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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eintreiben eines verformbaren Einschlagmittel aus einem Vorlagebehälter gemäß den Merkmalen von Anspruch 1. Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet von handbetätigbaren Werkzeugen und handbetätigbaren Vorrichtungen zum Eintreiben eines verformbaren und lose magazinierbaren Einschlagmittel aus einem Vorlagebehälter bzw. einem Magazin. Die Erfindung befasst sich insbesondere mit einem handbetätigbaren Setzwerkzeug zum Eintreiben eines verformbaren und lose magazinierbaren Einschlagmittel in einen Schraubenkopf.
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Bei der Montage von zum Beispiel großen Solaranlagen oder PV-Freilandmontageanlagen für PV-Module werden eine Vielzahl von Schrauben verbaut, die mit Diebstahlsicherungen zum Schutz gegen Diebstahl der PV-Module zu sichern sind. Teilweise werden mehrere Tausend Schrauben verbaut, die ohne Diebstahlsicherung mittels eines Werkzeugs einfach zu lösen sind und daher keine zuverlässige Diebstahlsicherung gegeben ist.
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Im Stand der Technik sind Verfahren bekannt, wie die Schrauben unlösbar nach der Montage verändert werden, indem zum Beispiel die Gewinde der Schrauben festgelegt werden. Wünschenswert ist aber eine wiederlösbare, jedoch diebstahlsichere Befestigung d. h. Schraubverbindung bereitszustellen.
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Hierzu werden im Stand der Technik Verschlußmittel bereitgestellt, die in die Schraubenköpfe eingesetzt werden, so dass ein Werkzeugeingriff nicht mehr ohne weiteres möglich ist. Die Verschlußmittel müssen aufwendig montiert werden, was zwar einem Diebstahlschutz entgegenkommt, aber die Montage teuer gestaltet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher Diebstahlsicherungen, insbesondere in kleinserienähnlicher Ausführung kostengünstig und effizient an Schraubenköpfen insbesondere Schraubenköpfen mit einem innenliegenden Werkzeugeingriff wie z. B. einem Innenimbus anbringen zu können.
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Aus einem technisch benachbarten Gebiet sind Vorrichtungen zum Eintreiben eines Befestigungsmittels bekannt. Zum Eintreiben eines Befestigungsmittels wird eine entsprechend dem Anwendungsfall vorgebbare Eintreibleistung benötigt. Beispielsweise wird für einen Nagler für kurze Zeit eine große Schlagkraft benötigt. Bei den bekannten Vorrichtungen wird hierzu nahe dem Einlassventil eines Arbeitszylinders ein verhältnismäßig großvolumiger Druckspeicher angeordnet und die Leistung mittels Druckluft erzeugt. Die Eintreibleistung ist konstruktiv und damit während des Betriebs der Vorrichtung unveränderlich beispielsweise durch die Wirkfläche und den Hub eines Arbeitszylinders oder die Größe des Druckspeichers vorgegeben.
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Die
US 4,821,941 zeigt eine Eintreibvorrichtung bei der die Eintreibleistung durch Variieren der Querschnittsfläche zwischen der Druckluft-Anschlußleitung und dem Arbeitszylinder mittels eines koaxial zum Arbeitszylinder einstellbaren Anschlages für den Hub eines Einlaßventils eingestellt werden kann. Die
DE 2709065 C2 zeigt beispielsweise ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät, bei dem die Eintreibleistungen durch Verändern der Querschnittsfläche von Abströmkanälen einstellbar ist.
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Allerdings sind die zuvor genannten Geräte nicht geeignet, um verformbaren Einschlagmittel vorzugsweise verformbare Kugeln in einen Schraubenkopf einzutreiben. Zunächst besteht bei teil- oder vollautomatischen Setzgeräten das Problem, dass die benötigte Energiebereitstellung wie elektrische Energie oder Druckluft nicht immer und überall zur Verfügung steht. Ferner arbeiten die bekannten Setzgeräte häufig nur mit Magazinstreifen in die mehrere der benötigten Setzmittel nebeneinander oder hintereinander eingesetzt sind. Das Wechseln der Magazine ist zeitaufwendig und führt auch oftmals zu Problemen bei der Erstausgabe eines neuen Setzmittels.
