TW202000392A - 安裝設備 - Google Patents

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提樂 迪曲奇
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列支敦斯登商喜利得股份有限公司
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    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/06Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by electric power

Abstract

一種用於將緊固件驅動到基底中的安裝設備,特別是手持式安裝設備,包括被設置用於容納緊固件的容納部、被設置用於將容納在容納部中的緊固件沿著安裝軸線輸送到基底中的驅動元件、被設置用於將驅動元件沿著安裝軸線驅動到緊固件上的驅動器,其中,驅動器包括電容器,所述電容器布置在安裝軸線上或圍繞安裝軸線布置。

Description

安裝設備
本發明關於一種用於將緊固件驅動到基底(Untergrund)中的安裝設備(Setzgerät)。
這種安裝設備通常具有用於緊固件的容納部,容納在容納部中的緊固件沿著安裝軸線從容納部輸送到基底中。為此,驅動元件由驅動器沿著安裝軸線驅動到緊固件上。
從US 6,830,173 B2中已知一種具有用於驅動元件的驅動器的安裝設備。驅動器具有電容器和線圈。為了驅動該驅動元件,電容器通過線圈放電,由此洛倫茲力作用到驅動元件上,從而使驅動元件向著釘子運動。
本發明的目的在於提供一種上述類型的安裝設備,其中確保了高的效率和/或良好的安裝品質。
該目的在一種用於將緊固件驅動到基底中的安裝設備中實現,該安裝設備包括被設置用於容納緊固件的容納部、被設置用於將容納在容納部中的緊固件沿著安裝軸線輸送到基底中的驅動元件、被設置用於將驅動元件沿著安裝軸線驅動到緊固件上的驅動器,其中,驅動器包括電容器,所述電容器布置在安裝軸線上或圍繞安裝軸線布置,較佳地完全包圍安裝軸線地布置。安裝設備在這種情況下較佳可以手持地使用。備選地,安裝設備可以固定地或者半固定地使用。
在本發明的意義上的電容器應該理解為是一種電氣部件,其儲存電場中的電荷和與其相關的能量。特別地,電容器具有兩個導電電極,當電極被不同地充電時,在電極之間形成電場。在本發明的意義上的緊固件例如應該理解為是釘、銷、夾鉗(Klammer)、夾子(Clip)、栓、特別是螺栓或類似物。
一個較佳的實施方式的特徵在於,所述電容器相對於所述安裝軸線與所述驅動元件軸向偏移地並且與所述驅動元件徑向重疊地布置。較佳地,在所述安裝軸線的方向上,所述容納部布置在所述驅動元件的前面並且所述電容器布置在所述驅動元件的後面。
一個較佳的實施方式的特徵在於,所述電容器圍繞所述驅動元件布置。
一個較佳的實施方式的特徵在於,所述電容器具有重心,所述重心基本上布置在所述安裝軸線上。
一個較佳的實施方式的特徵在於,所述電容器包括電極,所述電極被布置在圍繞捲繞軸線捲繞的承載膜上。較佳地,所述捲繞軸線平行於所述安裝軸線定向。特別較佳地,所述捲繞軸線與所述安裝軸線重合。較佳地,所述電容器在所述捲繞軸線的方向上的尺寸是所述電容器垂直於所述捲繞軸線的尺寸,例如直徑的至多1.4倍大,較佳地至多1.2倍大,特別較佳地至多一樣大。
一個較佳的實施方式的特徵在於,所述安裝設備包括阻尼元件,所述電容器通過所述阻尼元件被阻尼地支承在所述安裝設備的其餘部分上。較佳地,所述阻尼元件抑制所述電容器沿著所述安裝軸線相對於所述安裝設備的其餘部分的運動。同樣較佳地,所述阻尼元件布置在所述電容器的面向所述容納部的端面上。特別較佳地,所述阻尼元件完全地或基本上完全覆蓋所述電容器的所述端面。
