EP0255615B1 - Elektrisch betriebenes Eintreibgerät - Google Patents
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- EP0255615B1 EP0255615B1 EP87109837A EP87109837A EP0255615B1 EP 0255615 B1 EP0255615 B1 EP 0255615B1 EP 87109837 A EP87109837 A EP 87109837A EP 87109837 A EP87109837 A EP 87109837A EP 0255615 B1 EP0255615 B1 EP 0255615B1
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- EP
- European Patent Office
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- driving
- gear wheel
- extension
- cam
- electric motor
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
- B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
- B25C1/06—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by electric power
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
- B25C5/00—Manually operated portable stapling tools; Hand-held power-operated stapling tools; Staple feeding devices therefor
- B25C5/10—Driving means
- B25C5/15—Driving means operated by electric power
Definitions
- the invention relates to an electrically operated tacker for staples, nails or the like according to the preamble of claim 1.
- driving-in tappet is connected to a vibration anchor or a plunger anchor.
- the fastener is driven in by a variety of driving strokes.
- driving strokes When using a submersible anchor, one stroke or a small number of driving strokes is sufficient to insert the fastener into the workpiece.
- an electric motor is used which acts on a toothed rack via a gear.
- a toothed segment of a gearwheel can be brought into engagement with the toothed rack in order to bring the toothed rack into a raised position against a driving spring. At the moment when the last tooth of the toothed segment releases the toothed rack, it is accelerated downwards by spring and enables the fastener to be driven in via the driving plunger (DE-U 1 684 420).
- the known device like all other conventional driving tools, has a trigger via which the electric motor is switched on. If the driving tool is used as a kind of electric hammer, similar to the vibrating armature drive, the driving plunger makes a large number of impacts on the fastening means. Manual control of the device via the trigger is therefore unproblematic. On the other hand, if it is intended to use the tacker only for a single drive-in stroke, the operator is normally unable to release the trigger in time to prevent another drive-in stroke from being carried out. This would result in another fastener being pushed into the discharge channel from the magazine. Even if the operator prevents the rack and thus the tappet from returning to the top dead center position by timely releasing the trigger, energy is unnecessarily wasted, which is particularly disadvantageous in the case of battery supply.
- the invention is therefore based on the object of designing an electrically actuated driving tool so that it operates in an energy-saving manner and can therefore be supplied with a battery.
- a linkage is arranged between the switch and the trigger that is automatically aligned in the unactuated state of the trigger in the actuating direction of the actuating element of the switch and a projection is arranged on the disc or on the shaft so that it engages the linkage and disengages it from the actuator when the plunger is released in its raised position.
- Electrically driven driving tools provide an electrical switch between the trigger and the electrically excited drive component, here the electric motor. Actuation of the trigger therefore closes a switch.
- the electrical switch is actuated by the trigger via a special linkage.
- the linkage is rendered ineffective by the projection connected to the shaft or washer when the plunger is released to perform a driving impact.
- the electric motor therefore only remains switched on for as long as is necessary to bring the plunger into the top dead center position. Any further energy supply, which can come from a battery, for example, is prevented.
- the driving tool according to the invention is therefore particularly suitable for battery operation.
- the time at which the electric motor is switched off is tied to the position of the disk or of the plunger has the further advantage that it is ensured that the electric motor is not switched off prematurely.
- a heavily discharged battery may require much longer time to tension the mainspring.
- the fiction, contemporary arrangement allows that even the longer time is waited and the electric motor is only switched off when a driving impact has been carried out.
- the mechanical control of the electrical switch therefore ensures optimum self-control with the greatest possible protection of the drive battery. Otherwise, it is completely independent of the trigger mechanism selected in each case.
- the object of the invention can also be achieved in that the driving plunger is coupled to the electrical switch via a suitable section and a linkage in order to allow the latter to return to the off position when the plunger has reached the top dead center position.
- a suitable section and a linkage in order to allow the latter to return to the off position when the plunger has reached the top dead center position.
- two electrical switches in the housing of the driving tool. One is a switch that can be actuated by the release and is only used to switch on the electric motor. The other is a switch that is assigned to the disc or the plunger and is actuated by one of these components when the plunger is in the top dead center position.
- a driving plunger into the top dead center position against the force of a spring.
- this is done in that a ring tooth segment is coupled to the electric motor, which interacts with a toothed rack which is part of the driving plunger or acts on the spring of the driving plunger.
- the projection is expediently attached to the toothed segment and leads to an actuation of the linkage as soon as it is disengaged from the toothed rack.
- a U-shaped hook is connected to the plunger, which cooperates with a projection of an eccentric disc, the projection when adjusting of the plunger engages in the hook against the driving spring and is disengaged from the hook during the driving impact.
- the projection actuating the linkage will preferably engage the linkage shortly after the drive projection has left the hook.