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Da die Anlagen an teilweise unzugänglichen Orten betrieben werden, steht in der Regel keine Energie wie Druckluft zur Verfügung. Auch elektrisch betriebene Geräte scheiden aus. Darüber hinaus besteht ein besonderes Problem darin, dass die Montage von Diebstahlsicherungen möglichst effizient und schnell erfolgen muß und ein Auswechseln und ein Mitführen von Magazinstreifen störend ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es aber energieunabhängig Diebstahlsicherungen, insbesondere in kleinserienähnlicher Ausführung kostengünstig und effizient an Schraubenköpfen insbesondere Schraubenköpfen mit einem innenliegenden Werkzeugeingriff anbringen zu können. Diese Aufgabe soll daher unter der weiteren Prämisse einer Montage unter Ausschluß von zur Verfügung stehender insbesondere gespeicherter Energie wie Druckluft oder elektrischer Energie oder anderer vergleichbarer Energieformen erfolgen.
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Ein weiteres bekanntes Problem das zu überwinden ist und bei Naglern und Setzgeräten bekannt ist, liegt in deren Anwendungssicherheit. Viele der Geräte arbeiten mit einem beschleunigten Setzmittel oder Geschoss und diese arbeiten folglich wie Schußanlagen, womit eine erhebliche Verletzungsgefahr verbunden ist.
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Der Erfindung liegt daher das weitere Problem zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der zuverlässig, einfach und sicher, das heißt ohne wesentliche Verletzungsgefahr ortsunabhängig eine große Anazhl von Einschlagmitteln verarbeitet werden können.
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Das Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Eintreiben eines verformbaren und magazinierbaren Einschlagmittel vorzugsweise eines kugelförmigen verformbaren Einschlagmittel vorgeschlagen mit einem Gehäuse, einen im Gehäuse manuell betätigbaren und axial in Schlagrichtung S gelagerten Schlagbolzen sowie einem Schlagbolzenkanal in dem der Schlagbolzen hin- und herbewegbar angeordnet ist, sowie ein Zuführkanal zum Zuführen eines Einschlagmittels in eine Vormontagestellung in einen Vorlageraum des Schlagbolzenkanals, wobei im Bereich des Vorlageraumes wenigstens ein vorzugsweise zwei hin- und herbewegbare Federelemente seitlich in den Schlagbolzenkanal hineinragend angeordnet sind.
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Grundidee der Erfindung ist es einen Vorlageraume bzw. eine Vorlagekammer in einem Schlagbolzenkanal vorzusehen an dem ein Zuführkanal für Einschlagelemente angeordnet ist und der Vorlageraum von einem federnd gelagerten Schlagbolzenkopf und mindestens einem weiteren Federelement begrenzt wird. So ist sicherzustellen, dass einerseits der Schlagbolzenkanal von einem Zuführkanal mit einzelnen Einschlagmittel gespeist wird, wobei jedoch die Anordnung des federgelagerten Schlagbolzens so gewählt ist, dass dieser in der Vormontagestellung mit seinem Schlagbolzenkopf eine Begrenzung und Haltevorrichtung für ein Einschlagmittel gegen die Federmittel darstellt. Anders ausgedrückt, kann die Vorlagekammer auf diese Weise genau ein Einschlagmittel aufnehmen, das zwischen dem Schlagbolzenkopf und den Federelementen eingespannt wird und so in einer Vormontagestellung festgehalten wird.
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Vorzugsweise werden zwei verstellbare Federelemente seitlich am Schlagbolzenkanal angeordnet, um eine symmetrische Ausrichtung zu erhalten. Da auf diese Weise sichergestellt werden kann, dass bei Betätigen des Schlagbolzens das Einschlagmittel mittig in axialer Richtung geführt wird.
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Mit Vorteil weisen die verstellbaren Federelemente an ihren in den Schlagbolzenkanal hineinragenden Stirnseiten Federköpfe auf, so dass diese aus dem Schlagbolzenkanal wegfedern können, sobald der Schlagbolzen betätigt wird, um ein Einschlagmittel durch den Schlagbolzenkanal zu betätigen.
