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Die vorliegende Patentanmeldung betrifft ein, über expandierende Gase antreibbares Setzgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Derartige Setzgeräte können mittels Brennstoffen oder aber durch pneumatische, mechanische oder elektropneumatische Antriebe betrieben werden.
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Aus der
EP 0 743 141 B1 ist ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das ein Gehäuse aufweist, in welchem eine die eintreibrichtungsseitige Stirnseite des Gehäuses überragende Bolzenführung axial verschiebbar gelagert ist. An der Bolzenführung ist ein seitlich abragendes, entgegen der Setzrichtung gegen die Kraft einer Feder gegenüber der Bolzenführung versetzbares Magazin für Befestigungselemente angeordnet. Das an der Bolzenführung angeordnete Magazin ermöglicht die Aufnahme und die automatische Zuführung mehrerer hintereinander angeordneter Befestigungselemente, wie z. B. Nägel oder Bolzen, die in gurtartig miteinander verbundenen Führungsbüchsen gehaltert sind. Dem Vorschub der Befestigungselemente in Richtung Bolzenführung innerhalb des Magazins dient dabei ein federbelasteter Schieber. An dem Magazin ist ein einzelner Stift angeordnet, der sich mittels eines Federelements gegen das Magazin abstützt, und der beim Anpressvorgang des Setzgeräts an einen Untergrund gegen das Gehäuse gedrückt wird. Die Bolzenführung wird dabei relativ zum Magazin derart verlagert, dass ein Transport der Befestigungselemente blockiert ist. Die in Setzrichtung wirkende maximale Federkraft und der entsprechende Federweg des, auf den Stift einwirkenden Federelements sind dabei grösser als die Federkraft und der Federweg der Feder zwischen Bolzenführung und Magazin um eine Vorschubverzögerung der im Magazin befindlichen Befestigungselemente zu erreichen.
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Zur Betätigung des Setzgeräts muss das Gehäuse gegenüber der Bolzenführung um einen sogenannten ”Anpressweg” versetzt werden. Dazu wird in einer ersten Phase des Anpresswegs eine setzrichtungsseitige Anpressfläche der Bolzenführung an einen Untergrund aufgesetzt und das Gehäuse in Richtung Untergrund gedrückt. Während des Anpressvorgangs erfolgt eine Verschiebung des Magazins gegenüber der Bolzenführung in Setzrichtung, bis das Magazin an dem Untergrund anliegt. Das zwischen dem Magazin und dem Gehäuse angeordnete Federelement gelangt dabei während der ersten Anpressphase mit der setzrichtungsseitigen Stirnseite des Gehäuses in Berührung und versetzt aufgrund des längeren Federweges und aufgrund der grösseren Kraft das Magazin gegenüber der Bolzenführung in Setzrichtung, bis dieses am Untergrund aufliegt. Dabei findet gleichzeitig eine Vorspannung der zwischen dem Magazin und der Bolzenführung angeordneten Feder statt, die gegenüber dem Felderelement einen kleineren Federweg und eine kleinere Kraft besitzt. Ein Transport von Befestigungselementen aus dem Magazin in die Bolzenführung ist in dieser Stellung des Magazins zur Bolzenführung verhindert. Nach dem erfolgten Setzvorgang, wenn das Setzgerät vom Untergrund abgehoben wird, erfolgt zunächst eine Versetzung des Magazins und der Bolzenführung zusammen mit der Kolbenführung gegenüber dem Gehäuse. Erst wenn sich das Magazin und die Bolzenführung gegenüber dem Gehäuse soweit verschoben haben, dass das Federelement bzw. der Stift mit dem Gehäuse nicht mehr in Berührung stehen, erfolgt eine Versetzung des Magazins gegenüber der Bolzenführung unter der Kraft der zwischen dem Magazin und der Bolzenführung angeordneten Feder, bis das Magazin seine Ausgangsposition wieder eingenommen hat. Die Transportsperre wird also zeitverzögert aufgehoben.
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Von Nachteil bei diesem bekannten Setzgerät ist aber, dass der Stift, der nicht koaxial zur Anpressrichtung gelagert ist, ein Moment auf die sich verschiebenden Teile, insbesondere auf das Magazin ausübt, so dass es zu einer asymmetrischen Belastung und somit zu einem Verkanten und Verklemmen der beweglichen Teile führen kann.
