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Die
Erfindung geht aus von einem Setzgerät für Befestigungsmittel, wie beispielsweise
Nägel oder Bolzen.
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Zum
Setzen von Befestigungsmitteln wie Nägel, Bolzen oder dergleichen
ist es bekannt, Geräte zu
verwenden, in denen ein Stößel ruckartig
vorwärtsgetrieben
wird, der an dem Nagel angreift und diesen in den Untergrund eintreibt.
Damit der Stößel einen
für das
Eintreiben des Nagels ausreichenden Impuls übertragen kann, muss er einerseits
auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt werden und andererseits
mit einer großen
Masse versehen oder verbunden sein. Um die hohe Geschwindigkeit
zu erreichen, sind die unterschiedlichsten Antriebsarten bekannt,
beispielsweise explosionsbetriebene Geräte, in denen eine Treibladung
gezündet
wird.
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Ebenfalls
bekannt sind Geräte,
bei denen eine rotierende Schwungmasse mit dem Stößel über eine
Kupplung verbunden ist.
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Bei
allen Arten von Antrieben stellt sich das Problem, dass der Stößel wieder
in seine Ausgangsposition zurück
bewegt werden muss, um dann einen nächsten Befestigungsvorgang
starten zu können. Diese
Rückwärtsbewegung
kann mithilfe von Federn oder bei explosionsbetriebenen Geräten auch
durch Umlenken eines Teils der Antriebsgase verwirklicht werden,
bei halbautomatischen Geräten
auch manuell von Hand.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Setzgerät für Befestigungsmittel
zu schaffen, das mit geringem Aufwand und hoher Zuverlässigkeit
einen ununterbrochenen Betrieb ermöglicht.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung ein Setzgerät
für Befestigungsmittel
mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der
Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Der
Antrieb für
den Schlagkörper
enthält zwei
Walzen, Rollen oder dergleichen, von denen mindestens eine als Schwungrad
ausgebildet ist. Diese sind nebeneinander mit parallelen Drehachsen angeordnet
und bilden zwischen sich einen Durchgang. Wenn der Schlagkörper aus
einer Ausgangsposition in Setzrichtung zwischen die beiden Schwungräder bewegt
wird, greifen beide Schwungräder
an jeweils einer Außenseite
des Schlagkörpers an
und beschleunigen ihn dann, wenn sie rotieren, in die Setzrichtung.
Die Schwungräder
sind dazu da, den Schlagkörper
zu beschleunigen und ihm dadurch eine vorgegebene Geschwindigkeit
zu geben. Aufgrund der dadurch erzeugten Endgeschwindigkeit und
der Masse des Schlagkörpers
steht ein Impuls bereit, mit dessen Hilfe das Befestigungsmittel
eingetrieben wird.
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Um
nach Durchführen
des Befestigungsvorgangs den Schlagkörper wieder in seine Ausgangsposition
zurückzuführen, wird
der Schlagkörper
um seine Längsachse
so verdreht, dass er in einer zweiten Winkelposition angeordnet
ist, in der seine Querabmessung kleiner ist als der Abstand zwischen
den beiden Rädern.
Auf diese Weise kann er mithilfe des Rückführmittels sehr einfach auf
dem gleichen Weg durch den Durchgang zurückgeführt werden, auf dem er zuvor
vorwärts
bewegt wurde. Es ist also nicht erforderlich, die mit großer Masse
versehenen Räder
in entgegengesetzte Richtung auseinander zu bewegen. Das Verdrehen
des Schlagkörpers
um seine Längsachse
bedeutet einen wesentlich geringeren Aufwand.
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Ist
der Schlagkörper
vollständig
zurückgezogen,
wird er wieder in die erste Winkelposition bewegt, in der er dann
wieder in Kontakt mit den beiden Schwungrädern gebracht werden kann (Ausgangsposition).
