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Elektrisch betriebenes Handarbeitsgerät
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Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch betriebenes Handarbeitsgerät,
insbesondere Nagler, mit einem axial verschiebbaren Schlagkörper, der durch einen
Schwingankermotor in Abhängigkeit von der Netzfrequenz betätigbar ist und bei dem
ein Ende des Ankers unmittelbar auf den Schlagkörper wirkt.
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Durch die DE-PS 472 589 ist ein elektrischer Hammer dieser Art bekannt.
Der Schlagkörper, der hierbei auf ein in einem aus Hartgummi bestehenden Ring gehaltenes
Werkzeug einwirkt, wird bei diesem Gerät von der Spannkraft einer Druck feder beaufschlagt.
Zum Spannen dieser Feder dient eine Magnetspule, durch die der Schlagkörper entgegengesetzt
zu der auszuübenden Schlagkraft angetrieben wird. Der Schlagkörper wird somit nur
durch die Spannkraft dieser Feder gegen den Schaft des Werkzeuges geschleudert,
wobei außerdem die Kraft einer weiteren Feder zu überwinden ist.
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Die elektrische Energie wirkt demnach nicht unmittelbar auf den Schlagkörper
ein, sondern mittels dieser wird eine zugeordnete Druckfeder gespannt. Der Wirkungsgrad
dieses Gerätes, das nur ein Werkzeug aufnehmen kann, ist daher ungünstig, auch baut
dieses in axialer Richtung groß, des weiteren ist es nicht zum Eintreiben von Klammern
und Nägeln oder in anderer Weise als Handwerkzeug verwendbar.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes
Handarbeitsgerät dahingehend zu verbessern, daß die Energie des Antriebsmotors ohne
Zwischenschaltung von Zwischengliedern unmittelbar auf den Schlagkörper einwirkt,
so daß die Leistungsverluste gering sind und damit bei geringem Bauaufwand ein hoher
Wirkungsgrad gegeben ist und daß das Gerät klein baut, außerordentlich handlich
ist und in sehr vielseitiger Weise verwendet werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird dies bei einem elektrisch betriebenen Handarbeitsgerät
mit einem axial verschiebbaren Schlagkörper, der durch einen Schwingankermotor in
Abhängigkeit von der Netzfrequenz betätigbar ist und bei dem ein Ende des Ankers
unmittelbar auf den Schlagkörper wirkt,dadurch erreicht, daß der Schlagkörper, der
Frequenz des Ankers folgend, in einem ortsfest in einem Gehäuse des Gerätes gehaltenen
Zylinder eingesetzt ist-und daß mit dem Zylinder eine Vorsatzhülse lösbar kuppelbar
ist, die einen durch den Schlagkörper gegenüber dieser verschiebbaren, auf ein einzutreibendes
Teil oder ein Werkzeug einwirkenden Stößel aufnimmt.
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Durch diese Ausgestaltung. ist es möglich, ein elektrisch betriebenes
Handarbeitsgerät äußert kompakt zu bauen, da der mit dem Schlagkörper versehene
Zylinder unmittelbar neben dem Schwingankermotor, der beispielsweise zum Antrieb
von Farbspritzpistolen bekannt ist, angeordnet werden kann. Die Schlagwirkung wird
somit, ohne daß Zwischenglieder erforderlich sind, unmittelbar von dem Anker auf
den Schlagkörper ausgeübt.
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Undda der durch die elektromagnetischen Kräfte angezogene, vorzugsweise
mit doppelter Netzfrequenz um eine Achse schwingende Anker des Schwingankermotors
mit seinem freien Ende somit direkt auf den massearmen Schlagkörper, der der Frequenz
des Ankers folgt, einwirkt, sind die in Kauf zu nehmenden Leistungsverluste äußerst
gering und der Wirkungsgrad des Gerätes ist hoch. Das vorschlagsgemäß ausgebildete
Gerät kann daher ohne weiteres, um einen Nagel einzutreiben oder eine Vernietung
vorzunehmen, in einer Hand gehalten werden. Und da mit dem Zylinder unterschiedlich
auszubildende Vorsatzhülsen gekuppelt werden können, ist, da diese für unterschiedliche
Verwendungszwecke ausgelegt sein können, eine vielseitige Verwendungsweise sowie
ein rascher Wechsel der Arbeitsweise möglich.