- a third possibility of adjusting a driving tappet to the top dead center position is to connect a cam disk or a disk containing a cam track to the electric motor, on which a cam or the like runs along, which in turn acts effectively with the spring or the driving tappet connected is.
- the tappet is moved to the top dead center position during an almost complete revolution of the cam track.
- the latter has a radially inwardly extending section, which enables the driving spring to relax and the driving stroke of the driving plunger.
- the projection preferably disengages the linkage from the switch actuator when the cam has reached the radial portion.
- An embodiment of the invention provides for this that an actuating rod is articulated on the trigger, which is pressed by means of a spring against a stop such that the free end of the rod is aligned with the actuating element of the switch and the projection of the gear against the rod Spring moved away from the stop.
- This embodiment is applicable to all driving tools in which the trigger is designed as a shift lever or push button.
- the electric motor, the drive pulley and also the transmission have a certain moment of inertia, which leads to the drive pulley continuing to rotate by a more or less large angle of rotation after the electric motor is switched off. If this angle of rotation exceeds a certain value, e.g. when using the tooth segment, the first teeth of the tooth segment engage with the rack of the driving plunger. The plunger is in its bottom dead center position. The moment still inherent in the gear is not sufficient to lift the rack. Instead, the gear bounces back and turns in the opposite direction. This rebound can be so strong that it triggers the linkage again, making the switch ineffective. In this case, the gear must be turned back by external intervention in order to give up the engagement with the linkage. This manipulation may be considered cumbersome by the user.
- One embodiment of the invention provides a remedy in that a backstop is assigned to the shaft of the electric motor, the gear between the electric motor and the gear or the gear, which prevents the gear from turning back against the direction of rotation of the drive when the electric motor is switched on.
- Backstops are known per se. You can be guided from that only the preferred direction of rotation is allowed in each rotational position. For the purposes of the driving tool according to the invention, however, it is sufficient to provide a backstop only for a limited angle of rotation. As already described above, a backstop must only be effective when the projection engaging the linkage has already released the linkage. Such a special anti-rotation lock prevents a rebound of the gear from the rack does not lead to a re-actuation of the linkage.
- an arc-shaped cam or the like is formed in an end face of the gearwheel or in a housing face facing the end face, the front end of which, viewed in the direction of rotation, has a predetermined depth, while the rear end runs flat.
- An axially resilient pin is arranged on the housing or on the gearwheel and engages in the groove with each revolution of the gearwheel. If the gear rotates undesirably, the projection runs against the deep end of the groove and thereby brings the gear to a standstill.
- a ramp-shaped section is arranged on an end face of the gear wheel or on a housing section facing the end face, with which a stop element cooperates, which is arranged on the housing section or on the end face of the gear wheel.
- Ramp-like section or stop element are resiliently mounted such that the stop element runs up the ramp-shaped section with each revolution. In the event of an undesired reverse rotation of the gearwheel, the stop element strikes the high side of the ramp-shaped section and stops the gearwheel.
- any rotating part of the electric motor, gearbox or gearwheel can have one with a circumferential projection or cam, which interacts with a flexible stop element arranged on the housing with each revolution.
- the protrusion or cam and stop element pass almost without resistance.
- they act as stops that provide insurmountable resistance to a reverse rotation of the gear.
- the projection or cam can run over a kind of leaf spring which, when rotated in the opposite direction to the working direction, engages with its free end against the rotating projection.
- a spring can be connected to the rotating part, which slides over a stationary cam in the working direction of rotation, but in the opposite direction leads to a stop.
- backstop is not limited to drives by means of toothed segments. So it can also with an eccentric disc type described above are used, which cooperates with a hook of the plunger.
- a driving plunger 10 of a battery-operated driving tool is guided in a driving channel of the device, not shown, and is connected to a toothed rack 11, which has a trapezoidal toothing 12.
- the rack has at least one guide rib 13 with which it is guided in a suitable guide groove in the housing. It lies against a stop 14 in the bottom dead center position.
- the toothed rack 11 is acted upon by a driving-in spring 15, the other end of which bears against an abutment 16.
- the driving tool contains an electric motor which is connected directly or via a gear to a gear 17 which is driven in the direction of arrow 18.
- the gearwheel 18 has a toothed segment 19 which extends about 120 ° over the circumference of the gearwheel 17.
- the trapezoidal toothing 19 interacts with the toothing 12 of the rack 11.
- a pin 20 is attached to an end face of the gear 17.
- the driving tool is actuated by a release lever 21, which is biased in a known manner via a spring 22 into the starting position.
- a rod 24 is articulated at 23, the free end of which, in the positions shown in FIGS. 1 and 3, is oriented in the direction of an actuating element 25 of an electrical switch 26. In this position, the rod 24 lies laterally on a stop 26.
- a spring 27 is arranged on the side opposite the stop 28, which presses the rod 24 against the stop 26.
- the described driving tool works as follows.
