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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements gemäss dem Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Austauschen eines Energieübertragungselements gemäss dem Patentanspruch 10 und ein Energieübertragungselement gemäss dem Patentanspruch 15.
Technologischer Hintergrund
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Für das Eintreiben von Nägeln und Elementen in Untergründe wie Holz, Stahl und Beton gibt es verschiedene Antriebskonzepte. Die Eintreibenergie wird für Anwendungen mit hohem Eintreibenergiebedarf mit Treibladungskartuschen bereitgestellt. Für jedes Befestigungselement wird eine Treibladung benötigt. Für mittlere Eintreibenergien werden auf Gasverbrennung basierende Geräte und pulverbetriebene Geräte mit einem stationären Kompressor verwendet. Bei geringem Eintreibenergiebedarf gibt es Geräte, die batteriebetrieben sind.
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Zum Eintreiben von Nägeln braucht es eine hohe Leistung. Akkus / Batterien haben eine hohe Energiedichte, können jedoch nur eine sehr begrenzte Leistung bieten. Daher wird bei allen batteriebetriebenen Geräten ein Energiezwischenspeicher benötigt. Der Energiezwischenspeicher ermöglicht die Energie in sehr kurzer Zeit freizugeben. So kann man die hohe Leistung erreichen.
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Der allgemeine Trend geht dahin, die batteriebetriebenen Geräte auch in Bereiche höherer Eintreibenergie zu bringen. Damit können die verbrennungsbasierten Geräte ersetzt werden. Batteriebetriebene Geräte sind einfacher in der Handhabung, günstiger und haben eine deutlich bessere CO2 Bilanz als verbrennungsbasierte Geräte.
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Bei Eintreibgeräten ist es bekannt, mechanische Energie vorübergehend in einem mechanischen Energiespeicher zu speichern und diese schlagartig mithilfe eines Setzkolbens auf ein Befestigungselement zu übertragen. Wenn ein zu langes Befestigungselement für die Befestigung des Werkstücks verwendet wird oder wenn ein langes Befestigungselement direkt auf einen harten Untergrund gesetzt wird, wird der Setzkolben stark abgebremst und die verbleibende Energie im Energiespeicher bewirkt einen massiven Rückstoss des Eintreibgeräts. Je grösser die Geräteenergie und je länger das Befestigungselement, desto grösser der Rückstoss.
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Aus dem Stand der Technik ist die
WO23168393 A1 bekannt. Ein angetriebener Befestigungselementtreiber umfasst ein Gehäuse, das den Zylinderstützteil definiert, einen Stützteil der Antriebseinheit und einen Griffabschnitt, der vom Stützteil der Antriebseinheit entfernt ist. Der Griffteil definiert eine Griffachse. Ein Kolben kann innerhalb eines Zylinders von einer OT-Position in eine angetriebene oder BDC-Position bewegt werden. An dem Kolben ist eine Mitnehmerklinge befestigt, die sich entlang einer Antriebsachse von der OT-Stellung zur BDC-Position bewegt, um ein Befestigungselement in ein Werkstück einzutreiben. Die Mitnehmerklinge kann vom Kolben der Antriebseinheit gelöst werden.
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Aus dem Stand der Technik ist die
CN117506813 A bekannt. Es ist eine Nagelpistole offenbart Die Gehäuseanordnung umfasst ein Pistolengehäuse, einen Montagerahmenkörper, der am vorderen Ende des Pistolengehäuses angeordnet ist, und eine obere Abdeckung des Pistolenkörpers, die abnehmbar am hinteren Ende des Pistolengehäuses angeordnet ist, und eine Nagelklemme, die mit dem unteren Teil des Montagerahmenkörpers verbunden ist. Der Energiespeicherhohlraum besteht aus einem großen Zylinder, der in dem Pistolengehäuse angeordnet ist, und einem kleinen Zylinder, der in den großen Zylinder eingewickelt ist. Die Stanznadelanordnung umfasst einen Stanznadelkörper und einen Kolben, die am hinteren Ende des Stanznadelkörpers befestigt sind. Das vordere Ende des Stanznadelkörpers verläuft durch den Zylinderkopfsitz und ragt in den Montagerahmenkörper hinein, um den Nagel in den Montagerahmenkörper zu schlagen. Nachdem die obere Abdeckung des Pistolenkörpers demontiert wurde, wird der Zylinderkopf vom hinteren Ende des Pistolengehäuses freigelegt, und der Ventileinsatz wird auf dem Zylinderkopf installiert. Nach der Demontage des Zylinderkopfes wird der kleine Zylinder vom hinteren Ende des großen Zylinders freigelegt, so dass der kleine Zylinder und die Stanznadelanordnung herausgenommen oder ausgetauscht werden können.
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Nachteilig an den zuvor angeführten Lösungen ist, dass die Setzkolben der Nagelsetzgeräte nur mit einem grossen Aufwand auswechselbar sind, da die Nagelsetzgeräte Gas-getriebene Vorrichtungen sind.
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Aus dem Stand der Technik ist die
WO 2015/082262 A1 bekannt. Dort ist eine Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund offenbart, welche einen mechanischen Energiespeicher zum Speichern mechanischer Energie; ein Energieübertragungselement zum Übertragen von Energie von dem mechanischen Energiespeicher auf das Befestigungselement; eine Energieübertragungseinrichtung zum Übertragen von Energie von einer Energiequelle auf den mechanischen Energiespeicher sowie ein Gehäuse mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil aufweist. Das erste Gehäuseteil ist mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden, um zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil einen Innenraum zu bilden, in dem der mechanische Energiespeicher angeordnet ist.
