TW201520010A - 具氣壓儲能器的打入裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種打入裝置，包含：一手持殼體(1)，其具有一容納在其中的能量傳送元件(2)，以將能量傳送到一要打入的固定元件，以及一驅動裝置(3)，用於運送該能量傳送元件(2)，其中該驅動裝置(3)包含一能量儲存器，其具一氣體室，該氣體室可在一定之過壓力下以一驅動氣體充氣，其中該氣體室(7)中的過壓力在一打入過程動作開始之前，呈儲存之驅動能量存在，且其中，該能量傳送元件(2)的一活塞(2b)構成該氣體室(7)的一可改變的壁部段，其中：該氣體室(7)至少有另一可改變的壁部段(8,11)以改變該氣體室的體積，其中該可改變的壁部段(8,11)之一種使氣體室體積變大的運動為一機械能量儲存器(8,13)儲能。

Description

具氣壓儲能器的打入裝置
本發明關於申請專利範圍第1項引文的一種打入器具。
在先前技術有具各種不同驅動器的打入器具，此外有用外界壓縮空氣操作的打入器具，用燃燒氣體操作的打入器具，或具有機械式彈簧儲能器的打入器具。
DE 10 2005 000 107 A1在圖1所示之實施例提到一種手持打入器具，其中一打入推桿的一打入活塞利用一儲存室的壓縮空氣施以撞擊。在打入推桿動作後，壓縮空氣解壓將打入推桿加速。儲存室利用一電動驅動的壓縮機儲存能量。
本發明的目的在提供一種打入裝置，其在所給予的構造尺寸上具有一良好的能量傳送元件之加速度。
對於一開始所稱的打入裝置，依本發明達成此目的。係利用申請專利範圍第1項的特徵構成。藉著安排一可改變的壁部段，一機械式儲能器連結，可將一更均勻的加速力量施加到能量傳送元件。為此，除了在氣體中呈彈性儲存的能量外，還使用另一能量儲存器的能量，其中由該另一儲能器放出的能量同樣利用氣體室中的氣體壓力作用到活塞。
「機械式能量儲存器」一詞，在本發明的定義中係理解為各種能吸收機械量並暫存的構件。例如，它可為一氣體彈簧或較佳為可彈性變形的固定體。可彈性變形的固定體理解為包括如螺旋彈簧、螺線彈簧、盤彈簧、扭棒彈簧、彈性體的彈性帶，或類似物。
「固定元件」一詞在本發明的定義係指各種可打入的釘、螺栓或螺絲。
關於「驅動氣體」，在較佳實施例指空氣，特別是周圍的空氣。它亦可關於來自壓力貯槽的氣體如空氣、氮、或二氧化碳，或來自燃燒的反應氣體。
在本發明的一般較佳實施例，該能量儲存器包含一彈性可變型的固體。此種能量儲存器產生較少能量損失並可以根據其彈性簧係數良好的與氣體室連結。
在本發明的一般較佳實施例，能量儲存器包含一橡膠彈性的膜，其中該膜構成另一壁部段，這種解決方案簡單且便宜。在此，藉著氣體室體積擴張，該膜抗逆其彈性回復而擴張，因此當作能量儲存器使用。 在一打入過程，該膜先伸張，然後至少相對於作用於活塞上的氣體壓力在活塞的一第一運動部段中將用。
此外如不用此方式，或另外的實施例中，安排能量儲存器包含一活塞作為另一壁部段，以及一彈簧，其中該活塞頂向彈簧。在此機械式彈簧(特別是金屬彈簧)的優點為構造體積小，可利用之彈簧常數大。
在一較佳的進一步特點為該活塞可沿與能量傳送元件的活塞相同之運動方向運動。這點可使氣體室之其餘殼體壁的設計特別簡單， 例如，設計成較簡單或階段式的圓柱體。
