CN105792991B - 打入装置 - Google Patents

Abstract

用于将固定部件打入基础中的装置，其具有：用于储存机械能的机械蓄能器；用于将能量从机械蓄能器传递到固定部件上的能量传递部件；用于将能量从能源传递到机械蓄能器的能量传递机构；具有第一和第二壳体部件(71、72)的壳体(1)，其中第一壳体部件(71)与第二壳体部件(72)相连，从而在第一和第二壳体部件(71、72)之间构成内部空间，在该内部空间中设置机械蓄能器；以及中间部件(7)，通过该中间部件使机械蓄能器能够在能量储存在机械蓄能器中的期间至少短暂地固定在第一壳体部件(71)上。

Description

打入装置

技术领域

本发明涉及一种用于将固定部件打入基础中的装置。

背景技术

这种装置通常具有用于将能量传递到固定部件上的活塞。对此需要的能量在此必须在非常短的时间内提供，因此在所谓的弹簧锤(Federnaglern)中首先张紧弹簧，该弹簧在打入过程中以撞击的方式在活塞上提供张紧能并且使活塞加速到固定部件上。

在这类装置中限制了将固定部件打入基础中的能量的上限，从而该装置不能够任意地用于所有的固定部件和任意的基础。因此期望的是，提供一种打入装置，其能够将足够的能量传递到固定部件上。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于将固定部件打入基础中的装置包括：用于储存机械能的机械蓄能器；用于将能量从机械蓄能器传递到固定部件上的能量传递部件；用于将能量从能源传递到机械蓄能器的能量传递机构；具有第一和第二壳体部件的壳体，其中第一壳体部件与第二壳体部件相连，从而在第一和第二壳体部件之间构成内部空间，在该内部空间中设置机械蓄能器；以及中间部件，通过该中间部件使机械蓄能器能够在能量储存在机械蓄能器中的期间至少短暂地固定在第一壳体部件上。由此简化了已经预张紧的机械蓄能器的安装和/或拆除。

根据一个有利的设计，机械蓄能器一方面支撑在第一壳体部件上并且另一方面支承在中间部件上以防储存在机械蓄能器中的能量的输出(释放)。根据一个替换方案，机械蓄能器仅支撑在第一壳体部件上以防储存在机械蓄能器中的能量的输出。根据另一个替换方案，机械蓄能器仅支撑在中间部件上以防储存在机械蓄能器中的能量的输出。

根据一个有利的设计，中间部件将内部空间分隔成第一部分空间和第二部分空间。优选由此实现了防尘地、特别优选气密地分隔第一和第二部分空间。对此中间部件优选包括密封件，该密封件特别优选环绕地包围中间部件。优选第一部分空间相对于周围环境防尘地、特别优选气密地封闭并且第二部分空间能够与周围空气通气。由此实现了，使能够发热的装置、例如直流电机进行通气，并且在此不会污染对灰尘敏感的装置、例如机械蓄能器。机械蓄能器在此优选设置在第一部分空间中。同样地，能量传递机构优选包括驱动器(Motor)，该驱动器设置在第二部分空间中。能量传递机构还优选包括传动装置，该传动装置设置在第一部分空间中。

优选将驱动器、可能时还有传动装置、传感器和/或电导线固定在中间部件上。

根据一个有利的设计，机械蓄能器包括螺旋弹簧。根据另一个有利的设计，机械蓄能器包括气体弹簧。

根据一个有利的设计，能量传递机构包括用于将旋转运动转化成直线运动的运动转换器，其具有旋转输入装置和线形输出装置。由此例如将驱动器的转动实现为机械蓄能器的直线张紧运动。优选将运动转换器设置在第一部分空间中。同样地，运动转换器优选包括具有丝杠(Spindel)和设置在丝杠上的丝杠螺母的丝杠驱动器。

