Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines handgeführten oder halbstationären Setzgeräts zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens in einen Untergrund, mit einer Vorsatzeinrichtung an einem Austrittsende. Die Erfindung betrifft auch ein derartiges handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät.

Stand der Technik

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 28 50 273 A1 ist ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen mit einem Gehäuse und einem darin angeordneten Lauf bekannt, wobei der Lauf gegenüber einem ein Kartuschenlager enthaltenden Teil axial verschiebbar ist, wobei der Lauf in seinem rückwärtigen Bereich eine der Eintreibrichtung abgewandte, von den Verbrennungsgasen beaufschlagbare Schulterfläche aufweist, wobei der Lauf im vorderen Bereich eine Auflageschulter zur axialen Abstützung einer auf das Aufnahmematerial aufsetzbaren Abstützmasse aufweist, und wobei zwischen der Auflageschulter des Laufes und der Abstützmasse ein elastisches Glied vorgesehen ist.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, den Betrieb eines handgeführten oder halbstationären Setzgeräts zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens in einen Untergrund, mit einer Vorsatzeinrichtung an einem Austrittsende, zu vereinfachen.

Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Betreiben eines handgeführten oder halbstationären Setzgeräts zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens in einen Untergrund, mit einer Vorsatzeinrichtung an einem Austrittsende, dadurch gelöst, dass bei einem Setzvorgang aus einer Brennkammer austretendes Abgas verwendet wird, um die Vorsatzeinrichtung gegen den Untergrund vorzuspannen. Der Arbeitskolben wird, zum Beispiel durch in der Brennkammer expandierendes Gas, über eine definierte Distanz beschleunigt, um ein Befestigungselement in den Untergrund einzutreiben. Nach der Überwindung der definierten Distanz durch den Arbeitskolben wird das noch in der Brennkammer enthaltene Abgas, das mit einem Restdruck beaufschlagt ist, bei herkömmlichen Setzgeräten in die Umgebung abgeblasen. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird das aus der Brennkammer austretende Abgas verwendet, um die Vorsatzeinrichtung gegen den Untergrund vorzuspannen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer mit einem Zusatzraum verbunden wird, sobald der Arbeitskolben einen Beschleunigungsweg zurückgelegt hat. Die definierte Distanz, über welche der Arbeitskolben beschleunigt wird, um ein Befestigungselement einzutreiben, wird auch als Beschleunigungsweg bezeichnet. Wenn der Arbeitskolben den Beschleunigungsweg zurückgelegt hat, dann bewegt sich der beschleunigte Arbeitskolben weiter, bis der Setzvorgang abgeschlossen ist. Wenn der Setzvorgang abgeschlossen ist, wird der Arbeitskolben, zum Beispiel mit Hilfe einer geeigneten Puffereinrichtung, abgebremst.

