DE202021100096U1

DE202021100096U1 - Antriebsmechanismus für Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen

Info

Publication number: DE202021100096U1
Application number: DE202021100096.1U
Authority: DE
Original assignee: Dongguan Good Tech Design Consulting Co Ltd
Current assignee: TOGROUP TECHNOLOGY (SUZHOU) CO., LTD, SUZHOU C, CN
Priority date: 2020-04-13
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2021-03-29
Anticipated expiration: 2031-01-13
Also published as: AU2021100070A4; CN111331557A

Abstract

Antriebsmechanismus für Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (1) Folgendes umfasst:
eine drehbare Kurbel (11);
ein Antriebsrahmenelement (12), das drehbar an der Kurbel (11) angebracht ist und ein Eingreifelement (122), ein Stützelement (123) und einen Antriebsrahmen (121) aufweist;
mindestens ein feststehendes Führungselement (13), wobei das Stützelement (123) und/oder das Eingreifelement (122) entlang der dafür vorgesehenen Bahn bewegt werden können/kann.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet mechanischer Werkzeugprodukte und insbesondere einen Antriebsmechanismus für Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen.
Stand der Technik
Eine Drehbewegung wird durch den häufig verwendeten Antriebsmechanismus in eine Hin- und Herbewegung umgewandelt. Beim Antriebsmechanismus handelt es sich um einen Kurbel-Pleuel-Aufbau. Allerdings weist ein solcher Aufbau während der Bewegung einen großen Ablenkwinkel, nämlich einen Pleuelschwenkwinkel, auf. Wenn der Ablenkwinkel zu groß ist, treten Probleme wie erhöhte Reibungskraft der Last (Schlageinheit) und hoher Verschleiß des Mechanismus, auf, sodass eine hohe Produktlebensdauer nicht garantiert ist.
Wie nach dem Komprimieren eines Energiespeichermediums beim Antriebsmechanismus eine schlagartige Freisetzung erreicht werden kann, stellt eine wichtige Aufgabe im Entwurfsprozess solcher mechanischer Ausrüstungen dar.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Probleme zu lösen und einen Antriebsmechanismus für Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen bereitzustellen, der Folgendes umfasst: eine drehbare Kurbel; ein Antriebsrahmenelement, das drehbar an der Kurbel angebracht ist und ein Eingreifelement, ein Stützelement und einen Antriebsrahmen aufweist; und mindestens ein feststehendes Führungselement, wobei das Stützelement und/oder das Eingreifelement entlang der dafür vorgesehenen Bahn bewegt werden können/kann.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass der Antriebsrahmen drehbar an der Kurbel angebracht ist, wobei sowohl das Eingreifelement als auch das Stützelement am Antriebsrahmen angeordnet sind; wobei das Führungselement mit mindestens einer als Bahn dienenden Führungsausnehmung versehen ist, wobei das Stützelement und/oder das Eingreifelement verschiebbar in der Führungsausnehmung angeordnet sind/ist.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass die Anzahl der Führungsausnehmungen zwei beträgt, die jeweils die erste Führungsausnehmung und die zweite Führungsausnehmung sind, wobei das Eingreifelement und das Stützelement jeweils verschiebbar in der ersten Führungsausnehmung bzw. der zweiten Führungsausnehmung angeordnet sind.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass das Eingreifelement und das Stützelement auf die als Kreismittelpunkt dienende Drehachse des Antriebsrahmens zentriert und entlang des Umfangs auf dem Antriebsrahmen verteilt angeordnet sind, wobei, wenn der Kreisradius, auf dem das Eingreifelement angeordnet ist, gleich dem Abstand zwischen der Drehachse der Kurbel und der Drehachse des Antriebsrahmens ist und wenn der Antriebsrahmen durch die Kurbel zur Drehung angetrieben wird, die Bewegungsbahn des Eingreifelements eine gerade Linie ist, wobei, wenn der Kreisradius, auf dem das Stützelement angeordnet ist, gleich dem Abstand zwischen der Drehachse der Kurbel und der Drehachse des Antriebsrahmens ist und wenn der Antriebsrahmen durch die Kurbel zur Drehung angetrieben wird, die Bewegungsbahn des Stützelements eine gerade Linie ist.