- the actuating element 25 of the switch 26 is spring-loaded and in FIG. 3 in the extended position in which the switch 26 is switched off.
- the electric motor, not shown, is switched off accordingly.
- the rack 11 is in the bottom dead center position, in which it rests against the stop 14.
- the toothed segment 19 is located shortly before engagement with the rack 11.
- the actuating rod 24 is aligned with the actuating element 25 of the switch 26. If the device is actuated, the thumb presses the release lever 21 downward in accordance with FIG. 1. As a result, the actuating element 25 is pressed in and the motor is switched on. He begins to turn the gear 17 counterclockwise, whereby the rack 11 is raised by the gear 17.
- the top dead center position is shown in Fig. 2.
- the pin 20 of the gear 17 lies laterally against the rod 24 and pivots against the spring 27 away from the stop 26, so that the lower end of the actuator 25th slips.
- the actuator can therefore return to its starting position and switch off the engine. If the trigger 21 is released, it returns to the starting position.
- the actuating rod 24 is raised and again placed against the stop 28 by the spring 27 and thus aligned with the actuating element 25.
- the driving spring 15 presses the rack 11 and thus the driving plunger 10 downward, so that the driving plunger 10 can carry out the driving stroke.
- Fig. 4 shows a similar gear as the gear 17 of Figures 1 to 3, but it is designated 17a. It is driven by an electric motor, not shown, via a transmission (likewise not shown), the working direction of rotation on the observer side being counterclockwise, corresponding to arrow 30.
- the projection corresponding to projection 20 according to FIGS. 1 to 3 is on the other, not visible Gear 17a side. It interacts with a linkage and a trigger in the same way as in the embodiment described above.
- the gear 17, if it continues to run as shown in FIG. 3 due to the inertia after the electric motor was switched off would hit the toothing of the toothed rack and thereby experience a rebound. This rebound can be so violent that the projection 20 pivots the rod 24 again, thereby making the switch 26 ineffective.
- Fig. 4 provides a constructive example to prevent such an operating state.
- An arcuate groove 32 is formed in the visible end face 31 of the gear 17a. It is provided with a certain depth at one end at 33, and ends flat at 34 at the other end.
- a pin 36 is mounted so as to be axially movable and is urged outwards by a spring 37. When the gear 17a rotates in the direction of the arrow 30, the pin 36 enters the groove 32 with every revolution, namely at the end 33 and leaves the groove at 34.
- an elongated spring can be arranged on the gear 17a or on the housing section 34, which is run over once by a rigid pin on the housing section 35 or on the gear 17a with each revolution when the gear 17a rotates in the direction of rotation 30 turns.
- the projection runs against the free end of the spring and thus stops the gear 17a.
- a lever mounted on one side can also be used, which in turn is spring-supported.
- FIG. 5 Another drive mechanism for the driving plunger of a driving device is shown extremely schematically in FIG. 5.
- the driving plunger 40 is only indicated.
- a coil spring 41 cooperates with its upper end, which is tensioned when the driving plunger 40 is moved into the top dead center position and which has to exert the force for a driving impact.
- a roller 42 is rotatably mounted on the side.
- the roller 42 works together with a cam 43 which is connected to a shaft 44.
- the shaft is connected to the electric motor of the driving tool, not shown.
- the disk 43 is rotated clockwise by the electric motor, as indicated by arrow 45.
- the control cam 46 formed by the circumference of the cam plate 43 is spiral over its largest circumference. From point 47, it gradually increases its radial distance from the axis of shaft 44.
- Point 48 is followed by a radially protruding section 49, which opens into a small indentation 50.
- the distance between the point 48 and the indentation 50 is slightly larger than the working stroke of the ram 40, i.e. the roller 42 does not strike against the circumference of the cam plate 43 in the region of the indentation 50.
- the roller 42 only comes into engagement with the control cam 46 again when the disc 43 continues to rotate.
- a projection 51 is also arranged on the cam plate 43. It is similar to the projection 20 according to the embodiment according to FIGS. 1 to 3. The projection 51 actuates a linkage in a similar manner to that described in the embodiment according to FIGS. 1 to 3 in order to render the actuation of the switch for the electric motor ineffective .
- the projection 20 or 51 is each connected to a drive disk. It is understood that it is a separate component connected to the shaft of the electric motor, which in its rotational position is coupled to the shaft in such a way that the above-described effect on the shift linkage is achieved.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch betriebenes Eintreibgerät für Klammern, Nägel oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Es sind elektrisch betriebene Eintreibgeräte bekannt, bei denen der Eintreibstößel mit einem Schwinganker oder einem Tauchanker verbunden ist. Im ersteren Fall wird das Befestigungsmittel durch eine Vielzahl von Eintreibschlägen eingetrieben. Bei Verwendung eines Tauchankers reicht ein Schlag oder eine kleine Anzahl von Eintreibschlägen aus, um das Befestigungsmittel in das Werkstück einzubringen. Beim eingangs genannten bekannten Eintreibgerät wird ein Elektromotor verwendet, der über ein Getriebe auf eine Zahnstange wirkt. Ein Zahnsegment eines Zahnrads ist mit der Zahnstange in Eingriff bringbar, um die Zahnstange entgegen einer Eintreibfeder in eine angehobene Position zu bringen. In dem Augenblick, in dem der letzte Zahn des Zahnsegments die Zahnstange freigibt, wird diese durch Feder nach unten beschleunigt und ermöglicht das Eintreiben des Befestigungsmittels über den Eintreibstößel (DE-U 1 684 420).