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Aufgrund
der sehr einfachen Ausgestaltung des Geräts kann erfindungsgemäß in Weiterbildung vorgesehen
sein, dass das Rückführmittel
eine Zugfeder oder ein einfaches Gummiband aufweist.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass die Zugfeder mit einem Ende an dem hinteren
Ende des Schlagkörpers
und dem anderen Ende am Gehäuse
befestigt ist. Um die Baugröße eines
Gehäuses
nicht unnötig
groß werden
zu lassen, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung
vorgesehen sein, dass die Zugfeder innerhalb des Gehäuses des
Setzgeräts
umgelenkt ist. Hierzu kann eine Umlenkrolle oder auch ein Umlenkstift
vorgesehen sein.
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Da
der Schlagkörper
eine geradlinige Bewegung ausführen
soll, ist er vorzugsweise selbst geradlinig ausgebildet. Um sicherzustellen,
dass die beiden Räder
keine zusätzlichen
aufzufangenden Kräfte
erzeugen, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung
vorgesehen sein, dass die den Rädern
zugeordneten Außenflächen des
Schlagkörpers
eben ausgebildet sind und parallel zueinander verlaufen.
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Da
der Schlagkörper
einen relativ großen Bewegungsweg
aufweist, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung
vorgesehen sein, dass das Setzgerät eine Führung aufweist, um den Schlagkörper mindestens
in dem Bereich zu führen,
in dem die Räder an
ihm angreifen. Sinnvoll ist es, wenn die Führung so beschaffen ist, dass
sie den Schlagkörper
während
seiner gesamten Bewegung führt.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eines der
beiden Räder
frei laufend gelagert ist, während
das andere rotierend antreibbar ist. Zum Antreiben kann beispielsweise
ein Elektromotor dienen. Sobald der Schlagkörper zwischen die beiden Räder eingreift
und beide Räder
an den Außenflächen mit
einer ausreichenden Querkraft anliegen, wird eine Kraft auf den
Schlagkörper übertragen,
der sich dann in Setzrichtung in Bewegung setzt.
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Besonders
sinnvoll ist es, wenn beide Räder gegenläufig rotierend
antreibbar ausgebildet sind, d. h. als Schwungräder. Die Synchronisierung kann
dabei mechanisch oder auch elektrisch erfolgen. Dies kann mit einem
Riemenantrieb oder einem Reibradantrieb geschehen.
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Um
den Schlagkörper
nach dem Verlassen der Führung
beziehungsweise vor Beginn der Rückwärtsbewegung
zu verdrehen, kann die Verdreheinrichtung in Weiterbildung der Erfindung
mindestens eine Blende aufweisen, durch die hindurch der Schlagkörper axial
bewegt wird. Diese Blende weist eine Öffnung mit einer Innenkontur
auf, die der Außenkontur
des Schlagkörpers
entspricht. Zu Beginn der Rückwärtsbewegung
muss in diesem Fall der Schlagkörper
noch in dieser Blende angeordnet sein. Durch Verdrehen der Blende
wird auch der Schlagkörper
von der ersten Winkelposition in die zweite Winkelposition gedreht.
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Zum
Verdrehen der Blende kann vorgesehen sein, dass diese eine Verzahnung
aufweist, in die ein Antriebsmotor, beispielsweise ein Elektromotor,
direkt oder über
ein Gewinde eingreift. Die Verzahnung hat den Vorteil, dass eine
exakte Positionierung der Endposition ohne zusätzliche Maßnahmen gegeben ist.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen
sein, dass die Blende immer in eine einzige Richtung gedreht wird,
um den Schlagkörper
zwischen den beiden möglichen
Positionen wechseln zu lassen.
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Es
ist aber ebenfalls möglich,
dass die Blende hin und hergehend verdreht wird, wobei natürlich auch
Kombinationen dieser Möglichkeiten
im Rahmen der Erfindung liegen.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass diese Blende an dem in Setzrichtung hinteren
Ende der Führung
angeordnet ist, wobei die Führung
dann auch die Lagerung für
die Blende bilden kann.