Durch die vorliegende Erfindung werden die folgenden vorteilhaften Effekte erzielt:

Die vorliegende Erfindung hat die Vorteile der einfachen Struktur und der geringen Anzahl an Teilen und ermöglicht einen stabilen Betrieb. Wenn die Kurbel gedreht wird, kann der Antriebsrahmen so angetrieben werden, dass er die Drehachse der Kurbel umläuft und gleichzeitig um die eigene Achse rotiert. Das Eingreifelement und das Stützelement, die am Antriebsrahmen angeordnet sind, gleiten jeweils in der ersten Führungsausnehmung und der zweiten Führungsausnehmung, wodurch die Bewegungsbahn des Eingreifelements eine gerade Linie ist oder nahe 0° liegt und sein Ablenkwinkel 0° oder nahe 0° beträgt, womit die Reibungskraft bei der Lastbewegung minimiert wird und Probleme wie Verschleiß vermieden werden, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass in der späteren Phase die Richtung der Kraft, die die Schlageinheit während des Komprimierens zum Speichern von Energie empfängt, konstant ist und die exzentrische Last gering ist und somit beim Antriebsmechanismus eine schlagartige Freisetzung erreicht und ein stabiler und reibungsloser Betrieb der Schlageinheit sichergestellt werden kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 zeigt eine Ansicht des zusammengebauten Verriegelungsmechanismus und der Schlageinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine weitere Ansicht des zusammengebauten Verriegelungsmechanismus und der Schlageinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine Explosionsansicht gemäß 1;
4 zeigt eine Explosionsansicht des Antriebsrahmens gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine perspektivische Ansicht gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine schematische Ansicht des Betriebsprinzips gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt eine Hauptansicht der die vorliegende Erfindung umfassenden Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen;
8 zeigt eine perspektivische Ansicht der die vorliegende Erfindung umfassenden Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen;
9 zeigt eine Schnittansicht der die vorliegende Erfindung umfassenden Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen;
10 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
11 zeigt eine schematische Ansicht einer dritten Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
12 zeigt eine Darstellung der Betriebszustände gemäß der vorliegenden Erfindung;
13 zeigt eine Darstellung der Betriebszustände einer weiteren Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
14 zeigt eine Darstellung der Betriebszustände der die vorliegende Erfindung umfassenden Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen;
15 zeigt eine Darstellung der Betriebszustände der die vorliegende Erfindung umfassenden Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen, in der die Situation eintritt, dass ein Nagel festklemmt.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Es wird auf die 1 bis 15 Bezug genommen, die einen Antriebsmechanismus für Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen zeigen. Der Antriebsmechanismus 1 umfasst Folgendes: eine drehbare Kurbel 11; ein Antriebsrahmenelement 12, das drehbar an der Kurbel 11 angebracht ist und ein Eingreifelement 122, ein Stützelement 123 und einen Antriebsrahmen 121 aufweist; und mindestens ein feststehendes Führungselement 13, wobei das Stützelement 123 und/oder das Eingreifelement 122 entlang der dafür vorgesehenen Bahn bewegt werden können/kann. Die vorliegende Erfindung hat die Vorteile der einfachen Struktur und der geringen Anzahl an Teilen und ermöglicht einen stabilen Betrieb. Wenn die Kurbel 11 gedreht wird, kann der Antriebsrahmen 121 so angetrieben werden, dass er die Drehachse der Kurbel 11 umläuft und gleichzeitig um die eigene Achse rotiert. Das Eingreifelement 122 und das Stützelement 123 werden entlang eigener Bahnen bewegt, wodurch die Bewegungsbahn des Eingreifelements 122 eine gerade Linie ist oder nahe 0° liegt und sein Ablenkwinkel 0° oder nahe 0° beträgt, womit die Reibungskraft bei der Lastbewegung minimiert wird und Probleme wie Verschleiß vermieden werden, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass in der späteren Phase die Richtung der Kraft, die die Schlageinheit während des Komprimierens zum Speichern von Energie empfängt, konstant ist und die exzentrische Last gering ist und beim Antriebsmechanismus eine schlagartige Freisetzung erreicht und ein stabiler und reibungsloser Betrieb der Schlageinheit sichergestellt und die Arbeitsqualität verbessert werden kann. Daher ist die Erfindung auf dem Markt sehr wettbewerbsfähig.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass der Antriebsrahmen 121 drehbar an der Kurbel 11 angebracht ist, wobei sowohl das Eingreifelement 122 als auch das Stützelement 123 am Antriebsrahmen 121 angeordnet sind. Das Führungselement 13 ist mit mindestens einer als Bahn dienenden Führungsausnehmung versehen, wobei die Führungsausnehmung zum Begrenzen der Bewegungsbahn dient. Das Stützelement 123 und/oder das Eingreifelement 122 sind/ist verschiebbar in der Führungsausnehmung angeordnet. Insbesondere ist das Führungselement 13 mit einer ersten Führungsausnehmung 131 und einer zweiten Führungsausnehmung 132, die beide als Bahnen dienen, versehen, d. h. die erste Führungsausnehmung 131 und die zweite Führungsausnehmung 132 dienen zum Begrenzen der Bewegungsbahn. Das Eingreifelement 122 und das Stützelement 123 sind jeweils verschiebbar in der ersten Führungsausnehmung 131 bzw. der zweiten Führungsausnehmung 132 angeordnet. Wenn die Kurbel 11 gedreht wird, kann der Antriebsrahmen 121 so angetrieben werden, dass er die Drehachse der Kurbel 11 umläuft und gleichzeitig um die eigene Achse rotiert. Das Eingreifelement 122 und das Stützelement 123, die am Antriebsrahmen 121 angeordnet sind, gleiten jeweils in der ersten Führungsausnehmung 131 und der zweiten Führungsausnehmung 132, wodurch die Bewegungsbahn des Eingreifelements 122 eine gerade Linie ist oder nahe 0° liegt und sein Ablenkwinkel 0° oder nahe 0° beträgt.
