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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisch betriebenes Eintreibgerät der im
Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art. Bei derartigen Eintreibgeräten werden
Befestigungselemente über eine
Eintreibbewegung eines Eintreibstössels in einen Untergrund eingetrieben.
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Bei
diesen elektrisch betriebenen Eintreibgeräten wird der Eintreibstössel über wenigstens
ein Schwungrad beschleunigt, welches über einen Elektromotor antreibbar
ist. Die Eintreibenergie liegt bei den Eintreibgeräten, die
ihre Energie aus einem Akku beziehen, bei bis zu ca. 35 bis 40 J.
Bei dem in den Eintreibgeräten
verwirklichten Schwungradprinzip muss die im Schwungrad gespeicherte
Energie über eine
Kupplung auf den Eintreibstössel
gekuppelt werden. Diese Kupplung muss sehr schnell schalten und muss
sehr hohe Leistungen in sehr kurzer Zeit übertragen. Weiterhin muss die
Kupplung am Ende des Eintreibvorgangs wieder sehr schnell abschalten.
Die Rückführung des
Treibkolbens nach dem Ende des Eintreibvorgangs erfolgt z. B. über ein
Federelement oder ein elastisches Band.
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Aus
der
US 4 721 170 ist
ein elektrisches Eintreibgerät
bekannt bei dem der Eintreibstössel zwischen
einem Schwungrad, welches von einem Elektromotor angetrieben wird,
und einer Spannrolle hindurchgeführt
ist. Zur Rückstellung
des Eintreibstössels
nach einem Eintreibvorgang in seine Ausgangsstellung ist ein elastisches
Band vorgesehen, welches einerseits am Einteibstössel angreift und andererseits
am Gehäuse
gehalten ist.
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Die
Rückführung des
Eintreibstössels über ein
elastisches Band ist jedoch nur bei Entreibgeräten mit geringer Setzenergie
sinnvoll. Bei Eintreibgeräten
mit höheren
Eintreibenergien des Eintreibstössels
grösser
ca. 35 J ist die Lebensdauer des elastischen Bandes stark reduziert.
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Aus
der
US 4 129 240 ist
ein weiteres elektrisches Eintreibgerät bekannt, bei dem ein Eintreibstössel über ein
Schwungrad, welches von einem Elektromotor angetrieben wird, antreibbar
ist. Eine Rückstelleinrichtung
für den
Eintreibstössel
umfasst ein an einem Stützarm
gehaltenes Rückstellrad.
Dieses Rückstellrad
ist zwischen einer aktiven Stellung, in der es von einer Welle des
Schwungrades angetrieben ist und am Eintreibstössel angreift, und einer inaktiven
Stellung in der es vom Eintreibstössel abgehoben und nicht über die
Welle des Schwungrades angetrieben ist, umschaltbar.
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Von
Nachteil hierbei ist, dass die Mechanik zur Umschaltung des Rückstellrades
konstruktiv sehr aufwändig
und langsam ist.
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Aus
der
US 4 129 240 ist
es ferner bekannt, den Eintreibstössel über eine Rückstellfeder, die einerseits
am Gehäuse
und adererseits am Eintreibstössel
angreift, zurückzustellen.
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Von
Nachteil dabei ist, dass die mechanische Rückstellfeder bei Eintreibgeräten mit
Setzenergien grösser
ca. 35 J nicht die benötigte
Lebensdauer erreicht. Ferner führt
die Masse der Feder zu starken Energieverlusten.
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Aus
der WO 02/051593 A1 ist es bei einem elektrisch betriebenen Eintreibgerät ferner
bekannt eine Vakuumfeder für
die Stösselrückführung einzusetzen.
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Von
Nachteil dabei ist es jedoch, dass mit der Vakuumfeder bezogen auf
die Baugrösse
nur sehr kleine Rückstellkräfte realisierbar
sind, da der Unterdruck immer nur maximal 1 bar beträgt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Eintreibgerät der vorgenannten
Art zu entwickeln, das auch bei höheren Eintreibenergien grösser 35
J eine sichere und schnelle Rückstellung
des Eintreibstössels
ermöglicht
und eine ausreichende Lebensdauer besitzt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäss
durch die in Anspruch 1 genannten Massnahmen gelöst. Demnach ist die Rückstelleinrichtung
als Überdruckgasfeder
ausgebildet. Diese hat den Vorteil, dass sie bei gleichem Bauvolumen
wie eine Vakuumfeder deutlich grössere
Rückstellkräfte aufbringen
kann als eine Vakuumfeder. Ferner weist die Überdruckgasfeder gegenüber einer
mechanischen Feder den Vorteil auf, dass an ihr kein Energieverlust
auftritt, da sie masselos ist. Weiterhin ist sie konstruktiv einfach
und leicht herstellbar.