Darstellung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin mindestens einen der Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere soll eine verbesserte Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund geschaffen werden, wobei der Einsatzzyklus der Vorrichtung verlängert wird. Es soll ein verbessertes Verfahren zum Eintreiben eines Befestigungselements sowie ein verbessertes Energieübertragungselement geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Figuren und in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
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Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund, umfassend ein Gehäuse, einen Energiespeicher zur Speicherung von Energie, ein Energieübertragungselement zur Übertragung von Energie aus dem Energiespeicher auf das Befestigungselement, wobei das Energieübertragungselement ausgebildet ist, sich im Gehäuse in einem Kanal entlang einer Eintreibrichtung zu bewegen, eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von Energie aus dem Energiespeicher auf das Energieübertragungselement. Die Energieübertragungseinrichtung weist zumindest ein flexibles Kraftübertragungselement auf, welches in Wirkverbindung mit dem Energieübertragungselement steht, wobei das Gehäuse eine Gehäuseschnittstelle aufweist, welche vom Gehäuse lösbar ist, um das Energieübertragungselement, insbesondere in Eintreibrichtung, aus dem Kanal zu entfernen.
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Eine derartige Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements ermöglicht somit ein einfaches Herausnehmen des Energieübertragungselements, in dem die Gehäuseschnittstelle geöffnet wird. Der Benutzer der Vorrichtung kann somit das Energieübertragungselement beispielsweise auf einer Baustelle wechseln. Die Vorrichtung ist sofort wieder einsetzbar und Wartungsstillstände sind vermeidbar. Auf ein Einsenden der Vorrichtung zum Hersteller kann verzichtet werden. Damit ist ein langer Einsatzzyklus der Vorrichtung auf einer Baustelle gegeben. Der Einsatzzyklus ist definiert als Zeitraum von einem ersten Wechsel des Energieübertragungselements bis hin zu einem nächsten Wechsel des Energieübertragungselements. Aufgrund der hohen Eintreibenergie nützt sich insbesondere die Spitze des Energieübertragungselements schneller ab, sodass ein Wechsel des Energieübertragungselements notwendig sein kann, um die Befestigungselemente reproduzierbar über viele Eintreibzyklen eintreiben zu können. Es ist eine Vorrichtung mit einem flexiblen Kraftübertragungselement herstellbar, die Befestigungselemente mit Energien über 90 Joule, und bis zu 300 Joule, in den Untergrund eintreiben kann und zudem wartungsarm ist. Beispielsweise kann das flexible Kraftübertragungselement ein Band, ein Seil, eine Kette oder dergleichen sein. Ein Band oder ein Seil ist beispielsweise einfach und reproduzierbar am Energieübertragungselement positionierbar. Eine Kette ist ein weitgehend unelastisches Zugelement, sodass die Energie effizient übertragbar ist. Beispielsweise ist das Energieübertragungselement ein Setzkolben.
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Das Entnehmen des Energieübertragungselements in Eintreibrichtung aus dem Kanal vereinfacht den Aufbau der Gehäuseschnittstelle. Da der Kanal bereits vorhanden ist, ist das Energieübertragungselement einfach aus dem Gehäuse entlang des Kanals ausschleusbar. Auf ein Ausbauen von Führungsmittel oder von mehreren Bauteilen der Energieübertragungseinrichtung kann weitgehend verzichtet werden. Die Gehäuseschnittstelle befindet sich dafür vorteilhaft im Bereich der Öffnung des Kanals am Gehäuse.
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Alternativ oder ergänzend ist das Energieübertragungselement in eine Richtung aus dem Kanal entnehmbar, welche im Wesentlichen normal zur Eintreibrichtung ausgerichtet ist. Dabei ist vorstellbar, dass die Gehäuseschnittstelle beabstandet von der Öffnung des Kanals am Gehäuse angeordnet ist. Beispielsweise weist das Gehäuse ein bewegliches oder abnehmbares Gehäuseteil, eine Halbschale, auf, um das Energieübertragungselement aus dem Kanal zu entfernen.
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Das flexible Kraftübertragungselement erstreckt sich insbesondere zumindest abschnittsweise entlang des Energieübertragungselements, sodass die Energie aus dem Energiespeicher verbessert übertragbar ist und das Energieübertragungselement vom flexiblen Kraftübertragungselement in Eintreibrichtung, vorteilhaft positionssicher, geführt bewegbar ist.
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Vorzugsweise ist das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement vom Energieübertragungselement lösbar, um das Energieübertragungselement insbesondere in Eintreibrichtung aus dem Kanal zu entfernen. Bekannte Vorrichtungen zum Eintreiben von Befestigungselementen in den Untergrund weisen Energieübertragungselemente auf, welche fix mit dem flexiblen Kraftübertragungselement verbunden sind. Das Lösen des Energieübertragungselements vom flexiblen Kraftübertragungselement vereinfacht den Austausch des Energieübertragungselements.
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Insbesondere ist ein weiteres flexibles Kraftübertragungselement vorhanden. Damit ist das Anbinden des Energieübertragungselements an die Energieübertragungseinrichtung verbessert möglich. Beispielsweise sind das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement und das weitere Kraftübertragungselement abschnittsweise miteinander verbunden. Damit ist das Energieübertragungselement einfach mit den beiden Kraftübertragungselementen koppelbar.