一個較佳的實施方式的特徵在於,所述驅動器包括至少一個從所述電容器引開的電導線,所述電導線具有用於補償所述電容器和所述安裝設備的其餘部分之間的相對運動的尺寸幾何形狀。所述尺寸幾何形狀較佳包括弓形、環形或螺旋形。
一個較佳的實施方式的特徵在於,所述驅動器包括至少一個從所述電容器引開的電導線,所述電導線在所述電容器的面向所述容納部的端面處與所述電容器的電極電連接,較佳地,所述電導線與所述電極釺焊、焊接或螺紋連接。
一個較佳的實施方式的特徵在於,所述電容器具有小於8毫歐姆,較佳地小於6毫歐姆,特別較佳地小於4毫歐姆的內電阻。
一個較佳的實施方式的特徵在於,所述驅動裝置具有布置在所述驅動元件上的鼠籠式轉子和激勵線圈,所述激勵線圈在所述電容器的放電期間被電流通流並且產生磁場,所述磁場使所述驅動元件朝向所述緊固件加速。
在圖1中,示出了用於將緊固件驅動到未示出的基底中的手持式安裝設備10。安裝設備10具有設計成栓引導部的容納部20,實施成釘的緊固件30容納在該容納部中,以便將緊固件沿安裝軸線A驅動到基底中(在圖1中向左)。為了將緊固件供給到容納部中,安裝設備10包括料倉40,緊固件單個地或以緊固件帶50的形式被容納在料倉中並且被逐漸地輸送到容納部20中。為此,料倉40具有未詳細標示的彈簧載入的供給元件。安裝設備10具有驅動元件60,該驅動元件包括活塞盤70和活塞桿80。驅動元件60被設置用於將緊固件30從容納部20中沿著安裝軸線A輸送到基底中。在這種情況下,驅動元件60使其活塞盤70在引導缸95中沿著安裝軸線A被引導。
驅動元件60繼而由驅動器驅動,該驅動器包括布置在活塞盤70上的鼠籠式轉子90、激勵線圈100、軟磁框架105、切換電路(Schaltkreislauf)200和具有5毫歐的內電阻的電容器300。鼠籠式轉子90由較佳環狀元件、特別較佳具有低電阻的環狀元件、例如由銅構成,並且在活塞盤70的遠離容納部20的一側上被固定(例如被釺焊、焊接、黏接、夾緊(geklemmt)或形狀配合地連接)在活塞盤70上。在未示出的實施例中,活塞盤本身被設計成鼠籠式轉子。切換電路200被設置用於使先前被充電的電容器300快速放電並且將流過該切換電路的放電電流引導通過嵌入框架105中的激勵線圈100。框架較佳地具有至少1.0T的飽和磁通密度和/或至多106 S/m的有效比導電率,使得由激勵線圈100產生的磁場被框架105增強並且框架105中的渦電流被抑制。
在驅動元件60的準備安裝的位置上(圖1),驅動元件60通過活塞盤70如此地沉入框架105的未詳細標示的環形凹部中,使得鼠籠式轉子90被布置在相對於激勵線圈100的短距離處。由此,通過流過激勵線圈的激勵電流的變化產生的激勵磁場穿過鼠籠式轉子90並且繼而在鼠籠式轉子90中感應產生環形次級電流。這樣形成的並因此改變的次級電流繼而產生與激勵磁場反向的次級磁場,由此鼠籠式轉子90經受到與激勵線圈100排斥的洛倫茲力,該洛倫茲力將驅動元件60驅動到容納部20以及容納在容納部20中的緊固件30上。
安裝設備10還包括:殼體110,在該殼體110中容納驅動器;手柄120,該手柄120設計成具有觸發致動元件130;設計成蓄電池的電能儲存器140;控制單元150;觸發開關160;壓力開關170;用於檢測激勵線圈100的溫度的裝置,該裝置由布置在框架105上的溫度感測器180形成;以及電連接線路141、161、171、181、201、301,這些電連接線路將控制單元150與電能儲存器140、觸發開關160、壓力開關170、溫度感測器180、切換電路200或電容器300相連接。在未示出的實施例中,代替電能儲存器140或者除了電能儲存器140之外附加地,藉助於電力電纜來向安裝設備10供給電能。控制單元包括電子部件,這些電子部件較佳地在電路板上相互連接成一個或多個控制電路,特別是包括一個或多個微處理器。