Das Eingreifelement 122 und das Stützelement 123 sind auf die als Kreismittelpunkt dienende Drehachse des Antriebsrahmens 121 zentriert und entlang des Umfangs auf dem Antriebsrahmen 121 verteilt angeordnet, wobei, wenn der Kreisradius, auf dem das Eingreifelement 122 angeordnet ist, gleich dem Abstand zwischen der Drehachse der Kurbel 11 und der Drehachse des Antriebsrahmens 121 ist und wenn der Antriebsrahmen 121 durch die Kurbel 11 zur Drehung angetrieben wird, die Bewegungsbahn des Eingreifelements 122 eine gerade Linie ist, wobei, wenn der Kreisradius, auf dem das Stützelement 123 angeordnet ist, gleich dem Abstand zwischen der Drehachse der Kurbel 11 und der Drehachse des Antriebsrahmens 121 ist und wenn der Antriebsrahmen 121 durch die Kurbel 11 zur Drehung angetrieben wird, die Bewegungsbahn des Stützelements 123 eine gerade Linie ist.
Mit anderen Worten wird die Drehachse der Kurbel 11 als A, die Mitte des Eingreifelements als B, die Mitte des Stützelements als C und die Drehmitte des Antriebsrahmens, in der eine Rotation um die eigene Achse stattfindet, als O bezeichnet. Wenn OA = OB ist, ist die Bewegungsbahn des Eingreifelements 122 eine gerade Linie und ist die korrespondierende erste Führungsausnehmung 131 streifenförmig. Wenn OA ≠ OB ist, ist die Bewegungsbahn des Eingreifelements 122 eine Ellipse und ist die korrespondierende erste Führungsausnehmung 131 elliptisch. Wenn OA = OC ist, ist die Bewegungsbahn des Stützelements eine gerade Linie und ist die korrespondierende zweite Führungsausnehmung 132 streifenförmig. Wenn OA≠ OC ist, ist die Bewegungsbahn des Stützelements eine Ellipse und ist die korrespondierende zweite Führungsausnehmung 132 elliptisch. Wenn OA = OB = OC ist und wenn sowohl die erste Führungsausnehmung 131 als auch die zweite Führungsausnehmung 132 streifenförmig sind und wenn der Winkel zwischen den beiden Führungsausnehmungen als a bezeichnet wird und der Winkel zwischen OB und OC als θ bezeichnet wird, ist θ = 2a.
Die erste Führungsausnehmung 131 und die zweite Führungsausnehmung 132 sind über Kreuz angeordnet und befinden sich in derselben Ebene und ihre Kreuzungsstellen sind miteinander durchgängig verbunden. Femer können die erste Führungsausnehmung 131 und die zweite Führungsausnehmung 132 auch nicht über Kreuz angeordnet sein und sich nicht in derselben Ebene befinden.
Das Eingreifelement 122 und das Stützelement 123 sind beide Zylinderstifte und weisen eine einfache Struktur auf. Ein Achsenkörper 101 ist am unteren Ende des Antriebsrahmens 121 vorgesehen und drehbar an der Kurbel 11 angebracht. Femer muss der Achsenkörper 101 nicht unbedingt drehbar an der Kurbel angebracht sein und gehört nicht unbedingt zum Antriebsrahmen. Der Achsenkörper 101 kann auch fest mit der Kurbel verbunden sein. Zu diesem Zeitpunkt wird der Antriebsrahmen um den Achsenkörper gedreht, wodurch der Antriebsrahmen relativ zur Kurbel drehbar ist.
Das obere Ende des Eingriffselements 122 geht durch die erste Führungsausnehmung 131 durch und ragt aus der oberen Endfläche des Führungselements 13 heraus. Der Verriegelungsmechanismus 2 ist drehbar am oberen Ende oder am unteren Ende des Eingriffselements 122 angebracht. Insbesondere kann sich der Verriegelungsmechanismus 2 linear oder nahezu linear mit der linearen oder nahezu linearen Bewegung des Antriebsmechanismus 1 bewegen. Wenn die Schlageinheit entlang der ersten Richtung bewegt wird, wird der Verriegelungsmechanismus mit der Schlageinheit in Eingriff gebracht, um sie entlang der ersten Richtung zur Bewegung anzutreiben, wodurch die Energiespeichereinheit Energie speichern kann.