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Bevorzugterweise ist das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement an einem Koppelelement angeordnet, welches an einem Koppelabschnitt des Energieübertragungselements positionierbar ist. Das Koppelelement verbessert das positionsfeste Wechselwirken des flexiblen Kraftübertragungselements mit dem Energieübertragungselement. Insbesondere ist das Koppelement eine Koppelplatte, welche fest mit dem flexiblen Kraftübertragungselement verbunden ist. Das Energieübertragungselement ist mit der Koppelplatte koppelbar. Da sich typischerweise hauptsächlich die Spitze des Energieübertragungselements durch die vielzähligen Eintreibprozesse abnützt, kann bei einem zweiteiligen Energieübertragungselement lediglich jener Teil ausgetauscht werden, an dem die Spitze, also jener Teil, der direkt mit einem Befestigungselement im Eintreibprozess wechselwirkt, ausgetauscht werden. Damit wird eine ressourcenschonende und günstige Möglichkeit geschaffen, das Energieübertragungselement zu tauschen. Insbesondere ist die Spitze des Energieübertragungselements abschraubbar.
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Vorzugsweise ist das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement an einem Koppelabschnitt des Energieübertragungselements positionierbar. Das Energieübertragungselement weist einen Koppelabschnitt auf, der zumindest in einer ersten Position des Energieübertragungselements mit dem flexiblen Kraftübertragungselement positionsfest wechselwirkt. Das flexible Kraftübertragungselement ist entlang der Eintreibrichtung von der ersten Position hin zu einer zweiten Position im Kanal des Gehäuses mit dem Energieübertragungselement mitbewegbar. Das flexible Kraftübertragungselement erstreckt sich zumindest abschnittsweise entlang des Energieübertragungselements. Der Koppelabschnitt kann Fixiervorsprünge aufweisen, welche mit einer Fixiereinheit in der Vorrichtung wechselwirken können. Beispielsweise umfasst die Fixiereinheit mehrere Fixierelemente, welche in die Fixiervorsprünge des Energieübertragungselements eingreifen. Beim Wechseln des Energieübertragungselements können die Fixierelemente von den Fixiervorsprüngen gelöst werden.
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Bevorzugterweise weist das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement zumindest eine Öffnung auf, in der das Energieübertragungselement positionierbar ist. Damit ist das Energieübertragungselement einfach mit der Energieübertragungseinrichtung koppelbar. Ein derartiges flexibles Kraftübertragungselement ist einfach und preiswert herstellbar. Weiters kann das Energieübertragungselement, welches in die Öffnung passt, rotationssymmetrisch aufgebaut sein, und somit kostengünstig hergestellt werden.
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Insbesondere weist das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement zumindest eine Öffnung auf, in der das Energieübertragungselement zumindest abschnittsweise einführbar ist. Die Öffnung kann wie ein Knopfloch oder ein Schlitz ausgestattet sein, in der das Energieübertragungselement einfach einführbar ist. Beispielsweise weist das Energieübertragungselement einen Dorn auf, der beim Wechsel des Energieübertragungselements reproduzierbar in das Knopfloch einführbar ist.
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Vorzugsweise weist das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement im Bereich der zumindest einen Öffnung eine Verstärkung auf. Damit ist eine Abnutzung des flexiblen Kraftübertragungselements im Bereich der Öffnung über den Einsatzzyklus der Vorrichtung vermindert.
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Insbesondere umfasst die Verstärkung eine Öse. Eine Öse hat den Vorteil, dass die Zugeinheiten des flexiblen Kraftübertragungselements noch durchgehend vorhanden sind. Beispielsweise sind bei einem Band als flexibles Kraftübertragungselement die Zugfasern des Bandes durchgehend, sodass der Verschleiss des Bandes minimiert wird. Eine solche Öse kann aus Metall oder Kunststoff sein. Sie kann auch als Kunststoffteil durch Anspritzen direkt auf das flexible Kraftübertragungselement hergestellt werden.
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Alternativ oder ergänzend umfasst die Verstärkung eine Naht. Beispielsweise wird die Naht vor der Herstellung der Öffnung am flexiblen Kraftübertragungselement angebracht, und dann die Öffnung erstellt. Damit werden nachfolgende Ausfransungen verhindert.
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Alternativ oder ergänzend umfasst die Verstärkung zumindest einen Bewehrungsring. Damit kann ein Aufreissen der Öffnung durch einen zugstabilen Bewehrungsring aus verschiedensten Materialien (Textilien, Kunststoff, Metalle,...) verhindert werden.
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Bevorzugterweise weist das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement im Bereich der zumindest einen Öffnung eine Elastomerauflage auf. Die Elastomerlauflage verlängert die Lebensdauer des flexiblen Kraftübertragungselements, da diese die erhöhte Belastung abfedert und eine Vergrösserung der Auflagefläche bietet. Die Elastomerlauflage stellt eine Polsterung dar, welche die Reibung erhöht und somit ein Abrutschen des flexiblen Kraftübertragungselements von dem Energieübertragungselement verhindert.
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Alternativ oder ergänzend weist der Koppelabschnitt des Energieübertragungselements eine Elastomerauflage auf. Die Elastomerlauflage verlängert die Lebensdauer des flexiblen Kraftübertragungselements, da diese das flexible Kraftübertragungselement vor Kanten am Energieübertragungselement schützt, und ein Abrieb des flexiblen Kraftübertragungselements verhinderbar ist.
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Vorzugsweise weist die Gehäuseschnittstelle einen Bajonettverschluss aufweist. Damit ist die Gehäuseschnittstelle einfach vom Benutzer vom Gehäuse lösbar. Alternativ oder ergänzend weist die Gehäuseschnittstelle eine Gewindeverbindung oder einen Schiebesitz mit Verrastung oder eine aufklappbare Halbschale zur seitlichen Entnahme des Energieübertragungselements, oder einen Querbolzen, oder Rasternocken, auf.