- Das bekannte Gerät weist wie alle anderen üblichen Eintreibgeräte einen Auslöser auf, über den der Elektromotor eingeschaltet wird. Wird das Eintreibgerät, ähnlich wie beim Schwingankerantrieb, als eine Art Elektrohammer eingesetzt, führt der Eintreibstößel eine Vielzahl von Schlägen auf das Befestigungsmittel aus. Die Handsteuerung des Gerätes über den Auslöser ist daher unproblematisch. Ist hingegen beabsichtigt, das Eintreibgerät nur für einen einzigen Eintreibschlag einzusetzen, ist die Bedienungsperson normalerweise nicht in der Lage, rechtzeitig den Auslöser freizugeben, um zu verhindern, daß ein weiterer Eintreibschlag ausgeführt wird. Ein solcher hätte zur Folge, daß ein weiteres Befestigungsmittel, das aus dem Magazin in den Ausstoßkanal nachrückt, eingetrieben wird. Selbst wenn die Bedienungsperson durch rechtzeitiges Lösen des Auslösers verhindert, daß die Zahnstange und damit der Stößel erneut in die obere Totpunktstellung gelangen, wird hierbei unnötig Energie vergeudet, was insbesondere bei Batterieversorgung nachteilig ist.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch betätigbares Eintreibgerät so auszuführen, daß es energiesparend betrieben und daher mit einer Batterie versorgt werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Schalter und dem Auslöser ein Gestänge angeordnet ist, daß im unbetätigten Zustand des Auslösers automatisch in die Betätigungsrichtung des Betätigungselements des Schalters ausgerichtet ist und an der Scheibe bzw. an der Welle ein Vorsprung so angeordnet ist, daß er an das Gestänge angreift und es mit dem Betätigungselement außer Eingriff bringt, wenn der Eintreibstößel in seiner angehobenen Position freigegeben wird.
- Elektrisch betriebene Eintreibgeräte sehen einen elektrischen Schalter zwischen Auslöser und elektrisch erregtem Antriebsbauteil vor, hier dem Elektromotor. Eine Betätigung des Auslösers führt mithin zum Schließen eines Schalters. Beim erfindungsgemäßen Gerät wird der elektrische Schalter vom Auslöser über ein spezielles Gestänge betätigt. Das Gestänge wird jedoch vom mit der Welle oder Scheibe verbundenen Vorsprung unwirksam gemacht, wenn der Stößel zum Ausführen eines Eintreibschlags freigegeben wird. Der Elektromotor bleibt mithin nur solange eingeschaltet, wie erforderlich ist, um den Stößel in die obere Totpunktlage zu bringen. Jede weitere Energiezufuhr, die etwa von einer Batterie kommen kann, wird unterbunden. Das erfindungsgemäße Eintreibgerät ist daher insbesondere für den Batteriebetrieb geeignet.
- Die Tatsache, daß beim erfindungsgemäßen Eintreibgerät der Ausschaltzeitpunkt des Elektromotors an die Position der Scheibe bzw. des Stößels gebunden ist, hat den weiteren Vorteil, daß sichergestellt ist, daß eine Ausschaltung des Elektromotors auch nicht verfrüht stattfindet. Eine stark entladene Batterie benötigt u.U. sehr viel längere Zeit, um die Eintreibfeder zu spannen. Die erfindungs gemäße Anordnung ermöglicht, daß auch die längere Zeit abgewartet wird und eine Ausschaltung des Elektromotors erst bewerkstelligt wird, wenn ein Eintreibschlag ausgeführt worden ist. Die mechanische Ansteuerung des elektrischen Schalters sorgt mithin für eine optimale Selbststeuerung bei größtmöglicher Schonung der Antriebsbatterie. Sie ist im übrigen völlig unabhängig von dem jeweils gewählten Auslösemechanismus.