Der Verriegelungsmechanismus 2 umfasst ein Schwenkstück 21 und ein neben dem Schwenkstück 21 angeordnetes Rückstellelement 22, wobei ein Achsenloch 211 an einem Ende des Schwenkstücks 21 ausgebildet und das andere Ende mit einer mit dem Schlagbolzen 31 einer Schlageinheit 3 in Eingriff bringbaren Verriegelungsachse 212 versehen ist. Hierbei weist der Schlagbolzen 31 einen mit der Verriegelungsachse 212 in Eingriff bringbaren gezackten Zahn 311 auf, wobei der gezackte Zahn 311 mit einer geneigten Führungsfläche versehen ist, damit in der späteren Phase die Verriegelungsachse 212 zum Überspringen des gezackten Zahns 311 entlang der geneigten Führungsfläche gleiten kann und dann mit dem gezackten Zahn 311 verriegelt werden kann.
Das Rückstellelement 22 ist ein elastisches Element. Das elastische Element ist eine Feder oder ein elastischer Gummi. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Rückstellelement 22 ein Gummistreifen, der parallel zum Schlagbolzen 31 angeordnet ist, wobei sich der Gummistreifen neben der Verriegelungsachse 212 befindet und die Kraft, mit der die Verriegelungsachse 212 gegen den Schlagbolzen drückt, bereitstellen kann.
Der Schlagbolzen 31 ist verschiebbar in der Führungsschiene 4 untergebracht, um ein reibungsloses Gleiten des Schlagbolzens 31 und die richtige Betriebsrichtung zu gewährleisten. Die Führungsschiene 4 ist an der Basis 5 angebracht und das Rückstellelement 22 ist auf der Führungsschiene 4 angeordnet. Selbstverständlich muss das Rückstellelement nicht notwendigerweise auf der Führungsschiene angeordnet sein, sondern kann, solange die Kraft zum Zurücksetzen des Schwenkstücks bereitgestellt werden kann, auch in anderen Positionen wie an der Basis angeordnet sein. Die Führungsschiene 4 ist femer mit einem Freigabemechanismus 6, durch den der Schlagbolzen 31 vom Schwenkstück 21 gelöst werden kann, versehen. Insbesondere umfasst der Freigabemechanismus 6 eine auf einer Seite der Führungsschiene 4 vorgesehene Freigabebasis 61, wobei die Freigabebasis 61 mit einer sich entfernenden Führungsfläche 611, durch die das Lösen des Schwenkstücks 21 vom Schlagbolzen 31 geführt werden kann, versehen ist. Nachdem die Schlageinheit 3 durch den Verriegelungsmechanismus 2 zur Verschiebung um eine bestimmte Strecke entlang der ersten Richtung angetrieben wurde, wird der Verriegelungsmechanismus mit der sich entfernenden Führungsfläche 611 in Eingriff gebracht. Aufgrund des Begrenzens der geneigten Fläche empfängt die am Ende des Schwenkstücks 21 befindliche Verriegelungsachse 212 eine Kraft senkrecht zur ersten Richtung, während sie entlang der ersten Richtung bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das Schwenkstück 21 um das Eingreifelement 122 gedreht werden, wodurch bewirkt wird, dass sich der Verriegelungsmechanismus von der Schlageinheit löst. Nach dem Lösen wird die Schlageinheit unter der Kraft der Energiespeichereinheit entlang der zweiten Richtung bewegt, wodurch die Funktion des Einschlagens von Befestigungselementen erfüllt wird. Wenn der Verriegelungsmechanismus nicht mehr mit der sich entfernenden Führungsfläche 611 in Eingriff steht, wird das Schwenkstück 21 durch die elastische Kraft des Gummistreifens zurückgesetzt und kommt somit erneut mit dem Schlagbolzen 31 in Eingriff.
Das Führungselement 13 ist an der Basis 5 befestigt. Die Basis 5 ist mit einer Energiespeichereinheit 7, bei der das Speichern von Energie durch Verschiebungsänderungen erzielt wird, versehen. Die Schlageinheit 3 ist mit der Energiespeichereinheit 7 verbunden. Die Basis 5 ist femer mit einem Kraftmechanismus 8 versehen, wobei die Kurbel 11 am Kraftmechanismus 8 angebracht ist und durch den Kraftmechanismus 8 zur Drehung angetrieben wird. Der Kraftmechanismus 8 umfasst einen am unteren Ende der Basis 5 angebrachten Zahnradgetriebemechanismus 81 und einen auf den Zahnradgetriebemechanismus 81 abgestimmten Motor 82, wobei der Motor 82 Drehmoment und Drehzahl bereitstellt und der Zahnradgetriebemechanismus in der Regel ein Untersetzungsgetriebe ist, mit der die Drehzahl verringert und gleichzeitig das Drehmoment erhöht wird. Die Kurbel 11 ist am Zahnradgetriebemechanismus 81 angebracht.