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Während der Betätigung des Schlagbolzens besteht zwischen dem Schlagbolzenkopf und dem Einschlagmittel ein Kontakt, da der Schlagbolzen bis zum Auftreffen des Einschlagmittel in einen Schraubenkopf diesen führt und im oder am Schraubenkopf bei Aufbringen der notwendigen Energie deformiert. Dadurch wird der Werkzeugeingriff im Schraubenkopf von dem deformierten Einschlagmittel zumindestens teilweise form- und/oder kraftschlüssig ausgefüllt. Damit ist eine Diebstahlsicherung gegeben, da ein Lösen ohne größeren Aufwand nicht möglich ist.
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Die Federköpfe werden als zumindest teilweise aus dem Schlagbolzenkanal herausfederbare Federköpfe ausgebildet. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass das Einschlagmittel aus seiner Vormontagestellung in eine Endmontagestellung übergeführt werden kann indem die Federköpfe wegbetätigt werden können, um den benötigten Raum im Schlagbolzenkanal freizugeben.
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Mit Vorteil ist der Zuführkanal zum Vorlageraum hin, bei Betätigung des Schlagbolzens von der Vormontagestellung hin zur Einschlagstellung am Schraubenkopf von dem Schlagbolzen verschlossen, so dass das Nachrutschen eines im Zuführkanal befindlichen Einschlagmittels verhindert wird. Auf diese Weise übernimmt der Schlagbolzen noch eine Verschlussfunktion für die Zuführung.
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Bevorzugt ist der Zuführkanal zum Vorlageraum bei Stellung des Schlagbolzens in seiner Vormontagestellung offen, so dass das Nachrücken eines im Zuführkanal befindlichen Einschlagmittels ohne weiteren Eingriff ermöglicht ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist oberhalb des Zuführkanals ein Magazin bzw. ein verschließbarer Vorratsbehälter mit einem Zuführtrichter zum Befüllen mit Einschlagmittel vorgesehen, so dass eine kontinuierliche Arbeit mit dem Setzwerkzeug möglich ist.
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Weiter bevorzugt weist die Vorrichtung an ihrem Gehäuse und zwar stirnseitig an einem Schlagkopfkanalausgang einen Werkzeugkopf auf, der mit einer Schraubenkopfaufnahme ausgestattet ist, vorzugsweise mit einer konisch ausgebildeten Werkzeugaufnahme. Der Schlagbolzen ist bevorzugt an einer Feder, besonders bevorzugt an einer Druckfeder im Gehäuse gelagert und ist von einer Vormontagestellung in eine Einschlagstellung manuell überführbar. Nach Erreichen der Einschlagstellung kann dieser mittels der Feder in seine Vormontagestellung zurückgeführt werden, wobei automatisch bei Erreichen der Vormontagestellung wieder ein neues Einschlagmittel aus dem dann vorzugsweise vollständig offenen Zuführkanal in den Vorlageraum gelangen kann.
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Mit Vorzug wird der Vorlageraum an einer Seite von einem an der Stirnseite des Schlagbolzens angeordneten Schlagbolzenkopf begrenzt und wird der Vorlageraum ferner seitlich an Anlagepunkten der Federköpfe von den Federelementen weiter begrenzt, so dass eine Mehrpunktauflage für die Einschlagmittel zwischen den Anlagepunkten und dem Schlagbolzenkopf erhalten wird. Die Position der Anlagepunkte der Federköpfen der Federelemente wird mit Vorteil etwas oberhalb der Mittelachse des Schlagbolzenkanals angeordnet, so dass ein Einschlagmittel im Vorlageraum des Schlagbolzenkanals durch die etwas höher Position der Federelemente eine Haltekraft nach unten auf den Boden des Schlagbolzenkanals erfährt, derart dass das Einschlagmittel zwischen den Federköpfen und dem Schlagbolzenkopf in einer Vormontagestellung festgehalten wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt bevorzugt über einen Vorlageraum, der so im Schlagbolzenkanal ausgebildet ist, dass lediglich ein einzelnes Einschlagmittel aus dem Zuführkanal in eine Vormontagestellung im Vorlageraum gelangen kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Federelemente als federnde Druckstücke vorzugsweise als ein Aussengewinde aufweisende federnde Druckstücke ausgebildet. Hierzu eignen sich beispielsweise herkömmliche Druckstücke, wie Sie im Handel von der Firma „norelem” angeboten werden.