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Aus der
DE 24 44 457 A1 ist eine Zuführeinrichtung für ein Eintreibgerät bekannt, welche eine Hülse zur Befestigung der Zuführeinrichtung an dem Eintreibgerät aufweist. Innerhalb der Hülse ist ein bewegliches Element angeordnet, welches während eines Eintreibhubs eines Stössels des Eintreibgeräts einen Metallstifte tragenden Streifen an dessen Rändern festhält, und welches nach dem Eintreiben den Streifen freigibt. Dadurch ist eine Vorschubbewegung des Streifens innerhalb der Hülse möglich.
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Aus der
US 5 897 043 ist ein Eintreibgerät bekannt, bei dem die Geschwindigkeit eines Eintreibkolbens mit Hilfe eines Ringes gesteuert wird, welcher mehrere Auslassöffnungen eines Verbrennungszylinders des Eintreibgeräts je nach gewünschter Kolbengeschwindigkeit mehr oder weniger bedeckt. Der Ring ist durch einen Benutzer des Eintreibgeräts derart verschiebbar, dass bei gewünschter hoher Kolbengeschwindigkeit die Auslassöffnungen maximal offen sind, und dass bei gewünschter reduzierter Kolbengeschwindigkeit die Auslassöffnungen durch den Ring geschlossen werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Setzgerät der vorgenannten Art zu entwickeln, das eine sichere Vorschubverzögerung gewährleistet und die vorgenannten Nachteile vermeidet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Massnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
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Demnach genügt es, wenn das oder die zwischen dem Magazin und dem Gehäuse angeordneten Federelemente auf ein, in einem Aufnahmeraum am Gehäuse gelagertes Ringelement einwirken, welches beim Anpressen des Setzgeräts an einen Untergrund die Federkraft auf eine am Magazin befindliche, dem Gehäuse zugewandte Angriffsfläche überträgt. Das gefederte Ringelement ist dabei koaxial zur Setzachse um die Kolbenführung herum angeordnet.
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Durch diese Massnahme ist es möglich, das Magazin um die Bolzenführung herum drehbar anzuordnen (360°), da ein Zusammenwirken mit dem Ringelement und damit die Einleitung der Vorschubverzögerung in jeglicher Drehlage des Magazins möglich ist. Ferner erfolgt die Krafteinleitung beim Anpressen des Gerätes auf die beweglichen Teile symmetrisch, so dass ein Verkanten dieser Teile verhindert wird. Es erfolgt also keine Verminderung der Anpresskraft durch Verkanten mehr.
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Das Ringelement, das in dem vorderen, setzrichtungsseitigen Gehäuse geführt ist, wird z. B. durch eine ebenfalls koaxiale Druckfeder nach vorne in Setzrichtung belastet. Die Druckfeder selbst stützt sich dabei mit ihrem gehäuseseitigen Ende im Gehäuse bzw. auf gehäusefesten Hülsen ab.
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Von Vorteil gemäss Anspruch 2 kann es sein, wenn der Aufnahmeraum im Gehäuse als Büchse ausgeführt ist, die sowohl die Druckfeder als auch den, der Druckfeder in Setzrichtung vorgelagerten Ring bzw. das Ringelement aufnimmt. Ein Anschlag im Gehäuse kann verhindern, dass das Ringelement aus dem Gehäuse fallen kann. Durch diese Massnahme wird ein kompakter und einfach zu montierender Aufbau des Gerätes erreicht.
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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:
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1 schematisch, ein erfindungsgemässes Setzgerät in teilweise geschnittener Seitenansicht in Ruhestellung,
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2 schematisch, das Setzgerät aus 1 in teilweise geschnittener Ansicht von unten,
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3 schematisch, das Setzgerät in teilweise geschnittener Seitenansicht in einer ersten, teilweise angepressten Stellung,
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4 schematisch, das Setzgerät in teilweise geschnittener Seitenansicht in einer zweiten, teilweise angepressten Stellung,
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5 schematisch, das Setzgerät in teilweise geschnittener Ansicht von unten in der zweiten, teilweise angepressten Stellung,
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6 schematisch, das Setzgerät in teilweise geschnittener Ansicht von unten in vollständig angepresster Stellung.
