EP3403769A2

EP3403769A2 - Eintreibgerät zum eintreiben von befestigungsmitteln in werkstücke

Info

Publication number: EP3403769A2
Application number: EP18169277.3A
Authority: EP
Inventors: Joachim Bauer
Original assignee: Joh Friedrich Behrens AG
Current assignee: Joh Friedrich Behrens AG
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2038-04-25
Also published as: TWI717601B; AU2018203397B2; RU2695789C1; TW201900354A; US20180333889A1; EP3403769B1; CN108927864B; EP3403769A3; AU2018203397A1; DE202017103050U1; CN108927864A

Abstract

Eintreibgerät zum Eintreiben von Befestigungsmitteln in Werkstücke umfassend - eine Antriebseinrichtung in einem Gehäuse, - ein vom unteren Ende des Gehäuses vorstehendes Mündungswerkzeug mit einem Eintreibkanal, - einen Eintreibstößel, der in den Eintreibkanal hineinragt und oben mit der Antriebseinrichtung verbunden ist, - ein Magazin für Befestigungsmittel , das an den Eintreibkanal angeschlossen ist, um dem Eintreibkanal Befestigungsmittel zuzuführen, und - eine Nagelzentrierung unten am Mündungswerkzeug, das eine Zentrieröffnung aufweist, die von in radialer Richtung beweglichen Führungselementen begrenzt ist, die von mindestens einer Federeinrichtung zur Zentrieröffnung hin vorgespannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass - die Nagelzentrierung ein Zentriergehäuse umfasst, in dem mindestens ein Kranz aus Kugeln angeordnet ist, zwischen denen die Zentrieröffnung definiert ist, und - die Federeinrichtung ein elastischer Ring ist, der unter Vorspannung außen an den Kugeln anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät zum Eintreiben von Befestigungsmitteln in Werkstücke.
Eintreibgeräte der erfindungsgemäßen Art weisen eine Antriebseinrichtung in einem Gerätegehäuse und ein vom unteren Ende des Gerätegehäuses vorstehendes Mündungswerkzeug mit einem Eintreibkanal auf. Ein Eintreibstößel ragt in den Eintreibkanal hinein und ist oben mit der Antriebseinrichtung verbunden. Ein Magazin für Befestigungsmittel ist seitlich an den Eintreibkanal angeschlossen, um dem Eintreibkanal Befestigungsmittel zuzuführen. Beim Eintreiben von Nägeln oder Stiften kann es zur Fehlausrichtung des Befestigungsmittels im Werkstück durch eine schiefe Ausrichtung des Befestigungsmittels im Eintreibkanal kommen. Diese kann darauf beruhen, dass das Befestigungsmittel den Eintreibkanal teilweise ausfüllt und unzureichend geführt ist. Bei Nägeln kann zudem die Nagelspitze gegenüber dem breiteren Nagelkopf kippen.
Bereits bekannt sind Eintreibgeräte mit einer Nagelzentrierung am unteren Ende des Mündungswerkzeugs. Hierbei handelt es sich um zwei schwenkbar am unteren Ende des Mündungswerkzeugs gelagerte Klappen, die durch Federn zusammen geschwenkt werden. In der zusammengeschwenkten Stellung ist zwischen den beiden Klappen eine Zentrieröffnung vorhanden. In der Zentrieröffnung werden die aus dem Eintreibkanal austretenden Nägel zentriert, wobei die Klappen beim Durchgang des breiteren Nagelkopfes etwas auseinanderschwenken. Zum Zentrieren von Nägeln mit unterschiedlichen Durchmessern weist die Zentrieröffnung eine ovale Querschnittsform auf. Nachteilig ist, dass die Federn unterschiedlich ermüden, sodass die Klappen ungleichmäßig zusammengedrückt werden und Zentrierfehler entstehen. Zudem kann dieselbe Nagelzentrierung nur für Nägel mit geringfügig unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden. Schließlich behindert ein Aufsetzen des Mündungswerkzeugs auf ein Werkstück das Ausfedern der Klappen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Eintreibgerät mit einer besseren Zentrierung von Nägeln, Stiften und ähnlichen Befestigungsmitteln zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch ein Eintreibgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsarten des Eintreibgeräts sind in Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Eintreibgerät zum Eintreiben von Befestigungsmitteln in Werkstücke umfasst

eine Antriebseinrichtung in einem Gehäuse,
ein vom unteren Ende des Gehäuses vorstehendes Mündungswerkzeug mit einem Eintreibkanal,
einen Eintreibstößel, der in den Eintreibkanal hineinragt und oben mit der Antriebseinrichtung verbunden ist,
ein Magazin für Befestigungsmittel, das an den Eintreibkanal angeschlossen ist, um dem Eintreibkanal Befestigungsmittel zuzuführen, und
eine Nagelzentrierung unten am Mündungswerkzeug, die eine Zentrieröffnung aufweist, die von in radialer Richtung beweglichen Führungselementen begrenzt ist, die von mindestens einer Federeinrichtung zur Zentrieröffnung hin vorgespannt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Nagelzentrierung ein Zentriergehäuse umfasst, in dem mindestens ein Kranz Kugeln angeordnet ist, zwischen denen die Zentrieröffnung definiert ist, und
- die Fehlereinrichtung ein elastischer Ring ist, der unter Vorspannung außen an den Kugeln anliegt.

