DE20109165U1

DE20109165U1 - Powder-powered setting tool

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Publication number: DE20109165U1
Application number: DE20109165U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2011-06-05

Description

Pulverkraftbetriebenes SetzgerätPowder-powered setting tool

Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a powder-powered setting tool according to the preamble of claim 1.

Repetierlose pulverkraftbetriebene Setzgeräte sind bekannt (EP 0 638 395 B1), bei denen über ventilgesteuerte Vorrichtungen die Verbrennungsgase, die nach dem Zünden der Kartusche entstehen, genutzt werden, um den Kolben in seine Ausgangsstellung zurückzuführen. Um die Verbrennungsgase in den Raum zwischen Kolbenkopf und Lauf zu führen, damit sie dort ein Verbrennungsgaspolster bilden, das den Kolben nach einem Setzvorgang in seine Ausgangsstellung zurückschiebt, sind allerdings aufwendige Gasumleitungen mit Ventilsteuerungen vorzusehen, deren Funktionsfähigkeit zudem von Verbrennungsrückständen, die von den Verbrennungsgasen mitgeführt werden, beeinträchtigt wird. Eine Reihe von Teilen ist hier wegen der benötigten Dichtigkeit mit hoher Genauigkeit zu fertigen. Aus der DE 196 17 671 ist ein repetierloses pulverkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das zur Vereinfachung des konstruktiven Aufwandes eines pulverkraftbetriebenes Setzgerät lediglich das Luftpolster, das sich zwischen Kolbenkopf und der Kolbenführung am mündungsseitigen Ende der Führungsbohrung bildet, zum Rückstellen des Kolben ohne Ausnutzung der Verbrennungsgase nutzt. Bei diesem Aufbau hat sich in der Praxis gezeigt, dass das notwendige, sehr enge Passungsspiel zwischen Kolbenschaft und der Führungsbohrung am mündungsseitigen Ende der Kolbenführung zur Abdichtung der Luftfeder während des Betriebes aufgrund von Verbrennungsrückständen, die sich in dieser Passung ablagern, eine hohe Wartungshäufigkeit am Setzgerät verursacht, da die entstehende Luftfeder beim Vorlaufen des Kolben in Setzrichtung nur eine geringe Rückstellkraft aufbaut.Repeating powder-powered setting devices are known (EP 0 638 395 B1) in which the combustion gases that are generated after the cartridge is ignited are used via valve-controlled devices to return the piston to its starting position. In order to guide the combustion gases into the space between the piston head and barrel so that they form a combustion gas cushion that pushes the piston back to its starting position after a setting process, complex gas diversions with valve controls are required, the functionality of which is also impaired by combustion residues that are carried along by the combustion gases. A number of parts have to be manufactured with high precision because of the required tightness. DE 196 17 671 describes a repeating powder-powered setting tool which, in order to simplify the design effort of a powder-powered setting tool, only uses the air cushion that forms between the piston head and the piston guide at the muzzle-side end of the guide bore to reset the piston without using the combustion gases. With this design, it has been shown in practice that the necessary, very tight fit between the piston shaft and the guide bore at the muzzle-side end of the piston guide to seal the air spring during operation due to combustion residues that are deposited in this fit causes a high maintenance frequency on the setting tool, since the resulting air spring only builds up a low restoring force when the piston advances in the setting direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zu schaffen, bei dem das Rückführen des Kolbens mittels der Treibgase und der damit einhergehenden Druckwelle, die durch das Zünden der Treibladung entstehen, konstruktionsmäßig vereinfacht, wartungsarm und funktionssicher ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Teile des Anspruchs 1 gelöst.The invention is based on the object of creating a powder-powered setting device in which the return of the piston by means of the propellant gases and the associated pressure wave created by the ignition of the propellant charge is structurally simplified, low-maintenance and functionally reliable.
According to the invention, the object is achieved by the characterizing parts of claim 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention can be found in the following description and the subclaims.

BeschreibungDescription

Dr. Olaf Kersten, 31.05.01Dr. Olaf Kersten, 31.05.01

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät im Schnitt in Ausgangsstellung.
Fig. 2 zeigt ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät im Schnitt in Zündbereitstellung.
Fig. 3 zeigt ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät im Schnitt nach erfolgtem Setzvorgang. Fig. 1 shows a powder-powered setting tool in cross-section in the starting position.
Fig. 2 shows a powder-powered setting tool in cross-section in ignition position.
Fig. 3 shows a powder-powered setting tool in section after the setting process has been completed.