- Die erfindungsgemäße Aufgabe kann auch dadurch gelöst werden, daß der Eintreibstößel über einen geeigneten Abschnitt und ein Gestänge mit dem elektrischen Schalter gekoppelt ist, um diesem die Rückkehr in die Ausschaltstellung zu erlauben, wenn der Stößel die obere Totpunktlage erreicht hat. Eine derartige Betätigung ist jedoch naturgemäß aufwendiger und umständlicher als die oben beschriebene. Ferner ist es möglich, zwei elektrische Schalter im Gehäuse des Eintreibgerätes anzuordnen. Der eine ist ein vom Auslöser betätigbarer Einschalter, der nur zum Einschalten des Elektromotors dient. Der andere ist ein Ausschalter, der der Scheibe bzw. dem Stößel zugeordnet wird und von einem dieser Bauteile betätigt wird, wenn der Stößel in der oberen Totpunktlage ist. Auch diese Ausführungen sind aufwendiger und etwas störanfälliger.
- Es gibt mehrere Möglichkeiten, einen Eintreibstö- βel gegen die Kraft einer Feder in die obere Totpunktlage zu bringen. Bei dem eingangs beschriebenen Eintreibgerät geschieht dies dadurch, daß mit dem Elektromotor ein Ringzahnsegment gekoppelt ist, das mit einer Zahnstange zusammenwirkt, die Bestandteil des Eintreibstößels ist bzw. die Feder des Eintreibstößels beaufschlagt. In einem solchen Fall wird der Vorsprung zweckmäßigerweise an dem Zahnsegment angebracht und führt zu einer Betätigung des Gestänges, sobald es mit der Zahnstange außer Eingriff ist.
- Eine andere Möglichkeit eines Antriebs besteht nach der DE-C 34 28 333 darin, daß mit dem Eintreibstößel ein U-förmiger Haken verbunden ist, der mit einem Vorsprung einer Exzenterscheibe zusammenwirkt, wobei der Vorsprung beim Verstellen des Stößels entgegen der Eintreibfeder in den Haken eingreift und während des Eintreibschlages mit dem Haken außer Eingriff ist. Bei einem derartigen Antrieb wird der das Gestänge betätigende Vorsprung vorzugsweise dann mit dem Gestänge in Eingriff treten, kurz nachdem der Antriebsvorsprung den Haken verlassen hat.
- Eine dritte Möglichkeit, einen Eintreibstößel in die obere Totpunktlage zu verstellen, besteht darin, mit dem Elektromotor eine Kurvenscheibe bzw. eine eine Kurvenbahn enthaltende Scheibe zu verbinden, auf der entlang ein Nocken oder dergleichen läuft, der seinerseits wirkungsmäßig mit der Feder bzw. dem Eintreibstößel verbunden ist. Die Verstellung des Eintreibstößels in die obere Totpunktlage findet statt während einer nahezu vollständigen Umdrehung der Kurvenbahn. Diese hat im Anschluß an das radial am weitesten nach außen stehenden Abschnitt einen sich radial nach innen erstreckenden Abschnitt, der die Entspannung der Eintreibfeder und den Eintreibhub des Eintreibstößels ermöglicht. Bei einem derartigen Antrieb bringt der Vorsprung das Gestänge vorzugsweise außer Eingriff mit dem Betätigungselement des Schalters, wenn der Nocken den radialen Abschnitt erreicht hat.
- Es gibt verschiedene konstruktive Möglichkeiten, ein geeignetes Gestänge zwischen Auslöser und elektrischem Schalter anzuordnen. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß an den Auslöser eine Betätigungsstange angelenkt ist, die mittels einer Feder gegen einen Anschlag gedrückt wird derart, daß das freie Ende der Stange mit dem Betätigungselement des Schalters ausgerichtet ist und der Vorsprung des Zahnrads die Stange entgegen der Feder vom Anschlag fortbewegt. Diese Ausführungsform ist bei allen Eintreibgeräten anwendbar, bei denen der Auslöser als Schalthebel oder Drucktaste ausgeführt ist.
- Der Elektromotor, die Antriebsscheibe und auch das Getriebe weisen ein bestimmtes Trägheitsmoment auf, das dazu führt, daß nach dem Ausschalten des Elektromotors die Antriebsscheibe um einen mehr oder weniger großen Drehwinkel weiterdreht. Wenn dieser Drehwinkel einen gewissen Wert überschreitet, gelangen z.B. bei Verwendung des Zahnsegments die ersten Zähne des Zahnsegments mit der Zahnstange des Eintreibstößels in Eingriff. Der Eintreibstößel befindet sich dabei in seiner unteren Totpunktposition. Das dem Zahnrad noch innewohnende Moment reicht nicht aus, die Zahnstange anzuheben. Statt dessen prallt das Zahnrad zurück und dreht sich dadurch in die entgegengesetzte Richtung. Dieser Rückprall kann so stark sein, daß dadurch das Gestänge erneut ausgelöst wird und dadurch die Betätigung des Schalters unwirksam macht. In diesem Fall muß durch Eingriff von außen das Zahnrad wieder zurückgedreht werden, um den Eingriff mit dem Gestänge aufzugeben. Diese Manipulation wird vom Anwender gegebenenfalls als umständlich angesehen. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Abhilfe vor, indem der Welle des Elektromotors, dem Getriebe zwischen Elektromotor und Zahnrad oder dem Zahnrad eine Rücklaufsperre zugeordnet ist, die ein Rückdrehen des Zahnrads entgegen der Antriebsdrehrichtung bei eingeschaltetem Elektromotor verhindert. Rücklaufsperren sind an sich bekannt. Sie können aus aus geführt sein, daß in jeder Drehstellung nur die bevorzugte Drehrichtung erlaubt ist. Für die Zwecke des erfindungsgemäßen Eintreibgerätes reicht es indessen aus, eine Rücklaufsperre nur für einen begrenzten Drehwinkel vorzusehen. Wie oben bereits beschrieben, muß eine Rücklaufsperre nur dann wirksam sein, wenn der mit dem Gestänge in Eingriff tretende Vorsprung das Gestänge bereits wieder freigegeben hat. Eine derartige spezielle Rückdrehsicherung verhindert, daß ein Zurückprallen des Zahnrads von der Zahnstange nicht zu einer Wiederbetätigung des Gestänges führt.