附图说明

接下来参考附图根据多个实施例进一步说明用于将固定部件打入基础中的装置的实施方式。其中：

图1示出了打入装置(Eintreibvorrichtung)的侧视图，

图2示出了具有打开的壳体的打入装置的侧视图，

图3示出了打入装置的局部视图，

图4示出了具有打开的壳体的打入装置的侧视图，

图5示出了打入装置的能量传递机构，

图6示出了打入装置的局部视图，

图7示出了打入装置的局部截面图，

图8示出了打入装置的侧视图，

图9示出了打入装置的俯视图，

图10示出了打入装置的局部视图，

图11示出了中间部件，

图12示出了具有打开的壳体的打入装置的局部视图，

图13示出了能量传递机构的局部视图，

图14示出了能量传递机构的局部视图，

图15示出了能量传递机构的局部视图，

图16示出了能量传递机构的局部视图，

图17示出了能量传递机构的侧视图，

图18示出了能量传递机构的局部截面图，

图19示出了具有打开的壳体的打入装置的局部视图，

图20示出了打入装置的侧视图和前视图，

图21示出了打入装置的侧视图和前视图，

图22示出了打入装置的侧视图，

图23示出了打入装置的侧视图和前视图，

图24示出了打入装置的局部视图，

图25示出了打入装置的局部视图，

图26示出了打入装置的局部视图，

图27示出了支架挂钩的斜视图，

图28示出了支架挂钩的侧视图。

具体实施方式

在图1至4中作为用于将固定部件打入基础中的装置示出了电池驱动的螺栓安装设备100。螺栓安装设备100包括壳体1，该壳体包含无刷的直流电机11、形成为两个螺旋弹簧9的机械蓄能器以及钉子打入装置。该壳体同样包含用于流程控制的电子控制装置12以及用于确定设备状态的传感器。用于加载螺旋弹簧9的能量由能够从设备拆下和再次装载的电池5提供，该电池因此用作为能源。该设备具有螺栓引导部2作为压力探测器，其在螺栓安装设备100的使用过程中被挤压到基础上。由此使螺栓安装设备100进入触发准备并且使用者能够拉动触发器6。储藏室3(Magazin)具有多个设置为钉子3a的固定部件，这些固定部件运送至螺栓安装设备100。储藏室3具有支架4，其辅助使用者相对于基础呈直角地挤压螺栓安装设备100。

壳体1包括第一壳体部件71和第二壳体部件72，它们彼此连接，从而在它们之间形成内部空间，在该内部空间中安置螺旋弹簧9。中间部件形成为具有密封件13的中间板7并且这样地安置在第一壳体部件71和第二壳体部件72之间，即中间板7将内部空间的两部分空间彼此分隔开。第一部分空间形成在中间板7和第一壳体部件71之间，第二部分空间形成在中间板7和第二部分空间72之间。壳体1在螺栓安装设备100的前部区域中还包括保护罩8。

中间板7与第一壳体部件71一起构成两个螺旋弹簧9的固定端部的支撑部。弹簧的另一端部各支撑在两个滚轮支架10上，这两个滚轮支架在轴向上能够移动地支承在壳体1中。由此在壳体1的内部形成四个不同的空间，即相对于周围环境防尘封闭的第一部分空间(螺旋弹簧9设置在该空间中)、通过通气缝隙73能够在第二壳体部件72中通气的第二部分空间(直流电机11设置在该空间中)、把手区域74(通过该把手区域在直流电机11和电子控制装置12之间引导电导线75)以及储藏区域(在该储藏区域中运送钉子3a)。由于多个机械部件直接支承在塑料壳体中，所以壳体1的稳定性和冲击韧性很重要。因此建议，壳体1和/或其他的支撑部件、例如中间板7由纤维增强的塑料、特别是PA12制造。在未示出的实施例中替代或额外地使用PA6。

保护罩8与第一壳体部件71以及第二壳体部件72一起构成储藏室3，钉子3a保存在该储藏室中并且分别在安装之前运送到形成为活塞20的能量传递部件的前方。保护罩8至少部分地通过锁钩14与第一壳体部件71以及第二壳体部件72连接。

直流电机11在螺栓安装设备中经受高的加速负荷，其在安装过程中产生。为了针对该加速负荷而保护直流电机11，该直流电机借助电机减震器23相对于中间板7和壳体1以减震的方式支承。例如电机减震器23直接在电机组件上注射成型(angespritzt)或固化(硫化)。这导致了成本有利的构造。为了实现特别与环境温度不太相关的良好的减震值，减震器优选由聚氨酯制造。为了限制以减震方式支承的直流电机的偏移，直流电机在预定的偏移之后受到减震的止挡部24的阻挡。减震的止挡部24在示出的实施例中设置在中间板7上。直流电机11在另一运动方向上同样在壳体1中具有这里未示出的末端止挡部。该末端止挡部设计为固定的或减震的止挡部。