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Das in den 1 und 2 in seiner Ruhestellung dargestellte Setzgerät 10 weist ein insgesamt mit 11 bezeichnetes Gehäuse auf, das von einer Bolzenführung 12 in Setzrichtung 40 überragt wird und an dem ein Handgriff 31 nach unten abragt. Am Handgriff 31 ist ein Betätigungsschalter 32 beziehungsweise ein Trigger zum Auslösen eines Setzvorganges angeordnet. Das hier dargestellte Setzgerät kann z. B. über, an einem transportierbaren Trägerstreifen angeordnete Treibladungen betrieben werden, die hier nicht zeichnerisch dargestellt sind. Z. B. bei lafettierten Setzgeräten kann das Gehäuse 11 auch zwei gegeneinander bewegliche Teile umfassen.
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An der Bolzenführung 12 ist ein gegenüber der Bolzenführung 12 in axialer Richtung versetzbares Magazin 15 für Befestigungselemente 18 angeordnet. Die Befestigungselemente 18 sind in dem Magazin 15 zu einem gurtartigen Magazinstreifen 16 zusammengefasst, wobei die einzelnen Befestigungselemente 18 jeweils in einem Führungselement 17 angeordnet sind. Die Zuführung der Befestigungselemente 18 in Richtung auf die Bolzenführung 12 erfolgt innerhalb des Magazins 15 automatisch, durch einen hier nicht zeichnerisch dargestellten, federbelasteten Tranportschlitten, der entlang einer Führung im Magazin 15 versetzbar ist. Die Befestigungselemente 18 gelangen dann über eine seitliche Durchtrittsöffnung 14 aus dem Magazin 15 in die Bolzenführung 12. Im Gehäuse 11 ist ferner eine Kolbenführung 13 verschieblich gelagert, wobei sich die Kolbenführung 13 über ein Federelement 27 am Gehäuse 11 abstützt. In der Kolbenführung 13 ist ein, hier nicht zeichnerisch dargestellter Treibkolben verschiebblich gelagert, über den ein Befestigungselement 18 in einen Untergrund eingebracht werden kann, nachdem über den Betätigungsschalter 32 ein Setzvorgang ausgelöst und eine Treibladung gezündet worden ist.
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Am setzrichtungsseitigen Ende des Gehäuses 11 ist ein zylindrischer Aufnahmeraum 20 bzw. eine Büchse vorgesehen, an dessen, im Gehäuse 11 liegenden Ende eine Abstützfläche 24 angeordnet ist. An dieser Abstützfläche 24 stützt sich ein erstes Federelement 21 ab, welches die Kolbenführung 13 und das, die Kolbenführung 13 ebenfalls ringförmig umgebende Federelement 27 ringförmig umschliesst. Das vordere Ende des Federelements 21 wird von einem Ringelement 23 umschlossen, welches verschieblich aber gehäusefest in der Büchse 20 angeordnet ist. Das Ringelement 23 kann gegen die Federkraft des Federelements 21 in die Büchse 20 hineingedrückt werden.
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Das Magazin 15 ist derart ausgebildet, dass es die Bolzenführung 12 zumindest bereichsweise ringförmig umschliesst. An dem, dem Gehäuse 11 zugewandten Ende des ringförmigen Teils des Magazins 15 ist eine Angriffsfläche 19 angeordnet, die zumindest bereichsweise ringförmig ausgebildet ist, und die das setzrichtungsseitige Ende der Kolbenführung 13 umfängt. Diese ringförmige Angriffsfläche 19 kann kontinuierlich verlaufend ausgebildet sein, sie kann aber auch bereichsweise unterbrochen sein. Die Funktion dieser Angriffsfläche 19 wird im Nachfolgenden noch genauer erläutert werden.
