DE102011007764A1

DE102011007764A1 - Tacker, particularly hand-held tacker, has drive motor, centrifugal mass and setting piston, where centrifugal mass is displaced through drive motor in rotational movement

Info

Publication number: DE102011007764A1
Application number: DE201110007764
Authority: DE
Inventors: Ulrich Schiestl
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2012-10-25

Abstract

The tacker has a drive motor, a centrifugal mass (2) and a setting piston (1), where the centrifugal mass is displaced through the drive motor in a rotational movement. A releasable frictional connection is formed between the setting piston and the centrifugal mass. The frictional connection is produced by an intermediate roll (3), which is engaged on a centrifugal mass or on the setting piston.

Description

Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, insbesondere ein handgeführtes Eintreibgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tacker, in particular a hand-held tacker, according to the preamble of claim 1.

US 2009/0294505 A1 beschreibt ein Eintreibgerät zum Eintreiben eines Nagels in ein Werkstück, bei dem ein Elektromotor eine rotierende Schwungmasse antreibt, wobei durch die Schwungmasse über eine Reibkupplung ein Setzkolben zum Eintreiben des Nagels linear beschleunigt werden kann. US 2009/0294505 A1 describes a tacker for driving a nail into a workpiece in which an electric motor drives a rotating flywheel, wherein a set piston for driving the nail can be linearly accelerated by the flywheel via a friction clutch.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Eintreibgerät anzugeben, das eine gute Eintreibenergie aufweist.It is the object of the invention to provide a tacker that has a good driving energy.

Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Eintreibgerät erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst Durch das Vorsehen einer Zwischenrolle kann eine effektive Kraftübertragung von der Schwungmasse auf den Setzkolben geschaffen werden, so dass bei gegebenen baulichen Dimensionen ein hoher Energieübertrag ermöglicht ist.This object is achieved for an aforementioned Eintreibgerät according to the invention with the characterizing features of claim 1. By providing an intermediate role, an effective power transmission can be created by the flywheel on the setting piston, so that given structural dimensions, a high energy transfer is possible.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Kraftschluss von Zwischenrolle und Schwungmasse reibschlüssig ausgebildet, Besonders bevorzugt besteht dabei eine selbstverstärkend reibschlüssige Verbindung, so dass ein den Energieübertrag vermindernder Schlupf minimiert wird.In a preferred embodiment of the invention, the frictional connection of intermediate roller and flywheel is frictionally engaged, particularly preferably consists of a self-reinforcing frictional connection, so that a slip reducing energy transfer is minimized.

Allgemein vorteilhaft ist eine Drehachse der Zwischenrolle zur lösbaren Herstellung des Kraftschlusses verschiebbar aufgenommen, so dass durch die Verschiebung bzw. räumliche Verlagerung der relativ leichten Zwischenrolle ein einfacher Kupplungsvorgang ermöglicht wird. Besonders bevorzugt hat dabei die Schwungmasse eine ortsfeste Drehlagerung, was eine bauliche Vereinfachung und Verbesserung der Betätigungsmechanik ermöglicht Bei einer möglichen Detailgestaltung ist die Drehachse der Zwischenrolle um eine Schwenkachse verschwenkbar, die bevorzugt parallel zur Drehachse der Zwischenrolle angeordnet ist und deren Abstand zur Drehachse der Zwischenrolle bevorzugt größer ist als ein Durchmesser der Zwischenrolle. Dies ermöglicht eine einfache Verschwenkung in eine angekoppelte Position. In hierzu alternativer Detailgestaltung kann die Zwischenrolle aber auch auf andere Weise bewegt werden, zum Beispiel durch Bewegung der Drehachse entlang einer schienenartigen Führung.Generally advantageous, a rotational axis of the intermediate roller for releasably producing the adhesion is slidably received, so that a simple coupling process is made possible by the displacement or spatial displacement of the relatively light intermediate role. In a possible detailed design, the axis of rotation of the intermediate roller is pivotable about a pivot axis, which is preferably arranged parallel to the axis of rotation of the intermediate roller and their distance from the axis of rotation of the intermediate role preferred larger than a diameter of the intermediate roller. This allows easy pivoting in a docked position. In this alternative detail design, the intermediate role can also be moved in other ways, for example by movement of the axis of rotation along a rail-like guide.