图5示出了能量传递机构的主要部件。在螺栓安装设备100的后部中支承有滚珠丝杠18，其通过传动装置19由直流电机11驱动。滚珠丝杠18的旋转运动在此转换成丝杠螺母21的直线运动。固定在丝杠螺母21上的张力带16在此将直线运动传递到滚轮17以及滚轮支架10上，滚轮支架夹紧螺旋弹簧9。通过活塞20的冲击而运行的张力带16随后将螺旋弹簧9的张力传递到活塞上，并且一旦活塞由支承在螺栓安装设备100中的耦合器25释放就能够使活塞朝设备开口的方向加速。通过活塞20的冲击而引导的张力带16在此将力传递到活塞上。在冲击范围内，张力带16优选通过比其余张力带16更软的织法设置，该更软的织法防止了带材在高负荷情况下由于强烈偏转而损坏。

传动装置19由至少一级组成并且能够设置为齿轮传动装置或皮带传送装置。齿轮或皮带轮优选由塑料材料制造。为了将螺旋弹簧9支承在第一壳体部件71和中间板7之间而使用金属的弹簧垫片29，从而保护塑料部件免于磨损。

借助固定在滚轮支架10上的磁铁46以及进一步通过所述的传感机构可以确定滚轮支架10的位置。滚轮支架在此示例性地用于设备中的不同部件，这些部件的位置对于螺栓安装设备100的控制来说是重要的。这些部件特别通过传感机构来监控，这在该示出的实施例中通过磁铁和霍尔传感器实现。磁铁46理想地咬合在塑料部件中。

在图6中示出了为了张紧螺栓弹簧而将力从张力带16传递到滚轮支架10上。为了支承滚轮支架10而将引导板22咬合在壳体1和中间板7中，该引导板为滚轮支架10提供了磨损少且稳定的引导。滚轮支架10在壳体1中的两侧的引导部具有不同的宽度，由此避免了错误定向造成的错误安装。在滚轮支架10上分别安装有两个导向辊30，这两个导向辊使张力带16转向180度。由于在张力带16上负载有大的力，所以导向辊30优选有涂层，从而减小了加速时通过张力带16和导向辊30之间的滑动而产生的滑动。这减小了张力带16上的磨损。为了简化安装而将导向辊30支承在圆柱形的轴48上，该轴咬入滚轮支架中。

图7示出了穿过传动机构的前面部分的截面图。在该前面部分中支承有活塞制动器27，如果在固定部件的打入过程中没有将所有的能量从活塞传递到相应固定部件上，那么该活塞制动器能够阻止活塞20。在示出的实施方式中，活塞制动器27由金属的圆锥环26与靠在圆锥环上的减震部件28组成，圆锥环具有圆锥形的与活塞20的接触面26a。例如减震部件28由聚氨酯构成并且直接注射成型在圆锥环26上。另外，圆锥环26可以具有涂层，该涂层减小了活塞20和圆锥环26之间的摩擦。由此能够防止活塞20夹在圆锥环26中。

在图7中也可以看出活塞密封环45，其使得活塞20沿径向以其活塞引导部20a朝外地密封。这样能够防止颗粒沿着活塞20落入螺栓安装设备100的内部。活塞密封环45例如设置为金属环并且弹性预张紧地在活塞20上滑动。活塞制动器27保持在支架62中，该支架也具有成型为钻孔的活塞引导部20a。

图8示出了螺栓安装设备100的第二壳体部件72。特别可见具有钉子3a的储藏室3。通过弹簧预张紧的储藏室滑板32来实现钉子的运送。储藏室滑板的位置直接作为填料高度指示器33标记在壳体罩上。在低于最少钉子数量的情况下阻止螺栓安装设备100的挤压。这通过钉子探测机构而实现，该机构探测储藏室滑板32作用在同样作好安装准备的钉子3a上的弹力。在一个优选的设计中，储藏室滑板在其中伸延的缝隙通过这里未示出的弹性罩至少局部地封闭。由此能够减少污垢进入设备中。

