EP2514567A2 - Eintreibgerät - Google Patents

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EP2514567A2
EP2514567A2 EP12162991A EP12162991A EP2514567A2 EP 2514567 A2 EP2514567 A2 EP 2514567A2 EP 12162991 A EP12162991 A EP 12162991A EP 12162991 A EP12162991 A EP 12162991A EP 2514567 A2 EP2514567 A2 EP 2514567A2
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EP
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spring
flywheel
tacker
setting piston
setting
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Iwan Wolf
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Hilti AG
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Hilti AG
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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

Definitions

  • the invention relates to a tacker, in particular a hand-held tacker, according to the preamble of claim 1.
  • US 2009/0294505 A1 describes a tacker for driving a nail into a workpiece in which an electric motor drives a rotating flywheel, wherein a set piston for driving the nail can be linearly accelerated by the flywheel via a friction clutch.
  • the flywheel is designed in particular as a flywheel. Under the releasable adhesion between the flywheel and the spring accumulator any known releasable coupling is understood, for example by means of a positive coupling or a direct or indirect frictional coupling.
  • the drive motor is preferably an electric motor, but in principle may also be another motor, such as a motor. an air motor or similar
  • the flywheel acts on the setting piston, whereby the setting piston biases the spring accumulator in one of the setting direction opposing clamping direction.
  • the adhesion between flywheel and setting piston can be made for example by moving or pressure of the flywheel or other known manner.
  • the flywheel can be coupled directly, preferably by friction, with the setting piston.
  • the flywheel is arranged downstream of a frictional clutch, preferably for the connection of flywheel and setting piston. Such additional coupling to the flywheel can be particularly effective and / or provide benefits in the actuation process.
  • the tacker has a clamping element for tensioning the spring accumulator.
  • the flywheel thereby acts on the clamping element, whereby the clamping element biases the spring accumulator in a clamping direction directed in particular opposite to the setting direction, while the setting piston is particularly preferably at rest.
  • the flywheel and its speed is designed so that more than a set energy of the tacker is included in the rotational movement of the flywheel before releasable adhesion.
  • an at least 2 times the setting energy may be included to ensure the tension of the spring member quickly and safely.
  • the electric motor passes through at least in a regular operating mode via a plurality of successive driving operations without changing its direction of rotation.
  • This is particularly suited to the characteristics of electric motors.
  • the advantage of a smaller design of the electric motor can be achieved.
  • the drive of the setting piston in the clamping direction by a user by means of an actuator can be triggered.
  • an alternative or complementary design but also triggering of the previously tensioned spring accumulator can be done by the actuator.
  • the interaction between actuator and drive mechanism can be done either purely mechanically or by means of a control electronics.
  • the spring member comprises a gas spring, preferably a prestressed gas spring.
  • a gas spring preferably a prestressed gas spring.
  • a coil spring made of steel, titanium, rubber or a particular fiber-reinforced plastic, can be used.
  • the spring store comprises two individual springs which are preferably arranged symmetrically to each other and which, in particularly preferred opposite directions, move simultaneously.
  • a nail magazine 3 is arranged at a workpiece-side end, wherein nails from the nail magazine by means of a setting piston 4 by an outlet 5 in a workpiece (not shown) can be driven.
  • the setting piston 4 is driven by a designed as a gas spring spring 6, which is schematically symbolized in the present case as a helical spring.
  • the setting piston 4 runs in sections in a piston guide 7. Behind the piston guide 4a designed as a flywheel flywheel 8 is provided which can be driven via an electric motor, not shown in a fixed direction of rotation.
  • the flywheel 8 After actuation of the actuator 2 by a user, the flywheel 8 is pressed against the rear end of the advanced or held by the biased gas spring 6 in triggered position setting piston 4, for example by means of a simple mechanism between actuator 2 and flywheel 8.
  • a simple mechanism between actuator 2 and flywheel 8 By this releasably frictional Coupling is the set the piston 4 against the pressure of the gas spring 6 in Spannrichtng (in the drawing from left to right) stretched until it is a complete tensioned position reached (not shown). From this position, the flywheel 8 is decoupled, for example, by an automatic mechanism when driving over a cam through the setting piston or similar. After this, the setting piston of the gas spring 6, driven by the gas spring 6, jumps forward in the setting direction (from right to left) and drives a nail held ready in the magazine into the workpiece.
  • the electric motor continues to run during the entire process and also following repetitions in the same direction of rotation, wherein the flywheel advantageously never comes to a standstill.
  • the flywheel advantageously never comes to a standstill.
  • the engine is inactive during a sufficiently long break or rolls out the flywheel to save energy. This can be achieved by intelligent control electronics or also by actuation by the user.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, umfassend einen Antriebsmotor, eine Schwungmasse, und einen Setzkolben, wobei die Schwungmasse über den Antriebsmotor in eine Drehbewegung versetzbar ist, wobei ein Federspeicher über einen lösbaren Kraftschluss, insbesondere Reibschluss, durch die Schwungmasse spannbar ist, wobei der Setzkolben über den gespannten Federspeicher in eine Setzrichtung antreibbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, insbesondere ein handgeführtes Eintreibgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • US 2009/0294505 A1 beschreibt ein Eintreibgerät zum Eintreiben eines Nagels in ein Werkstück, bei dem ein Elektromotor eine rotierende Schwungmasse antreibt, wobei durch die Schwungmasse über eine Reibkupplung ein Setzkolben zum Eintreiben des Nagels linear beschleunigt werden kann.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Eintreibgerät anzugeben, das eine gute Eintreibenergie aufweist.
  • Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Eintreibgerät erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Kombination einer Schwungmasse mit einem Federspeicher kann eine der Schwungmasse entnommene Energie über einen längeren Zeitraum als zum Beispiel beim direkten Antrieb des Setzkolbens entnommen werden. Im Ergebnis wird auf einfache Weise eine hohe Eintreibenergie bereit gestellt. Die Schwungmasse ist insbesondere als Schwungrad ausgebildet. Unter dem lösbaren Kraftschluss zwischen der Schwungmasse und dem Federspeicher wird jede bekannte lösbare Verkopplung verstanden, zum Beispiel mittels einer formschlüssigen Kupplung oder einer unmittelbaren oder mittelbaren reibschlüssigen Kupplung. Der Antriebsmotor ist bevorzugt ein Elektromotor, kann aber grundsätzlich auch ein anderer Motor sein wie z.B. ein Druckluftmotor o.ä..
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schwungmasse an dem Setzkolben angreift, wodurch der Setzkolben in einer der Setzrichtung entgegen gerichteten Spannrichtung den Federspeicher vorspannt. Hierdurch wird eine besonders einfache und kostengünstige Mechanik bereit gestellt. Der Kraftschluss zwischen Schwungmasse und Setzkolben kann zum Beispiel durch Bewegen bzw. Andruck des Schwungrades hergestellt werden oder auf andere bekannte Weise. In einfacher Realisierung kann daher die Schwungmasse unmittelbar, bevorzugt reibschlüssig, mit dem Setzkolben koppelbar sein. Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwungmasse eine reibschlüssige Kupplung nachgeordnet, bevorzugt zur Verbindung von Schwungmasse und Setzkolben. Eine solche zu der Schwungmasse zusätzliche Kupplung kann besonders effektiv wirken und/oder Vorteile beim Betätigungsvorgang bieten.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Eintreibgerät ein Spannelement zum Spannen des Federspeichers auf. Die Schwungmasse greift dabei an dem Spannelement an, wodurch das Spannelement in einer insbesondere der Setzrichtung entgegen gerichteten Spannrichtung den Federspeicher vorspannt, während der Setzkolben besonders bevorzugt in Ruhe ist.
  • Allgemein vorteilhaft ist die Schwungmasse und ihre Drehzahl so ausgelegt, dass in der Drehbewegung der Schwungmasse vor dem lösbaren Kraftschluss mehr als eine Setzenergie des Eintreibgerätes enthalten ist. Insbesondere kann ein zumindest 2-faches der Setzenergie enthalten sein, um die Spannung des Federglieds schnell und sicher zu gewährleisten.
  • Im Interesse einer effektiven Nutzung eines Elektromotors und dessen Antriebsenergie ist es vorgesehen, dass der Elektromotor zumindest in einem regulären Betriebsmodus über eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Eintreibvorgängen ohne Wechsel seiner Drehrichtung durchläuft. Dies kommt der Charakteristik von Elektromotoren besonders entgegen. Hierdurch kann zum Beispiel der Vorteileiner kleineren Auslegung des Elektromotors erreicht werden.
  • Bei einer besonders einfachen und günstigen Bauform ist es vorgesehen, dass der Antrieb des Setzkolben in die Spannrichtung durch einen Anwender mittels eines Betätigungsglieds auslösbar ist. Bei einer hierzu alternativen oder ergänzenden Bauform kann aber auch ein Auslösen des zuvor gespannten Federspeichers durch das Betätigungsglied erfolgen. Das Zusammenwirken zwischen Betätigungsglied und Antriebsmechanik kann entweder rein mechanisch oder mittels einer Steuerungselektronik erfolgen.
  • Allgemein vorteilhaft umfasst das Federglied eine Gasfeder, bevorzugt eine vorgespannte Gasfeder. Je nach Anforderungen kann aber auch eine herkömmliche Feder, zum Beispiel eine Schraubenfeder aus Stahl, Titan, Gummi oder einem insbesondere faserverstärkten Kunststoff, verwendet werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Federspeicher zwei besonders bevorzugt symmetrisch zueinander angeordnete und sich in besonders bevorzugt entgegen gesetzten Richtungen simultan bewegende Einzelfedern.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt eine schematische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Eintreibgerätes.
  • Das in Fig. 1 schematisch gezeigte Eintreibgerät umfasst ein Gehäuse 1 mit einer Griffschale 1a und einem daran angeordneten Betätigungsglied 2 für eine Bedienperson. Ein Nagelmagazin 3 ist an einem werkstückseitigen Ende angeordnet, wobei Nägel aus dem Nagelmagazin mittels eines Setzkolbens 4 durch einen Austritt 5 in ein Werkstück (nicht gezeigt) eintreibbar sind.
  • Der Setzkolben 4 wird von einem als Gasfeder ausgebildeten Federspeicher 6 angetrieben, der vorliegend schematisch als Schraubenfeder symbolisiert ist. Der Setzkolben 4 läuft abschnittsweise in einer Kolbenführung 7. Hinter der Kolbenführung 4a ist eine als Schwungrad ausgebildete Schwungmasse 8 vorgesehen, die über einen nicht dargestellten Elektromotor in einer festen Drehrichtung antreibbar ist.
  • Nach Betätigung des Betätigungsglieds 2 durch einen Anwender wird das Schwungrad 8 gegen das hintere Ende des vorgeschobenen bzw. von der vorgespannten Gasfeder 6 in ausgelöster Position gehaltenen Setzkolbens 4 gedrückt, zum Beispiel mittels einer einfachen Mechanik zwischen Betätigungsglied 2 und Schwungrad 8. Durch diese lösbar reibschlüssige Verkopplung wird der dem Setzkolben 4 gegen den Druck der Gasfeder 6 in Spannrichtng (in der Zeichnung von links nach rechts) gespannt, bis er eine vollständig gespannte Position erreicht (nicht argestellt). Aus dieser Position wird das Schwungrad 8 entkoppelt, zum Beispiel durch eine automatische Mechanik bei überfahren einer Nocke durch den Setzkolben o.ä. Hiernach schnellt der Setzkolben von der Gasfeder 6 getrieben in der Setzrichtung (von rechts nach links) nach vorne und treibt einen im Magazin bereit gehaltenen Nagel in das Werkstück ein.
  • Vorteilhaft läuft der Elektromotor während des gesamten Vorgangs und auch folgender Wiederholungen in derselben Drehrichtung weiter, wobei auch das Schwungsrad vorteilhaft nie zum Stillstand kommt. Hierdurch kann während einer typischen Folge von Setzvorgängen insgesamt ein besonders effektiver Betrieb des Motors erzielt werden.
  • Natürlich kann es zweckmäßig vorgesehen sein, dass der Motor während einer ausreichend langen Pause inaktiv wird bzw. das Schwungrad ausrollt, um Energie zu sparen. Dies kann durch eine intelligente Steuerelektronik oder auch durch Betätigung durch den Anwender erzielt werden.