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In der Aussparung des Magazins 15, die benachbart zur Bolzenführung 12 liegt, ist ein Federelement 22 angeordnet, welches sich einerseits gegen das Magazin 15, und sich andererseits gegen einen Vorsprung bzw. eine Rippe 25, die an der Bolzenführung 12 angeordnet ist, abgestützt. An der Bolzenführung 12 ist ein weiterer Vorsprung bzw. Rippe 26 angeordnet, die sich in der Ruhestellung des Geräts in 1 an einer Anschlagfläche 30 des Magazins 15 abstützt. In dem vorliegenden Fall ist die Anschlagfläche 30 identisch mit einer Aussenwand des Magazins 15. Der Vorsprung bzw. die Rippe 25 hingegen wird unter der Kraft des Federelements 23 gegen eine Anschlagfläche 30' des Magazins 15 gedrückt.
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An dem vorderen, in Setzrichtung 40 liegenden Ende der Bolzenführung 12 ist ferner noch eine Anpressfläche 28 vorgesehen, an der das Setzgerät 10 an einen Untergrund U angesetzt und angepresst werden kann. An dem setzrichtungsseitigen Ende der Durchtrittsöffnung 14 ist ferner noch eine Sperrkante 29 an der Bolzenführung 12 angeordnet. Über diese Sperrkante 29 kann, im vollständig angepressten Zustand des Setzgeräts 10, ein weiterer Transport der Befestigungselemente 18 und des Magazinstreifens 16 verhindert werden, wie im Nachfolgenden noch genauer erörtert werden wird. Es sollte an dieser Stelle noch bemerkt werden, dass das Magazin 15 drehfest mit der Bolzenführung 12 verbunden sein kann, und dass die Einheit aus Bolzenführung 12 und Magazin 15 gegenüber der Kolbenführung 13 verdrehbar sein kann. In einem derartigen Fall wäre es also möglich, das Magazin z. B. um 180° zum Handgriff 31 des Setzgeräts 10 zu versetzen.
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Damit eine Betätigung des Setzgeräts 10 möglich ist, muss die Bolzenführung 12 und die an die Bolzenführung 12 anschliessende Kolbenführung 13 gegenüber dem Gehäuse 11 um einen Anpressweg A1 bis A3 versetzt werden, damit eine hier nicht zeichnerisch dargestellte Zündeinrichtung im rückwärtigen Bereich des Gehäuses 11 gespannt werden kann, und eine Betätigung des oder der Betätigungsschalter freigegeben wird. Zu diesem Zweck wird, wie in 3 dargestellt, die Anpressfläche 28 der Bolzenführung 12 an einem Untergrund U aufgesetzt und das Gehäuse 11 in Setzrichtung 40 an den Untergrund U gedrückt. In 3 ist das Setzgerät 10 bereits um einen Anpressweg A1 gegen den Untergrund U bewegt worden. Bei diesem ersten Anpressweg A1 wurde lediglich die Kolbenführung 13 gegen die Federkraft des Federelements 27 in das Gehäuse 11 hineinbewegt, wobei das Federelement 27 um einen entsprechenden Weg zusammengedrückt worden ist. Die Lage der Bolzenführung 12 zum Magazin 15 ist nach diesem Anpressweg unverändert geblieben. Das Ringelement 23 liegt mit seinem setzrichtungsseitigen Ende nun jedoch an der Angriffsfläche 19 des Magazins 15 unter Kraft der Federelements 21 an.
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In den 4 und 5 ist das erfindungsgemässe Setzgerät 10 nun bereits um einen weiteren Anpressweg A2 in Setzrichtung 40 gegen den Untergrund U gedrückt worden. Dabei wurde die Bolzenführung 12 gegenüber dem Magazin 15 entgegen der Kraft des Federelements 22 versetzt, so dass die Sperrkante 29, wie insbesondere aus 5 ersichtlich ist, derart versetzt wurde, dass ein weiterer Transport des Magazinstreifens 16 bzw. der Führungselemente 17 gesperrt ist, da eine Überdeckung des in Setzrichtung liegenden Endes der Führungselemente 17 mit der Sperrkante 29 vorliegt. Das Federelement 21 hingegen, dessen Federkraft grösser ist als die Federkraft des Federelements 22 wurde während des Anpresswegs A2 noch nicht zusammengedrückt.