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Der Schlagbolzen ist an einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Betätigungsende bevorzugt mit einem Schlagkopf ausgebildet, um den Schlagkopf manuell von Hand betätigen zu können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht;
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2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht mit einem Teilschnitt in einer Vormontagestellung;
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3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 2 in einer Schnittansicht entlang der Achse K-K in einer Vormontagestellung;
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4 zeigt einen Teilausschnitt M der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 2;
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5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ansicht von oben;
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6 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 5 in einer Schnittansicht entlang der Achse A-A in einer Vormontagestellung;
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7 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ansicht von oben in einer Zwischenstellung während eines Betätigungsvorganges;
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8 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 7 in einer Schnittansicht entlang der Achse B-B;
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9 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer oben in einer Zwischenstellung während eines Betätigungsvorganges;
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10 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 9 in einer Schnittansicht entlang der Achse J-J;
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11 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ansicht von oben am Ende eines Betätigungsvorganges in der Einschlagstellung;
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12 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 11 in einer Schnittansicht entlang der Achse C-C;
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13 zeigt einen Teilausschnitt 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 12;
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14 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Schnittansicht in einer Vormontagestellung mit einem Einschlagmittel;
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15 zeigt einen Teilausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 14 in einer Seitenansicht;
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16 zeigt einen Teilausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 14 in einer vergrößerten Ansicht;
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In 1 wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer Seitenansicht gezeigt. Die Vorrichtung 1 stellt ein Setzgerät 1 dar. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Werkzeugkopf 12 auf. Der Werkzeugkopf 12 verfügt an seinem stirnseitigen Ende über eine Schraubenkopfaufnahme 13. Diese ist mit Vorteil innen konisch ausgeführt, um den Schraubenkopf 31 einer Schraube 30 exakt aufnehmen zu können, da zur optimalen Energieübertragung ein Kraftverlauf parallel bzw. in der Schraubenachsenlinie erfolgen sollte. Am Gehäuse 2 ist ein Magazin bzw. Vorratsbehälter 4 für Einschlagmittel 7 vorgesehen. Dieses ist mit einem Deckel 50 verschließbar. Die Vorrichtung 1 ist handbetätigbar und verfügt über einen Schlagkopf 15 am Betätigungsende 14 des Schlagbolzens 8.
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Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht mit einem Teilschnitt in einer Vormontagestellung. Im Teilschnitt ist erkennbar, wie der Vorratsbehälter 4 mittels eines Einführtrichters 5 über einen Zuführkanal 6 mit einem Schlagbolzenkanal 3 verbunden ist. Die Einschlagelemente 7 können über den Zuführkanal 6 in den Schlagbolzenkanal 3 gelangen.