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Da
der Schlagkörper
während
eines vollständigen
Setzvorgangs zweimal verdreht werden muss, kann erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass zwei Blenden vorhanden sind, die in Setzrichtung hintereinander
angeordnet sind und einen Abstand aufweisen. Dann kann die eine
Blende für
die eine Drehung und die andere Blende für die andere Drehung verwendet
werden.
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Bei
der Verwendung zweier Blenden kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass an
jedem Ende der Führung
jeweils eine der beiden Blenden angeordnet und dann vorzugsweise
auch an der Führung
gelagert ist.
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Eine
der Möglichkeiten,
wie der Schlagkörper
aussehen kann, besteht darin, dass er einen rechteckigen Querschnitt
aufweist, bei dem das Seitenverhältnis
nicht allzu sehr von dem Wert 1 abweicht. Bei der für die Rückwärtsbewegung
vorgesehenen zweiten Winkelposition weisen die parallel zur Drehachse
verlaufenden Außenseiten
des Schlagkörpers
jeweils nur einen geringfügigen
Abstand zu ihrem benachbarten Rad auf. Je näher an der Form eines Quadrats
der Querschnitt ist, desto größer kann
bei gleichem Raumbedarf die Masse des Schlagkörpers sein.
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Eine
weitere Möglichkeit,
wie der Schlagkörper
aufgebaut sein kann, besteht darin, dass er einen sechseckigen Querschnitt
aufweist, der sich nur geringfügig
von dem Querschnitt eines regelmäßigen Sechsecks
unterscheidet. Zwei gegenüberliegende Außenflächen weisen
einen Abstand auf, der kleiner ist und zwei gegenüberliegende
Außenflächen weisen
einen Abstand auf, der größer ist
als bei einem regelmäßigen Sechseck.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens
eines der Räder
senkrecht zur Setzrichtung zur Vergrößerung des gegenseitigen Abstand
verschieblich geführt
ist. Auf diese Weise kann dafür
gesorgt werden, dass die Räder mit
großer
Kraft an dem Schlagkörper
angreifen. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Rad in Richtung
des anderen Rades elastisch vorbelastet ist, insbesondere mittels
einer Druckfeder.
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Erfindungsgemäß kann in
Weiterbildung vorgesehen sein, dass in der ersten Winkelposition
die Höhe
des Durchgangs zwischen den Rädern
kleiner als der Abstand zwischen den in Eingriff mit den Rädern kommenden
Außenflächen des
Schlagkörpers ist,
wobei die Höhe
um einen Faktor 0,9, vorzugsweise 0,95 und weiter bevorzugt mindestens
0,98 kleiner ist.
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Es
kann ebenfalls vorgesehen sein, dass in der zweiten Winkelposition
die Höhe
des Durchgangs zwischen den Rädern
größer als
die Höhe
des Schlagkörpers
im Durchgang in der gleichen Richtung ist, so dass der Schlagkörper nicht
in Eingriff mit den Rädern
ist.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung,
deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung
gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 schematisch
einen Schnitt durch ein Setzgerät
mit einem Antrieb;
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2 den
Antrieb mit Führung
und Schlagkörper;
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3 schematisch
einen Schnitt durch den Antrieb und die Führung zu Beginn der Bewegung;
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4 den
Schnitt durch die Anordnung während
der Bewegung;
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5 den
Schnitt durch die Anordnung am Ende der Vorwärtsbewegung;
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6 eine
Stirnansicht des Endes der Führung
in einer ersten Winkelposition;
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7 die
Ansicht der 6 in einer um 90° verdrehten
zweiten Winkelposition;
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8 vereinfacht
das Zusammenwirken von Schlagkörper
und Schwungrädern;
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9 die
Darstellung der 8 bei um 60° verdrehtem Schlagkörper;
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10 eine
vereinfachte Darstellung eines weiteren Schlagkörpers.
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1 zeigt
stark vereinfacht ein Setzgerät nach
der Erfindung, das ein Gehäuse 1 aufweist.