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In 6 wurde das Setzgerät 10 um einen weiteren Anpressweg A3 in Setzrichtung 40 gegen den Untergrund U gedrückt. Während des Anpressvorgangs wurde dabei das Ringelement 23 entgegen der Kraft der Feder 21 gegen die Angriffsfläche 19 des Magazins 15 in die Büchse bzw. in den Aufnahmeraum 20 des Gehäuses 11 hineingedrückt. In der aus 6 ersichtlichen Stellung des Setzgeräts 10 wäre nun ein Setzvorgang möglich zu dem lediglich noch der, in dieser Zeichnung nicht dargestellte Betätigungsschalter des Setzgeräts 10 betätigt werden müsste. Bei einem Wiederabheben des Setzgeräts 10 vom Untergrund U würden die Federelemente 21, 22 und 27 in genau umgekehrter Reihenfolge wie während des Anpressvorganges wieder auseinander fahren und die entsprechenden Bauteile des Setzgeräts 10 in Setzrichtung 40 bewegen.
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Bei einem Abheben des Setzgeräts 10 um den Bewegungsweg des Anpresswegs A3 würde zunächst das Magazin 15 durch das Ringelement 23 und das auf das Ringelement 23 wirkende Federelement 21 vom Gehäuse 11 weggedrückt, in eine den 4 und 5 entsprechende Stellung. Der Transport des Magazinstreifens 16 wäre in dieser leicht abgehobenen Anstellung noch verhindert, da die Sperrkante 29 an der Bolzenführung 12 zwischen zwei Führungselementen 17 liegen, und somit den Transport des Magazinstreifens 16 blockieren würde, so dass eine Vorschubverzögerung des Magazinstreifens 16 beim Abhebevorgang des Setzgeräts entsteht. Ist das Magazin 15 und die Bolzenführung 12 drehbar gegenüber der Kolbenführung 13 gelagert, so würde dieser Effekt auch dann noch vorhanden sein, wenn das Magazin 15 mit der Bolzenführung 12 z. B. um 180° verschwenkt würde, da immer noch ein Kontakt zwischen dem Ringelement 23 und der Angriffsfläche 19 des Magazins 15 gewährleistet wäre aufgrund der zumindest bereichsweisen ringförmigen Ausbildung sowohl der Angriffsfläche 19 als auch des Ringelementes 23.
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Erst bei einem weiteren Abheben des Gerätes um einen Bewegungsweg der dem Anpressweg A2 entspricht, und mit dem das Setzgerät 10 in die aus 3 ersichtliche Stellung überführt wurde, wird die Sperrkante 29 wieder aus dem Transportweg des Magazinstreifens 16 hinausbewegt. Die Bolzenführung 12 wird dann gegenüber dem Magazin 15 aufgrund der Federkraft des Federelements 22 versetzt, wobei die Vorsprünge 25 und 26 wieder an den Anlageflächen 30 und 30' am Magazin anliegen.
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Bei einem weiteren Abheben des Setzgeräts 10 vom Untergrund U entsprechend dem Anpressweg A1 wird das Setzgeräts 10 dann wieder vollständig in seine Ausgangsstellung bzw. Ruhestellung, wie sie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, überführt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Setzgerät
- 11
- Gehäuse
- 12
- Bolzenführung
- 13
- Kolbenführung
- 14
- Durchtrittsöffnung
- 15
- Magazin
- 16
- Magazinstreifen
- 17
- Führungselemente für 18
- 18
- Befestigungselement
- 19
- Angriffsfläche an 15
- 20
- Aufnahmeraum, Büchse
- 21
- zweites Federelement
- 22
- erstes Federelement
- 23
- Ringelement, Ring
- 24
- Abstützfläche für 21 in 20
- 25
- erster Vorsprung/Rippe an 12
- 26
- zweiter Vorsprung/Rippe an 12
- 27
- Federelement zwischen 11 und 12
- 28
- Anpressfläche an 12
- 29
- Sperrkante an 12
- 30
- Anlauffläche 15
- 30'
- Anlaufflächen 15
- 31
- Handgriff
- 32
- Betätigungsschalter/Trigger
- 40
- Setzrichtung