- Für die Ausführung einer derartigen Rückdrehsicherung sind verschiedene konstruktive Möglichkeiten denkbar. Eine besteht nach einer Ausgestaltung der Erfindung darin, daß in einer Stirnfläche des Zahnrads oder in einer der Stirnfläche zugekehrten Gehäusefläche ein kreisbogenförmiger Nocken oder dergleichen geformt ist, dessen in Drehrichtung gesehen vorderes Ende eine vorgegebene Tiefe aufweist, während das hintere Ende flach ausläuft. Am Gehäuse oder am Zahnrad ist ein axial federnd gelagerter Stift angeordnet, der bei jeder Umdrehung des Zahnrads in die Nut eingreift. Bei einer unerwünschten Rückdrehung des Zahnrads läuft der Vorsprung gegen das tiefe Ende der Nut und bringt dadurch das Zahnrad zum Stillstand.
- Nach einer anderen Ausführungsformist an einer Stirnfläche des Zahnrads oder an einem der Stirnfläche zugekehrten Gehäuseabschnitt ein rampenförmiger Abschnitt angeordnet, mit dem ein Anschlagelement zusammenwirkt, das am Gehäuseabschnitt oder an der Stirnfläche des Zahnrads angeordnet ist. Rampenartiger Abschnitt oder Anschlagelement sind federnd gelagert derart, daß das Anschlagelement bei jeder Umdrehung den rampenförmigen Abschnitt hinaufläuft. Bei einer unerwünschten Rückdrehung des Zahnrads schlägt das Anschlagelement gegen die hohe Seite des rampenförmigen Abschnitts und stoppt das Zahnrad.
- Schließlich kann ein beliebiges drehendes Teil von Elektromotor, Getriebe oder Zahnrad einen mit umlaufenden Vorsprung oder Nocken aufweisen, der bei jeder Umdrehung mit einem am Gehäuse angeordneten nachgebenden Stoppelement zusammenwirkt. In Arbeitsdrehrichtung passieren sich Vorsprung oder Nocken und Stoppelement nahezu widerstandsfrei. Bei einer entgegengesetzten Drehrichtung wirken sie als Anschläge, die einer Rückdrehung des Zahnrads unüberwindlichen Widerstand entgegensetzen. Beispielsweise kann der Vorsprung oder Nocken eine Art Blattfeder überlaufen, die bei einer Drehung entgegengesetzt der Arbeitsdrehrichtung mit ihrem freien Ende gegen den umdrehenden Vorsprung greift. Umgekehrt kann mit dem drehenden Teil eine Feder verbunden sein, die einen ortsfesten Nocken in Arbeitsdrehrichtung überstreift, bei einer Drehung entgegengesetzt indessen zu einem Stopp führt.
- Es versteht sich, daß die Rücklaufsperre nicht auf Antriebe mittels Zahnsegmenten beschränkt ist. So kann sie auch bei einer Exzenterscheibe der oben beschriebenen Art angewendet werden, die mit einem Haken des Stößels zusammenwirkt.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Die Figuren 1 bis 3 zeigen schematisch das Gerät nach der Erfindung, wobei
- Fig. 1 den Zustand nach Betätigung des Auslösers,
- Fig. 2 den Zustand kurz vor Ausführung eines Eintreibschlags,
- Fig. 3 die Ruheposition zeigt.
- Fig. 4 zeigt perspektivisch ein Zahnrad mit einer Rücklaufsperre.
- Fig. 5 zeigt schematisch einen anderen Antrieb für ein Eintreibgerät.
