ zu der Achse versetzt werden und damit ein Rückstossimpuls durch die Mittel zur Impulsübertragung auf die oder jede Schwungmasse übertragen werden. Die Achse ist dabei an einem statischen Geräteteil, wie z. B. dem Gehäuse fixiert.

Weitere Vorteile und Massnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Es zeigen:

1 schematisch, ein erfindungsgemässes Setzgerät in seiner Ruhestellung im Längsschnitt,

2 schematisch, ein Detail des Setzgerätes aus 1 in Seitenansicht,

3 schematisch, das Detail des Setzgerätes aus 2 in perspektivischer Darstellung.

Das Setzgerät 10 weist eine in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse 11 angeordnete Kolbenführung 13 als Funktionsteil eines Setzwerkes auf. In einem Hohlraum 14 der Kolbenführung 13 ist ein Setzkolben 15 des Setzwerkes verschieblich angeordnet. Über eine, in einem Kartuschenlager 18 eingebrachte Treibladung (hier nicht zeichnerisch dargestellt) bzw. deren expandierende Verbrennungsgase etc. ist der Setzkolben 15 antreibbar. Eine Zündeinheit, die ebenfalls als versetzbares Funktionsteil im Sinne der Erfindung ausgebildet sein kann, dient der Zündung einer in dem Kartuschenlager 18 befindlichen Kartusche (in den vorliegenden Zeichnungen nicht dargestellt). An dem Gehäuseteil 11 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel noch ein Handgriff 19 angeordnet, der einen Auslöseschalter 16 zum Auslösen eines Setzvorgangs durch einen Anwender des Setzgeräts 10 trägt. Es versteht sich, dass das hier dargestellte Setzgerät 10 neben dem Gehäuse 11 noch weitere Gehäusekomponenten aufweisen kann.

Die Kolbenführung 13 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel axial versetzbar in dem hülsenartig ausgebildeten Gehäuse 11 gelagert, und stützt sich dabei über ein Lagerelement 30 und über ein daran angeordnetes Zwischenelement 36 mit einem ersten und einem zweiten Dämpfungskörper 34, 35 einer insgesamt mit 20 bezeichneten Dämpfungseinrichtung elastisch gegen das Gehäuse 11 ab.

Die Dämpfungseinrichtung 20 umfasst ferner noch eine erste und eine zweite teilkreisförmige Schwungmasse 21, 22, die auf einer Achse 23 drehbeweglich und sich diametral gegenüberliegend gelagert sind. Die Achse 23 ist dabei in dem Gehäuse 11 festgelegt und zusätzlich noch durch einen als Langloch ausgebildeten Durchbruch 33 des Lagerelements 30 hindurchgeführt. Die erste und die zweite Schwungmasse 21, 22 sind dabei jeweils auf einer Seite des als Flachteil ausgeführten Lagerelements 30 angeordnet.

An beiden Seiten des Lagerelements 30 sind sich diametral gegenüberliegend jeweils ein erstes und ein zweites Impulsabgabemittel 31, 32 angeordnet, die als jeweils als Anschlag ausgebildet sind. Diese können bei einem Setzvorgang jeweils mit einem, als Zapfen ausgebildeten ersten und zweiten Impulsaufnahmemittel 24, 25 der ersten und der zweiten Schwungmasse 21, 22 zusammenwirken und einen Rückstossimpuls auf die erste und zweite Schwungmasse 21, 22 ableiten. Die ersten und zweiten Impulsaufnahmemittel 21, 22 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie, wenn sie in Drehrichtung gegen das erste und das zweite Impulsabgabemittel 31, 32 laufen, wegklappen können oder in der Schwungmasse versenkbar sind. Alternativ können auch das erste und das zweite Impulsabgabemittel 31, 32 wegklappbar sein, wenn die erste und die zweite Schwungmasse 21, 22 mit dem ersten und dem zweiten Impulsaufnahmemittel 24, 25 in Drehrichtung der ersten und der zweiten Schwungmasse 21, 22 gegen das erste und das zweite Impulsabgabemittel 31, 32 laufen. Hierdurch wird gewährleistet, dass die einmal in Rotation versetzten Schwungmassen nicht nach einer Drehung bereits wieder schlagartig gestoppt werden. Um die erste und die zweite Schwungmasse 21, 22 vor jedem Setzvorgang in einer definierten Ausgangstellung zu haben, können geeignete Stopp- oder Ausrichtmittel am Setzgerät vorgesehen sein.