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Bevorzugterweise ist zumindest eine Sensorik vorhanden, um das Loslösen der Gehäuseschnittstelle zu überwachen. Die Sensorik erkennt das Loslösen bzw. Öffnen der Gehäuseschnittstelle. Die Sensorik kann mit einer Anzeige verbunden sein, um einen aktuellen Zustand der Gehäuseschnittstelle anzuzeigen. Insbesondere kann die Sensorik mit einer Steuereinheit in der Vorrichtung verbunden sein, sodass beispielsweise ein Loslösen bzw. Öffnen der Gehäuseschnittstelle verhindert wird, wenn sich die Vorrichtung in einem nicht dafür vorgesehenen Betriebszustand befindet. Damit wird die Betriebssicherheit der Vorrichtung verbessert.
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Alternativ oder ergänzend ist zumindest ein Aktor vorhanden, um das Öffnen der Gehäuseschnittstelle zu verhindern. Der Aktor kann als Verriegelung dienen, sodass die Gehäuseschnittstelle nur in einem dafür vorgesehenen Betriebszustand losgelöst bzw. geöffnet werden kann. Vorteilhaft sind mehrere Aktoren vorhanden, sodass beispielsweise der Auslöser zum Auslösen des Eintreibprozessen an der Vorrichtung durch einen weiteren Aktor vom Auslösen gehindert wird, wenn beispielsweise die Gehäuseschnittstelle gelöst ist oder sich das Energieübertragungselement sich im gespannten Zustand befindet.
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Alternativ oder ergänzend ist die Gehäuseschnittstelle mechanisch derart mit dem Gehäuse verbunden, dass vor dem Loslösen der Gehäuseschnittstelle ein Entspannen des Energieübertragungselements erfolgt. Diese Ausführungsform benötigt weder einen Aktor noch eine Sensorik, um ein unerwünschtes Öffnen der Gehäuseschnittstelle zu verhindern. Insbesondere ist eine Einrichtung vorhanden, die sich den Hub beim Abschrauben einer Führung des Energieübertragungselements zu Nutze macht, um gewisse Funktionen mechanisch zu steuern. Beispiele für diese Funktion wären, die Zeit für ein nicht motorisches Entspannen zur Verfügung zu stellen oder eine Blockiermechanik des Energieübertragungselements im nicht angepressten Zustand zu deaktivieren, und damit die Entnahme des Energieübertragungselements zu ermöglichen.
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Vorzugsweise umfasst die Energieübertragungseinrichtung einen Rollenzug, welcher zumindest einen ersten Rollenhalter mit einer ersten Rolle aufweist, an der das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement bewegbar angeordnet ist. Der Rollenzug und das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement dienen als Übersetzungsgetriebe. Insbesondere sind mehrere Rollen im Rollenzug vorhanden, um eine effiziente Übersetzung für das flexible Kraftübertragungselement zu schaffen.
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Ein erfindungsgemässes Verfahren zum Austauschen eines Energieübertragungselements aus einer Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungsmitteln in einen Untergrund umfasst zumindest die nachfolgenden Schritte:
- a) Öffnen einer Gehäuseschnittstelle vom Gehäuse der Vorrichtung;
- b) Entkoppeln eines ersten Energieübertragungselements von zumindest einem flexiblen Kraftübertragungselement einer Energieübertragungseinrichtung;
- c) Entnehmen des ersten Energieübertragungselements aus einem Kanal im Gehäuse, insbesondere in Eintreibrichtung der Vorrichtung;
- d) Einfügen eines zweiten Energieübertragungselements in den Kanal im Gehäuse, insbesondere in entgegengesetzter Richtung zur Eintreibrichtung;
- e) Koppeln des zweiten Energieübertragungselement mit dem zumindest einen flexiblen Kraftübertragungselement der Energieübertragungseinrichtung;
- f) Anordnen der Gehäuseschnittstelle am Gehäuse der Vorrichtung.
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Ein derartiges Verfahren zum Austauschen eines Energieübertragungselements ermöglicht somit ein einfaches Herausnehmen des Energieübertragungselements, in dem die Gehäuseschnittstelle geöffnet wird. Der Benutzer der Vorrichtung kann somit das Energieübertragungselement beispielsweise auf einer Baustelle wechseln. Die Vorrichtung ist sofort wieder einsetzbar und längere Wartungsstillstände sind vermeidbar. Auf ein Einsenden der Vorrichtung zum Hersteller kann verzichtet werden. Damit ist ein langer Einsatzzyklus der Vorrichtung auf einer Baustelle gegeben. Es ist eine Vorrichtung mit einem flexiblen Kraftübertragungselement herstellbar, die Befestigungselemente mit Energien über 90 Joule, und bis zu 300 Joule, in den Untergrund eintreiben kann. Aufgrund der hohen Eintreibenergie nützt sich das Energieübertragungselement schneller ab, sodass ein Wechsel des Energieübertragungselements notwendig sein kann, um die Befestigungselemente reproduzierbar über viele Eintreibzyklen eintreiben zu können. Insbesondere wird das Verfahren an der hier vorliegend beschriebenen Vorrichtung ausgeführt und bevorzugt in der vorgegebenen Reihenfolge.
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Vorzugsweise wird vor dem Schritt a) das erste Energieübertragungselement entspannt. Damit kann die Gehäuseschnittstelle sicher geöffnet werden und das Energieübertragungselement sicher aus dem Kanal entnommen werden.