Zur zweckmäßigen Realisierung einer Selbstverstärkung bei verschwenkbarer Anordnung der Zwischenrolle ist es vorgesehen, dass ein Winkel zwischen einer Verbindungslinie der Drehachsen von Zwischenrolle und Schwungmasse und einer Verbindungslinie zwischen Schwenkachse und Drehachse der Zwischenrolle nicht größer ist als ein Öffnungswinkel eines Gleitreibungskegels zwischen der Schwungsmasse und der Zwischenrolle.For the purpose of realizing a self-amplification with a pivotable arrangement of the intermediate roller, it is provided that an angle between a line connecting the axes of rotation of the intermediate roller and flywheel and a connecting line between the pivot axis and rotation axis of the intermediate roller is not greater than an opening angle of a sliding friction cone between the flywheel and the intermediate roller.

Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist die Zwischenrolle über einen Seilzug mit dem Setzkolben verkoppelt, wodurch ein schlupffreier, kraftschlüssiger und verlustarmer Antrieb des Setzkolbens gegeben ist Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Zwischenrolle formschlüssig, bevorzugt über eine Verzahnung, mit dem Setzkolben verbunden. Zum Beispiel kann an dem Setzkolben eine Linearverzahnung bzw. Zahnstange angeordnet sein, die mit der Zwischenrolle lösbar verkämmt.In one possible embodiment of the invention, the intermediate roller is coupled via a cable to the setting piston, whereby a slip-free, non-positive and low-loss drive of the setting piston is given. In an alternative embodiment, the intermediate roller is positively connected, preferably via a toothing, with the setting piston. For example, can be arranged on the setting piston, a linear toothing or rack, which is detachably interlocked with the intermediate roller.

Bei einer werteren alternativen Ausführungsform ist die Zwischenrolle reibschlüssig mit dem Setzkolben verbunden. Auch hierbei kann es sich um eine bevorzugt selbstverstärkende Verbindung handeln, die durch Auswahl geeigneter Winkel der Kraftwirkungen erzielt wird.In a werteren alternative embodiment, the intermediate roller is frictionally connected to the setting piston. Again, it may be a preferred self-reinforcing compound, which is achieved by selecting suitable angles of the force effects.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung weist das Eintreibgerät Unterbrechungsmittel auf, welche den Kraftschluss zwischen dem Setzkolben und der Schwungmasse am Ende einer Setzbewegung des Setzkolbens unterbrechen. Besonders bevorzugt unterbrechen die Unterbrechungsmittel den Kraftschluss zwischen der Zwischenrolle und der Schwungmasse. Das Unterbrechen des Kraftschlusses geschieht besonders bevorzugt in Abhängigkeit eines zurückgelegten Weges des Setzkolbens.In a preferred embodiment, the tacker has interruption means which interrupt the adhesion between the setting piston and the flywheel at the end of a setting movement of the setting piston. Particularly preferably, the interruption means interrupt the frictional connection between the intermediate roller and the flywheel. The interruption of the frictional connection is particularly preferably in response to a distance covered by the setting piston.