Bei einem handgeführten oder halbstationären Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen mit Hilfe eines Arbeitskolbens in einen Untergrund, mit einer Vorsatzeinrichtung an einem Austrittsende, wobei das Setzgerät gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren betrieben wird, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass der Zusatzraum eine Überströmöffnung aufweist, die am Ende des Beschleunigungswegs von dem Arbeitskolben freigegeben wird. Das handgeführte oder halbstationäre Setzgerät wird zum Beispiel mit Brenngas betrieben. Die zum Eintreiben der Befestigungselemente benötigte Energie wird über den Arbeitskolben auf die Befestigungselemente übertragen. Im Unterschied zu herkömmlichen Lösungen, wie sie zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 28 50 273 A1 bekannt sind, wird nur aus der Brennkammer austretendes Abgas verwendet, um die Vorsatzeinrichtung gegen den Untergrund vorzuspannen. Das hat den Vorteil, dass beim Zurücklegen des Beschleunigungswegs, das heißt beim Beschleunigen des Arbeitskolbens, keine Energie aus der Brennkammer für die Vorsatzeinrichtung entnommen werden muss.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzraum von einer mit Druck beaufschlagbaren Fläche begrenzt wird, die mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist. Über die Überströmöffnung wird die vorab genannte Fläche mit dem Restdruck des nach dem Beschleunigen des Arbeitskolbens noch in der Brennkammer enthaltenen Abgases beaufschlagt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit Druck beaufschlagbare Fläche an einem Zusatzkolben ausgebildet ist, der mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist. Über den Zusatzkolben kann eine von dem Restdruck des Abgases auf die Fläche wirkende Druckkraft auf einfache Art und Weise auf die Vorsatzeinrichtung übertragen werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkolben als Ringkolben ausgeführt ist. Der Ringkolben ist vorzugsweise koaxial zu dem Arbeitskolben, aber unabhängig von diesem, hin und her bewegbar geführt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkolben über ein elastisches Zwischenelement mit der Vorsatzeinrichtung gekoppelt ist. Das elastische Zwischenelement umfasst zum Beispiel eine Federeinrichtung, über welche der Verlauf der von dem Zusatzkolben auf die Federeinrichtung übertragenen Kraft angepasst werden kann. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, die Vorspannkraft der Vorsatzeinrichtung zu dosieren und/oder zeitlich zu verzögern.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Zwischenelement so ausgeführt und angeordnet ist, dass eine maximale Vorspannkraft auf die Vorsatzeinrichtung aufgebracht wird, wenn ein Eintreibvorgang beginnt. Über eine geeignete Abstimmung mit der Überströmöffnung und der mit Druck beaufschlagten Fläche des Zusatzkolbens ergibt sich unter anderem auch die Möglichkeit, die Vorspannkraft oder Anpresskraft der Vorsatzeinrichtung regulierbar zu gestalten, indem zum Beispiel nur ein Teil des Abgases aus dem Brennraum verwendet wird. Ein nicht verwendeter Teil des Abgases kann dann, wie bei herkömmlichen Setzgeräten, in die Umgebung abgeblasen werden. Der nicht benötigte Teil des Abgases kann zum Beispiel über eine zusätzliche Ventileinrichtung kontrolliert abgeblasen werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzraum als Ringraum ausgeführt ist. Der Ringraum ist vorzugsweise radial außerhalb einer Kolbenführung angeordnet, in welcher der Arbeitskolben hin und her bewegbar geführt ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorsatzeinrichtung für ein vorab beschriebenes handgeführtes oder halbstationäres Setzgerät. Die Vorsatzeinrichtung mit dem Zusatzkolben und gegebenenfalls mit dem elastischen Zwischenelement ist separat handelbar.

Bei dem erfindungsgemäßen Setzgerät handelt es sich vorzugsweise um ein Setzgerät zum Setzen von Befestigungselementen, wie Bolzen. Daher wird ein derartiges Setzgerät auch als Bolzensetzgerät bezeichnet. Das Setzgerät wird zum Beispiel mit Gas als Brennstoff betrieben. Das Gas wird zum Beispiel in einer Gasdose oder Gaskartusche bereitgestellt, die in das Setzgerät eingesetzt wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.

Ausführungsbeispiele

In der einzigen beiliegenden Figur ist ein erfindungsgemäßes Setzgerät vereinfacht im Längsschnitt dargestellt. In der beiliegenden Figur 1 ist ein Setzgerät 1 stark vereinfacht im Längsschnitt dargestellt. Das Setzgerät 1 umfasst ein nicht näher bezeichnetes Gehäuse mit einem Handgriff, an dem das Setzgerät 1 zum Eintreiben eines Befestigungselements 18 in einen Untergrund 3 anpackbar ist. Das Befestigungselement 18 tritt an einem Setzende oder Austrittsende 5 aus dem Setzgerät 1 aus. Die verwendeten Befestigungselemente 18 werden vorzugsweise über ein geräteinternes Magazin bereitgestellt, das in der Nähe des Austrittsendes oder Setzendes 5 des Setzgeräts 1 angebracht ist. Aus dem Magazin werden die Befestigungselemente 18, vorzugsweise einzeln, automatisch entnommen und am Setzende 5 bereitgestellt.