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In
einer günstigen
Ausbildung weist die Überdruckgasfeder
einen in einem Zylinder versetzbar geführten Kolben auf, der ein in
dem Zylinder befindliches Gas einschliesst. Durch das Kolben-Zylinderprinzip
wird eine gute Dichtigkeit der Überdruckgasfeder
gewährleistet.
Dabei können
zwischen dem Kolben und dem Zylinder noch Dicht- oder Kolbenringe
zur Erhöhung
der Dichtigkeit angeordnet sein.
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Vorteilhaft
ist der Zylinder an dem Eintreibstössel angeordnet, während der
Kolben dem Zylinder gegenüberliegend
gehäusefest
angeordnet ist. Hierdurch kann auch eine bestehende Gerätereihe durch
nur leichte Modifikationen mit der erfindungsgemässen Rückstelleinrichtung versehen
werden. Es wird kaum oder kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Es
versteht sich, dass die Anordnung von Kolben und Zylinder auch genau
umgekehrt sein kann. So kann der Kolben am Eintreibstössel angeordnet
sein, während
der Zylinder gehäusefest
dem Kolben gegenüberliegend
angeordnet ist.
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Von
Vorteil ist es ferner, wenn die Überdruckgasfeder über den
Einteibstössel
spannbar ist. So kann die Überdruckgasfeder
automatisch bei einem Eintreibvorgang über den sich in Eintreibrichtung
bewegenden Eintreibstössel
gespannt werden. Eine zusätzliche
Spanneinrichtung ist dann nicht notwendig.
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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.
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Es
zeigen:
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1 ein
erfindungsgemässes
Eintreibgerät im
Längsschnitt
in einer betätigten
Stellung,
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2 das
Eintreibgerät
aus 1 mit dem Eintreibstössel in seiner Ausgangsstellung.
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Das
in den 1 und 2 dargestellte Eintreibgerät 10 weist
ein Gehäuse 11 und
eine darin angeordnete, insgesamt mit 30 bezeichnete Antriebsanordnung
für einen
Eintreibstössel 13 auf,
der in einer Führung 12 versetzbar
geführt
ist. Die Führung 12 umfasst
dabei eine Führungsrolle 17,
ein als Andruckrolle ausgebildetes Andruckmittel 16 und
einen Führungskanal 18.
An dem in Eintreibrichtung 27 liegenden Ende der Führung 12 ist
seitlich von dieser abragend ein Befestigungselementemagazin 61 angeordnet
in dem Befestigungselemente bevorratet sind.
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Das
Eintreibgerät 10 weist
ferner noch einen Handgriff 20 auf, an dem ein Auslöseschalter 19 zum Auslösen eines
Eintreibvorganges mit dem Eintreibgerät 10 angeordnet ist.
In dem Handgriff 20 ist eine insgesamt mit 21 bezeichnete
Stromversorgung angeordnet, über
die das Eintreibgerät 10 mit
elektrischer Energie versorgt wird. Vorliegend beinhaltet die Stromversorgung 21 wenigstens
einen Akkumulator. Die Stromversorgung 21 ist über elektrische Versorgungsleitungen 24 sowohl
mit einer Steuereinheit 23 als auch mit dem Auslöseschalter 19 verbunden.
Die Steuereinheit 23 ist dabei ferner noch über eine
Schalterleitung 57 mit dem Auslöseschalter 19 verbunden.
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An
einer Mündung 62 des
Eintreibgerätes 10 ist
ein weiteres Schaltmittel 29 angeordnet, das über eine
Leitung 28 elektrisch mit der Steuereinheit 23 verbunden
ist. Das Schaltmittel 29 sendet ein elektrisches Signal
an die Steuereinheit 23, sobald das Eintreibgerät 10 an
einen Untergrund U angedrückt
wird, wie aus 1 ersichtlich ist, und stellt
so sicher, dass das Eintreibgerät 10 nur
ausgelöst
werden kann, wenn es ordnungsgemäss
an einen Untergrund U angedrückt
worden ist.