- Ein Eintreibstößel 10 eines nur sehr schematisch dargestellten batteriebetriebenen Eintreibgerätes ist in einem nicht gezeigten Eintreibkanal des Gerätes geführt und mit einer Zahnstange 11 verbunden, die eine Trapezverzahnung 12 aufweist. Die Zahnstange besitzt mindestens eine Führungsrippe 13, mit der sie in einer geeigneten Führungsnut im Gehäuse geführt ist. Sie liegt in der unteren Totpunktlage gegen einen Anschlag 14 an. Auf der dem Eintreibstößel 10 gegenüberliegenden Seite ist die Zahnstange 11 von einer Eintreibfeder 15 beaufschlagt, die mit dem anderen Ende gegen ein Widerlager 16 anliegt. Das Eintreibgerät enthält einen Elektromotor, der unmittelbar oder über ein Getriebe mit einem Zahnrad 17 in Verbindung ist, das in Richtung des Pfeils 18 angetrieben wird. Das Zahnrad 18 weist ein Zahnsegment 19 auf, das sich um etwa 120° über den Umfang des Zahnrads 17 erstreckt. Die trapezförmige Zahnung 19 wirkt mit der Zahnung 12 der Zahnstange 11 zusammen. Auf einer Stirnseite des Zahnrads 17 ist ein Zapfen 20 angebracht.
- Das Eintreibgerät wird von einem Auslösehebel 21 betätigt, der in bekannter Weise über eine Feder 22 in die Ausgangsposition vorgespannt ist. Am Auslösehebel 21 ist bei 23 eine Stange 24 angelenkt, deren freies Ende in den in den Figuren 1 und 3 dargestellten Positionen in Richtung eines Betätigungselements 25 eines elektrischen Schalters 26 ausgerichtet ist. In dieser Position liegt die Stange 24 seitlich an einem Anschlag 26. Auf der dem Anschlag 28 gegenüberliegenden Seite ist eine Feder 27 angeordnet, die die Stange 24 gegen den Anschlag 26 drückt.
- Das beschriebene Eintreibgerät arbeitet wie folgt.
- Das Betätigungselement 25 des Schalters 26 ist federbelastet und in Fig. 3 in der ausgefahrenen Position, in der der Schalter 26 ausgeschaltet ist. Der nicht gezeigte Elektromotor ist entsprechend abgeschaltet. Die Zahnstange 11 befindet sich in der unteren Totpunktlage, in der sie gegen den Anschlag 14 anliegt. Das Zahnsegment 19 befindet sich kurz vor dem Eingriff mit der Zahnstange 11. Die Betätigungsstange 24 ist mit dem Betätigungselement 25 des Schalters 26 ausgerichtet. Wird das Gerät betätigt, drückt der Daumen den Auslösehebel 21 nach unten entsprechend Fig. 1. Dadurch wird das Betätigungselement 25 eingedrückt und der Motor eingeschaltet. Er beginnt das Zahnrad 17 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn zu drehen, wodurch die Zahnstange 11 durch das Zahnrad 17 angehoben wird. Die obere Totpunktlage ist in Fig. 2 angegeben. In dem Augenblick, in dem die Zahnstange 11 die obere Totpunktlage erreicht hat, legt sich der Zapfen 20 des Zahnrads 17 seitlich gegen die Stange 24 und verschwenkt diese entgegen der Feder 27 fort vom Anschlag 26, so daß das un tere Ende von dem Betätigungselement 25 abrutscht. Das Betätigungselement kann daher in seine Ausgangsposition zurückkehren und den Motor ausschalten. Wird der Auslöser 21 losgelassen, kehrt er in die Ausgangsposition zurück. Die Betätigungsstange 24 wird angehoben und durch die Feder 27 erneut gegen den Anschlag 28 gelegt und damit mit dem Betätigungselement 25 ausgerichtet. In dem Augenblick, in dem das Zahnsegment 19 die Zahnung 12 der Zahnstange 11 verläßt, drückt die Eintreibfeder 15 die Zahnstange 11 und damit den Eintreibstößel 10 nach unten, so daß der Eintreibstößel 10 den Eintreibschlag ausführen kann.
- Fig. 4 zeigt ein ähnliches Zahnrad wie das Zahnrad 17 nach den Figuren 1 bis 3, es ist jedoch mit 17a bezeichnet. Es wird von einem nicht gezeigten Elektromotor über ein Getriebe (ebenfalls nicht gezeigt) angetrieben, wobei die Arbeitsdrehrichtung auf der Betrachterseite entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung ist, entsprechend Pfeil 30. Der Vorsprung entsprechend Vorsprung 20 nach den Figuren 1 bis 3 befindet sich auf der anderen nicht einsehbaren Seite des Zahnrads 17a. Er wirkt in der gleichen Weise mit einem Gestänge und einem Auslöser zusammen, wie dies in der oben beschriebenen Ausführungsform der Fall ist. Wie man aus der Darstellung nach den Figuren 1 bis 3 erkennen kann, würde das Zahnrad 17, wenn es entsprechend der Darstellung nach Fig. 3 infolge der Trägheit nach dem Ausschalten des Elektromotors weiterläuft, gegen die Zahnung der Zahnstange treffen und dadurch einen Rückprall erfahren. Dieser Rückprall kann so heftig sein, daß der Vorsprung 20 die Stange 24 erneut verschwenkt und dadurch eine Auslösung des Schalters 26 unwirksam macht. Fig. 4 sieht ein konstruktives Beispiel vor, einen derartigen Betriebszustand zu verhindern.