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Insbesondere wird das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement entspannt. Damit sind das zumindest eine Kraftübertragungselement und das Energieübertragungselement einfach trennbar und reproduzierbar wieder miteinander koppelbar. Der Zustand eines entspannten flexiblen Kraftübertragungselements kann eine geringe Vorspannung umfassen - beispielsweise kleiner 200 Newton. Eine Fügekraft, mit der ein Setzkolben noch einfach vom Benutzer mit dem flexiblen Kraftübertragungselement koppelbar ist, hängt von mehreren Parametern ab, wie beispielsweise dem Winkel der Kolbenspitze des Setzkolben, der Grösse der Öffnung im flexiblen Kraftübertragungselement, dem Durchmesser des Koppelabschnitts am Energieübertragungselement oder der Vorspannung am flexiblen Kraftübertragungselement. Beispielsweise sind bei einer Längserstreckung der Öffnung am flexiblen Kraftübertragungselement von 40 mm und einem Koppelabschnitt von 19 mm, ein Setzkolbenspitzenvollwinkel von 60° bis 120° und eine Vorspannung am flexiblen Kraftübertragungselement von 100 Newton bis 400 Newton vertretbar, um trotz Vorspannung ein sicheres Wechseln des Setzkolbens zu gewährleisten.
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Bevorzugterweise wird im Schritt e) ein Koppelabschnitt des Energieübertragungselements in Wirkverbindung mit dem zumindest einen flexiblen Kraftübertragungselement gebracht. Damit ist eine ortsfeste Verbindung des Energieübertragungselements mit dem zumindest einen flexiblen Kraftübertragungselement geschaffen, welche positionssicher im Betrieb der Vorrichtung verbleibt.
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Vorzugsweise überwacht zumindest eine Sensorik das Loslösen der Gehäuseschnittstelle vom Gehäuse. Die Sensorik erkennt das Loslösen bzw. Öffnen der Gehäuseschnittstelle.
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Ein erfindungsgemässes Energieübertragungselement für eine hier vorliegend beschriebene Vorrichtung weist zumindest einen Koppelabschnitt zum Koppeln an zumindest einem flexiblen Kraftübertragungselement einer Energieübertragungseinrichtung auf.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind.
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Die Bezugszeichenliste ist wie auch der technische Inhalt der Patentansprüche und
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Figuren Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.
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Mittels der nachfolgenden Figuren wird anhand von Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert. Die Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Offenbarung.
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Positionsangaben, wie "oben", unten", "rechts" oder "links" sind jeweils auf die entsprechenden Darstellungen bezogen und sind nicht als einschränkend zu verstehen.
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Obwohl die Erfindung mittels der Figuren und der zugehörigen Beschreibung dargestellt und detailliert beschrieben ist, sind diese Darstellung und diese detaillierte Beschreibung illustrativ und beispielhaft zu verstehen und nicht als die Erfindung einschränkend. Es versteht sich, dass Fachleute Änderungen und Abwandlungen machen können, ohne den Umfang der folgenden Ansprüche zu verlassen. Insbesondere umfasst die Erfindung ebenfalls Ausführungsformen mit jeglicher Kombination von Merkmalen, die vorstehend zu verschiedenen Aspekten und/oder Ausführungsformen genannt oder gezeigt sind.
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Die Erfindung umfasst ebenfalls einzelne Merkmale in den Figuren, auch wenn sie dort im Zusammenhang mit anderen Merkmalen gezeigt sind und/oder vorstehend nicht genannt sind. Im Weiteren schliesst der Ausdruck "umfassen" und Ableitungen davon andere Elemente oder Schritte nicht aus. Ebenfalls schliesst der unbestimmte Artikel "ein" beziehungsweise "eine" und Ableitungen davon eine Vielzahl nicht aus. Die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen aufgeführter Merkmale können durch eine Einheit erfüllt sein. Die Begriffe "im Wesentlichen", "etwa", "ungefähr" und dergleichen in Verbindung mit einer Eigenschaft beziehungsweise einem Wert definieren insbesondere auch genau die Eigenschaft beziehungsweise genau den Wert. Alle Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als den Umfang der Ansprüche einschränkend zu verstehen.
Figurenbeschreibung
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Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile. Es zeigen
- Fig. 1: eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund mit einer Gehäuseschnittstelle am Gehäuse in einer Schnittansicht,
- Fig. 2: die Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit der Gehäuseschnittstelle losgelöst von dem Gehäuse in einer Schnittansicht,
- Fig. 3: eine erste Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements für eine Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit einer Öffnung in einer Aufsicht,
- Fig. 4: eine zweite Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements für eine Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit einer Öffnung in einer Aufsicht,
- Fig. 5: eine dritte Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements für eine Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit einer Öffnung in einer Aufsicht,
- Fig. 6: eine vierte Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements für eine Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit einer Öffnung in einer Aufsicht,
- Fig. 7: eine erste Ausführungsform eines Energieübertragungselements für die Vorrichtung gemäss Fig. 1 in einer ersten Position relativ zum flexiblen Kraftübertragungselement in einer Seitenansicht,
- Fig. 8: das Energieübertragungselements gemäss Fig. 7 in einer zweiten Position relativ zum flexiblen Kraftübertragungselement in einer Seitenansicht,
- Fig. 9: das Energieübertragungselements gemäss Fig. 7 in einer dritten Position relativ zum flexiblen Kraftübertragungselement in einer Seitenansicht,
- Fig. 10: das Energieübertragungselements gemäss Fig. 7 in einer vierten Position relativ zum flexiblen Kraftübertragungselement in einer Seitenansicht,
- Fig. 11: eine zweite Ausführungsform eines Energieübertragungselements für die Vorrichtung gemäss Fig. 1 in einer Seitenansicht,
- Fig. 12: eine fünfte Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements für eine Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit einer Öffnung in einer Aufsicht,
- Fig. 13: eine dritte Ausführungsform eines Energieübertragungselements für die Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit dem flexiblen Kraftübertragungselement gemäss Fig. 12 in einer Seitenansicht,
- Fig. 14: eine vierte Ausführungsform eines Energieübertragungselements für die Vorrichtung gemäss Fig. 1 in einer Seitenansicht,
- Fig. 15: das Energieübertragungselement der Vorrichtung gemäss Fig. 14 in einer Schnittansicht,
- Fig. 16: eine fünfte Ausführungsform eines Energieübertragungselements für die Vorrichtung gemäss Fig. 1 in einer Schnittansicht,
- Fig. 17: eine sechste Ausführungsform eines Energieübertragungselements für die Vorrichtung gemäss Fig. 1 in einer Schnittansicht, und
- Fig. 18: eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund mit der Gehäuseschnittstelle am Gehäuse in einer Schnittansicht.