Das teilweise dargestellte pulverkraftbetriebene Setzgerät umfasst ein Gehäuseteil 1 zur Aufnahme des Laufes 3, in dem wiederum die Kolbenführung 4 angeordnet ist, in der der Kolben 5 lagert. Das mündungsseitige Ende des Gehäuseteils 1 wird mittels einer Verschraubung 7 verschlossen, so dass der Lauf 3, die Kolbenführung 4 und der Kolben 5 im Gehäuseteil 1 zwischen dem Verschlußstück 2 und der Verschraubung 7 axial verschiebbar sind. Am mündungsseitigen Ende der Kolbenführungsbohrung 12 befindet sich vorzugsweise ein Prellpuffer 6 zur Begrenzung des Kolbenweges bei Fehlanwendungen. In einer Bolzenführungshülse 11, die am Gehäuseteil 1 axial verschiebbar gelagert ist, ist die Bolzenführung 9 axial verschiebbar angeordnet, die die zu setzenden Bolzen in der mündungsseitigen Führungsbohrung 13 aufnimmt. Mittels einer Feder 8, die sich zwischen der Verschraubung 7 und der Bolzenführung 9 befindet, werden die Bolzenführung 9 und die Bolzenführungshülse 11 in der Ausgangsstellung gehalten. Zur Dämpfung beim Setzen von Bolzen befindet sich vorzugsweise ein Ringelement 10 zwischen der Bolzenführung 9 und der Bolzenführungshülse 11.
Wird das pulverkraftbetriebene Setzgerät, wie in Fig. 2 dargestellt, in Zündbereitstellung gebracht, so werden zunächst die Bolzenführung 9 und die Bolzenführungshülse 11 gegen die Federkraft der Feder 8 axial entgegen der Setzrichtung verschoben. Mittels der Schulter 15 der Bolzenführung 9 werden die Kolbenführung 4 über die Auflagefläche 16 und damit auch der Lauf 3, der das mündungsseitig abgewandte Ende der Kolbenführung 4 aufnimmt, axial in Zündbereitstellung entgegen der Setzrichtung verschoben. Dabei wird die nicht näher dargestellte, an sich bekannte Zündeinheit über eine Spannstange 14, die am Lauf 3 gelagert ist, gespannt.The powder-powered setting device shown in part comprises a housing part 1 for receiving the barrel 3, in which the piston guide 4 is arranged, in which the piston 5 is mounted. The muzzle-side end of the housing part 1 is closed by means of a screw connection 7, so that the barrel 3, the piston guide 4 and the piston 5 can be moved axially in the housing part 1 between the closure piece 2 and the screw connection 7. At the muzzle-side end of the piston guide bore 12 there is preferably a rebound buffer 6 to limit the piston travel in the event of incorrect use. The bolt guide 9 is arranged so that it can be moved axially in a bolt guide sleeve 11, which is mounted axially displaceably on the housing part 1. This bolt guide 9 receives the bolts to be set in the muzzle-side guide bore 13. The bolt guide 9 and the bolt guide sleeve 11 are held in the starting position by means of a spring 8, which is located between the screw connection 7 and the bolt guide 9. To dampen the action when setting bolts, a ring element 10 is preferably located between the bolt guide 9 and the bolt guide sleeve 11.
If the powder-powered setting device is brought into ignition readiness, as shown in Fig. 2, the bolt guide 9 and the bolt guide sleeve 11 are first moved axially against the spring force of the spring 8 in the opposite direction to the setting direction. By means of the shoulder 15 of the bolt guide 9, the piston guide 4 is moved axially over the support surface 16 and thus also the barrel 3, which receives the end of the piston guide 4 facing away from the muzzle, into ignition readiness in the opposite direction to the setting direction. The ignition unit (not shown in detail, but known per se) is tensioned via a tension rod 14 which is mounted on the barrel 3.

Bei erfolgter Zündung einer Treibladung 28, die im Kartuschenlager 24 angeordnet ist, beschleunigt die Druckwelle den Kolben 5, und ein Anteil der DruckwelleWhen a propellant charge 28 arranged in the cartridge chamber 24 is ignited, the pressure wave accelerates the piston 5, and a portion of the pressure wave

Beschreibung *·· ·· ·3 ·· ·· ··· Dr. Olaf Kersten, 31.05.01Description *·· ·· ·3 ·· ·· ··· Dr. Olaf Kersten, 31.05.01

überströmt aufgrund der Trägheit des Kolben 5 und des radialen Spiels zwischen Kolbenkopf 17 und der Laufbohrung 22 und den Öffnungen 21 an der Kolbenführung 4, die den Kolbenkragen 23 in ihrer axialen Erstreckung überragen, den Kolben 5, so dass sich in der Kolbenführungsbohrung 12 Treibgase sammeln.Due to the inertia of the piston 5 and the radial clearance between the piston head 17 and the barrel bore 22 and the openings 21 on the piston guide 4, which project beyond the piston collar 23 in their axial extent, the gas flows over the piston 5 so that propellant gases collect in the piston guide bore 12.