Bevorzugt weist der Setzkolben ein Mitnahmeelement, wie beispielsweise einen Anschlag, auf, welcher am Ende der Setzbewegung des Setzkolbens auf ein mit der Zwischenrolle fest verbundenes Gegenelement, wie beispielsweise einen Gegenanschlag, trifft, wodurch die Zwischenrolle von der Schwungmasse abgehoben wird, so dass der Reibschluss zwischen der Schwungmasse und der Zwischenrolle aufgehoben wird. Besonders bevorzugt ist das Gegenelement an dem Schwenkarm der Zwischenrolle angeordnet, mit dem die Zwischenrolle um die Schwenkachse geschwenkt wird.Preferably, the setting piston on a driving element, such as a stop, on which at the end of the setting movement of the setting piston on a fixedly connected to the intermediate role counter element, such as a counter-stop, whereby the intermediate role is lifted from the flywheel, so that the frictional engagement between the flywheel and the intermediate role is lifted. Particularly preferably, the counter-element is arranged on the pivot arm of the intermediate roller, with which the intermediate roller is pivoted about the pivot axis.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Einteibgerät Rückstellmittel zum Zurückstellen des Setzkolbens in seine Ausgangsstellung. Besonders bevorzugt umfassen die Rückstellmittel eine oder mehrere Gummiseile, Stahlfedern, Überdruckfedern und/oder Vakuumfedern, welche einerseits an dem Setzkolben und andererseits beispielsweise an einem Gehäuse des Eintreibgeräts angebracht sind und eine Rückstellkraft auf den Setzkolben ausüben. Besonders bevorzugt sind die Rückstellmittel geeignet, einen unmittelbaren Reibschluss zwischen dem Setzkolben und der Schwungmasse herzustellen. Aufgrund der damit verbundenen Umgehung der Zwischenrolle wird dadurch der Setzkolben von der Schwungmasse in entgegen gesetzter Richtung beschleunigt.In a preferred embodiment, the Einteibgerät comprises return means for returning the setting piston in its starting position. Particularly preferably, the return means comprise one or more rubber cables, steel springs, overpressure springs and / or vacuum springs, which are attached on the one hand to the setting piston and on the other hand, for example, to a housing of the tacking device and exert a restoring force on the setting piston. Particularly preferably, the return means are adapted to produce a direct frictional engagement between the setting piston and the flywheel. Due to the associated circumvention of the Intermediate role is accelerated by the setting piston of the flywheel in the opposite direction.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.Further features and advantages of the invention will become apparent from the embodiment and from the dependent claims. Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described and explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine schematische teilweise Ansicht eines erfindungsgemäßen Eintreibgerätes. 1 shows a schematic partial view of a tacker according to the invention.

Das erfindungsgemäße Eintreibgerät umfasst ein Gehäuse mit einer Griffschale und einem daran angeordneten Betätigungsglied für eine Bedienperson (nicht dargestellt). Ein Nagelmagazin ist an einem werkstückseitigen Ende angeordnet, wobei Nägel aus dem Nagelmagazin mittels eines Setzkolbens 1 durch einen Austritt in ein Werkstück eintreibbar sind. In 1 ist nur das Grundschema der erfindungsgemäßen Antriebsmechanik des Eintreibgerätes dargestellt.The tacker according to the invention comprises a housing with a handle shell and an actuator disposed thereon for an operator (not shown). A nail magazine is arranged at a workpiece-side end, wherein nails from the nail magazine by means of a setting piston 1 can be driven by an exit into a workpiece. In 1 only the basic scheme of the drive mechanism of the tacker according to the invention is shown.

Dabei wird eine Schwungmasse 2 in Form eines Schwungrads von einem Elektromotor in Drehbewegung versetzt. Eine Drehachse 2a der Schwungmasse ist ortsfest und unbeweglich gelagert.This is a flywheel 2 in the form of a flywheel of an electric motor in rotational movement. A rotation axis 2a the flywheel is stationary and immovable.

Der Setzkolben 1 ist linear verschiebbar gelagert, wobei er in der Darstellung nach 1 von rechts nach links beschleunigt wird, um einen Nagel einzutreiben. Senkrecht zu seiner linearen Eintreibbewegung ist der Setzkolben nicht bewegbar bzw. durch seine Lager abgestützt.The setting piston 1 is mounted linearly displaceable, wherein it in the illustration after 1 is accelerated from right to left to collect a nail. Perpendicular to its linear driving movement of the setting piston is not movable or supported by its bearings.

Zur kraftschlüssigen Verkoppelung des Setzkolbens 1 mit der Schwungmasse 2 ist eine Zwischenrolle 3 vorgesehen, die parallel zu der Schwungmasse 2 um eine Drehachse 3a dreht. Die Drehachse 3a ist über eine Gabel 4 um eine Schwenkachse 4a verschwenkbar gelagert, wodurch der Umfang der Zwischenrolle 3 lösbar in reibschlüssigen Kontakt mit dem Umfang des Schwungrads 2 treten kann. Die Schwenkachse 4a ist parallel zur Drehachse 3a in einem Abstand zur Drehachse 3a angeordnet, der größer ist als der Durchmesser der Zwischenrolle.For frictional coupling of the setting piston 1 with the flywheel 2 is an interim role 3 provided, which is parallel to the flywheel 2 around a rotation axis 3a rotates. The rotation axis 3a is over a fork 4 around a pivot axis 4a pivoted, reducing the scope of the intermediate role 3 releasably in frictional contact with the circumference of the flywheel 2 can occur. The pivot axis 4a is parallel to the axis of rotation 3a at a distance to the axis of rotation 3a arranged larger than the diameter of the intermediate roller.