- In der sichtbaren Stirnfläche 31 des Zahnrads 17a ist eine kreisbogenförmige Nut 32 geformt. Sie ist an einem Ende bei 33 mit einer gewissen Tiefe versehen, während sie am anderen Ende bei 34 flach ausläuft. In einem Abschnitt 35 des Gehäuses des nicht gezeigten Getriebes ist ein Stift 36 axial beweglich gelagert und von einer Feder 37 nach außen beaufschlagt. Dreht sich das Zahnrad 17a in Richtung des Pfeils 30, tritt der Stift 36 bei jeder Umdrehung in die Nut 32 ein, und zwar beim Ende 33 und verläßt die Nut bei 34.
- Wird das Zahnrad 17a entgegengesetzt in Uhrzeigerrichtung gedreht, wie durch Pfeil 38 dargestellt, tritt der Stift 36 ebenfalls in die Nut 32, gelangt jedoch gegen die steile Endwand am Ende 33 und verhindert dadurch jede weitere Drehung des Zahnrads 17a. Nut 32 und Stift 36 sind nun derart angeordnet, daß eine Rückdrehverhinderung des Zahnrads 17a in einem Bereich stattfindet, in dem der Vorsprung 20 der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 sich in der unteren Hälfte befindet, so daß der Vorsprung 20 nicht an der Stange 24 angreifen kann.
- Anstelle einer Nut 32 oder des federgelagerten Stifts 36 kann am Zahnrad 17a oder am Gehäuseabschnitt 34 eine längliche Feder angeordnet sein, die von einem starren Stift am Gehäuseabschnitt 35 oder am Zahnrad 17a bei jeder Umdrehung einmal überfahren wird, wenn sich das Zahnrad 17a in Arbeitsdrehrichtung 30 dreht. Bei einer Drehung entgegengesetzt läuft der Vorsprung gegen das freie Ende der Feder und stoppt somit das Zahnrad 17a. Anstelle einer Feder kann auch ein einseitig gelagerter Hebel verwendet werden, der seinerseits federnd abgestützt ist.
- In Fig. 5 ist äußerst schematisch ein anderer Antriebsmechanismus für den Eintreibstößel eines Eintreibgeräts dargestellt. Der Eintreibstößel 40 ist lediglich angedeutet. Mit seinem oberen Ende wirkt eine Schraubenfeder 41 zusammen, die bei einer Verstellung des Eintreibstößels 40 in die obere Totpunktlage gespannt wird und die die Kraft für einen Eintreibschlag aufzubringen hat. An dem Stößel 40 ist seitlich eine Rolle 42 drehbar gelagert. Die Rolle 42 wirkt zusammen mit einer Kurvenscheibe 43, die mit einer Welle 44 verbunden ist. Die Welle ist mit dem nicht gezeigten Elektromotor des Eintreibgeräts verbunden. Die Scheibe 43 wird vom Elektromotor im Uhrzeigersinn, wie durch Pfeil 45 angedeutet, gedreht. Die vom Umfang der Kurvenscheibe 43 gebildete Steuerkurve 46 ist über ihren größten Umfang spiralförmig. Vom Punkt 47 vergrößert sie allmählich ihren radialen Abstand zur Achse der Welle 44. Der maximale Abstand ist bei Punkt 48 erreicht. Dem Punkt 48 folgt ein radial je einspringender Abschnitt 49, der in eine geringe Einbuchtung 50 mündet. Der Abstand zwischen dem Punkt 48 und der Einbuchtung 50 ist etwas größer als der Arbeitshub des Stößels 40, d.h. die Rolle 42 schlägt nicht gegen den Umfang der Kurvenscheibe 43 im Bereich der Einbuchtung 50. Erst wenn die Scheibe 43 sich weiterdreht, kommt die Rolle 42 wieder mit der Steuerkurve 46 in Eingriff.
- Auf der Kurvenscheibe 43 ist ferner ein Vorsprung 51 angeordnet. Er gleicht dem Vorsprung 20 gemäß der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3. Der Vorsprung 51 betätigt in ähnlicher Weise ein Gestänge, wie es bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 beschrieben ist, um die Betätigung des Einschalters für den Elektromotor unwirksam zu machen.
- Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist der Vorsprung 20 bzw. 51 jeweils mit einer Antriebscheibe verbunden. Es versteht sich, daß er ein getrenntes, mit der Welle des Elektromotors verbundenes Bauteil ist, das in seiner Drehstellung so mit der Welle gekoppelt ist, daß die oben beschriebene Wirkung auf das Schaltgestänge erreicht wird.
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