當安裝設備10被按壓到未示出的基底上(在圖1中左側)時,未詳細標示的按壓元件致動壓力開關170,該壓力開關由此通過電連接線路171將接觸訊號傳遞到控制單元150。根據該觸發,控制單元150啟動電容器充電過程,在電容器充電過程中,電能通過電連接線路141從電能儲存器140傳導到控制單元150並通過電連接線路301從控制單元150傳導到電容器300,以對電容器300充電。為此,控制單元150包括未詳細標示的切換式轉換器(Schaltwandler),該切換式轉換器將來自電能儲存器140的電流轉換為用於電容器300的合適的充電電流。當電容器300被充電並且驅動元件60處於圖1中所示的準備安裝的位置上時,安裝設備10處於準備安裝的狀態。由於僅通過將安裝設備10按壓在基底上才引起對電容器300的充電,因此為了提高周圍人員的安全性,僅當安裝設備10被按壓在基底上時,才能夠進行安裝過程。在未示出的實施例中,控制單元在安裝設備接通時或在安裝設備從基底上抬起時或在先前的驅動操作結束時就已經啟動電容器充電過程。
當在安裝設備10準備好安裝的情況下致動致動元件130時,例如通過用握住手柄120的手的食指來拉動,致動元件130致動觸發開關160,該觸發開關由此通過電連接線路161將觸發訊號傳遞到控制單元150。根據該觸發,控制單元150啟動電容器放電操作,在該電容器放電操作中,通過電容器300放電,儲存在電容器300中的電能藉助於切換電路200被從電容器300傳導到激勵線圈100。
為此,在圖1中示意地示出的切換電路200包括兩個放電線路210、220,該放電線路將電容器300與激勵線圈100相連接並且放電線路中的至少一個放電線路210被常開的放電開關230中斷。切換電路200與激勵線圈100和電容器300形成諧振電路。該諧振電路的往復振盪和/或電容器300的放電(negatives Aufladen)可能對驅動器的效率產生不利影響,但是可以藉助於續流二極體(Freilaufdiode)240來防止。放電線路210、220藉助於在電容器300的面向容納部20的端面360處布置的電觸頭370、380分別與電容器300的電極310、320電連接,例如通過釺焊、焊接、螺紋連接、卡合或形狀配合來連接。放電開關230較佳地適用於切換具有高電流強度的放電電流並且例如設計成晶閘管。此外,放電線路210、220彼此間具有小的間距,使得由它們感應的寄生磁場盡可能小。例如,放電線路210、220被組合成匯流條(“Bus Bar”)並通過合適的構件(例如保持件或夾鉗)保持在一起。在未示出的實施例中,續流二極體與放電開關並聯電連接。在其它未示出的實施例中,在電路中不設置續流二極體。
為了啟動電容器放電過程,控制單元150通過電連接線路201使放電開關230閉合,由此電容器300的具有高電流強度的放電電流流過激勵線圈100。快速上升的放電電流感應產生激勵磁場,該激勵磁場穿過鼠籠式轉子90並在鼠籠式轉子90本身中繼而感應產生環形次級電流。形成的該次級電流繼而產生次級磁場,該次級磁場與激勵磁場是反向的,由此鼠籠式轉子90經受到與激勵線圈100相排斥的洛倫茲力,該洛倫茲力將驅動元件60驅動到容納部20以及容納在容納部20中的緊固件30上。一旦驅動元件60的活塞桿80撞擊到緊固件30的未詳細標示的頭部上,緊固件30就被驅動元件60驅動到基底中。在驅動元件60隨著活塞盤70移動抵靠制動元件85並且被制動元件制動直到停止的情況下,驅動元件60的多餘的動能被由彈性材料和/或阻尼材料(如橡膠)製成的制動元件85吸收。在此之後,驅動元件60由未詳細標示的返回裝置返回到準備安裝的位置上。
電容器300、特別是其重心在安裝軸線A上被布置在驅動元件60的後面,相反,容納部20被布置在驅動元件60的前面。因此相對於安裝軸線A,電容器300與驅動元件60軸向偏移地並且與驅動元件60徑向重疊地布置。由此,一方面,可以實現放電線路210、220的小的長度,由此可以減小放電線路的電阻並且因此可以提高驅動器的效率。另一方面,可以實現安裝設備10的重心到安裝軸線A的小的間距。由此,在驅動操作時在安裝設備10的反沖期間的傾斜力矩很小。在未示出的實施例中,電容器圍繞驅動元件布置。