Im Zustand des Reibschlusses (siehe 1) spannt die Verbindungslinie zwischen der Schwenkachse 4a und der Drehachse 3a der Zwischenrolle einen Winkel α mit einer Verbindungslinie zwischen der Drehachse 3a der Zwischenrolle 3 und der Drehachse 2a der Schwungmasse 2 auf. Letztere Verbindunglinie ist konstruktionsbedingt kolinear mit einer Normalen auf den Umfang des Schwungsrads 2 an der Berührstelle von Schwungrad 2 und Zwischenrolle 3.In the state of frictional engagement (see 1 ) clamps the connecting line between the pivot axis 4a and the axis of rotation 3a the intermediate role an angle α with a connecting line between the axis of rotation 3a the intermediate role 3 and the axis of rotation 2a the flywheel 2 on. The latter connection line is structurally co-linear with a normal to the circumference of the flywheel 2 at the contact point of flywheel 2 and intermediate role 3 ,

Der Winkel α ist kleiner als ein Öffnungswinkel μ eines Gleitreibungskegels zwischen der Schwungmasse und der Zwischenrolle 3. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Winkel α gleich groß wie der Öffnungswinkel μ. Zur Definition des Winkels μ sind die Normalkraft F_N und die dazu senkrechte Reibkraft FR eingezeichnet, wobei μ der Winkel zwischen dem Vektor F_N und dem Summenvektor F_N + F_R ist. Die Schwungmasse 2 und die Zwischenrolle 3 berühren sich dabei idealisiert an einer gemeinsamen Berührlinie, in der Realität an einer gemeinsamen Berührfläche, welche parallel zu den Drehachsen 2a, 3a angeordnet ist. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Berührlinie beziehungsweise Berührlinie gegenüber den Drehachsen 2a, 3a geneigt. Beispielsweise sind die Außenflächen der Schwungmasse und der Zwischenrolle kegelstumpfförmig ausgebildet. In diesem Fall ist μ der Winkel zwischen den Projektionen des Vektors F_N und des Summenvektors F_N + F_R in eine zu den Drehachsen der Schwungmasse und der Zwischenrolle senkrechte Ebene, welche in 1 der Zeichenebene entspricht Die auf diese Weise selbstverstärkend reibschlüssig angetriebene Zwischenrolle 3 übertragt die Antriebsenergie über einen Seilzug 5 auf den Setzkolben 1. Hierzu ist ein Seil einerseits auf die Zwischenrolle 3 gewickelt und andererseits an einen festen Punkt am hinteren Endbereich des Setzkolbens 1 angebunden. Ein Drehen der Zwischenrolle in die Antriebsrichtung (entgegen dem Uhrzeiger in 1) wickelt das Seil auf und treibt den Setzkolben 1 in Setzrichtung an.The angle α is smaller than an opening angle μ of a sliding friction cone between the flywheel and the intermediate roller 3 , In an embodiment not shown, the angle α is equal to the opening angle μ. To define the angle μ, the normal force F _N and the friction force FR perpendicular thereto are plotted, where μ is the angle between the vector F _N and the sum vector F _N + F _R. The flywheel 2 and the intermediate role 3 Ideally, they touch each other at a common contact line, in reality at a common contact surface which is parallel to the axes of rotation 2a . 3a is arranged. In embodiments not shown, the touch line or contact line with respect to the axes of rotation 2a . 3a inclined. For example, the outer surfaces of the flywheel and the intermediate roller are frusto-conical. In this case, μ is the angle between the projections of the vector F _N and the sum vector F _N + F _R in a plane perpendicular to the axes of rotation of the flywheel and the intermediate roll, which in 1 the drawing plane corresponds to the self-reinforcing frictionally driven intermediate role 3 transmits the drive energy via a cable 5 on the setting piston 1 , For this purpose, a rope is on the one hand on the intermediate role 3 wound and on the other hand to a fixed point at the rear end portion of the setting piston 1 tethered. Turning the intermediate roller in the drive direction (counterclockwise in 1 ) unwinds the rope and drives the setting piston 1 in setting direction.