Das Gehäuse 1 weist
ein vorderes Ende 2 auf, in dem eine Halterung 3 für einen
zu setzenden Bolzen angeordnet ist. Das Gehäuse enthält einen Griff 4,
an dem ein Benutzer angreifen kann. Am Übergang zwischen dem Gehäuse 1 und
dem Griff 4 ist eine Auslö setaste 5 angeordnet,
mit deren Hilfe der Benutzer einen Setzvorgang auslösen und
damit durchführen kann.
Aus der Vorderseite 2 des Gehäuses 1 ragt ein Stutzen 6 heraus,
der mithilfe des Geräts
etwas gegen einen Untergrund, an dem eine Befestigung erfolgen soll,
angedrückt
wird, um dadurch eine Auslösesperre
zu überwinden.
Am Fuß des
Griffs 4 ist eine Aufnahme 7 für einen Akku, eine Batterie
oder einen Netzadapter angebracht.
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Im
Inneren des Gehäuses 1 ist
ein Antrieb 8 für
einen Schlagkörper 9 untergebracht.
Der Schlagkörper 9,
auf den der Antrieb 8 einwirkt, ist in dem Gehäuse in seiner
eigenen Längsrichtung
bewegbar und weist an seinem vorderen Ende einen Stößel 10 auf,
mit dessen Ende 11 er auf den Kopf eines Nagels treffen
soll, der in der Halterung 3 untergebracht ist.
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Der
Schlagkörper 9,
dessen hinteres Ende in 1 noch sichtbar ist, ist in
einer Führung 12 gelagert
und geführt,
die seinen Weg bestimmt. Die Führung 12 führt zwischen
zwei angedeuteten Schwungrädern 13 hindurch.
Die Schwungräder 13 sind
mit Hilfe von parallelen, senkrecht zur Zeichnungsebene der 1 verlaufenden
Achsen gelagert und werden von einem Elektromotor gegenläufig angetrieben,
in Richtung der Pfeile 14. Ihr Abstand voneinander ist so
auf den Schlagkörper 9 abgestimmt,
dass dieser, wenn er in der ersten Winkelposition zwischen den beiden
Schwungrädern 13 angeordnet
ist, von den Oberflächen
beider Schwungräder 13 berührt wird. Dadurch
sind die Schwungräder 13 in
der Lage, ihre Drehbewegung in eine Linearbewegung des Schlagkörpers 9 umzusetzen.
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2 zeigt
in größerem Maßstab die
Führung 12,
die beiden Schwungräder 13 und
das hintere Ende des Schlagkörpers 9.
Die Führung 12 ist
als Rohr ausgebildet, und an beiden Enden des Rohrs ist jeweils
eine Blende 15 an dem Rohr gelagert. In der Mitte der Längserstreckung
weist die Führung 12 oben
und unten Öffnungen
auf, durch die hindurch die Mantelflächen 16 der beiden
Schwungräder 13 die
Möglichkeit
haben, die Außenflächen des
im Querschnitt rechteckigen Schlagkörpers 9 zu berühren.
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Ein
Schnitt durch die Anordnung der 2 ist in 3 dargestellt.
Der Schlagkörper 9 ist
in der Ausgangsposition angeordnet, wo sein vorderes Ende 17 noch
einen Abstand von der engsten Stelle zwischen den Mantelflächen 16 der
beiden Schwungräder 13 hat.
Aus dem vorderen Ende 17 des Schlagkörpers 9 ragt der Stößel 10 heraus.
Die Winkelposition des Schlagkörpers 9 im
Hinblick auf seine Längsachse
wird durch die beiden Blenden 15 bestimmt, wobei in der
Ausgangsposition, die die 3 darstellt,
der Schlagkörper 9 in
Eingriff mit der linken Blende 15 ist, während er
am rechten Ende der Führung 12 mit
der rechten Blende 15 in Eingriff steht.