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Die
Antriebsanordnung 30 beinhaltet zunächst einen elektrisch betriebenen
Motor 31 mit einer Motorwelle 37. Die Motorwelle 37 überträgt eine Rotationsbewegung
des Motors 31 über
ein z. B. als Riemen ausgebildetes Transmissionsmittel 33 auf eine
Lagerachse 34 eines Antriebsschwungrades 32 und
versetzt das Antriebsschwungrad 32 damit in eine Rotationsbewegung
in Richtung des Pfeils 36. Der Motor 31 wird dabei über eine
elektrische Motorleitung 25 direkt von der Steuereinheit 23 versorgt und
geschaltet. Der Motor 31 kann z. B. bereits dann von der
Steuereinheit 23 in Betrieb gesetzt werden, wenn das Eintreibgerät 10 an
einen Untergrund U angedrückt
wird und ein entsprechendes Signal vom Schaltmittel 29 über die
Leitung 28 an die Steuereinheit 23 geleitet wird.
Zwischen dem Antriebsschwungrad 32 und dem Eintreibstössel 13 ist
ferner noch eine als Reibkupplung ausgebildete Antriebskupplung 35 wirksam.
Diese beinhaltet einen, gegenüber
einem vorderen Eintreibabschnitt 14 höheren Kupplungsabschnitt 15 des
Eintreibstössels 13,
der über
das Andruckmittel 16 mit dem Antriebsschwungrad 32 in
Reibschluss gebracht werden kann. Das Andruckmittel 16 ist
dazu drehbar an einem Lagerarm 120 gelagert, der über ein
Stellmittel 119, welches z. B. als Servomotor, Schrittmotor
oder Solenoid ausgebildet ist, angehoben oder abgesenkt werden kann.
Das Stellmittel 119 ist dabei über eine Steuerleitung 121 mit
der Steuereinheit 23 verbunden. Während einer Bewegung des Eintreibstössels 13 kann
sich das Andruckmittel 16 in Richtung des Pfeils 26 drehen
und auf dem Eintreibstössel 13 abrollen
um diesen nicht zu bremsen.
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An
dem Eintreibgerät 10 ist
ferner noch eine als Überdruckgasfeder 70 ausgebildete
Rückstelleinrichtung
für den
Eintreibstössel 13 angeordnet.
Diese Überdruckgasfeder 70 umfasst
einen Zylinder 72 der in dem Kupplungsabschnitt 15 des
Eintreibstössels 13 angeordnet
ist und einen in dem Zylinder 72 versetzbar geführten stösselartigen
Kolben 71, der innen am Gehäuse 11 angelenkt ist.
Der Kolben 71 schliesst dabei ein in dem Zylinder 72 befindliches Gas 73 mediendicht
ein.
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Wird
das Eintreibgerät 10 an
einen Untergrund U angedrückt,
wie aus 1 ersichtlich ist, dann wird zunächst über das
Schaltmittel 29 und die Steuereinheit 23 der Motor 31 der Antriebsanordnung 30 eingeschaltet
und über
diesen das Antriebsschwungrad 32 in Rotation in Drehrichtung
des Pfeils 36 (siehe 2) versetzt.
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Wird
danach der Auslöseschalter 19 von
einem Bediener betätigt,
dann wird von der Steuereinheit 23 über die Steuerleitung 121 das
Stellmittel 119 aktiviert. Das Andruckmittel 16 am
Lagerarm 120 wird dann vom Stellmittel 119 in
Richtung auf den Eintreibstössel 13 hin
bewegt. Der Eintreibstössel 13 wird
dadurch mit seinem Kupplungsabschnitt 15 auf das Antriebsschwungrad 32 hin
bewegt, wodurch die Antriebskupplung 35 einkuppelt und
der Eintreibstössel 13 über das
Antriebsschwungrad 32 in Eintreibrichtung 27 beschleunigt
wird. Während
der Eintreibbewegung des Eintreibstössels 13 wird der
Kolben 72 in den Zylinder 72 hineinbewegt, wobei
das darin befindliche Gas 73 stark komprimiert und die Überdruckgasfeder 70 somit
gespannt wird.
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In
der Endstellung 122 des Eintreibstössels 13 übermittelt
die Steuereinheit 23 ein Signal über die Steuerleitung 121 an
das Stellmittel 119 und veranlasst dieses, das Andruckmittel 16,
vom Eintreibstössel 13 abzuheben,
um die Antriebskupplung 35 zu deaktivieren (vgl. 2).
Ferner wird der Eintreibstössel 13 dann über die
gespannte Überdruckgasfeder 70 in
Richtung des Pfeils 74 wieder in seine Ausgangsstellung
zurückbewegt.
Diese Rückstellbewegung
kann sehr schnell erfolgen, da der Gasdruck der gespannten Überdruckgasfeder 70 ca.
3 bis 20 bar beträgt.
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Der
Eintreibstössel 13 befindet
sich nun wieder in seiner aus 1 ersichtlichen
Ausgangsstellung 22, in der ein neuer Eintreibvorgang mit
dem Eintreibgerät 10 möglich ist.