Die Energiespeichereinheit 7 ist ein Medium, das durch Verschiebungsänderungen Energie speichern kann, wie z. B. eine Luftfeder, eine mechanische Feder, ein Gummielement oder eine Vakuumeinrichtung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient als Beispiel eine Luftfeder, bei der zur Bildung einer Luftfeder ein Zylinder und ein Kolben einen geschlossenen Raum bilden, der Luft enthält.
Die Schlageinheit 3 wird entlang der ersten Richtung bewegt, damit die Energiespeichereinheit Energie speichern kann. Die Schlageinheit 3 wird entlang der zweiten Richtung bewegt, damit Befestigungselemente in ein Werkstück eingeschlagen werden können. Unter „erste Richtung“ ist die Richtung, in der die Schlageinheit 3 auf die Energiespeichereinheit 7 zeigt, zu verstehen. Unter „zweite Richtung“ ist die Richtung, in der die Energiespeichereinheit 7 auf die Schlageinheit 3 zeigt, zu verstehen.
Die Schlageinheit 3 umfasst einen in der Energiespeichereinheit 7 angeordneten Kolben 32 und einen am Kolben 32 angebrachten Schlagbolzen 31.
Die Basis 5 ist femer mit einem mit dem in der Schlageinheit 3 befindlichen Kolben 32 zusammenstoßenden Dämpfungspolster 50 versehen, durch das eine Stoßdämpfung erreicht und ein zu heftiges, den Mechanismus beschädigendes Einschlagen vermieden wird.
Ferner sind eine Nagelführungsplatte 51 und eine am unteren Ende der Nagelführungsplatte 51 angeordnete und zum Befördern von Befestigungselementen zur Nagelführungsplatte 51 dienende Nagelklemme 52 an der Basis 5 angebracht, wobei die Nagelführungsplatte 51 einen Kanal, durch den der Schlagbolzen 31 der Schlageinheit 3 hindurchgehen kann, aufweist. Die Nagelklemme 52 ist eine Ladeeinrichtung für Befestigungselemente und kann Befestigungselemente (z. B. Nägel) der Nagelführungsplatte zufördern. Die Nagelführungsplatte 51 empfängt Befestigungselemente von der Nagelklemme 52. Nachdem ein Befestigungselement in den Kanal der Nagelführungsplatte 51 gefallen ist, geht der Schlagbolzen 31 der Schlageinheit, wenn die Energiespeichereinheit 7 zum Einschlagen Energie freisetzt, durch den Kanal, anschließend wird das im Kanal befindliche Befestigungselement (z. B. ein Nagel) in ein Werkstück (in der Regel in ein Holzstück, eine Metallplatte oder einen Zementblock) eingeschlagen.
Es wird auf die 5 und 6 Bezug genommen. Wenn die Kurbel 11 gedreht wird und OA = OB ist, wird das Eingreifelement 122 in einer geraden Linie bewegt. Wenn OA und OB nicht gleich sind, ist die Bewegungsbahn des Eingreifelements 122 eine Ellipse. Wenn der Unterschied zwischen OA und OB klein ist, ist die kurze Achse der Ellipse klein und kann die Bewegungsbahn des Eingreifelements 122 als eine nahezu lineare Bewegungsbahn angesehen werden. Vorzugsweise sind OA und OB gleich, sodass das Eingreifelement in einer geraden Linie bewegt wird und somit die exzentrische Last gering ist, wenn die Schlageinheit entlang der ersten Richtung bewegt wird. In ähnlicher Weise wird das Stützelement 123 in einer geraden Linie bewegt, wenn OA = OC ist. Wenn OA und OC nicht gleich sind, ist die Bewegungsbahn des Stützelements eine Ellipse. Wenn der Unterschied zwischen OA und OC klein ist, ist die kurze Achse der Ellipse klein und kann die Bewegungsbahn des Stützelements als eine nahezu lineare Bewegungsbahn angesehen werden. Da das Eingreifelement 122 und das Stützelement 123 nicht notwendigerweise gleichzeitig in einer geraden Linie bewegt werden, sind OB und OC nicht notwendigerweise gleich. Um die Konstruktion zu vereinfachen, wird jedoch OA = OB = OC bevorzugt, sodass die Formen der ersten Führungsausnehmung 131 und der zweiten Führungsausnehmung 132 einfacher gestaltet werden können und somit sowohl das Eingreifelement als auch das Stützelement in einer geraden Linie bewegt werden. Zu diesem Zeitpunkt beträgt der Winkel α zwischen den beiden Führungsausnehmungen die Hälfte des Winkels θ zwischen OB und OC.