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Um
einen Setzvorgang zu starten, wird, beispielsweise ausgelöst durch
das Drücken
der Taste 5 in 1, der Schlagkörper 9 etwas
nach vorne bewegt, bis die beiden dann in Richtung der Pfeile 14 rotierenden
Schwungräder 13 an
den einander gegenüberliegenden
Außenflächen 18 des
Schlagkörpers 9 angreifen.
Diese Anfangsbewegung des Schlagkörpers 9 kann durch
Freigabe einer Druckfeder erfolgen, die mit einem Ende am Gehäuse und mit
dem anderen am Schlagkörper 9 angreift,
oder dadurch, dass der Verschiebeweg der Taste 5 über eine
Umlenkung an den Schlagkörper 9 weitergegeben
wird. Der Abstand der beiden in 3 zu sehenden
Außenflächen 18 des
Schlagkörpers 9 ist
etwas größer als
der Abstand zwischen den Mantelflächen 16 der beiden
Schwungräder 13.
Diese greifen daher mit großer
Kraft an den Außenflächen 18 des
Schlagkörpers 9 an.
Dadurch beschleunigen sie den Schlagkörper 9 in Setzrichtung,
wodurch er durch die Führung 12 hindurch
und durch die vordere Blende 15 hindurch bewegt wird. Am
Ende des Einwirkens der Schwungräder 13 hat
der Schlagkörper 9 seine maximale
Geschwindigkeit und daher seinen größten Impuls. Dann trifft er
auf den zu setzenden Nagel auf. Diese Position, wo der Schlagkörper 9 die
Schwungräder 13 verlassen
hat, ist in 5 dargestellt. Es ist zu sehen,
dass der Schlagkörper 9 hier
noch in der Führung 12 angeordnet
ist. Er ist in dieser Position auch in der Blende 15 angeordnet,
die seine Winkelposition im Hinblick auf seine eigene Längsachse
definiert.
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6 zeigt
in einem gegenüber
den 2 bis 5 vergrößertem Maßstab die Stirnansicht einer
Blende 15 mit einer darin angeordneten Durchgangsöffnung 19.
Die Kontur dieser Öffnung 19 entspricht
der Außenkontur
des Schlagkörpers 9.
Der Querschnitt des Schlagkörpers 9 entspricht
also einem Rechteck mit abgeschrägten
Kanten, wobei die lange Seite des Rechtecks, in 6 von
oben nach unten, größer ist
als die kurze Seite des Rechtecks, in 6 von links
nach rechts verlaufen. Die lange Seite des Rechtecks ist die Seite,
die in den 2 bis 5 von oben
nach unten verläuft,
also zwischen den beiden Schwungrädern 13, wodurch die
Räder 13 in
Eingriff mit dem Schlagkörper 9 sind.
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Wird
nun die Blende 15 um 90° verdreht,
so verläuft
die lange Seite des Rechtecks des Querschnitts des Schlagkörpers 9 quer,
siehe 7. Dies bedeutet, dass beide Schwungräder 13 dann
die Außenseiten 18 des
Schlagkörpers 9 nicht
mehr berühren
können.
Die Verdrehung des Schlagkörpers 9 um seine
eigene Längsachse
ist wegen des geringen Flächenträgheitsmoments
mit geringem Aufwand durchzuführen.
Aus der Position der 5 kann daher der Schlagkörper 9 wieder
zurückgeschoben
beziehungsweise zurückgezogen
werden. Hierzu kann ein Gummiband 21 dienen, das beispielsweise
am hinteren Ende des Schlagkörpers 9 befestigt
und innerhalb des Gehäuses
um eine Umlenkrolle 20 herumgeführt ist. Dieses Gummiband 21 ist
in 1 angedeutet. Mithilfe der in Setzrichtung vorderen
Blende 15 wird der Schlagkörper 9 aus der zweiten
Winkelposition in die ersten Winkelposition gedreht, wodurch er
wieder seine Ausgangsposition erreicht.
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Zum
Verdrehen der Blende 15 weist diese an ihrer Außenseite
einen angedeuteten Zahnkranz 23 auf, siehe 6 und 7.