Claims (11)

  1. Eintreibgerät, umfassend
    einen Antriebsmotor,
    eine Schwungmasse, und
    einen Setzkolben,
    wobei die Schwungmasse über den Antriebsmotor in eine Drehbewegung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Federspeicher über einen lösbaren Kraftschluss, insbesondere Reibschluss, durch die Schwungmasse spannbar ist, wobei der Setzkolben über den gespannten Federspeicher in eine Setzrichtung antreibbar ist.
  2. Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse an dem Setzkolben angreift, wodurch der Setzkolben in einer insbesondere der Setzrichtung entgegen gerichteten Spannrichtung den Federspeicher vorspannt.
  3. Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintreibgerät ein Spannelement zum Spannen des Federspeichers aufweist und die Schwungmasse an der Spannelement angreift, wodurch das Spannelement in einer insbesondere der Setzrichtung entgegen gerichteten Spannrichtung den Federspeicher vorspannt, während insbesondere der Setzkolben in Ruhe ist.
  4. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse unmittelbar, insbesondere reibschlüssig, mit dem Setzkolben koppelbar ist.
  5. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungmasse eine reibschlüssige Kupplung nachgeordnet ist, insbesondere zur Verbindung von Schwungmasse und Setzkolben.
  6. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drehbewegung der Schwungmasse vor dem lösbaren Kraftschluss mehr als eine Setzenergie des Eintreibgerätes enthalten ist.
  7. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor zumindest in einem regulären Betriebsmodus über eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Eintreibvorgängen ohne Wechsel seiner Drehrichtung durchläuft.
  8. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Setzkolben in die Spannrichtung durch einen Anwender mittels eines Betätigungsglieds auslösbar ist.
  9. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher eine Gasfeder, insbesondere eine vorgespannte Gasfeder, umfasst.
  10. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher eine Schraubenfeder, insbesondere eine Stahlfeder oder eine Karbonfaserfeder, umfasst.
  11. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher zwei insbesondere symmetrisch zueinander angeordnete und sich in insbesondere entgegen gesetzten Richtungen simultan bewegende Einzelfedern umfasst.
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