電極310、320被布置在圍繞捲繞軸線捲繞的承載膜330的相互相對側上,例如,通過承載膜330的金屬化、特別是氣相沉積來布置,其中,捲繞軸線與安裝軸線A重合。在未示出的實施例中,具有電極的承載膜如此圍繞捲繞軸線捲繞,使得沿著捲繞軸線保留有通道(Durchlass)。特別地,在這種情況下,電容器例如圍繞安裝軸線布置。對於電容器300的1500V的充電電壓,承載膜330具有在2.5µm和4.8µm之間的膜厚度,對於電容器300的3000V的充電電壓,承載膜330具有例如9.6µm的膜厚度。在未示出的實施例中,承載膜繼而由兩個或更多個彼此層疊的單獨膜組成。電極310、320具有50歐姆/□的薄層電阻(Schichtwiderstand)。
電容器300的表面具有柱體、特別是圓柱體的形狀,其柱體軸線與安裝軸線A重合。該柱體在捲繞軸線的方向上的高度基本上與其垂直於捲繞軸線測量的直徑一樣大。由於柱體的高度與直徑的小的比率,因此實現了在電容器300的相對高的電容下的小的內電阻且尤其是實現了安裝設備10的緊湊的結構。電容器300的小的內電阻也通過電極310、320的大的橫截面來實現,特別是通過電極310、320的大的層厚度來實現,其中,要考慮層厚度對電容器300的自修復效果和/或壽命的影響。
電容器300藉助於安裝在安裝設備10的其餘部分上的阻尼元件350被阻尼。阻尼元件350抑制電容器300的相對於安裝設備10的其餘部分沿著安裝軸線A的運動。阻尼元件350布置在電容器300的端面360上並且完全覆蓋端面360。由此,承載膜330的各個繞組被安裝設備10的反沖均勻地載入。電觸頭370、380在這種情況下從端面360突出並穿過阻尼元件350。為此目的,阻尼元件350分別具有去除部(Freistellung),電觸頭370、380通過該去除部突出。為了補償在電容器300和安裝設備10的其餘部分之間的相對運動,電連接線路301分別具有未示出的釋放(Entlastungs)和/或拉緊(Dehnungs)回路。在未示出的實施例中,另一個阻尼元件布置在電容器上,例如,在其遠離容納部的端面上。較佳地,電容器因此被夾緊在兩個阻尼元件之間,即,阻尼元件將在電容器上施加預張緊(Vorspannung)。在其它未示出的實施例中,連接線路具有隨著與電容器的間距的增加而連續減小的剛度。
本發明已經參照在圖式中示出的和未示出的實施例進行了描述。不同的實施例的各個特徵可以單獨地或以彼此任意的組合來應用,只要它們彼此不相矛盾即可。要注意的是,根據本發明的安裝設備也可以用於其它的應用。
10‧‧‧安裝設備 20‧‧‧容納部 30‧‧‧緊固件 40‧‧‧料倉 50‧‧‧緊固件帶 60‧‧‧驅動元件 70‧‧‧活塞盤 80‧‧‧活塞桿 85‧‧‧制動元件 90‧‧‧鼠籠式轉子 95‧‧‧引導缸 100‧‧‧激勵線圈 105‧‧‧框架 110‧‧‧殼體 120‧‧‧手柄 130‧‧‧致動元件 140‧‧‧電能儲存器 141‧‧‧電連接線路 150‧‧‧控制單元 160‧‧‧觸發開關 161‧‧‧電連接線路 170‧‧‧壓力開關 171‧‧‧電連接線路 180‧‧‧溫度感測器 181‧‧‧電連接線路 200‧‧‧切換電路 201‧‧‧電連接線路 210‧‧‧放電線路 220‧‧‧放電線路 230‧‧‧放電開關 240‧‧‧續流二極體 300‧‧‧電容器 301‧‧‧電連接線路 310‧‧‧電極 320‧‧‧電極 330‧‧‧承載膜 350‧‧‧阻尼元件 360‧‧‧端面 370‧‧‧電觸頭 380‧‧‧電觸頭
在圖式中在一個實施例中示出了本發明。
以下說明圖式。
圖1以縱截面圖示出了安裝設備。