Ausführung der Erfindung
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Figur 1 und Figur 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 20 zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund, wobei hier der allgemeine Aufbau der Vorrichtung 20 mit einer ersten Ausführungsform eines Energieübertragungselements 30 offenbart ist. Die gezeigte Vorrichtung 20 ist ein Nagelsetzgerät zum Eintreiben von Nägel in Beton oder Stahl, welche allgemein als Befestigungselemente bezeichnet werden. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse 21 mit einer Gehäuseschnittstelle 24, eine Feder als mechanischen Energiespeicher 22 zur Speicherung von Energie und einen Setzkolben als Energieübertragungselement 30 zur Übertragung von Energie aus dem Energiespeicher 22 auf das Befestigungselement. Das Energieübertragungselement 30 ist ausgebildet, sich in einem Kanal 23 im Gehäuse 21 in eine Eintreibrichtung 25 zu bewegen. Zwischen der Feder und dem Energieübertragungselement 30 ist die Energieübertragungseinrichtung 34 angeordnet, welche ein Übersetzungsgetriebe 40 umfasst. Die Energieübertragungseinrichtung 34 dient zur Übertragung von Energie aus dem Energiespeicher 22 auf das Energieübertragungselement 30, wobei die Energieübertragungseinrichtung 34 zumindest ein Band als ein flexibles Kraftübertragungselement 35 aufweist. Das flexible Kraftübertragungselement 35 steht in Wirkverbindung mit dem Energieübertragungselement 30. Die Gehäuseschnittstelle 24 ist vom Gehäuse lösbar, um das Energieübertragungselement 30 in Eintreibrichtung 25 aus dem Kanal 23 zu ziehen (siehe Pfeil in Figur 2 ).
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Die Energieübertragungseinrichtung 34 weist einen Rollenzug 41 auf, welcher mehrere Rollenhalter 42 mit einer Rolle 43 aufweist, an der das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement 35 bewegbar angeordnet ist. Der Rollenzug 41 und das zumindest eine flexible Kraftübertragungselement 35 bilden das Übersetzungsgetriebe 40. Das flexible Kraftübertragungselement 35 wird mittels dem Rollenzug 41 und der Feder gespannt und entspannt. Dabei wird zumindest das flexible Kraftübertragungselement 35 gegen die Eintreibrichtung 25 mithilfe eines Spindelantriebs 45 bewegt, um die Feder zu spannen. Beim Auslösen des Eintreibprozesses wird die Feder entspannt und das Energieübertragungselement 30 in Eintreibrichtung 25 bewegt. Während der Beschleunigung des Energieübertragungselements 30 wirkt die Kraft der Feder mithilfe des Übersetzungsgetriebes 40 und auf das Energieübertragungselement 30. Das flexible Kraftübertragungselement 35 ist ein als Band ausgeführtes Zugelement, welches sich zumindest abschnittsweise entlang des Energieübertragungselements 30 erstreckt.
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Das flexible Kraftübertragungselement 35 ist abschnittsweise im Energieübertragungselement 30 angeordnet, wobei das Energieübertragungselement 30 einen Koppelabschnitt 31 aufweist.
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Es ist eine Sensorik 26 vorhanden, um das Loslösen der Gehäuseschnittstelle 24 zu überwachen. Weiters ist ein Aktor 27 vorhanden, um das Öffnen der Gehäuseschnittstelle 24 zu verhindern.
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Im Bereich der Gehäuseschnittstelle 24 im Gehäuse 21 ist eine Bremseinrichtung 46 zum Abbremsen des Energieübertragungselements 30 vorhanden. Die Bremseinrichtung 46 weist ein Dämpfungselement 47 aus Kunststoff auf, um das Energieübertragungselement 30 effizient zu bremsen. Das Energieübertragungselement 30 weist einen Bremsabschnitt 32 auf, der mit dem Dämpfungselement 47 der Bremseinrichtung 46 beim Abbremsen wechselwirkt. Das Dämpfungselement 47 ist bei losgelöster Gehäuseschnittstelle 24 in Eintreibrichtung 25 aus dem Kanal 23 entfernbar. Danach kann das Energieübertragungselement 30 einfach aus dem Kanal 23 gezogen werden.
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Es ist eine Rückführeinrichtung 50 vorhanden, um eines der hier offenbarten Energieübertragungselemente in die Ausgangsposition rückzuführen. Dabei ist das jeweilige Energieübertragungselement in eine Richtung entgegen der Eintreibrichtung 25 rückführbar. Die Rückführeinrichtung 50 umfasst Rückführelemente 51, 52, die mit dem Energieübertragungselement koppelbar sind. Die Rückführeinrichtung 50 nutzt den Spindelantrieb 45, um das Energieübertragungselement mithilfe des Spindelantriebs 45 und der Rückführelemente 51, 52 rückzuführen.
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Figur 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements 35 für die Vorrichtung 20. Das als Band ausgeführte flexible Kraftübertragungselement 35 weist ein Knopfloch als eine Öffnung 36 auf, in der zumindest der Koppelabschnitt 31 des Energieübertragungselements 30 zumindest abschnittsweise einführbar ist. Die Öffnung 36 weist an ihren Seiten eine Naht als Verstärkung 37 auf, sodass die Öffnung 36 im Betrieb der Vorrichtung 20 formstabil bleibt und ein Aufreissen der Öffnung 36 aufgrund Zugkräfte auf das flexible Kraftübertragungselement 35 verhindert ist.