Beim Eintreiben eines Nagels, Stiftes oder ähnlichen Befestigungsmittels in ein Werkstück tritt das Befestigungsmittel nach dem Austritt aus dem Eintreibkanal mit seinem Schaft in die Zentrieröffnung der Nagelzentrierung ein. Beim Hindurchtreten des Schaftes durch die Zentrieröffnung werden die Kugeln entgegen der Wirkung des elastischen Rings radial etwas auseinandergedrückt, so dass der Schaft zentriert wird. Beim darauffolgenden Hindurchtreten eines Nagelkopfes werden die Kugeln weiter auseinandergedrückt. Wenn das Befestigungsmittel vollständig durch die Zentrieröffnung hindurchgetreten ist, drückt der Ring die Kugeln wieder zusammen. Durch das gleichzeitige Anliegen mehrerer Kugeln am Befestigungsmittel wird eine besonders genaue Zentrierung erreicht. Zudem können Befestigungsmittel mit stark abweichenden Durchmessern mit derselben Zentriereinrichtung zentriert werden. Auch wenn der Ring allmählich ermüdet, werden die Kugeln gleichmäßig gegen das Befestigungsmittel gedrückt und Zentrierfehler vermieden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Mündungswerkzeug mit der Unterseite des Zentriergehäuses auf das Werkstück aufgesetzt werden kann, um eine gleichmäßige Eintreibtiefe und eine Ausrichtung des Befestigungsmittels senkrecht zur Werkstückoberfläche zu gewährleisten.
Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung ist der elastische Ring ein Sprengring. Gemäß anderen Ausführungsarten ist er ein O-Ring oder ein Seegerring.
Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung sind im Zentriergehäuse in mindestens einer Ebene konzentrisch angeordnete Kränze aus Kugeln angeordnet, wobei die Zentrieröffnung durch die Kugeln eines inneren Kranzes definiert ist, liegen die Kugeln eines äußeren Kranzes an den Kugeln eines inneren Kranzes an und liegt an den Kugeln eines äußeren Kranzes ein elastischer Ring unter Vorspannung an. Hierbei dienen die Kugeln des äußeren Kranzes der Übertragung der vom Sprengring ausgeübten Kraft auf die Kugeln des inneren Kranzes. Dies begünstigt die Verwendung von elastischen Ringen mit großem Durchmesser, lange Federwege und den Gebrauch von Befestigungsmitteln mit unterschiedlichen Durchmessern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart liegen die Kugeln des die Zentrieröffnung begrenzenden Kranzes aneinander an. Dies ist im Ausgangszustand der Nagelzentrierung der Fall, wenn kein Befestigungsmittel durch die Zentrieröffnung hindurch tritt. Dies ermöglicht eine einfache Konstruktion der Nagelzentrierung. Zur Anpassung an die Abmessungen der verwendeten Befestigungsmittel kann bei anderen Ausführungsarten durch entsprechende Anlageflächen des Zentriergehäuses für die Kugeln erreicht werden, dass diese im Ausgangszustand nicht aneinander anliegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart liegen die Kugeln aus konzentrisch angeordneten Kränzen an ihren Äquatoren aneinander an. Dies ist vorteilhaft für die Kraftübertragung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart liegt der Ring außen am Äquator der Kugeln eines Kranzes an. Auch dies ist vorteilhaft für die Kraftübertragung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Nagelzentrierung mehrere übereinander angeordnete Kränze aus Kugeln auf, die jeweils eine Zentrieröffnung begrenzen. Infolgedessen wird ein durch die Nagelzentrierung hindurchtretendes Befestigungsmittel an zwei in Axialrichtung voneinander beabstandeten Bereichen zentriert. Hierdurch wird eine besonders genaue Zentrierung erreicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Nagelzentrierung mindestens eine Anordnung aus genau zwei übereinander angeordneten Kränze aus Kugeln und/oder mindestens eine Anordnung aus genau zwei konzentrischen Kränzen aus Kugeln auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das Zentriergehäuse kreisscheibenförmig, weist einen zentralen Zentrierkanal und in mindestens einer Ebene mehrere radiale Kugelführungskanäle auf, die jeweils vom Außenumfang des Zentriergehäuses ausgehen und im Zentrierkanal münden, sind in den Kugelführungskanälen Kugeln angeordnet, weist das Zentriergehäuse am Außenumfang eine umlaufende Nut auf, welche die äußeren Enden mehrerer Kugelführungskanäle schneidet, und ist in die Nut ein elastischer Ring eingesetzt, der unter Vorspannung außen an mehreren Kugeln anliegt, wodurch Kugeln teilweise in den Zentrierkanal hineingedrückt werden, zwischen denen die Zentrieröffnung definiert ist. Diese Ausführungsart ist konstruktiv besonders einfach und robust. In der Nut wird der Ring bezüglich des Zentrierkanals zentriert. Durch die radialen Kugelführungskanäle werden Kugeln eingespart. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist das Zentriergehäuse genau drei Kugelführungskanäle in jeder Ebene auf, in der Kugeln angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist das Zentriergehäuse mindestens eine radial erstreckte Gewindebohrung auf, die vom Außenumfang ausgehend bis zu einer Erweiterung am oberen Ende des Zentrierkanals erstreckt ist, ist das untere Ende des Mündungswerkzeugs in die Erweiterung eingesetzt und ist in die Gewindebohrung eine Klemmschraube eingesetzt, mittels der das Zentriergehäuse am Mündungswerkzeug festgeklemmt ist. Hierdurch wird eine besonders einfache und zuverlässige Fixierung der Nagelzentrierung am Mündungswerkzeug erreicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Unterseite des Zentriergehäuses das untere Ende des Mündungswerkzeuges, mit dem der Andruckzylinder auf das Werkstück aufsetzbar ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Unterseite des Zentriergehäuses kreisringförmig. Hierdurch werden Abdrücke des Mündungswerkzeuges auf dem Werkstück vermieden, da das Zentriergehäuse mit einer großen Fläche auf das Werkstück aufsetzen kann. Ferner wird durch großflächige Anlage des Zentriergehäuses ein Eintreiben des Befestigungsmittels senkrecht zur Werkstückoberfläche gefördert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind jeweils O-Ringe zwischen den Kugeln eines inneren Kranzes und den Kugeln eines äußeren Kranzes angeordnet. Hierdurch können unterschiedliche Durchmesser von genannten Kugeln und Sprengringen ausgeglichen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Antriebseinrichtung ausgebildet, sodass sie mittels Druckluft, durch Gasexplosion oder mit elektrischem Strom angetrieben ist. Diese Ausführungsarten werden auch als Druckluftnagler, Gasdrucknagler oder Elektronagler bezeichnet. Die Nagelzentrierung ist auch für Eintreibgeräte mit anderen Antriebseinrichtungen einsetzbar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das Eintreibgerät ein bei der Anwendung mit nur einer Hand handhabbares Eintreibgerät (Handgerät) oder ein an einer Verlagerungseinrichtung gehaltenes Eintreibgerät oder ein stationär angeordnetes Eintreibgerät. Bei einem an einer Verlagerungseinrichtung gehaltenen Eintreibgerät kann es sich insbesondere um ein an einer portalartigen, verfahrbaren Holzbearbeitungsbrücke angeordnetes Eintreibgerät handeln.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsart weist das erfindungsgemäße Eintreibgerät zum Eintreiben von Befestigungsmitteln in Werkstücke folgende Merkmale auf:

eine Antriebseinrichtung mit einem translatorisch verlagerbaren Antriebselement in einem Gehäuse,
ein vom unteren Ende des Gehäuses vorstehendes Mündungswerkzeug mit einem Eintreibkanal, der eine obere Öffnung, eine seitliche Öffnung und eine untere Öffnung für den Austritt von Befestigungsmitteln aufweist,
einen Eintreibstößel, der durch die obere Öffnung in den Eintreibkanal hineinragt und oben mit dem Antriebselement verbunden ist,
ein Magazin für Befestigungsmittel, das an die seitliche Öffnung des Eintreibkanals angeschlossen ist, um dem Eintreibkanal Befestigungsmittel zuzuführen, und
eine Nagelzentrierung unten am Mündungswerkzeug, die eine Zentrieröffnung aufweist, die von mindestens einem in radialer Richtung beweglichen Führungselement begrenzt ist, das von mindestens einer Federeinrichtung in radialer Richtung zur Zentrieröffnung hin vorgespannt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Nagelzentrierung ein Zentriergehäuse umfasst, in dem mindestens ein Kranz Kugeln angeordnet ist, zwischen denen die Zentrieröffnung definiert ist, und
- die Federeinrichtung ein elastischer Ring ist, der unter Vorspannung außen an den Kugeln anliegt.

Die vorstehende Ausführungsart weist vorteilhaft die Merkmale eines oder mehrerer der Unteransprüche oder der zuvor beschriebenen Ausführungsarten auf.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der anliegenden Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: ein Eintreibgerät umfassend eine Nagelzentrierung an einer Holzbearbeitungsbrücke in einer Perspektivansicht schräg von vorn und von der Seite;
Fig. 2: das Eintreibgerät mit dem Kolben in der oberen Kolbenstellung in einem Vertikalschnitt;
Fig. 3: das Eintreibgerät mit dem Mündungswerkzeug abgesetzt auf ein Werkstück in einem Vertikalschnitt;
Fig. 4: das Eintreibgerät mit gerade vollständig in das Werkstück eingetriebenem Nagel in einem Vertikalschnitt;
Fig. 5: das Eintreibgerät mit vom Werkstück abgezogenem Mündungswerkzeug und magnetisch gekoppelten Haupt- und Andruckzylindern in einem Vertikalschnitt;
Fig. 6: das Eintreibgerät zu Beginn der mechanischen Kopplung und Auflösung der magnetischen Kopplung von Hauptzylinder und Andruckzylinder in einem Vertikalschnitt;
Fig. 7a-c: Nagelzentrierung des zweiten Eintreibgeräts in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht (Fig. 7a), in einer Draufsicht (Fig. 7b), und in einem Schritt entlang der Linie c-c von Fig. 7a (Fig. 7c).