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Durch die Verwendung eines Schwingankermotors, der äußerst betriebssicher
ist, ist das Handhabungsgerät nicht nur in wirtschaftlicher Weise herzustellen,
sondern dieses ist auch störunempfindlich und leicht, insbesondere auch bei Über-Kopfarbeiten,
zu handhaben.-Zur Koppelung der Vorsatzhülse mit dem den Schlagkörper aufnehmenden
Zylinder ist es angebracht, in diesen ein oder mehrere Klemmstücke einzusetzen,
die mittels einer das
aus dem Gehäuse des Gerätes ragende freie
Ende des Zylinders übergreifenden, drehbar gelagerten Hülse entgegen Federkraft
radial nach innen verschiebbar und in eine in die Vorsatzhülse eingearbeiteten Ringnut
einführbar sind.
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Die Klemmstücke sind hierbei zweckmäßigerweise in zwei in den Zylinder
eingearbeiteten diametral einander gegenüberliegend angeordneten Nuten verschiebbar
zu führen und mittels einer sich an diesen abstützenden halbkreisförmig gebogenen
Druckfeder zu halten, wobei die Feder in einer in den Zylinder eingearbeiteten Nut
geführt und mittels an den Enden angeformter axial gerichteter Ansätze in in den
Klemmstücken vorgesehene Bohrungen an diesen abgestützt und zur Betatigung der Klemmstücke
die diese übergreifende Hülse auf der Innenmantelfläche mit den Klemmstücken jeweils
zugeordneten exzentrisch verlaufenden Druck- oder Schrägflächen versehen sein sollten.
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In die mit dem Zylinder kuppelbare Vorsatzhülse kann, um beispielsweise
Nägel, Nieten oder ähnliche Teile aufzunehmen, eine gegenüber dieser entgegen der
Kraft einer sich an dem Stößel abstützenden Feder verschiebbare Führungsbuchse eingesetzt
sein, deren Verstellbewegung durch einen mit der Vorsatzhülse zusammenwirkenden
Anschlag begrenzt ist.
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Zur Arretierung des einzutreibenden Teils kann in die Führungsbuchse
ein ringförmig ausgebildeter Permanentmagnet eingesetzt werden, auch sollte diese
an ihrem freien Ende mit einer Manschette oder dgl. aus elastisch verformbare Werkstoff
versehen sein, um Beschädigungen des zu bearbeitenden Werkstückes zu vermeiden.
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Nach einer andersartigen Ausgestaltung kann der Stößel mittels einer
Feder an der Vorsatzhülse abgestützt und diese kann mit einem seitlich abstehenden
Magazin zur Aufnahme von Klammern, Nägeln oder dgl. versehen sein, das entgegen
der Kraft einer Feder in der Vorsatzhülse axial verschiebbar geführt und mit einem
Aufnahmekanal versehen ist, in den eine mit dem Stößel verbundene Zunge einführbar
ist, wobei die Zunge während des Eintreibens einer Klammer in dem Aufnahmekanal
verbleibt.
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Des weiteren ist es möglich, den Stößel mittels einer Feder an der
Vorsatzhülse abzustützen und in diese ein Werkzeug, beispielsweise ein Stechbeitel
oder dgl., axial verschiebbar einzusetzen.
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Die mit dem Magazin oder dem Werkzeug versehene Vorsatzhülse kann
ferner lageorientiert, beispielsweise mittels eines angeformten Mehrkantes in den
Zylinder eingesetzt werden, so daß eine exakte Zuordnung gegeben ist.
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Um die Handhabung zu erleichtern, ist es des weiteren angebracht r
das Gehäuse des Gerätes vorzugsweise im Bereich der Einführung der elektrischen
Anschlußleitung mit einer Aufhängevorrichtung, beispielsweise in Form eines angeformten
gelochten Hakens, zu versehen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des gemäß der Erfindung
ausgebildeten elektrisch betriebenen Handarbeitsgerätes zusammen mit einigen unterschiedlich
ausgebildeten Vorsatzhülsen dargestellt und nachfolgend im einzelnen erläutert.
Hierbei zeigen: Fig. 1 das Handarbeitsgerät mit einer zum Eintreiben von Nägeln
verwendbaren Vorsatzhülse, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie
II - II der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab.
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Fig. 3 eine mit einem Magazin zur Aufnahme von Klammern versehene
an das Handarbeitsgerät nach Fig. 1 ankuppelbare Vorsatzhülse im Axialschnitt, Fig.
4 die Vorsatzhülse nach Fig. 3 in einer Betriebsstellung sowie Fig. 5 und 6 eine
weitere mit einem Werkzeug versehene an das Handarbeitsgerät nach Fig. 1 ankuppelbare
Vorsatzhülse in unterschiedlichen Schnittdarstellungen.