螺栓安装设备100也能够将由于其尺寸而不能进入储藏室中的固定部件作为单个部件来安装。对此能够在储藏室3排空的情况下按下单独设置按钮34。这实现了在储藏室3空置的情况下挤压螺栓安装设备100。在按下单独设置按钮的情况下能够从前方将单个部件装入螺栓引导部2中。通过使单独设置按钮34由储藏室滑板32保持压在其最前方的位置中，能够在储藏室装载的情况下，即当储藏室滑板32处在后方的位置中时，防止进行单个部件安装。

图9示出了螺栓安装设备100的平面图。螺栓安装设备100具有螺栓引导部顶出滑板36。使用者通过在螺栓引导部顶出滑板36上按压能够使螺栓引导部2从螺栓安装设备100松开。这在部件夹在螺栓引导部2中时是特别有利的。由此能够取下并清理部件。支架挂钩35插在螺栓安装设备100上。另外示出用于直流电机11的通气缝隙73。

如图10所示，螺栓引导部顶出滑板36设置为两件式。操作部件36a支承在壳体中并且驱动置于内部的具有凹口38的锁止件37。如果按压操作部件36a，锁止件37进入这样一个位置中，该位置允许向前方(图10中面对观察者)取出螺栓引导部2。这由此得以实现，即，这里未示出的在螺栓引导部2上的凸轮能够通过锁止件37中的凹口38向前滑动。如果没有按压操作部件36a，则锁止件37阻挡螺栓引导部2的凸轮。为了使锁止件37和操作部件36a复位使用弹簧。

活塞制动器27的支架62用作螺栓引导部2和活塞20的引导部。支架62也引导这里未示出的钉子探测滑板和螺栓引导部顶出滑板36。该零件被弹性地支承。为了在安装过程中能够简单地操作组件，支架62在侧面被两件式的夹子63包围，该夹子保护固定的零件。

图11示出了中间板7。中间板7用作为多个传感器电路板39的支座。传感器电路板39承载传感器，传感器生成与其他设备构件的位置相关的信号。电子控制装置12借助这些信号来控制螺栓安装设备100。例如借助霍尔传感器来监控承载永磁体的部件的位置。一些传感器电路板39例如通过插拔连接(如图11所示)或通过固定焊接的电缆而彼此连接。传感器电路板39插入、咬合或者也可以浇注到中间板7中。电缆40a使传感器与设备电子装置连接。用于直流电机11的减震的止挡部24同样固定在中间板7上。此外，中间板7具有密封件13、裂缝状的用于电机减震器23的容纳部41以及用于直流电机11的电导线75的张力释放的支座42。

图12中可以看出电机减震器23，其与直流电机11固定连接。电机减震器23连同直流电机11在轴向和径向上固定在裂缝状的容纳部41以及壳体1上的相应的配合轮廓中。借助夹持件42a使直流电机11的电导线75相对于支座42夹紧。在电导线75上有注射成型的塑料部件，该塑料部件能够插在中间板7中的配合支座42上。由此实现对于电导线75的张力释放。电导线75延伸穿过把手区域74并通到电子控制装置12。对此在把手中有电缆通道44，该电缆通道除了作为电缆容纳部之外也设置用于触发器6的支座的一部分。电机减震器23与密封件13一起用于使第一部分空间与第二部分空间防尘地隔离。

图13示出了设备在其初始状态下的触发机构。螺栓安装设备100包括耦合器25，该耦合器能够使活塞20相对于这里未示出的张力带将传递的力保持在其初始位置中。耦合器25能够通过锁扣51而保持封闭。当螺旋弹簧9张紧并且螺栓安装设备100受到挤压时，锁扣51能够通过触发板52向外移出。在此锁扣51围绕其旋转轴54转动并且由此释放耦合器25。活塞20随后朝钉子3a的方向(图13中向右)移动并且将钉子3a推入基础中。当使用者按压触发器6时，触发板52通过偏转杆53驱动。锁扣51有利地由非常硬的纤维增强的塑料材料制造。由此该锁扣能够轻松地、快速响应地并且同时足够硬地执行其功能。