In der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Angaben "oben" und "unten" und davon abgeleitete Angaben wie "oberhalb" und "unterhalb" und "vertikal" und "horizontal" auf eine Ausrichtung des Eintreibgerätes mit dem Hauptzylinder über dem Andruckzylinder und der unteren Öffnung des Mündungswerkzeugs am unteren Ende des Eintreibgeräts.
Gemäß Fig. 1 ist ein Eintreibgerät 1 an einer Brücke 2 oberhalb eines Werkstücks 3 angeordnet. Von der Brücke 2 ist nur ein horizontaler Träger gezeigt. Insgesamt ist die Brücke portalförmig, wobei die beiden vertikalen Pfosten auf Schienen beidseitig eines Arbeitstisches in horizontaler Richtung verlagerbar geführt sind.
Gemäß Fig. 1 und 2 umfasst das Eintreibgerät 1 einen Hauptzylinder 4 in einem Gehäuse 5, einen unterhalb des Gehäuses 5 angeordneten Andruckzylinder 6, ein von der Unterseite des Andruckzylinders nach unten vorstehendes Mündungswerkzeug 7 und ein seitlich des Mündungswerkzeugs angeordnetes Magazin 8. Oben hat der Andruckzylinder 6 einen nach außen vorstehenden Flansch 6.1.
Der Hauptzylinder 4 ist innen kreiszylindrisch oder oval ausgebildet. Oben ist der Hauptzylinder 4 durch einen Deckel 9 verschlossen. In einer zentralen, sechseckigen Vertiefung 10 in der Unterseite des Deckels 9 sitzt der Sechskantkopf einer ersten Schraube 11, deren Gewindeschaft durch eine zentrale Bohrung des Deckels 9 hindurchgeführt ist und oben vom Deckel 9 vorsteht. Die erste Schraube 11 dient der Befestigung an der Brücke 2.
Im Hauptzylinder 4 ist vertikal verlagerbar ein Kolben 12 geführt. Der Kolben ist über erste und zweite O-Ringe 13, 14 gegenüber dem Hauptzylinder 4 abgedichtet.
Von der Unterseite des Kolbens 12 steht eine Kolbenstange 15 nach unten vor. Die Kolbenstange 15 ist mittels einer zweiten Schraube 16 mit dem Kolben 12 verbunden.
Unten weist der Hauptzylinder 4 ein Abdichtelement 17 auf, das als erste Bodenplatte ausgebildet ist. Das Abdichtelement 17 hat im Zentrum ein erstes Durchgangsloch 18 in Form einer Führungsbuchse, durch das die Kolbenstange 15 hindurchgeführt ist, sodass sie unten aus dem Abdichtelement 17 heraussteht.
Am Außenumfang des Abdichtelements 17 ist in einer Nut ein dritter O-Ring gehalten, der dieses gegenüber dem Hauptzylinder 4 abdichtet.
Die Kolbenstange 15 ist durch einen in dem Abdichtelement 17 gehaltenen vierten O-Ring 19 gegenüber dem Abdichtelement 17 abgedichtet.
Oberhalb des Kolbens 12 ist im Hauptzylinder 4 eine erste Luftkammer 20 und unterhalb des Kolbens 12 ist eine zweite Luftkammer 21 vorhanden. Die erste Luftkammer 20 ist mit einem von außen zugänglichen ersten Lufteinlass 22 und die zweite Kammer mit einem von außen zugänglichen zweiten Lufteinlass 23 verbunden.
Der Andruckzylinder 6 ist außen im Wesentlichen kastenförmig und hat innen einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt. Unten weist der Andruckzylinder 6 eine zweite Bodenplatte 24 mit einem zweiten Durchgangsloch 25 auf.
Das Mündungswerkzeug 7 ist an der Unterseite der zweiten Bodenplatte 24 befestigt. Es weist einen Eintreibkanal 26 auf, der oben eine obere Öffnung 27, am unteren Ende des Mündungswerkzeugs 7 eine untere Öffnung 28 und an der Seite eine seitliche Öffnung 29 hat. An die seitliche Öffnung 29 ist das trommelförmige Magazin 8 für Befestigungsmittel mit seiner Ausgabeöffnung angeschlossen.
Ein Eintreibstößel 30 ragt mit einem unteren Abschnitt durch das zweite Durchgangsloch 25 und die obere Öffnung 27 in den Eintreibkanal 26 hinein. Der obere Abschnitt des Eintreibstößels 30 ist unten an der Kolbenstange 15 befestigt. Hierfür weist der Eintreibstößel 30 oben ein Außengewinde 31 auf, das in eine Gewindebohrung an der Unterseite der Kolbenstange 15 eingeschraubt ist.