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Die 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 2 in einer Schnittansicht entlang der Achse K-K in einer Vormontagestellung. Bei der Vormontagestellung ist der im Gehäuse 2 hin- und herbewegbare Schlagbolzen 8 vollständig ausgefahren und befindet sich in einer Ausgangsstellung. Der Schlagbolzen 8 wird an einer Feder 9 federn gelagert, die den Schlagbolzen 8 nach rechts in seine Vormontagestellung drückt. Die 4, 14, 15 und 16 zeigen diverse Details der Vorrichtung 1. Zwischen den Federelementen 11, dem Schlagbolzenkopf 10 im Schlagbolzenkanal 3 wird ein Vorlageraum 20 für ein Einschlagmittel 7 gebildet. Die Federelemente 11 weisen stirnseitig Federköpfe 22 auf, die den Vorlageraum 20 begrenzen und in den Schlagbolzenkanal 3 hineinragen. In 16 ist erkennbar, dass die Federköpfe 22 an Druckfedern 23 gelagert werden und so aus dem Schlagbolzenkanal 3 ausgefedert werden können, wenn der Schlagbolzen 8 in Richtung des Schlagbolzenkanalausgangs 40 betätigt wird. Ferner ist in 16 ersichtlich, dass die Federelemente 11 mittels Werkzeugen an ihren Werkzeugeingriffen 24 in den Schlagbolzenkanal 3 hineinschraubbar befestigt sind. Somit sind verstellbare Federelemente 11 bereitgestellt, um die Lage der Einschlagelemente 7 exakt im Vorlageraum 20 einstellen zu können. Die Federelemente 11 weisen an ihren Federköpfen 22 Anlagepunkte 26 für ein Einschlagelement 7 auf, so dass dieses zwischen den Anlagepunkten 26 und dem Schlagbolzenkopf 10 federnd gehalten ist. In 5 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ansicht von oben gezeigt. Die 6 zeigt die Vorrichtung gemäß 5 in einer Schnittansicht entlang der Achse A-A in einer Vormontagestellung ähnlich der 2. In der Vormontagestellung ist hier ein Einschlagelement 7 zwischen den Anlagepunkten 26 und dem Schlagbolzenkopf 10 federnd gehalten. Der Schlagbolzen 8 ist maximal ausgefahren und ist an seinem Betätigungsende 14 mit einem Schlagkopf 15 versehen. Die 7 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ansicht von oben in einer Zwischenstellung während eines Betätigungsvorganges und die 8 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 7 in einer Schnittansicht entlang der Achse B-B. Es ist ersichtlich, dass in der Zwischenstellung während eines Betätigungsvorganges der Schlagbolzen 8 nach links betätigt wurde und ein Einschlagelement 7 vom Schlagbolzen 8 an dessen Schlagbolzenkopf 10 im Schlagbolzenkanal 3 betätigt ist, in Richtung des Schlagbolzenkanalausgang 40. Der Schlagbolzen 8 verschließt nun die Zuführung 6.
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9 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht in einer wie in 8 dargestellten Zwischenstellung während eines Betätigungsvorganges. Ferner ist in 10 die Vorrichtung gemäß 9 in einer Schnittansicht entlang der Achse J-J dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die beiden Federelemente 11 von dem Schlagbolzen 8 seitlich aus dem Schlagbolzenkanal 3 herausbetätigt wurden.
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In 11 wird die Vorrichtung in einer Ansicht von oben am Ende eines Betätigungsvorganges in der Einschlagstellung gezeigt. Hier ist der Bolzen soweit ausgefahren, dass das Einschlagelement 7 in den Werkzeugeingriff 32 des Schraubenkopfes 31 der Schraube 30 eingeschlagen ist und dort je nach Betätigungsenergie deformiert wurde. Das Einschlagelement 7 verschließt dann wie in 13 ersichtlich den Schraubenkopf 31 und dient als Diebstahlsicherung. Die 12 zeigt die Vorrichtung 1 gemäß 11 in einer Schnittansicht entlang der Achse C-C und die 13 zeigt den Teilausschnitt I der Vorrichtung 1 gemäß 12, wie gerade beschrieben. Der Schlagbolzen 8 verschließt in dieser Stellung weiterhin die Zuführung 6.
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Die 14 zeigt die Vorrichtung 1 in einer vergrößerten Schnittansicht in einer Vormontagestellung mit einem Einschlagmittel 7. Die 15 zeigt einen Teilausschnitt der Vorrichtung 1 gemäß 14 bei der ersichtlich ist, dass die Position der Federelemente 11 bzw. die Position der Federköpfe 22 etwas oberhalb der zentralen Schlagbolzenkanalachse 100 angeordnet sind. Hierdurch wird eine Kraftkomponente von oben auf das Einschlagmittel 7 erzeugt, so dass dieses auf den Boden 21 des Schlagbolzenkanals 3 gedrückt wird und ein Zurückrutschen in den Zuführkanal 6 verhindert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4821941 [0007]
- DE 2709065 C2 [0007]