Es wird auf die 5 und 6 Bezug genommen. Wenn das Eingreifelement 122 den Punkt A und den nahe gelegenen Bereich passiert, wirkt die zweite Führungsausnehmung 132 mit dem Stützelement 123 zusammen, um eine Stützkraft für den Antriebsrahmen 121 bereitzustellen, sodass die Drehung des Antriebsrahmens 121 in der entgegengesetzten Richtung zur Kurbel 11 aufrechterhalten und somit die Bewegung des Eingreifelements entlang der Richtung der ersten Führungsausnehmung 131 aufrechterhalten werden kann. In ähnlicher Weise wirkt die erste Führungsausnehmung 131 mit dem Eingriffselement 122 zusammen, um eine Stützkraft für den Antriebsrahmen 121 bereitzustellen, sodass die Bewegung des Stützelements 123 entlang der Richtung der zweiten Führungsausnehmung 132 aufrechterhalten werden kann. Wenn sowohl das Eingreifelement 122 als auch das Stützelement 123 sich nicht im A-Punkt und im nahe gelegenen Bereich befinden, braucht von der ersten Führungsausnehmung 131 und der zweiten Führungsausnehmung 132 nur von einer der beiden die Stützfunktion erfüllt zu werden.
Daher müssen die Länge der ersten Führungsausnehmung 131 und die der zweiten Führungsausnehmung 132 nicht so lang wie die gesamte Länge des Hubs des Eingriffselements 122 bzw. des Stützelements 123 sein. Es wird auf die 10 und 11 Bezug genommen, die zwei Formen von unvollständigen Führungsausnehmungen zeigen. Andere Formen fallen, sofern sie nach demselben Prinzip funktionieren, ebenfalls in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. In 10 sind die Längen der beiden Führungsausnehmungen unterschiedlich, wobei die erste Führungsausnehmung 131 zu zwei kurzen geraden Schlitzen verkleinert ist, die nur dann eine Stützfunktion erfüllen, wenn das Stützelement den Punkt A und den nahe gelegenen Bereich passiert. In 11 sind die Mittelabschnitte der beiden Führungsausnehmungen über die gleiche Länge L ausgenommen. Es wird auf die 6 und 11 Bezug genommen. Wenn der Winkel zwischen OC und OB θ ist und θ innerhalb von 0° bis 180° variiert und OA = OB = OC = R ist, ist L = (2√2) x R x (√ (1 - Cos (θ/2))). Wenn θ = 180° ist, ist L = (2√2) x R, wobei √ das Wurzelzeichen ist.
Es wird auf die 6 und 12 Bezug genommen. Die Zustände a bis h zeigen eine abgeschlossene Bewegungsschleife des Antriebsmechanismus unter der Bedingung, dass OA = OB = OC ist. Wenn der Winkel zwischen OB und OC 120° beträgt und der Winkel α zwischen der ersten Führungsausnehmung 131 und der zweiten Führungsausnehmung 132 60° beträgt, ist der Zustand a der Anfangszustand und befindet sich das Eingreifelement am unteren Totpunkt entlang der ersten Richtung. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn gedreht und das Eingreifelement wird entlang der ersten Richtung bewegt und das Stützelement wird entlang der Richtung der zweiten Führungsausnehmung 132 bewegt. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn auf 30° gedreht (siehe Zustand b) und das Stützelement wird bis zum Punkt A bewegt, wobei zu diesem Zeitpunkt der Antriebsrahmen und das Eingreifelement durch die erste Führungsausnehmung 131 getragen werden. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn auf 90° gedreht (siehe Zustand c) und das Eingreifelement wird bis zum Punkt A bewegt, wobei zu diesem Zeitpunkt der Antriebsrahmen und das Stützelement durch die zweite Führungsausnehmung 132 getragen werden. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn auf 120° gedreht (siehe Zustand d) und das Stützelement wird entlang der Richtung der zweiten Führungsausnehmung 132 zum oberen Totpunkt bewegt. Die Kurbel wird weitergedreht und das Stützelement wird entlang der zur zweiten Führungsausnehmung 132 entgegengesetzten Richtung bewegt. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn auf 180° gedreht (siehe Zustand e) und das Eingreifelement wird entlang der ersten Richtung zum oberen Totpunkt bewegt. Die Kurbel wird weitergedreht und das Eingreifelement wird entlang der zweiten Richtung gedreht. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn auf 210° gedreht (siehe Zustand f) und das Stützelement wird bis zum Punkt A bewegt, wobei zu diesem Zeitpunkt der Antriebsrahmen und das Eingreifelement durch die erste Führungsausnehmung 131 getragen werden. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn auf 270° gedreht (siehe Zustand g) und das Eingreifelement entlang der zweiten Richtung bis zum Punkt A bewegt, wobei zu diesem Zeitpunkt der Antriebsrahmen und das Stützelement durch die zweite Führungsausnehmung 132 getragen werden. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn auf 300° gedreht (siehe Zustand h) und das Stützelement wird entlang der der zweiten Führungsausnehmung 132 entgegengesetzten Richtung zum unteren Totpunkt bewegt. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn auf 360° gedreht und der Antriebsmechanismus kehrt in den Ausgangszustand a zurück.