Eine erste Halteeinrichtung 32 weist einen radial von der Kolbenstange 15 vorstehendes, erstes Halteelement 33 auf. Hierbei handelt es sich um einen um die Mittelachse der Kolbenstange umlaufenden, kreisscheibenförmigen Vorsprung. Das erste Halteelement 33 hat im Zentrum eine topfförmige Ausformung 34, in die das untere Ende der Kolbenstange 15 eingesetzt ist. Der Eintreibstößel 30 ist durch ein zentrales Loch der Ausformung hindurchgeführt und in die Kolbenstange 15 eingeschraubt. Ein Bund 35 am Außenumfang des Eintreibstößels 30 liegt an der Unterseite der Ausformung 34 an, sodass das erste Halteelement 33 zwischen Kolbenstange 15 und Eintreibstößel 30 fixiert ist.
Die erste Halteeinrichtung 32 weist ein mit dem Andruckzylinder 6 verbundenes zweites Halteelement 36 auf. Das zweite Halteelement 36 ist ein vom Andruckzylinder 6 radial nach innen vorstehender Vorsprung. Dieser ist als Kreisringscheibe ausgebildet, die vertikal verlagerbar in einer ersten Erweiterung 37 am oberen Ende des Andruckzylinders 6 angeordnet ist.
Eine erste Anschlageinrichtung 38 weist ein mit der Kolbenstange verbundenes erstes Anschlagelement 39 und ein mit dem Andruckzylinder 6 verbundenes zweites Anschlagelement 40 auf. Das erste Halteelement 33 ist zugleich das erste Anschlagelement 39. Das zweite Anschlagelement 40 ist ein Ring, der von einer Einstelleinrichtung 41 in der Nähe der zweiten Bodenplatte 24 gehalten ist.
Die Einstelleinrichtung 41 umfasst einen Stellring 42, der ein Innengewinde 43 aufweist, in das das zweite Anschlagelement 40 mit einem Außengewinde 44 eingeschraubt ist. Im Bereich des Außengewindes 44 hat das zweite Anschlagelement 40 einen verringerten Außendurchmesser.
Die Unterseite des Stellrings 42 liegt an der Oberseite der zweiten Bodenplatte 24 an. Oben ist der Stellring 42 an einer Schulter 45 des Andruckzylinders 6 geführt. Somit ist der Stellring 42 zwischen Schulter 45 und zweiter Bodenplatte 24 gefangen, sodass er vertikal nicht verlagerbar, sondern nur um die vertikale Achse drehbar ist.
Am Außenumfang hat der Stellring 42 mehrere erste Sackbohrungen 46, in die durch einen Schlitz 47 des Andruckzylinders 6 von außen ein Stift zum Verdrehen des Stellrings 42 einsetzbar ist (Fig. 1). Das zweite Anschlagelement 40 weist an der Unterseite mehrere vertikale Gewindebohrungen 48 auf, in die Stehbolzen 49 eingeschraubt sind, die in zweiten Bohrungen 24.1 der zweiten Bodenplatte 24 axial verschieblich geführt sind. Die zweiten Bohrungen 24.1 der zweiten Bodenplatte 24 und die Stehbolzen 49 bilden eine Linearführung 50.
Durch Drehen des Stellrings 42 ist das zweite Anschlagelement 40 in vertikaler Richtung verlagerbar, da es von den Stehbolzen 49 an einem Mitdrehen mit dem Stellring 42 gehindert wird.
Ferner ist eine zweite Halteeinrichtung 51 vorhanden, die ein mit der Kolbenstange 15 verbundenes drittes Haltelement 52 und ein mit dem Andruckzylinder 6 verbundenes viertes Haltelement 53 aufweist. Das vierte Haltelement 53 ist eine Nagelzentrierung 54 am unteren Ende des Mündungswerkzeugs 7.
Die Nagelzentrierung 54 weist ein kreisscheibenförmiges Zentriergehäuse 55 mit einem vertikalen Zentrierkanal 56 auf, der auf den Eintreibkanal 26 ausgerichtet ist (Fig. 7). In dem Zentriergehäuse 55 sind in zwei horizontalen Ebenen übereinander in jeweils drei radialen Kugelführungskanälen 57 um eine Zentrieröffnung 58 herum jeweils zwei konzentrische Kränze 59, 60, 61, 62 aus Kugeln 63 angeordnet. Die Kugeln 63 der beiden übereinander angeordneten inneren Kränze 59, 61 stehen teilweise in den Zentrierkanal 56 hinein, wobei benachbarte Kugeln 63 sich aneinander abstützen und eine Zentrieröffnung begrenzen. Benachbarte Kugeln 63 der äußeren Kränze 60, 62 und der inneren Kränze 59, 61 liegen an ihrem Äquator aneinander an.