一般有利的做法為驅動氣體較佳地利用一整合在該殼體中的壓縮機送入氣體室。這點可使之不受外界氣體源影響，例如壓縮空氣管路。在此，該壓縮機較佳地包含一電動驅動器，其中電動驅動器尤其較佳地至少視需要利用一蓄電池作為能量源以驅動。如此，可達成無線的打入器具，其中同時可利用現代蓄電池的高能量密度。
本發明的其他特點和優點見於實施例及申請專利範圍的依附項。以下說明本發明數個最佳實施例並利用附圖詳細說明。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧能量傳送元件
2a‧‧‧驅動元件
2b‧‧‧活塞
3‧‧‧驅動裝置
4‧‧‧止擋部
5‧‧‧儲匣
6‧‧‧圓柱體
7‧‧‧氣體室
8‧‧‧膜/機械能量儲存器/壁部段
9‧‧‧壓縮機
10‧‧‧蓄電池
11‧‧‧活塞/壁部段
12‧‧‧氣缸
13‧‧‧彈簧/機械能量儲存器
圖1顯示依本發明一第一實施例的一打入裝置的示意剖視圖，圖2顯示圖1裝置的壓力、體積關係坐標圖，圖3顯示依本發明一第二實施例的打入裝置的示意剖視圖。
圖1顯示的本發明之打入裝置包含一手持殼體(1)，在其中容納一能量傳送元件(2)，容納一驅動裝置(3)。此處，驅動裝置包含一氣體室(7)，它可利用一壓縮機(9)以一定壓力的驅動氣體充氣。
能量傳送元件(2)包含一驅動元件(2a)，呈一大致圓柱形之推桿的形式，在打入器具的一前區域，設有一緩衝的止擋部(4)以將能量傳送元件(2)擋住。
固定元件容納在一儲匣(5)中，利用一供應機構(圖未示)各將一固定元件送入一室，由該處其受驅動元件(2a)的作用而加速，且穿過 一開口部過去打入一工作物件(圖未示)。
驅動元件(2a)與能量傳送元件(2)的一活塞(2b)連接，其中該活塞(2b)在一圓柱體(6)中導進。
氣體室(7)可充以一驅動氣體，此處係壓縮空氣，它相對於外壓力有一過壓力。氣體室(7)利用一剛性壁部段〔它也包含圓柱體(6)的一壓力側的部分〕、該可運動的活塞(2b)(作為第一可變之壁部段)及一橡膠彈性的膜(8)(作為第二可變的壁部段)圍住。
橡膠彈性的膜(8)各依壓力或氣體室(7)的充滿程度而定，而逆著其內在材料應力而伸張。如此，它形成一機械式能量儲存器，在其中除了在壓力下的氣體之外的能量被儲存。為了避免膜過度伸張，故它被一剛性殼體壁(1a)圍住，它在最大伸張時可倚靠頂住此殼體壁。
氣體室(7)利用壓縮機(9)充注，壓縮機在圖中只作示意圖示。壓縮機(9)利用一電動驅動器(例如一旋轉的電動馬達)配合一振盪機構驅動。電動驅動器的能源係一設在殼體(1)上的蓄電池(10)。
要用例子詳述壓縮機及其驅動器以及打入器具其他元件，如動作裝置及能量傳送元件的回復彈簧，可特別參考DE 10 2005 000 107 A1。
本發明的作用如下：在圖示之活塞(2b)的起始位置，利用壓縮機將周圍空氣泵入氣體室(7)，直到達一定壓力為止。在此，它可特別為壓縮機的最大壓力。
在此，膜(8)從一解除應力的狀態(圖1中虛線表示)轉成到一擴張及繃緊的狀態(圖8中實線表示)。
在此狀態，該器具在必要時可動作，這點係藉先前固定的能 量傳送元件(2)用電機械方式釋放而達成。活塞(2b)釋放後，受施加之壓力向前加速。由於在此膜先除去應力，故氣體壓力至少在一第一運動部段中只微微減少。
圖2利用坐標點說明氣體室(7)中壓力和體積間的關係。利用彈性膜的作用，只要膜處於至少部分繃緊的狀態，則氣體壓力恆定性良好。