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Figur 4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements 135 für die Vorrichtung 20. Das als Band ausgeführte flexible Kraftübertragungselement 135 weist eine Öffnung 136 auf, in der zumindest der Koppelabschnitt 31 des Energieübertragungselements 30 zumindest abschnittsweise einführbar ist. Die Öffnung 36 weist an ihren Seiten Bewehrungsringe als Verstärkungen 137 auf.
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Figur 5 zeigt eine dritte Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements 235 für die Vorrichtung 20. Das als Band ausgeführte flexible Kraftübertragungselement 235 weist einen Schlitz als eine Öffnung 236 auf, in der zumindest der Koppelabschnitt 31 des Energieübertragungselements 30 zumindest abschnittsweise einführbar ist. Die Öffnung 236 weist an ihren Seiten Verstärkungen 237 auf, welche beispielsweise mit Hitze, Ultraschall oder Hochfrequenz erzeugt werden.
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Figur 6 zeigt eine vierte Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements 335 für die Vorrichtung 20. Es ist ein erstes und ein weiteres Band als erstes und weiteres flexibles Kraftübertragungselement 335 335a abschnittsweise miteinander verbunden, um eine Öffnung 336 auszubilden, in der zumindest der Koppelabschnitt 31 des Energieübertragungselements 30 zumindest abschnittsweise einführbar ist. Die Verbindungen dienen als Verstärkungen 337.
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Die Figur 7 und Figur 10 zeigen die ersten Ausführungsform des als Setzkolben ausgebildeten Energieübertragungselements 30 im Kanal 23 der Vorrichtung 20 in unterschiedlichen Positionen relativ zum flexiblen Kraftübertragungselement 35, gemäss der Figur 1 und der Figur 4 . Das Energieübertragungselement 30 weist einen Dorn 38 auf, der in die Öffnung 36 einführbar ist. Dabei zeigen die Figur 8 und die Figur 9 , wie der Dorn 38 entgegen der Eintreibrichtung 25 in die Öffnung 36 eingeführt wird und hin zum Koppelabschnitt 31 geschoben wird, bis der Koppelabschnitt 31 am flexiblen Kraftübertragungselement 35 gemäss Figur 10 anliegt. Das Energieübertragungselement 30 bewegt sich im gekoppeltem Zustand im Kanal 23 gemeinsam mit dem flexiblen Kraftübertragungselement 35. Das Entfernen des Energieübertragungselements 30 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei das Energieübertragungselement 30 aus den Kanal 23 gezogen wird.
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Die Figur 11 zeigt die zweite Ausführungsform des als Setzkolben ausgebildeten Energieübertragungselements 130 im Kanal 23 der Vorrichtung 20 und unterscheidet sich vom Energieübertragungselement 30 gemäss Figur 7 bis Figur 10 dadurch, dass eine Elastomerauflage 144 am Koppelabschnitt 131 des Energieübertragungselements 130 angeordnet ist.
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Figur 12 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines flexiblen Kraftübertragungselements 435 für die Vorrichtung 20. Das als Band ausgeführte flexible Kraftübertragungselement 435 weist eine Öffnung 436 auf, in der zumindest der Koppelabschnitt 31 des Energieübertragungselements 30 zumindest abschnittsweise einführbar ist. Die Öffnung 436 weist an ihren Seiten eine Öse als Verstärkungen 437 auf.
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Die Figur 13 zeigt die dritte Ausführungsform des als Setzkolben ausgebildeten Energieübertragungselements 230 im Kanal 23 der Vorrichtung 20 und unterscheidet sich vom Energieübertragungselement 30 gemäss Figur 7 bis Figur 10 dadurch, dass die als Öse ausgebildete Verstärkung 437 des flexiblen Kraftübertragungselements 435 gemäss Figur 12 an den Koppelabschnitt 231 des Energieübertragungselements 230 passt. Das Energieübertragungselement 230 ist in der Öffnung 436 angeordnet.
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Die Figur 14 und die Figur 15 zeigen die vierte Ausführungsform des als Setzkolben ausgebildeten Energieübertragungselements 330 im Kanal 23 der Vorrichtung 20, welches sich vom Energieübertragungselement 30 gemäss Figur 7 bis Figur 10 dadurch unterscheidet, dass Fixiervorsprünge 333 vorhanden sind, welche mit einer Fixiereinheit 339 eines Koppelelements 355 in der Vorrichtung 20 wechselwirken. Die Fixiereinheit 339 umfasst Fixierelemente 339a, welche in die Fixiervorsprünge 333 des Energieübertragungselements 330 eingreifen. Beim Wechseln des Energieübertragungselements 330 werden die Fixierelemente 339a von den Fixiervorsprüngen 333 gelöst. Das flexible Kraftübertragungselement 335 liegt am Koppelabschnitt 331 an und erstreckt sich zumindest abschnittsweise entlang des Energieübertragungselements 330 und wird von den Rollen 43 geführt.
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Die Figur 16 zeigt die fünfte Ausführungsform des als Setzkolben ausgebildeten Energieübertragungselements 430 im Kanal 23 der Vorrichtung 20 und unterscheidet sich vom Energieübertragungselement 30 gemäss Figur 7 bis Figur 10 dadurch, dass ein Koppelelement 455 vorhanden ist, welches an dem Koppelabschnitt 431 des Energieübertragungselements 430 positioniert ist. Das Koppelement 455 ist eine Koppelplatte, welche fest mit dem flexiblen Kraftübertragungselement 435 verbunden ist. Das Energieübertragungselement 430 ist mit dem Koppelabschnitt 431 an der Koppelplatte gekoppelt. Das flexiblen Kraftübertragungselement 435 liegt am Koppelabschnitt 431 an und erstreckt sich zumindest abschnittsweise entlang des Energieübertragungselements 430 und wird von den Rollen 43 geführt.