Die zum Eintreiben der Befestigungselemente 18 in der Untergrund 3 benötigte Energie wird zum Beispiel in einem Brennstoffbehälter im Inneren des Setzgeräts 1 bereitgestellt. Bei dem Brennstoff in dem Brennstoffbehälter handelt es sich zum Beispiel um Flüssiggas. Daher wird der Brennstoffbehälter auch als Gasdose oder Gaskartusche bezeichnet.

Der Brennstoffbehälter ist über eine verstellbare beziehungsweise regelbare Dosiereinrichtung mit einer Brennkammer 22 verbindbar, die auch als Brennraum bezeichnet wird. Die Dosiereinrichtung ist vorzugsweise als Dosierventil ausgeführt. ln dem Brennraum beziehungsweise der Brennkammer 22 wird Brennstoff, also Gas, aus dem Brennstoffbehälter mit Luft zu einem brennfähigen Gemisch vermischt, das durch eine Zündeinrichtung gezündet wird, um ein Befestigungselement 18, wie einen Bolzen oder einen Nagel, in den Untergrund 3 einzutreiben. Die zum Eintreiben benötigte Energie wird beim Betätigen eines Abzugs oder Triggers des Setzgeräts 1 über einen Arbeitskolben 8 von dem gezündeten Gemisch in der Brennkammer auf das Befestigungselement 18 am Setzende 5 übertragen.

Der Arbeitskolben 8 umfasst einen Grundkörper 9, von dem ein Stößel 10 ausgeht. Das Setzgerät 1 umfasst des Weiteren eine Vorsatzeinrichtung 14, die vor dem Eintreiben eines Befestigungselements 18 auf den Untergrund 3 aufgesetzt wird. Die Vorsatzeinrichtung 14 umfasst einen Vorsatzteller 15, der an dem Untergrund 3 zur Anlage gebracht wird.

Der Vorsatzteller 15 kann einstückig mit einem Führungskörper für das Befestigungselement 18 ausgeführt sein. Der Führungskörper kann zum Beispiel als Führungshülse ausgeführt sein, die einstückig mit dem Vorsatzteller 15 verbunden ist. Durch das gezündete Gemisch im Brennraum 22 wird der Arbeitskolben 8 beschleunigt. Der beim Beschleunigen zurückgelegte Weg des Arbeitskolbens 8 wird auch als Beschleunigungsweg bezeichnet.

Zum Eintreiben des Befestigungselements 18 in den Untergrund 3 wird der Arbeitskolben 8 mit dem Stößel 10 weiter auf den Untergrund 3 zu bewegt, bis er einen zum sicheren Setzen des Befestigungselements 18 benötigten Setzweg zurückgelegt hat. Nach dem Zurücklegen des Setzwegs kommt der Arbeitskolben 8 mit dem Grundkörper 9 an einer Puffereinrichtung 30 zur Anlage und wird abgebremst.

Beim Setzen von Befestigungselementen, wie Nägel oder Bolzen, mit herkömmlichen Setzgeräten auf Beton kommt es aufgrund der Beschaffenheit des Untergrunds 3 häufig zu Abplatzungen. Diese Abplatzungen können die Haltekraft des Befestigungselements 18 im Untergrund 3 herabsetzen. Zudem wird das Erscheinungsbild der Haltepunkte auf der ansonsten relativ glatten Untergrundoberfläche, zum Beispiel einer Betonoberfläche, negativ beeinflusst und mindert das Vertrauen in den Befestigungspunkt.

Durch die Vorsatzeinrichtung 14 können diese unerwünschten Abplatzungen in ihrem Ausmaß und der Häufigkeit vermindert werden. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird die Energie, die benötigt wird, um die Vorsatzeinrichtung 14 gegen den Untergrund 3 vorzuspannen oder zu drücken beziehungsweise zu pressen, über mit einem Restdruck beaufschlagtes Abgas bereitgestellt, das nach dem Überwinden des Beschleunigungswegs des Arbeitskolbens 8 noch in der Brennkammer 22 enthalten ist. Dieses Abgas enthält einen relativ hohen Anteil an Energie, die ganz oder teilweise verwendet werden kann, um die Vorsatzeinrichtung 14 gegen den Untergrund 3 zu drücken.