10‧‧‧安裝設備
20‧‧‧容納部
30‧‧‧緊固件
40‧‧‧料倉
50‧‧‧緊固件帶
60‧‧‧驅動元件
70‧‧‧活塞盤
80‧‧‧活塞桿
85‧‧‧制動元件
90‧‧‧鼠籠式轉子
95‧‧‧引導缸
100‧‧‧激勵線圈
105‧‧‧框架
110‧‧‧殼體
120‧‧‧手柄
130‧‧‧致動元件
140‧‧‧電能儲存器
141‧‧‧電連接線路
150‧‧‧控制單元
160‧‧‧觸發開關
161‧‧‧電連接線路
170‧‧‧壓力開關
171‧‧‧電連接線路
180‧‧‧溫度感測器
181‧‧‧電連接線路
200‧‧‧切換電路
201‧‧‧電連接線路
210‧‧‧放電線路
220‧‧‧放電線路
230‧‧‧放電開關
240‧‧‧續流二極體
300‧‧‧電容器
301‧‧‧電連接線路
310‧‧‧電極
320‧‧‧電極
330‧‧‧承載膜
350‧‧‧阻尼元件
360‧‧‧端面
370‧‧‧電觸頭
380‧‧‧電觸頭

Claims (14)

  1. 一種用於將緊固件驅動到基底中的安裝設備、特別是手持式安裝設備,包括:被設置用於容納緊固件的容納部、被設置用於將容納在所述容納部中的緊固件沿著安裝軸線輸送到所述基底中的驅動元件、被設置用於將所述驅動元件沿著所述安裝軸線驅動到所述緊固件上的驅動器,其中,所述驅動器包括電容器,所述電容器布置在所述安裝軸線上或圍繞所述安裝軸線布置。
  2. 如請求項1所述之安裝設備,其中,所述電容器相對於所述安裝軸線與所述驅動元件軸向偏移地並且與所述驅動元件徑向重疊地布置。
  3. 如請求項2所述之安裝設備,其中,在所述安裝軸線的方向上,所述容納部布置在所述驅動元件的前面和所述電容器布置在所述驅動元件的後面。
  4. 如請求項1所述之安裝設備,其中,所述電容器圍繞所述驅動元件布置。
  5. 如前述請求項中任一項所述之安裝設備,其中,所述電容器具有重心,所述重心基本上布置在所述安裝軸線上。
  6. 如前述請求項中任一項所述之安裝設備,其中,所述電容器包括電極,所述電極被布置在圍繞捲繞軸線捲繞的承載膜上,其中,所述捲繞軸線特別地平行於所述安裝軸線定向並且特別地與所述安裝軸線重合。
  7. 如請求項6所述之安裝設備,其中,所述電容器在所述捲繞軸線的方向上的尺寸是所述電容器垂直於所述捲繞軸線的尺寸,特別是直徑的至多1.4倍大、特別是至多1.2倍大、特別是至多一樣大。
  8. 如前述請求項中任一項所述之安裝設備,其中,所述安裝設備包括阻尼元件,所述電容器通過所述阻尼元件被阻尼地支承在所述安裝設備的其餘部分上。
  9. 如請求項8所述之安裝設備,其中,所述阻尼元件抑制所述電容器沿著所述安裝軸線相對於所述安裝設備的其餘部分的運動。
  10. 如請求項8或9所述之安裝設備,其中,所述阻尼元件布置在所述電容器的面向所述容納部的端面上,特別地,基本上完全覆蓋所述電容器的所述端面。
  11. 如前述請求項中任一項所述之安裝設備,其中,所述驅動器包括至少一個從所述電容器引開的電導線,所述電導線具有用於補償在所述電容器和所述安裝設備的其餘部分之間的相對運動的尺寸幾何形狀。
  12. 如前述請求項中任一項所述之安裝設備,其中,所述驅動器包括至少一個從所述電容器引開的電導線,所述電導線在所述電容器的面向所述容納部的端面處與所述電容器的電極電連接,特別是釺焊、焊接或螺紋連接。
  13. 如前述請求項中任一項所述之安裝設備,其中,所述電容器具有小於8毫歐姆、特別地小於6毫歐姆、特別地小於4毫歐姆的內電阻。
  14. 如前述請求項中任一項所述之安裝設備,其中,所述驅動裝置具有布置在所述驅動元件上的鼠籠式轉子和激勵線圈,所述激勵線圈在所述電容器的放電期間被電流通流並且產生磁場,所述磁場使所述驅動元件朝向所述緊固件加速。
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