Es versteht sich, dass das Seil 5 nicht auf den Außenumfang der Zwischenrolle gewickelt sein muss, sondern eine Spulenbahn bei einem beliebigen und für den Antrieb optimierten Radius vorgesehen sein kann.It is understood that the rope 5 does not have to be wound on the outer circumference of the intermediate role, but a coil path can be provided at any and optimized for the drive radius.

Alternativ kann auch eine formschlüssige Verkämmung (z. B. bei Ausbildung eines Bereichs des Setzkolbens als Zahnstange) oder eine reibschlüssige Anlage der Zwischenrolle am Setzkolben vorliegen. Im letzteren Fall kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Drehachse der Zwischenrolle in der Zeichnungsebene linear verschiebbar aufgenommen ist und so zwischen Schwungrad 2 und Setzkolben kraftschlüssig einrückbar ist. Bezüglich der Anordnung nach 1 wären dann zweckmäßig die Drehrichtung der Schwungmasse 2 und auch die Setzrichtung des Setzkolbens 1 umgekehrt.Alternatively, there can also be a positive interlocking (for example when a region of the setting piston is designed as a toothed rack) or a frictional engagement of the intermediate roller on the setting piston. In the latter case, for example, be provided that the axis of rotation of the intermediate role is taken linearly displaceable in the plane of the drawing and so between flywheel 2 and setting piston is frictionally engageable. Regarding the arrangement according to 1 would then be appropriate the direction of rotation of the flywheel 2 and also the setting direction of the setting piston 1 vice versa.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2009/0294505 A1 [0002]

Claims

A tacker comprising a drive motor, a flywheel ( 2 ), and a setting piston ( 1 ), whereby the flywheel ( 2 ) is displaceable in a rotational movement via the drive motor and a releasable adhesion between the setting piston ( 1 ) and the flywheel ( 2 ), characterized in that the frictional connection via at least one intermediate roller ( 3 ) is produced, which at least on the flywheel ( 2 ) or on the setting piston ( 1 ) attacks.

A tacker according to one of the preceding claims, characterized in that the frictional connection of intermediate roller ( 3 ) and flywheel ( 2 ) is frictionally engaged, in particular self-reinforcing frictionally engaged.

A tacker according to claim 1 or 2, characterized in that a rotation axis ( 3a ) of the intermediate roll ( 3 ) is slidably received for releasably producing the frictional connection, wherein in particular the flywheel ( 2 ) a fixed pivot bearing ( 2a ) having.

A tacker according to claim 3, characterized in that the axis of rotation ( 3a ) of the intermediate roll ( 3 ) about a pivot axis ( 4a ) is pivotable, in particular parallel to the axis of rotation ( 3a ) of the intermediate roll ( 3 ) is arranged and their distance from the axis of rotation ( 3a ) of the intermediate roll ( 3 ) is in particular greater than a diameter of the intermediate roller ( 3 ).

A tacker according to claim 4, characterized in that an angle (α) between a connecting line of the axes of rotation of intermediate roller ( 3a ) and flywheel ( 2a ) and a connecting line between pivot axis ( 4a ) and rotation axis ( 3a ) of the intermediate roller is not greater than an opening angle (μ) of a sliding friction cone between the flywheel ( 2 ) and the intermediate role ( 3 ).

A tacker according to any one of the preceding claims, characterized in that the intermediate roller ( 3 ) via a cable ( 5 ) with the setting piston ( 1 ) is coupled.

A tacker according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the intermediate roller ( 3 ) positively, in particular via a toothing, with the setting piston ( 1 ) connected is

A tacker according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the intermediate roller ( 3 ) frictionally engaged with the setting piston ( 1 ) connected is

A tacker according to any one of the preceding claims, characterized in that the tacker has interruption means, which the adhesion between the setting piston ( 1 ) and the flywheel ( 2 ), in particular between the intermediate roll ( 3 ) and the flywheel ( 2 ), at the end of a setting movement of the setting piston ( 1 ) interrupt in particular as a function of a distance covered by the setting piston.

A tacker according to any one of the preceding claims, characterized in that the Einteibgerät return means for returning the setting piston ( 1 ) into its initial position.