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Was
unter Bezugnahme auf die 6 und 7 für ein Rechteck
mit abgefasten Kanten beschrieben wurde, ist auch für andere
Querschnittsformen möglich,
was in 8 und 9 angedeutet wird. Hier weist
der Querschnitt 24 des Schlagkörpers die Form eines Sechsecks
auf, das sich nur geringfügig
von einem regelmäßigen Sechseck
unterscheidet. Zwei einander gegenüberliegende parallele Außenflächen 25 weisen
einen Abstand auf, der geringfügig
größer ist
als der kürzeste
Abstand der Mantelflächen 16 der
beiden Schwungräder 13,
deren Drehachse 26 in 8 angedeutet
ist. In dieser ersten Winkelposition steht der Schlagkörper 9 mit den
Schwungrädern 13 in
Eingriff. Verdreht man am Ende des Bewegungswegs den Schlagkörper 9 um
in diesem Fall 60°,
so liegen den Mantelflächen 16 der beiden
Schwungräder 13 zwei
parallele ebene Außenflächen 27 gegenüber, deren
Abstand kleiner ist als der kürzeste
Abstand der Mantelflächen 16 der beiden
Schwungräder 13.
In dieser zweiten Winkelposition kann der Schlagkörper 9 durch
die Räder 13 zurück bewegt
werden, ohne mit diesen in Eingriff zu kommen.
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In
einer weiteren Variante, die in 10 dargestellt
ist, weist ein Schlagmassenkörper 9 einen achteckigen
Querschnitt auf und wird am Ende der jeweiligen Linearbewegung immer
in der gleichen Drehrichtung um die Setzrichtung gedreht. Vorliegend
wird der Schlagkörper 9 mithilfe
der Flächen
L1 in Setzrichtung beschleunigt, dann gedreht und zurück gezogen.
Die Flächen 12 liegen
den Rädern 13 gegenüber, denen
gegenüber
sie einen geringen Abstand aufweisen. Nach vollständiger Zurückbewegung
wird der Schlagkörper 9 wieder
verdreht, so dass dann die nächsten
Flächen
von den Rädern 13 ergriffen
werden können.
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Ein
Setzgerät
zum schlagartigen Setzen von Nägeln,
Bolzen oder dergleichen weist einen Schlagkörper mit einer Schlagmasse
auf, der über einen Stößel an dem
Kopf des zu setzenden Befestigungsmittels angreift und dieses in
den Untergrund eintreibt. Zum Antreiben des Schlagkörpers ist
ein Antrieb vorgesehen, der aus zwei einen Durchgang zwischen sich
bildenden Schwungrädern
besteht, die gegenläufig
um zwei parallele Drehachsen rotieren. Der zwischen diese Schwungräder eingeschobene Schlagkörper ist
in Querrichtung etwas größer als
der Abstand der Schwungräder
voneinander, so dass diese mit großer Kraft an der Oberfläche des
Schlagkörpers
angreifen und ihn in Richtung auf das zu setzenden Befestigungsmittel
beschleunigen. Nach dem Verlassen der Schwungräder schlägt der Stößel auf das Befestigungsmittel.
Um den Schlagkörper zwischen
den beiden Schwungrädern
hindurch wieder zurückkehren
zu lassen, ohne diese voneinander zu entfernen, wird der Schlagkörper um
seine Längsachse
gedreht, bis in eine Position, in der seine Quererstreckung kleiner
ist als der Abstand zwischen den beiden Schwungrädern. Dadurch lässt er sich
mit geringem Aufwand durch ein Gummiband in seine Ausgangsposition
zurück
ziehen, wo er wieder in die ursprüngliche Winkelposition zurückgedreht
wird. Befestigungsmittel sind Nägel,
Bolzen oder dergleichen.
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Unter
einem Schwungrad ist ein sich drehendes Rad zur Kraftübertragung
zu verstehen, das durch einen Motor angetrieben auf Touren gebracht wird
und dann entweder mit dem Motor verbunden bleibt oder frei läuft.