图14示出了在螺旋弹簧9张紧情况下的触发机构。通过丝杠螺母21朝耦合器25的方向拉伸张力带并且使活塞20保持在耦合器25中，使得螺旋弹簧9张紧。在该张紧运动结束时，触发板52通过传递部件57移入这样一个位置中，在该位置才允许触发板与锁扣51形成接触并且打开锁扣。丝杠螺母21具有咬合的磁铁46，该磁铁用于确定丝杠螺母21的位置。

图15示出了在螺栓安装设备100挤压基础时的触发机构。通过螺栓安装设备的挤压使螺栓引导部2移入设备中。该移动通过挤压杆49传递到锁定杆55上。该锁定杆用于阻止以及释放锁扣51的运动。通过挤压运动释放锁扣51，但尚未操作锁扣。

图16示出了在触发的安装过程中的触发机构。触发板52已经朝外挤压锁扣51并且在此释放耦合器。活塞运动到这里不再能够看见的位置中。锁扣51同样具有咬合的磁铁46，该磁铁用于探测锁扣51的位置并进而探测耦合器25的切换位置。

图17示出了螺旋弹簧9和具有张力带16的能量传递机构、导向轮17、滚珠丝杠18、活塞20和耦合器25。耦合器25通过板56进行固定，该板支承在壳体中。在丝杠螺母21上固定有两个挂钩50。这两个挂钩与丝杠螺母21一起运动并且在板56中引导。挂钩50分别具有裂缝58，固定在活塞上的凸轮57在该裂缝中伸延。裂缝58及其在与丝杠螺母21相对的侧上的闭合的末端实现了，在安装之后将丝杠螺母21、活塞20拉回至其在耦合器25中的初始位置。活塞20上的凸轮57分别制造成为活塞的一部分。在未示出的实施例中，凸轮借助另一种方法制造成为单独的部件并且随后与活塞连接。

图18示出了穿过耦合器25的截面图。滚珠丝杠18支承在板56中。由于在张紧螺旋弹簧9的情况下在滚珠丝杠18上引起高的轴向力，因此滚珠丝杠18通过旋紧的螺母61在滚动轴承59上相对于板受到支撑。另一方面，在活塞20回到耦合器25中时朝相反的方向产生轴向力。该轴向力通过滑动轴承环60接收。耦合器轮毂62形状配合地与板56连接，例如通过斜滚压(vertaumelt)。在未示出的实施例中，耦合器轮毂与板材料接合地连接，例如铆焊或热压焊接。

图19示出了具有打开的壳体1的螺栓安装设备100的后面部分。传动装置19将直流电机11的旋转运动减速传递到滚珠丝杠18上。传动装置19由两级组成。例如传动齿轮19a由塑料材料制成。中间传动级的轴80一面安装在中间板7中，另一面支承在传动板64中。传动板64本身旋紧在中间板7上。这导致了非常紧凑的构造。传动板64还具有远端的接片64a，该接片夹在滚珠丝杠18的旋转轴后方。在撞击到设备的尾部时(图19中的左侧)，例如当螺栓安装设备100从很高的高度掉落时，接片64a保护滚珠丝杠18和第三传动级的传动齿轮19a。

当壳体1闭合时，密封件13和电机减震器23将其中具有传动装置19的第一部分空间相对于其中具有直流电机11的第二部分空间进行密封。密封件13成型为开放的环，其中该环通过电机减震器23闭合。密封件13优选由弹性材料构成，该弹性材料例如注射成型或泡沫成型在中间板7上，密封件优选由弹性体构成。

图20中示出了一种螺栓安装设备100，其具有两个灯210用来照亮用于待安装的固定部件的打入区域205。灯210设置在储藏室220的侧面，此处在安装过程中的加速度低于螺栓安装设备200的主体230上的加速度。

在图21中示出了一种螺栓安装设备300，其具有两个灯310用来照亮用于待安装的固定部件的打入区域305。灯310设置在储藏室320和把手350以及蓄电池360之间的连接桥340的侧面，此处在安装过程中的加速度同样低于在螺栓安装设备300的主体330上的加速度。