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Die Figur 17 zeigt die sechste Ausführungsform des als Setzkolben ausgebildeten Energieübertragungselements 530 im Kanal 23 der Vorrichtung 20 und unterscheidet sich vom Energieübertragungselement 430 gemäss der Figur 16 dadurch, dass das Energieübertragungselement 530 einteilig ausgeführt ist. Das flexible Kraftübertragungselement 535 ist mit den Enden am Koppelelement 555 befestigt. Das Koppelelement 555 weist eine Koppelelementöffnung 556 auf, in der das Energieübertragungselement 530 abschnittsweise einführbar ist. Der Koppelabschnitt 531 des Energieübertragungselements 530 koppelt mit dem Koppelelementabschnitt 556 des Koppelelements 555.
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Figur 18 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 120 zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund. Die Vorrichtung 120 unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäss Figur 1 dadurch, dass die Gehäuseschnittstelle 124 beabstandet von der Öffnung des Kanals 23 am Gehäuse 21 angeordnet ist. Dadurch ist eines der zuvor beschriebenen Energieübertragungselemente 30, 130, 230, 330, 430, 530 in eine Richtung aus dem Kanal 23 entnehmbar, welche im Wesentlichen normal zur Eintreibrichtung 25 ausgerichtet ist.
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Ein erfindungsgemässes Verfahren zum Austauschen eines Energieübertragungselements aus einer Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungsmittels in einen Untergrund wird anhand der Figur 1 bis zur Figur 10 erläutert. Das Verfahren umfasst zumindest die nachfolgenden Schritte:
- a) Öffnen einer Gehäuseschnittstelle 24 vom Gehäuse 21 der Vorrichtung 20;
- b) Entkoppeln eines ersten Energieübertragungselements von zumindest einem flexiblen Kraftübertragungselement 35 einer Energieübertragungseinrichtung 34;
- c) Entnehmen des ersten Energieübertragungselements aus einem Kanal 23 im Gehäuse 23 in Eintreibrichtung 25 der Vorrichtung 20;
- d) Einfügen eines zweiten Energieübertragungselements 30 in den Kanal 23 im Gehäuse 21 in entgegengesetzter Richtung zur Eintreibrichtung 25;
- e) Koppeln des zweiten Energieübertragungselements 30 mit dem zumindest einen flexiblen Kraftübertragungselement 35 der Energieübertragungseinrichtung 34;
- f) Anordnen der Gehäuseschnittstelle 24 am Gehäuse 21 der Vorrichtung 20.
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Figur 7 bis Figur 11 und Figur 13 bis Figur 17 zeigen Energieübertragungselemente 30, 130, 230, 330, 430, 530 für eine hier vorliegend beschriebene Vorrichtung 20, 120 mit zumindest einem Koppelabschnitt 31, 131, 231, 331, 431, 531 zum Koppeln an zumindest einem flexiblen Kraftübertragungselement 35, 135, 235, 335, 435, 535.
Bezugszeichenliste
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- 20
- Vorrichtung
- 21
- Gehäuse
- 22
- Energiespeicher/Feder
- 23
- Kanal
- 24
- Gehäuseschnittstelle
- 25
- Eintreibrichtung
- 26
- Sensorik
- 27
- Aktor
- 30
- Energieübertragungselement / Setzkolben
- 31
- Koppelabschnitt
- 32
- Bremsabschnitt
- 34
- Energieübertragungseinrichtung
- 35
- flexibles Kraftübertragungselement / Band
- 36
- Öffnung
- 37
- Verstärkungen
- 38
- Dorn
- 40
- Übersetzungsgetriebe
- 41
- Rollenzug
- 42
- Rollenhalter
- 43
- Rollen
- 45
- Spindelantrieb
- 46
- Bremseinrichtung
- 47
- Dämpfungselement
- 50
- Rückführeinrichtung
- 51
- Rückführelement
- 52
- Rückführelement
- 120
- Vorrichtung
- 124
- Gehäuseschnittstelle
- 130
- Energieübertragungselement / Setzkolben
- 131
- Koppelabschnitt
- 135
- flexibles Kraftübertragungselement / Band
- 136
- Öffnung
- 137
- Verstärkungen
- 144
- Elastomerauflage
- 230
- Energieübertragungselement / Setzkolben
- 231
- Koppelabschnitt
- 235
- flexibles Kraftübertragungselement / Band
- 236
- Öffnung
- 237
- Verstärkungen
- 330
- Energieübertragungselement / Setzkolben
- 331
- Koppelabschnitt
- 333
- Fixiervorsprünge
- 335
- flexibles Kraftübertragungselement / Band
- 335a
- flexibles Kraftübertragungselement / Band
- 336
- Öffnung
- 337
- Verstärkungen
- 339
- Fixiereinheit
- 339a
- Fixierelemente
- 355
- Koppelelement
- 430
- Energieübertragungselement / Setzkolben
- 431
- Koppelabschnitt
- 435
- flexibles Kraftübertragungselement / Band
- 436
- Öffnung
- 437
- Verstärkungen
- 455
- Koppelelement
- 530
- Energieübertragungselement / Setzkolben
- 531
- Koppelabschnitt
- 535
- flexibles Kraftübertragungselement / Band
- 555
- Koppelelement
- 556
- Koppelelementöffnung