Es wird auf die 6 und 13 Bezug genommen. Der Winkel zwischen OB und OC beträgt 180° und der Winkel α zwischen der ersten Führungsausnehmung 131 und der zweiten Führungsausnehmung 132 beträgt 90°. Die Bewegungsschleife ähnelt der Situation, in der der Winkel zwischen OB und OC 120° beträgt. Allerdings sind die Kurbeldrehwinkel, die durch Passieren des Punkts A seitens des Eingreifelements bzw. des Stützelements entstehen, unterschiedlich. Wenn die Kurbel gegen den Uhrzeigersinn auf 0° gedreht wird, ist der Zustand, wie er in a dargestellt ist. Wenn die Kurbel gegen den Uhrzeigersinn auf 180° gedreht wird, ist der Zustand, wie er in e dargestellt ist. Das Stützelement wird zum Punkt A bewegt, wobei zu diesem Zeitpunkt der Antriebsrahmen und das Eingreifelement durch die erste Führungsausnehmung getragen werden. Wenn die Kurbel gegen den Uhrzeigersinn auf 90° gedreht wird, ist der Zustand, wie er in c dargestellt ist. Wenn die Kurbel gegen den Uhrzeigersinn auf 270° gedreht wird, ist der Zustand, wie er in g dargestellt ist. Das Eingreifelement wird zum Punkt A bewegt, wobei zu diesem Zeitpunkt der Antriebsrahmen und das Stützelement durch die zweite Führungsausnehmung getragen werden.
Es wird auf die 6 und 14 Bezug genommen. Die Zustände A bis J entsprechen einem Betriebszyklus, wenn OA = OB = OC ist und der Winkel zwischen OB und OC 120° beträgt. Der Zustand A ist der Ausgangszustand. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Schlageinheit in der Position, in der ein Befestigungselement eingeschlagen wird. Die Kurbel wird gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um das Eingreifelement zur Bewegung entlang der ersten Richtung anzutreiben, wobei der Verriegelungsmechanismus darauf angebracht ist und mit der Schlageinheit in Eingriff gebracht wird, um die Schlageinheit zur Bewegung entlang der ersten Richtung anzutreiben und somit die Luftfeder zusammenzudrücken (siehe die Zustände B, C und D). Die Kurbel wird weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wobei die Verriegelungsachse mit der sich entfernenden Führungsfläche 611 des Freigabemechanismus 6 in Eingriff gebracht wird, um das Schwenkstück zur Drehung um das Eingreifelement anzutreiben, bis sich die Verriegelungsachse von der Schlageinheit löst (siehe Zustand E). Unter der Wirkung der Luftfeder wird die Schlageinheit mit hoher Geschwindigkeit entlang der zweiten Richtung bewegt, um das Befestigungselement in ein Werkstück einzuschlagen (siehe Zustand F). Die Kurbel wird weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht (siehe die Zustände G und H), wobei das Eingreifelement entlang der zweiten Richtung bewegt wird und der Verriegelungsmechanismus unter der Wirkung des Rückstellelements in die entgegengesetzte Richtung so gedreht wird, dass er an einer Seitenfläche des Schlagbolzens zur Anlage gebracht wird. Die Kurbel wird weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht (siehe die Zustände I und J), wobei das Eingreifelement entlang der zweiten Richtung bewegt wird und der Verriegelungsmechanismus den gezackten Zahn des Schlagbolzens überspringt und unter der Wirkung des Rückstellelements zurückgesetzt wird und schließlich erneut mit der Schlageinheit in Eingriff kommt und in den Zustand A zurückkehrt.
Es wird auf die 6 und 15 Bezug genommen, die die Betriebszustände des Mechanismus der vorliegenden Erfindung, in dem die Situation eintritt, dass ein Nagel festklemmt, zeigen, wenn OA = OB = OC ist und wenn der Winkel zwischen OB und OC 120° beträgt. Wenn aus irgendeinem Grund das Befestigungselement in der Nagelführungsplatte festklemmt, kann zu diesem Zeitpunkt die Schlageinheit in jeder Position entlang der zweiten Richtung angehalten werden, wie im Zustand K gezeigt ist. Die Kurbel wird durch den Motor gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um das Eingreifelement und den Verriegelungsmechanismus zur Bewegung entlang der zweiten Richtung so anzutreiben, dass die beiden auf den gleichen Abstand wie beim normalen Betriebszyklus bewegt werden, wobei der Verriegelungsmechanismus den gezackten Zahn des Schlagbolzens überspringt und unter der Wirkung des Rücksetzelements an einer Seitenfläche des Schlagbolzens zur Anlage gebracht wird (siehe die Zustände L und M). Die Kurbel wird weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um das Eingreifelement und den Verriegelungsmechanismus zur Bewegung entlang der ersten Richtung anzutreiben, bis die beiden erneut mit dem Schlagbolzen in Eingriff kommen (siehe Zustand N). Anschließend wird der Schlagbolzen ebenfalls entlang der ersten Richtung bewegt, um die Luftfeder zum Speichern von Energie zusammenzudrücken (siehe Zustand E) und somit zum normalen Betriebszyklus zurückzukehren. D. h. wenn in der vorliegenden Erfindung die Situation eintritt, dass ein Nagel festklemmt, kann bei der Schlageinheit weiterhin ein normaler Eingriff erzielt werden, was einen normalen Betrieb und eine äußerst bequeme Verwendung ermöglicht.