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Das in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete elektrisch betriebene
Handarbeitsgerät zum Eintreiben von Nägeln 2 in die Holzteile 3 und 4 besteht im
wesentlichen aus einem in einem zweiteiligen Gehäuse 11 eingesetzten Schwingankermotor
12 und einem ebenfalls in dem Gehäuse 11 gehaltenen Zylinder 31, in dem ein massearmer
Schlagkörper 32 angeordnet ist.
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Der Stator 13 des Schwingankermotors 12 ist mit einer Magnetspule
14, die über eine Leitung 18 an ein Stromnetz anschließbar ist, versehen; außerdem
ist an diesem mittels einer winkelig gebogenen Blattfeder 17 der Anker 15 gehalten,
der um die mit 16 Szeichnete Kante durch deren Kraft sowie das Magnetfeld verschwenkbar
ist. Mittels Nieten 19 und 20 sind die einzelnen den Stator 13 und auch den Anker
15 bildenden Bleche zusammengehalten.
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Das Gehäuse 11, das aus zwei Halbschalen besteht, von denen nur eine
mit 11' bezeichnete Halbschale dargestellt ist, weist eine Aufhängung 21 auf, mittels
der das Handarbeitsgerät 1 auf unterschiedliche Weise leicht an Stiften oder Seilen
zu halten ist. Außerdem ist die Halbschale 11' mit
Befestigungsaugen
22 ausgestattet, in die die andere Halbschale durchgreifende Schrauben einschraubbar
sind. Des weiteren ist in die Halbschale 11' im Bereich des Schlagkörpers 32 eine
kippbar gehaltene Platte 27 eingesetzt, mittels der ein nicht sichtbarer Schalter
betätigbar ist, durch den die zu dem Schwingankermotor 12 führenden Leitungen 29
und 30 miteinander verbindbar sind. Im Betrieb ist somit der Stromkreis über die
Leitungen 29, 30 und 30', wobei die Leitungen 29 und 30' mittels einer Klemme 28
mit der Stromzuführungsleitung 18 verbunden sind, geschlossen.
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Um den Hub des Ankers 15 einstellen zu können, ist in der Gehäusehalbschale
11' eine Mutter 23 eingesetzt, in die eine Gewindespindel 24 eingeschraubt ist.
Und diese ist mit einem Gummipuffer 26 ausgestattet, an den der Anker 15 durch die
Kraft einer Rückstellfeder 33 gedrückt wird. Mit Hilfe eines Schraubenziehers oder
eines ähnlichen Werkzeuges, der in einen in die Gewindespindel 24 eingearbeiteten
Schlitz 25 einsetzbar ist, kann diese leicht verdreht und damit der Hub des Ankers
15 verändert werden.
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Mit dem ortsfest gehaltenen Zylinder 31, in den entgegen der Kraft
der Rückstellfeder 33 verschiebbar der durch den Anker 15 betätigbare Schlagkörper
32 angeordnet ist, ist bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 eine Vorsatzhülse 41 verbunden,
in der ein Stößel 43 sowie eine Führungsbuchse 44 geführt sind. Die Führungsbuchse
44 ist hierbei verschiebbar in der Vorsatzhülse 41, und zwar entgegen der Kraft
einer Feder 45, die sich an dem Stößel 43 abstützt, eingesetzt. Mittels eines Anschlagringes
46 ist der Verstellweg der den einzutreibenden Nagel 2 aufnehmenden Führungsbuchse
44 begrenzt. Außerdem ist an deren
freiem Enden eine Manschette
48 angebracht, um beim Aufsetzen des Gerätes 1 Beschädigungen an dem Teil 4 zu vermeiden.
Und um den Nagel 2 in der Führungsbuchse 44 auf einfache Weise zu halten, ist diese
mit einem ringförmig ausgebildeten Permanentmagneten 47 versehen.
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Zur Verbindung der Vorsatzhülse 41 mit dem Zylinder 31 dienen, wie
dies insbesondere der Fig. 2 entnommen werden kann, diametral angeordnete Klemmstücke
35, die in in den Zylinder 31 eingearbeitete Nuten 34 radial verschiebbar sind,
und zwar entgegen der Kraft einer halbkreisförmig gebogenen Feder 38, die mit ihren
abgewinkelten Enden 38' in den Klemmstücken 35 vorgesehen Bohrungen 40 eingreift.
Außerdem ist die Feder 38 in einer Nut 39 des Zylinders 31 geführt.