Am Außenumfang hat das Zentriergehäuse 55 jeweils in der Äquatorebene der oberen Kränze 59, 60 und der unteren Kränze 61, 62 eine umlaufende Nut 64, 65, die bis in die Kugelführungskanäle 57 im Zentriergehäuse 55 hineinreicht, in denen die Kugeln 63 angeordnet sind. In jeder Nut 64, 65 sitzt ein Sprengring 66, 67, der unter elastischer Vorspannung gegen die Kugeln 63 des äußeren Kranzes 60, 62 drückt, die wiederum die Kugeln 63 der inneren Kränze 59, 61 bis zur Anlage aneinander in den Zentrierkanal 56 hineindrücken, sodass zwischen den Kugeln 63 der inneren Kränze 59, 61 die Zentrieröffnung 58 verbleibt. Zusätzlich sind O-Ringe 68, 69 zwischen den Kugeln 63 der inneren Kränze 59, 61 und der äußeren Kränze 60, 62 angeordnet, um unterschiedliche Durchmesser von genormten Kugeln 63 und Sprengringen 66, 67 auszugleichen, sodass die Kugeln 63 der inneren Kränze 59, 61 jeweils aneinander anliegen.
Das vierte Halteelement 52 besteht aus umlaufenden, übereinander angeordneten Nuten 72, 73 in einem unteren Abschnitt des Eintreibstößels. Im Vertikalschnitt sind die Nuten 72, 73 leicht gerundet, entsprechend der Außenkontur der Kugeln 63 der Nagelzentrierung 54. Der Abstand der beiden Nuten 72, 73 entspricht dem Abstand der übereinander angeordneten Kränze 59, 60, 61, 62 voneinander.
Ferner ist eine dritte Halteeinrichtung 74 vorhanden, die ein fünftes Halteelement 75 am Hauptzylinder 4 und ein sechstes Halteelement 76 am Andruckzylinder 6 aufweist. Die dritte Halteeinrichtung 74 umfasst eine Magnetkupplung 77, die ein mit dem Hauptzylinder 4 verbundenes erstes Magnetkupplungselement 78 und ein mit dem Andruckzylinder 6 verbundenes zweites Magnetkupplungselement 79 aufweist. Das erste Magnetkupplungselement 78 weist kreisscheibenförmige Permanentmagnete 80 auf, die mittels vierter Schrauben 81 an den unteren Enden von ersten Stangen 82 befestigt sind, die in vertikalen ersten Bohrungen 83 des Gehäuses 5 geführt sind.
An den oberen Enden der Stangen 82 sind mittels fünfter Schrauben 84 erste Scheiben 85 befestigt, die radial bezüglich der Stangen 82 nach außen vorstehen. Die ersten Scheiben 85 sind in zweiten Erweiterungen 86 der ersten Bohrungen 83 angeordnet und begrenzen durch Anlage an einem Absatz am unteren Ende der zweiten Erweiterungen 86 die Verlagerung der ersten Stangen 82 nach unten. Die Verlagerung der ersten Stangen 82 nach oben ist durch Anlage der radial bezüglich der ersten Stangen 82 vorstehenden Permanentmagnete 80 an der Unterseite des Gehäuses 5 begrenzt. Das vierte Magnetkupplungselement 79 ist als Kreisringscheibe aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet, die am oberen Ende des Andruckzylinders 6 befestigt ist.
Die dritte Halteeinrichtung 74 umfasst eine zweite Anschlageinrichtung 87, die ein drittes Anschlagelement 88 am Hauptzylinder 4 und ein viertes Anschlagelement 89 am Andruckzylinder 6 aufweist. Das vierte Anschlagelement 88 ist ein radial nach innen vorstehender Teil des zweiten Magnetkupplungselements 79 und das dritte Anschlagelement 89 ist die Unterseite des Abdichtelements 17.
Das zweite Magnetkupplungselement 79 begrenzt durch Anlage an der Unterseite des Abdichtelements 17 die Verlagerung des Andruckzylinders 6 nach oben. Ferner deckt es die erste Erweiterung 37 des Andruckzylinders 6 oben ab und begrenzt die Verlagerung des zweiten Halteelements 36 nach oben. Nach unten ist die Verlagerung des zweiten Halteelements 36 durch den Boden der ersten Erweiterung 37 begrenzt.
Ferner ist eine Aushebeeinrichtung 90 mit vertikal ausgerichteten Stiften 91 vorhanden. Die Stifte 91 stehen von der Oberseite des zweiten Halteelements 36 nach oben vor.
