TW201524705A

TW201524705A - 具被加熱之氣壓儲能器的打入裝置

Info

Publication number: TW201524705A
Application number: TW103131529A
Authority: TW
Inventors: Christoph Boehm; Nikolaus Hannoschoeck; Peter Bruggmueller
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2015-07-01

Abstract

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，其中，可利用一加熱元件(8)將熱能運送到該封入在氣體室(7)中的氣體。

Description

具被加熱之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。藉著該一加熱元件，驅動氣體的壓力減少作用可藉冷卻而抗衡。如此可以不受到氣體室充注和打入過程開始之間的等待時間影響，確保打入能量均一。

「加熱元件」一詞在本發明的意義中指各種可利用它將一熱能用一定方式(宜為可控制的方式)帶入該驅氣體的各種構件，此熱量可為最先呈化學或物理方式，儲存之能量轉換者，其中基本上，也可考慮所有的儲存形式，例如，除了電加熱元件外，也可用燃燒過程，催化放熱反應或類似者當熱源。

「固定元件」一詞，在本發明的意義，係指各種可打入的釘、螺栓、夾扣(Krampt)、銷、或螺絲。

「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。在本發明的意義，重要的是，該驅動氣體在氣體室中呈加壓方式儲存，直到打入過程啟動為止。因此一般在氣體室充注後，驅動氣體最初温度在周圍温度之上，因此會散熱而損失能量。

在一般有利用的實施例，驅動氣體利用一壓縮機(它宜整合在殼體中)送入氣體室，這點可使之不受外氣體源影響(例如一壓縮空氣管路)，在此，壓繪機宜包含一電驅動器，其中電驅動器特宜至少視需要利用一蓄電池當作能源驅動，如此可造成無電纜的打入器具。其中同時可利用現代蓄電池的高能量密度，在一極佳變更例，壓縮機包含活塞，因此驅動氣體利用活塞的運動壓縮到氣體室的體積。

在一有利實施例，壓縮機的一驅動器與氣體室連接成導熱方式，如此驅動器的廢熱可利用以減少冷卻，並減少氣體室中與此有關之壓力下降，如此，可節省加熱元件的加熱能量，這種導熱的連接宜利用流動通導實施，一般介質(例如冷空氣)從驅動器經此流動通道流到氣體室，依另一有利變更例，驅動器設在氣體室之上或之中。

在一極佳實施例，驅動裝置包含一點火元件，它用於將驅動氣體點火，且宜設在氣體室中。如此，氣體室為一燃燃室。氣體色宜與一廢氣通道連接成導熱，廢氣通道用於將驅動氣體燃燒時產生的廢氣排出，因此可利用廢氣熱量以減少冷卻以及氣體室中壓力下降的情事。如此可節省加熱元件的能量。特佳的方式，氣體室的一壁用廢氣流過，例如它是廢氣通道的一部分。

在本發明一極佳實施例，加熱元件設計成電加熱元件，在它，它係一簡單的加金屬絲，其設在氣體室內且與驅動氣體接觸，此加熱元件尤宜也設計成正溫度係數(PTC)元件，這些具有正温度係數的加熱元件具有良好的自動調節性質且可簡單方式避免過熱。

在本發明的一可能之進一步特點，該熱元件可包含一熱儲存器，俾即使在能量供應關掉時仍能有熱流入驅動氣體。

為了將氣體温度進一步最佳化並減少能量消耗，加熱元件可利用一控制電路依測量的温度或依另一操作參數換氣，該操作參數舉例而言，可為從氣體室充注過程以來的時間差。

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)‧‧‧蓄電池

(5)‧‧‧儲匣

(6)‧‧‧缸

(7)‧‧‧氣體室

(8)‧‧‧加熱元件

(9)‧‧‧壓縮機

圖1係一本發明的打入裝置的一示意剖面圖。

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。在一圖未示的實施例，氣體室施以壓力，其中在氣體室關閉狀態時能量傳送元件移到氣體室，因此壓縮機包含能量傳送元件。

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，固定元件容納在儲匣(5)中：利用一供應機構(圖未示)將各一固定元件送入一室，因該處它受驅動元件(2a)作用加速，且穿過一開口部過去打入一工作物(圖未示)。驅動元件(2a)與能量傳送元件(2)的一活塞(2b)連接，其中活塞(2b)在一缸(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)被一剛性的壁部段[它也包含缸(6)的一壓力側的部分]及可動的活塞(2b)(呈可變的壁部段形式)圍住。

在氣體室(7)中設有一加熱元件(8)，利用它可將熱能傳送到驅動氣體，此處加熱元件(8)用示意方式設計成一加熱金屬絲的簡單電加熱線圈，加熱金屬絲位於氣體室的一中央區域，俾能儘量快而均勻地將熱釋出到驅動氣體。

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。

在驅動氣體壓縮的過程，該驅動氣體變熱，因此在氣體室完全充注的情形，氣體温度超過周圍温度。

在此狀態，該打入器具在必要時可動作，這點係藉將先前保持固定的能量傳送元件(2)用電機械方式動作而達成，在活塞(2b)動作後，活塞(2b)受施力之壓力向前力速。

利用氣體室的充注和打入過程動作之間的時段(它由操作人員決定)由於熱釋出到周圍，驅動氣體加速冷卻。如此，驅動氣體壓力下降，因此可用之打入能量也下降。

為了避免這種損失的影響，將加熱元件(8)動作。此處，加熱元件利用蓄電池(4)的電能加熱。

有各種不同變更例用於控制加熱元件，以下說明其一些例子：

一依測量之氣體温度而定控制加熱元件(8)：為此需要在氣體室(7)之中或之上的一温度感測器(圖未示)。

一依測量之氣體壓力而定控制加熱元件(8)：為此在氣體室(7)中需要一壓力感測器。

一依壓縮機(9)關掉以來的時段而定控制加熱元件(8)。

一在壓縮機(9)關掉後，加熱元件(8)持續地動作。可設一最大之動作時間，俾將蓄電池(4)調好。

一在打入過程前將加熱元件用手動作，在此可有若干之等待時間。

加熱元件(8)的控制可特別經打入裝置的一中央控制電路達成。

固定元件打入後，能量傳送元件(2)利用一回復彈簧(圖未示)移回起始位置並停位。最後，利用壓縮機(9)將氣體室(7)重新充注。