Die Brennkammer 22 wird in radialer Richtung von einer im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Brennkammerwand 24 begrenzt. In axialer Richtung wird die Brennkammer 22 an ihrem dem Arbeitskolben 8 abgewandten Ende von einem Brennkammerdeckel 25 begrenzt.

Die Brennkammerwand 24 ist über eine Durchmesserstufe 26 einstückig mit einem Kolbenführungskörper 28 verbunden. Der Kolbenführungskörper 28 hat ebenfalls die Gestalt eines Kreiszylindermantels, der aber einen kleineren Durchmesser als die Brennkammerwand 24 hat. Der Kolbenführungskörper 28 bildet an seinem dem Untergrund 3 zugewandten Ende einen Anschlag 29, dem die Puffereinrichtung 30 zugeordnet ist.

Der Anschlag 29 mit der Puffereinrichtung 30 begrenzt die Bewegung des Arbeitskolbens 8 in Richtung Setzende 5. In der entgegengesetzten Richtung wird der Weg des Arbeitskolbens 8 von einem Anschlagelement 32 begrenzt, das im Bereich der Durchmesserstufe 26 an dem Kolbenführungskörper 28 angebracht ist.

Der an dem Anschlagelement 32 anliegende Arbeitskolben 48 ist mit dem Grundkörper 49 und dem Stößel 50 in der beiliegenden Figur gestrichelt angedeutet. Die gestrichelte Darstellung des Arbeitskolbens 48 entspricht seiner Ruhestellung, zum Beispiel vor dem Auslösen eines Eintreibvorgangs.

Radial außerhalb des Kolbenführungskörpers 28 ist eine Zusatzwand 35 angeordnet. Die Zusatzwand 35 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylindermantels, der koaxial zu dem Kolbenführungskörper 28 angeordnet ist. Die Zusatzwand 35 begrenzt mit dem Kolbenführungskörper 28 und der Durchmesserstufe 26 einen als Ringraum ausgeführten Zusatzraum 36.

Der Zusatzraum 36 ist über eine Überströmöffnung 38 mit der Brennkammer 22 verbindbar. Die Verbindung zwischen dem Zusatzraum 36 und der Brennkammer 22 durch die Überströmöffnung 38 wird auf einfache Art und Weise ventilartig durch den Arbeitskolben 48 geregelt. Der Zusatzraum 36 wird des Weiteren durch eine Fläche 40 begrenzt, die an einem Zusatzkolben 45 ausgebildet ist. Der Zusatzkolben 45 ist als Ringkolben ausgeführt und in dem als Ringraum ausgeführten Zusatzraum 36 hin und her bewegbar. Der Begriff hin und her bewegbar bezieht sich auf eine strichpunktiert angedeutete Längsachse 46 des Setzgeräts 1.

Der Zusatzkolben 45 ist über das elastische Zwischenelement 20 mit der Vorsatzeinrichtung 14 gekoppelt. Im Betrieb des Setzgeräts 1 kann der Zusatzkolben 45 über die Überströmöffnung 38 mit dem Restdruck aus der Brennkammer 22 beaufschlagt werden, sobald sich der Arbeitskolben 8 mit seinem Grundkörper 9 in Richtung Setzende 5 an der Überströmöffnung 38 vorbei bewegt hat. Dabei funktioniert der Arbeitskolben 8 wie ein Schieberventil.

Im Betrieb des Setzgeräts 1 findet in der Brennkammer 22 die Verbrennung statt. Der bei der Verbrennung auftretende Gasdruck beschleunigt den Arbeitskolben 48. Nach einer gewissen Relativverschiebung überfährt der Arbeitskörper 8 mit dem Grundkörper 9 die Überströmöffnung 38 und ein Teil des dann mit einem Restdruck beaufschlagten Abgases strömt in den Zusatzraum 36. Dort beschleunigt der Restgasdruck den Zusatzkolben 45. Die Beschleunigung des Zusatzkolbens 45 wird über das elastische Zwischenelement 20 auf den Vorsatzteller 15 der Vorsatzeinrichtung 14 übertragen.