Die Stifte 91 greifen in Löcher 92 des zweiten Magnetkupplungselements 79 ein. Wenn sich das zweite Halteelement 36 in der unteren Lage befindet, stehen die Stifte 91 nicht über die Oberseite des zweiten Magnetkupplungselements 79 hervor (Fig. 3). Durch Verlagern des zweiten Halteelements 36 nach oben werden die Stifte 91 oben aus den Löchern 92 herausgeschoben (Fig. 2).
Eine Halterung 93 des Magazins 8 ist am Andruckzylinder 6 befestigt.
In eine Erweiterung 94 des Zentrierkanals 56 der Nagelzentrierung 54 ist das untere Ende des Mündungswerkzeugs 7 eingesetzt und darin mittels einer in eine Gewindebohrung 95 eingeschraubte Klemmschraube festgeklemmt.
Der Flansch 6.1 des Andruckzylinders 6 ist mittels sechster Schrauben 96 an zweiten Stangen 97 befestigt, die in vertikalen dritten Bohrungen 98 im Gehäuse 5 geführt sind.
Fig. 1 und 2 zeigen das erste Eintreibgerät 1 in einer Ausgangsstellung, in der das Mündungswerkzeug 7 mit der Nagelzentrierung 54 nicht auf dem Werkstück 3 aufsitzt. Der Kolben 12 ist durch in die zweite Luftkammer 20 eingespeiste Druckluft in der oberen Kolbenstellung gehalten, in der er am Deckel 9 anliegt. Das erste Halteelement 33 ist durch die Kolbenstange 15 maximal angehoben, sodass das zweite Halteelement 36 an der Unterseite des sechsten Halteelements 76 anliegt. Das erste Magnetkupplungselement 78 ist durch die Stifte 91 von dem zweite Magnetkupplungselement 79 abgedrückt.
Gemäß Fig. 3 wird durch Einspeisen von Druckluft in die erste Luftkammer 20 und Entlüften der zweiten Luftkammer 21 der Kolben 12 und damit das erste Halteelement 33 nach unten verlagert. Mit dem ersten Halteelement 33 wandert das zweite Halteelement 36 und damit der Andruckzylinder 6 nach unten, bis das Mündungswerkzeug 7 mit der Nagelzentrierung 54 auf das Werkstück 3 aufsitzt. Hierdurch ist eine definierte Ausgangslage für das Eintreiben eines Nagels 99 oder eines anderen Befestigungsmittels in das Werkstück 3 gegeben.
Gemäß Fig. 4 wird danach weitere Druckluft in die erste Luftkammer 20 eingeleitet und ein aus dem Magazin 8 in den Eintreibkanal 26 eingespeister Nagel 99 in das Werkstück 3 eingetrieben, bis das erste Anschlagelement 39 an dem zweiten Anschlagelement 40 anliegt. Dann ist der Nagel 99 in einer definierten Eindringtiefe in das Werkstück 3 eingetrieben. Die Eindringtiefe wird bestimmt durch die vertikale Lage des zweiten Anschlagelements 40, die durch Verdrehen des Stellrings 42 von außen einstellbar ist.
Beim Austreten eines Nagels 99 aus dem Eintreibkanal 26 wird der Nagelschaft von den Kränzen 59, 60, 61, 62 aus Kugeln 63 zentriert, sodass er vertikal in das Werkstück 3 eindringt. Fig. 4 zeigt das Eintreibwerkzeug mit in der vorgegebenen Eindringtiefe eingetriebenen Nagel 99. Hierbei greift auch der untere Teil des Eintreibstößels 30 in den Zentrierkanal 56 ein. Die Kugeln 63 der beiden inneren Kränze 59, 61 greifen in die beiden Nuten 72, 73 ein und werden von den Sprengringen 66, 67 darin festgehalten.
Gemäß Fig. 5 hat dies zur Folge, dass beim darauffolgenden Verlagern des Kolbens 12 nach oben über die Nagelzentrierung 54 das Mündungswerkzeug 7 und der Andruckzylinder 6 mit nach oben angehoben werden, bis die erste Magnetkupplung 74 einkuppelt.
Durch Anlage des sechsten Halteelements 76 an der ersten Bodenplatte 17 wird der Andruckzylinder 6 an einem weiteren Verlagern nach oben gehindert und der Eintreibstößel 30 aus der Nagelzentrierung 54 herausgezogen. Wenn das erste Haltelement 33 auf das zweite Halteelement 36 trifft, lösen die Stifte 91 die erste Magnetkupplung 77 auf. Der Andruckzylinder 6 wird durch Anlage des ersten Haltelements 33 am zweiten Haltelement 36 und des zweiten Haltelements 36 am sechsten Haltelement 76 festgehalten. Dies ist in Fig. 6 gezeigt.
Nach Einspeisen eines weiteren Nagels 99 aus dem Magazin 8 in den Eintreibkanal 26 ist das Eintreibgerät 1 für einen weiteren Eintreibvorgang bereit. Dies zeigt Fig. 2.