固定工具打入後，能量傳送元件(2)被一回復彈簧(圖未示)拉回起始位置並停住。最後，氣體室(7)重新利用壓縮機(9)充注。
在圖3中所示之本發明第二實施例，在橡膠彈性的膜(8)的位置設有另一活塞(11)，它可在氣體室(7)的一後部段〔設計成氣缸(12)形式〕導進運動，因此形成氣體室(7)的另一個可相對於活塞(2b)改變的壁部段。
活塞(11)在導進時，它和氣缸(12)之間係密合不漏氣者，其中氣缸(12)在活塞(1)外側與大氣係自由連通。此外，活塞(11)支持在數個彈簧(13)上，這些彈簧在此處係金屬製的螺旋彈簧。在未圖示的實施例係扭力彈簧、螺線彈簧或彈簧片，由金屬、塑膠或彈性體製成。圖中示意顯示數個彈簧(13)，它們各依相對於活塞的位置而定呈拉力彈簧或壓縮彈簧作用。彈簧(13)可設在氣體室(7)之內及/或之外。藉著至少部分地設在氣體室中，構造空間可特別有效地節省。
依第二實施例的打入裝置的功能和第一實施例相似，其不同處為：彈簧在膜材料的位置是，構成其他機械式能量儲存器。在此，當氣體室中壓力提高時，活塞(11)逆著彈簧(13)的力量移動，因此氣體室一如在第一實施例變大。
當然不同實施例的個別特點可各依需要而互相組合。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧能量傳送元件
2a‧‧‧驅動元件
2b‧‧‧活塞
3‧‧‧驅動裝置
4‧‧‧止擋部
6‧‧‧圓柱體
7‧‧‧氣體室
8‧‧‧膜/機械能量儲存器/壁部段
9‧‧‧壓縮機
10‧‧‧蓄電池

Claims (8)

  1. 一種打入裝置，包含：一手持殼體(1)，其具有一容納在其中的能量傳送元件(2)，以將能量傳送到一要打入的固定元件，以及一驅動裝置(3)，用於運送該能量傳送元件(2)，其中該驅動裝置(3)包含一能量儲存器，其具一氣體室，該氣體室可在一定之過壓力下以一驅動氣體充氣，其中該氣體室(7)中的過壓力在一打入過程動作之前作為儲存之驅動能量存在，且其中，該能量傳送元件(2)的一活塞(2b)構成該氣體室(7)的一可改變的壁部段，其特徵在於：該氣體室(7)至少有另一可改變的壁部段(8,11)以改變該氣體室的體積，其中該可改變的壁部段(8)(11)之一種使氣體室體積變大的運動為一機械能量儲存器(8,13)儲能。
  2. 如申請專利範圍第1項之打入裝置，其特徵在於：該能量儲存器(8,13)包含一可彈性變形的固體。
  3. 如申請專利範圍第2項之打入裝置，其特徵在於：該能量儲存器包含一橡膠彈性的膜(8)，其中該膜形成該另一壁部段。
  4. 如申請專利範圍第2項之打入裝置，其特徵在於：該能量儲存器包含一活塞(11)當作該另一壁部段，並包含一彈簧(13)，其中該活塞(11)頂住該彈簧(13)支撐。
  5. 如申請專利範圍第4項之打入裝置，其特徵在於：該活塞(11)可沿著與該能量傳送元件(2)的活塞(2b)相同的運動方向運動。
  6. 如前述申請專利範圍中任一項之打入裝置，其特徵在於：該驅動氣體利用一特別整合在該殼體(1)中的壓縮機(9)運送到該氣體室中。
  7. 如申請專利範圍第6項之打入裝置，其特徵在於：該壓縮機(9)包含一電驅動器。
  8. 如申請專利範圍第7項之打入裝置，其特徵在於：該電動傳動至少可視需要用一蓄電池(10)當作能源驅動。
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