Wird durch den Anwender ein Setzvorgang ausgelöst, bei dem der Setzkolben 15 in Setzrichtung 40 (vgl. 1) nach vorne schnellt und eine Setzarbeit verrichtet, dann wird auf die Kolbenführung 13 und ggf. auf die ebenfalls versetzbar gelagerte Zündeinheit ein Rückstossimpuls in entgegengesetzte Richtung ausgeübt. Die Kolbenführung 13 (und ggf. die Zündeinheit) wird dadurch relativ zu der ersten und der zweiten Schwungmasse 21, 22 in Richtung des Pfeils 41 (vgl. 1) versetzt. Das erste und das zweite Impulsabgabemittel 31, 32 stossen dabei jeweils an das erste und das zweite Impulsaufnahmemittel 24, 25 an der ersten und der zweiten Schwungmasse 21, 22 an und übertragen dadurch einen grossen Teil der Impulsenergie des Rückstosses auf die erste und die zweite Schwungmasse 21, 22, die jeweils in entgegengesetzte erste und zweite Drehrichtungen 26, 27 (vg. 2) in eine Rotationsbewegung versetzt werden. Die restliche Stossenergie wird über den ersten und den zweiten Dämpfungskörper 34, 35 zeitlich verzögert auf das Gehäuse 11 geleitet. Ein grosser Teil der Rückstossenergie wird demnach im Gerät absorbiert und nicht auf den Anwender abgeleitet.

10Setzgerät 11Gehäuse 12Bolzenführung 13Kolbenführung 14Hohlraum in 13 15Setzkolben 16Auslöseschalter 18Kartuschenlager 19Handgriff 20Dämpfungseinrichtung 21erste Schwungmasse 22zweite Schwungmasse 23Achse 24erstes Impulsaufnahmemittel (an 21) 25zweites Impulsaufnahmemittel (an 22) 26erste Drehrichtung (von 21) 27zweite Drehrichtung (von 22) 30Lagerelement 31erstes Impulsabgabemittel (an 30) 32zweites Impulsabgabemittel (an 30) 33Durchbruch 34erster Dämpfungskörper 35zweiter Dämpfungskörper 36Zwischenelement 40Setzrichtung 41Pfeil

Anspruch[de]
  1. Brennkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, mit einem hülsenartigen Gehäuse (11) und mit wenigstens einem darin angeordneten Funktionsteil eines Setzwerks, das sich über eine Dämpfungseinrichtung (20), zur Dämpfung eines Rückstossimpulses des Funktionsteils, versetzbar gegenüber dem Gehäuse (11) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (20) wenigstens eine drehbeweglich gelagerte Schwungmasse (21, 22) aufweist, und dass zwischen der oder jeder drehbeweglichen Schwungmasse (21, 22) und dem wenigstens einen versetzbaren Funktionsteil Mittel zur Impulsübertragung angeordnet sind.
  2. Setzgerät, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Impulsübertragung dem Funktionsteil zugeordnete Impulsabgabemittel (31, 32) und an der wenigstens einen Schwungmasse (21, 22) angeordete Impulsaufnahmemittel (24, 25) beinhalten.
  3. Setzgerät, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede drehbewegliche Schwungmasse (21, 22) als kreisabschnittsförmige Schwungmasse ausgebildet ist, die auf einer senkrecht zur Setzrichtung am Setzgerät angeordneten Achse (23) geführt ist.
  4. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich diametral gegenüberliegende Schwungmassen (21, 22) vorgesehen sind.
  5. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsaufnahmemittel (24, 25) der Schwungmassen (21, 22) zur Erzeugung entgegengesetzer Drehrichtungen der Schwungmassen (21, 22) sich diametral gegenüberliegend an diesen angeordnet sind.
  6. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsteil als Kolbenführung (13) ausgebildet ist, und dass an dem Funktionsteil ein Lagerelement (30) mit wenigstens einem Dämpfungskörper (34, 35) angeordnet ist, über welches sich das Funktionsteil gedämpft an einem statischen Geräteteil, zum Beispiel dem Gehäuse (11) abstützt.
  7. Setzgerät, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lagerelement (30) ein als Langloch ausgebildeter Durchbruch (33) zur Durchführung der, als gemeinsame Achse ausgebildeten Achse (23) der Schwungmassen (21, 22) angeordnet ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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