Nach erfolgter Zündung, wie in Fig 3. gezeigt, läuft der Kolben 5 in der Kolbenführung 4 in Setzrichtung und treibt dabei einen nicht dargestellten, an sich bekannten Bolzen in einen nicht dargestellten, an sich bekannten Untergrund ein. Sobald der Kolbenkopf 17 die Entlüftungsbohrung 18 am Lauf 3 passiert, strömt die stark expandierende Druckwelle der gezündeten Treibladung 28 durch die Öffnungen 21 am mündungsseitig abgewandten Ende der Kolbenführung 4 und die Entlüftungsbohrung 18 am Lauf 3 in den Kanal 19, der sich zwischen dem Gehäuseteil 1, dem Lauf 3, der Kolbenführung 4, an der eine oder mehrere Blenden 29 angeordnet sind, der Verschraubung 7 und der Bolzenführung 9 bildet. Der Kanal 19 ist wiederum über die Öffnung 20 am Gehäuseteil 1 mit der Atmosphäre verbunden. Über den Kanal 19 wird sicher gestellt, dass die sich im Kanal 19 zwischen der Blende 29 und dem Spalt 25 ausdehnende Druckwelle den Spalt 25 zwischen dem Kolbenschaft 26 und der Führungsbohrung 27 strömungstechnisch druckbeaufschlagt, bis die, durch das Vorlaufen des Kolbens in Setzrichtung entstandenen, komprimierten Treibgase in der Kolbenführungsbohrung 12 den Kolben 5 in seine Ausgangsstellung zurückverschoben haben. Über die Drosselwirkung der Blende 29 baut sich der Druck zwischen der Laufbohrung 22 und dem Kolbenkopf 17 über die Öffnung 20 schneller ab als die sich zwischen der Blende 29 und dem Spalt 25 befindende Druckwelle. Nicht dargestellte, an sich bekannte Haltemittel halten dann den Kolben 5 in der Ausgangsposition bis zur nächsten Zündung.After ignition, as shown in Fig. 3, the piston 5 runs in the piston guide 4 in the setting direction and in doing so drives a bolt (not shown but known per se) into a substrate (not shown but known per se). As soon as the piston head 17 passes the vent hole 18 on the barrel 3, the strongly expanding pressure wave of the ignited propellant charge 28 flows through the openings 21 at the end of the piston guide 4 facing away from the muzzle and the vent hole 18 on the barrel 3 into the channel 19 which is formed between the housing part 1, the barrel 3, the piston guide 4, on which one or more apertures 29 are arranged, the screw connection 7 and the bolt guide 9. The channel 19 is in turn connected to the atmosphere via the opening 20 on the housing part 1. The channel 19 ensures that the pressure wave expanding in the channel 19 between the aperture 29 and the gap 25 applies fluid pressure to the gap 25 between the piston shaft 26 and the guide bore 27 until the compressed propellant gases in the piston guide bore 12, which are created by the piston advancing in the seating direction, have pushed the piston 5 back to its starting position. The throttling effect of the aperture 29 causes the pressure between the barrel bore 22 and the piston head 17 to dissipate more quickly via the opening 20 than the pressure wave located between the aperture 29 and the gap 25. Holding means (not shown but known per se) then hold the piston 5 in the starting position until the next ignition.

Vorteilhaft bei dieser Lösung ist, dass zur Rückführung des Kolbens 5 in seine Ausgangsstellung keine mechanischen Ventilsteuerungen benötigt werden und die Führungsbohrung 27 für den Kolbenschaft 26 über die anstehende Druckwelle strömungstechnisch druckbeaufschlagt wird.The advantage of this solution is that no mechanical valve controls are required to return the piston 5 to its initial position and the guide bore 27 for the piston shaft 26 is pressurized via the pressure wave.

Claims

1. Powder-powered setting device with a housing part ( 1 ), a barrel ( 3 ), a piston guide ( 4 ) for a piston ( 5 ) which can be driven from a rear starting position to a front end position by means of propellant gases of a propellant charge ( 28 ), wherein the housing part ( 1 ) surrounds the barrel ( 3 ) with the piston guide ( 4 ) and forms a channel ( 19 ) between the housing part ( 1 ), the barrel ( 3 ) and the piston guide ( 4 ), the channel ( 19 ) is connected to the atmosphere via an opening ( 20 ), the barrel ( 3 ) is connected to the channel (19) at the muzzle end of the barrel bore ( 22 ) by means of vent holes ( 18 ), characterized in that the channel ( 19 ) is designed for fluidic pressure loading by the pressure wave generated when a Propellant charge ( 28 ) is in communication with the gap ( 25 ) between the guide bore ( 27 ) at the muzzle end of the piston guide ( 4 ) and the piston shaft ( 26 ).

2. Setting tool according to claim 1, characterized in that the opening ( 20 ) in the housing part ( 1 ) is arranged facing away from the gap ( 25 ).

3. Setting tool according to claim 1 to 2, characterized in that at least one aperture ( 29 ) is located in the channel ( 19 ) between the opening ( 20 ) in the housing part ( 1 ) and the gap ( 25 ) between the guide bore ( 27 ) at the mouth-side end of the piston guide ( 4 ) and the piston shaft ( 26 ).

4. Setting tool according to claims 1 to 3, characterized in that the channel ( 19 ) for generating reflection waves is geometrically angled.