Claims

Eintreibgerät zum Eintreiben von Befestigungsmitteln in Werkstücke umfassend
- eine Antriebseinrichtung (4, 12) in einem Gehäuse (5),

- ein vom unteren Ende des Gehäuses (5) vorstehendes Mündungswerkzeug (7) mit einem Eintreibkanal (26),

- einen Eintreibstößel (30), der in den Eintreibkanal (26) hineinragt und oben mit der Antriebseinrichtung (4, 12) verbunden ist,

- ein Magazin (8) für Befestigungsmittel (99), das an den Eintreibkanal (26) angeschlossen ist, um dem Eintreibkanal (26) Befestigungsmittel (96) zuzuführen, und

- eine Nagelzentrierung (54) unten am Mündungswerkzeug (7), das eine Zentrieröffnung (58) aufweist, die von in radialer Richtung beweglichen Führungselementen begrenzt ist, die von mindestens einer Federeinrichtung zur Zentrieröffnung (58) hin vorgespannt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Nagelzentrierung (54) ein Zentriergehäuse (55) umfasst, in dem mindestens ein Kranz (59 bis 62) aus Kugeln (63) angeordnet ist, zwischen denen die Zentrieröffnung (58) definiert ist, und

- die Federeinrichtung ein elastischer Ring (66, 67) ist, der unter Vorspannung außen an den Kugeln (63) anliegt.
Eintreibberät nach Anspruch 1, bei dem der Ring ein elastischer Sprengring (66, 67) ist.
Eintreibgerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem im Zentriergehäuse (55) in mindestens einer Ebene konzentrisch angeordnete Kränze (59 bis 62) aus Kugeln (63) angeordnet sind, wobei die Zentrieröffnung (58) durch die Kugeln (63) eines inneren Kranzes (59, 61) definiert ist, die Kugeln (63) eines äußeren Kranzes (60, 62) an den Kugeln (63) eines inneren Kranzes (59, 61) anliegen und an den Kugeln (63) eines äußeren Kranzes (60, 62) ein elastischer Ring (66, 67) unter Vorspannung anliegt.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Kugeln (63) des die Zentrieröffnung (58) begrenzenden Kranzes (59, 61) aneinander anliegen.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem Kugeln (63) aus konzentrisch angeordneten Kränzen (59 bis 62) an ihren Äquatoren aneinander anliegen.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Ring (66, 67) außen am Äquator der Kugeln (63) eines Kranzes (60, 62) anliegt.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Nagelzentrierung (54) mehrere übereinander angeordnete Kränze (59 bis 62) aus Kugeln (63) aufweist, die jeweils eine Zentrieröffnung (58) begrenzen.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Nagelzentrierung (54) zwei konzentrisch angeordnete Kränze (59, 60) aus Kugeln (63) aufweist.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Nagelzentrierung (54) mindestens eine Anordnung aus genau zwei übereinander angeordneten Kränzen (59, 61) aus Kugeln (63) und/oder mindestens eine Anordnung aus genau zwei konzentrischen Kränzen (59 bis 62) aus Kugeln (63) aufweist.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Zentriergehäuse (55) kreisscheibenförmig ist, einen zentralen Zentrierkanal (56) und in mindestens einer Ebene mehrere radiale Kugelführungskanäle (57) aufweist, die jeweils vom Außenumfang des Zentriergehäuses (55) ausgehen und im Zentrierkanal (56) münden, in den Kugelführungskanälen (57) Kugeln (63) angeordnet sind, das Zentriergehäuse (55) am Außenumfang eine umlaufende Nut (64, 65) aufweist, welche die äußeren Enden mehrerer Kugelführungskanäle (57) schneidet, und in die Nut (64, 65) ein elastischer Ring (66, 67) eingesetzt ist, der unter Vorspannung außen an mehreren Kugeln (63) anliegt, wodurch Kugeln (63) teilweise in den Zentrierkanal (56) hineingedrückt werden, zwischen denen die Zentrieröffnung (58) definiert ist.
Eintreibgerät nach Anspruch 10, bei dem das Zentriergehäuse (55) genau drei radiale Kugelführungskanäle (57) in jeder Ebene aufweist, in der Kugeln (63) angeordnet sind.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das Zentriergehäuse (55) mindestens eine radial erstreckte Gewindebohrung (97) aufweist, die vom Außenumfang ausgehend bis zu einer Erweiterung (96) am oberen Ende des Zentrierkanals (56) erstreckt ist, das untere Ende des Mündungswerkzeuges (7) in die Erweiterung (96) eingesetzt ist und in die Gewindebohrung (97) eine Klemmschraube (98) eingesetzt ist, mittels der das Zentriergehäuse (55) am Mündungswerkzeug (7) festgeklemmt ist.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 10, bei dem zwischen den Kugeln (63) eines inneren Kranzes (59, 61) und eines äußeren Kranzes (60, 62) elastische O-Ringe (68, 69) angeordnet sind.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, das mittels Druckluft, Gasexplosion oder elektrischem Strom angetrieben ist.
Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das ein bei der Anwendung mit nur einer Hand handhabbares Eintreibgerät (1) oder ein an einer Verlagerungseinrichtung gehaltenes verlagerbares Eintreibgerät (1) oder ein stationär angeordnetes Eintreibgerät (1) ist.