图22中示出了一种螺栓安装设备400，其具有两个灯410用来照亮用于待安装的固定部件的打入区域405。灯410设置在设备头部480与把手450以及蓄电池460之间的连接弓架470的侧面，此处在安装过程中的加速度同样低于螺栓安装设备400的主体430上的加速度。

在图23中示出了一种螺栓安装设备500，其具有两个灯510用来照亮用于待安装的固定部件的打入区域505。灯510设置在把手550的侧面以及在蓄电池560容纳部的区域内，此处在安装过程中的加速度同样低于在螺栓安装设备500的主体530上的加速度。在未示出的实施例中，螺栓安装设备仅具有一个灯或者具有两个以上的灯。在有些实施例中，灯不是设置在侧面，而是设置在螺栓安装设备正面的中间，例如在储藏室或蓄电池正面的中间。在另一些未示出的实施例中，螺栓安装设备具有手柄开关，其在握住螺栓安装设备时强制地在设备把手上进行操作。通过操作手柄开关来打开一个或多个灯，在放开螺栓安装设备时则自动地关闭这些灯。在一个变体中，螺栓安装设备具有激活开关，在操作该激活开关时打开灯以及可能还有其他的设备功能，例如电子控制装置。当再次操作该激活开关时，灯再次关闭。

在图24至26中示出了一种螺栓安装设备600，其具有壳体610。在壳体610上固定有带钩620。支架挂钩630根据需要能够插到带钩620上，从而螺栓安装设备能够选择性地悬挂在带子或支架上。优选带钩620由金属构成，支架挂钩630特别由纤维增强的塑料构成。

在图27和28中示出了插到带钩620上的支架挂钩630。支架挂钩630具有用于将支架挂钩630能够松开地固定在带钩620上的咬钩640。咬钩640在其侧具有用于将支架挂钩630从带钩620上松开并拆下的操作面650。

Claims (14)

1.一种用于将固定部件打入基础中的装置，所述装置包括：弹簧；用于将能量从所述弹簧传递到固定部件上的能量传递部件；用于将能量从能源传递到所述弹簧的能量传递机构；具有第一和第二壳体部件的壳体，其中所述第一壳体部件与所述第二壳体部件相连，从而在所述第一和第二壳体部件之间构成内部空间，在所述内部空间中设置所述弹簧；以及中间部件，通过所述中间部件使所述弹簧能够在能量储存在所述弹簧中的期间至少暂时地固定在所述第一壳体部件上；

其中，所述弹簧阻碍储存在弹簧中的能量的输出地支撑在所述第一壳体部件上并且支撑在所述中间部件上；或者

其中，所述弹簧阻碍储存在弹簧中的能量的输出地仅支撑在所述第一壳体部件上；或者

其中，所述弹簧阻碍储存在弹簧中的能量的输出地仅支撑在所述中间部件上。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中间部件将所述内部空间分隔成第一部分空间和第二部分空间。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述中间部件使所述第一和第二部分空间防尘地相互分隔。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述中间部件使所述第一和第二部分空间气密地相互分隔。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述中间部件具有密封部件，所述密封部件用于至少部分防尘地分隔第一和第二部分空间。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其中，所述第一部分空间相对于周围环境防尘地封闭并且所述第二部分空间能够与周围环境通气。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一部分空间相对于周围环境气密地封闭并且所述第二部分空间能够与周围环境通气。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其中，所述弹簧设置在所述第一部分空间中。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其中，所述能量传递机构具有驱动器，所述驱动器固定在所述中间部件上和/或设置在所述第二部分空间中。

10.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其中，所述能量传递机构具有传动装置，所述传动装置固定在所述中间部件上和/或设置在所述第一部分空间中。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述装置具有传感器，所述传感器固定在所述中间部件上。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述装置具有电导线，所述电导线固定在所述中间部件上。

13.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其中，所述能量传递机构包括用于将旋转运动转化成直线运动的运动转换器，所述运动转换器具有旋转输入装置和线形输出装置，所述运动转换器设置在所述第一部分空间中。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述运动转换器包括具有丝杠和设置在丝杠上的丝杠螺母的丝杠驱动器。