Claims

Antriebsmechanismus für Maschinen zum Einschlagen von Befestigungselementen, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (1) Folgendes umfasst: eine drehbare Kurbel (11); ein Antriebsrahmenelement (12), das drehbar an der Kurbel (11) angebracht ist und ein Eingreifelement (122), ein Stützelement (123) und einen Antriebsrahmen (121) aufweist; mindestens ein feststehendes Führungselement (13), wobei das Stützelement (123) und/oder das Eingreifelement (122) entlang der dafür vorgesehenen Bahn bewegt werden können/kann.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, bei dem der Antriebsrahmen (121) drehbar an der Kurbel (11) angebracht ist, wobei sowohl das Eingreifelement (122) als auch das Stützelement (123) am Antriebsrahmen (121) angeordnet sind.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, bei dem das Führungselement (13) mit mindestens einer als Bahn dienenden Führungsausnehmung versehen ist, wobei das Stützelement (123) und/oder das Eingreifelement (122) verschiebbar in der Führungsausnehmung angeordnet sind/ist.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 3, bei dem die Anzahl der Führungsausnehmungen zwei beträgt, die jeweils die erste Führungsausnehmung (131) und die zweite Führungsausnehmung (132) sind, wobei das Eingreifelement (122) und das Stützelement (123) jeweils verschiebbar in der ersten Führungsausnehmung (131) bzw. der zweiten Führungsausnehmung (132) angeordnet sind.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, bei dem das Eingreifelement (122) und das Stützelement (123) auf die als Kreismittelpunkt dienende Drehachse des Antriebsrahmens (121) zentriert und entlang des Umfangs auf dem Antriebsrahmen (121) verteilt angeordnet sind, wobei, wenn der Kreisradius, auf dem das Eingreifelement (122) angeordnet ist, gleich dem Abstand zwischen der Drehachse der Kurbel (11) und der Drehachse des Antriebsrahmens (121) ist und wenn der Antriebsrahmen (121) durch die Kurbel (11) zur Drehung angetrieben wird, die Bewegungsbahn des Eingreifelements (122) eine gerade Linie ist, wobei, wenn der Kreisradius, auf dem das Stützelement (123) angeordnet ist, gleich dem Abstand zwischen der Drehachse der Kurbel (11) und der Drehachse des Antriebsrahmens (121) ist und wenn der Antriebsrahmen (121) durch die Kurbel (11) zur Drehung angetrieben wird, die Bewegungsbahn des Stützelements (123) eine gerade Linie ist.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 4, bei dem die erste Führungsausnehmung (131) und die zweite Führungsausnehmung (132) über Kreuz angeordnet sind.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, bei dem das Eingreifelement (122) und das Stützelement (123) beide Zylinderstifte sind, wobei ein Achsenkörper (101) am unteren Ende des Antriebsrahmens (121) vorgesehen und drehbar an der Kurbel (11) angebracht ist.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, bei dem der Verriegelungsmechanismus (2) drehbar am Eingriffselement (122) angebracht ist, wobei der Verriegelungsmechanismus (2) ein Schwenkstück (21) und ein neben dem Schwenkstück (21) angeordnetes Rückstellelement (22) umfasst, wobei ein Achsenloch (211) an einem Ende des Schwenkstücks (21) ausgebildet und das andere Ende mit einer mit dem Schlagbolzen (31) einer Schlageinheit (3) in Eingriff bringbaren Verriegelungsachse (212) versehen ist.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 8, bei dem der Schlagbolzen (31) verschiebbar in der Führungsschiene (4) untergebracht ist, wobei die Führungsschiene (4) an der Basis (5) angebracht und das Rückstellelement (22) auf der Führungsschiene (4) angeordnet ist, wobei die Führungsschiene (4) femer mit einem Freigabemechanismus (6), durch den der Schlagbolzen (31) vom Schwenkstück (21) gelöst werden kann, versehen ist.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 9, bei dem der Freigabemechanismus (6) eine auf einer Seite der Führungsschiene (4) vorgesehene Freigabebasis (61) umfasst, wobei die Freigabebasis (61) mit einer sich entfernenden Führungsfläche (611), durch die das Lösen des Schwenkstücks (21) vom Schlagbolzen (31) geführt werden kann, versehen ist.