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Zur radialen Verschiebung der Klemmstücke 35 ist eine drehbar auf
dem freien Ende des Zylinders 31 angeordnete Hülse 36 vorgesehen, die mit exzentrischen
Druckflächen 37 ausgestattet ist. Wird die Hülse 36 in der Darstellung nach Fig.
2 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, werden die Klemmstücke 35 entgegen der Kraft
der Feder 38 durch die an der Hülse 36 angebrachten Druckflächen 37 nach innen verschoben,
so daß sie in eine in die Vorsatzhülse 44 eingearbeitete Ringnut 42 eingreifen.
Auf diese Weise ist die Vorsatzhülse 41, da die Klemmstücke 35 an den Zylinder 31
angepreßt werden, fest mit diesem verbunden.
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Dennoch ist diese Verbindung leicht lösbar; dazu ist lediglich die
Hülse 36 im Uhrzeigersinn zu verdrehen. Durch die Kraft der Feder 38 werden nämlich
die Klemmstücke 35, sobald ein entsprechender Freiraum gegeben ist, wiederum nach
außen gedrückt.
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Ist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, in die Führungsbuchse 44 ein
Nagel 2 eingelegt und wird der Schwingankermotor 12 eingeschaltet, so wird durch
das sich mit doppelter Netzfrequenz jeweils aufbauende magnetische Feld der Anker
15 zu dem Stator 13 hin bewegt. Die auf den Anker 15 hierbei ausgeübte Anziehungskraft
wird. auf den Schlagkörper 32 übertragen, der auf den Stößel 43 einwirkt, durch
den des weiteren der Nagel 2 in die Holzteile 3 und 4 eingetrieben wird. Das Gerät
1 ist somit sofort betriebsbereit, auch sind keine großen Massen zu beschleunigen,
die Antriebskraft des Schwingankermotors 12 wird vielmehr unmittelbar auf den einzutreibenden
Nagel 2 übertragen.
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Nach den Fig. 3 und 4 ist in die mit 51 bezeichnete mit einer Ringnut
52 zur Aufnahme der Klemmstücke 35 versehene Vorsatzhülse 51 ein Stößel 53 eingesetzt
und diese ist mit einem Magazin 56 zur Aufnahme von Klammern ausgestattet, die mittels
einer mit dem Stößel 53 verbundenen Zunge 54 eintreibbar sind. Der Stößel 53 stützt
sich mittels einer Feder 55 an der Vorsatzhülse 51 ab, an dieser ist des weiteren
auch mittels einer Feder 57 das Magazin 56 abgestützt.
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Zur unverdrehbaren Halterung des Magazins 56 an der Vorsatzhülse 51
ist diese mit einem Schlitz 60 ausgestattet, in die eine von dem Magazin 56 abstehende
Schraube 61 eingreift.
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Außerdem ist an der Vorsatzhülse 51 ein Mehrkant 59-angebracht, der
mit einem in den Zylinder 31 angeformten Mehrkant zusammenwirkt. Auf diese Weise
kann das Magazin 56 ausgerichtet in das Gerät 1 eingesetzt werden.
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Die in dem Magazin 56 bevorrateten Klammern werden, wie es in Fig.
3 dargestellt ist, mittels eines Schiebers 62 nacheinander in einen Kanal 58 eingeführt
und mittels der
Zunge 54 eingetrieben. Solange sich die Zunge 54
(Fig. 4) in dem Kanal 58 befindet, ist es ausgeschlossen, daß eine Klammer nachgeschoben
wird.
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Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte, in gleicher Weise mit einer
Ringnut 72 und einem Mehrkant 79 zur lageorientierten Befestigung an dem Zylinder
31 des Gerätes 1 versehene Vorsatzhülse 71 nimmt hierbei ein als Stechbeitel ausgebildetes
Werkzeug 75 auf. Die Klinge 76 des Werkzeuges 75, die in einen Schlitz 78 der Vorsatzhülse
71 eingreift, ist mit einem Bolzen 77 versehen, der in einen Stößel 73 eingesetzt
ist. Mittels einer Feder 74 ist der Stößel 73, auf den der Schlagkörper 32 einwirkt,
an der Vorsatzhülse 71 abgestützt.
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Wird die Vorsatzhülse 71 in den Zylinder 31 eingesetzt, können mittels
des Werkzeuges 75, da dieses durch den von dem Anker 15 beaufschlagten Schlagkörper
32 angetrieben und durch die Feder 74 jeweils in die Ausgangslage zurückgedrückt
wird, auf einfache Weise Stemmarbeiten ausgeführt werden.
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