WO2020126367A1 - Vorrichtung, eintreibgerät und verfahren - Google Patents

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WO2020126367A1
WO2020126367A1 PCT/EP2019/082723 EP2019082723W WO2020126367A1 WO 2020126367 A1 WO2020126367 A1 WO 2020126367A1 EP 2019082723 W EP2019082723 W EP 2019082723W WO 2020126367 A1 WO2020126367 A1 WO 2020126367A1
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WO
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control element
driving
stop position
control
movement sequence
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PCT/EP2019/082723
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English (en)
French (fr)
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Iwan Wolf
Wolfgang Beck
Mario Grazioli
Joaquin Herrero Fernandez
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Hilti Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/06—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by electric power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C7/00—Accessories for nailing or stapling tools, e.g. supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for

Definitions

  • the application relates to a device and a method for controlling a recurring sequence of movements of a control element as well as a driving tool and a method for controlling a setting device for driving a fastening element into a subsurface.
  • a device comprising a control element which stops in a stop position during a recurring movement sequence, a control device which is provided for stopping the control element in the To control the stop position by means of at least one control parameter, a detection device for detecting an actual stop position of the control element at the time of stopping the control element, the control device being suitable for forming a difference between the actual stop position and a desired stop position of the control element and the like Adjust control parameters for a subsequent movement of the control element if the difference exceeds a predetermined setpoint. This ensures that the control element reaches the stop position safely even after a short distance. Under certain circumstances, this can reduce the size of the device.
  • the control element preferably reverses its direction of movement during the recurring movement sequence in the stop position.
  • a further advantageous embodiment is characterized in that the device is inserted into a driving device for driving a fastening element into a subsurface, the driving device comprising a drive and a driving element, in particular in the form of a piston, which is driven by the drive from an initial position to a setting position to drive a fastener into the ground, and wherein the control element returns the driving element from the setting position to the starting position.
  • the drive preferably comprises a potential energy store, preferably designed as a spring, for storing potential energy, by means of which the driving element is driven, and an energy transmission device for transmitting energy from an energy source to the potential energy store.
  • the driving device also preferably comprises a coupling device with an open and a closed state, the coupling device temporarily holding the driving element in the closed position of the coupling device in the starting position, and a detection device for detecting a transition of the coupling device from the open to the closed state, wherein the control unit is suitable for calculating a distance traveled by the control element between a transition of the clutch device from the open state to the closed state and a stopping of the control element in order to detect the actual stop position of the control element.
  • a further advantageous embodiment is characterized in that the energy transmission device comprises the control element, with the control element in the Stop position is promoted to store potential energy in the potential energy storage.
  • Energy transmission device comprises a motor for driving the control element, the at least one control parameter comprising an electrical voltage, an amperage, a rotational speed and / or a switch-off time of the motor during the recurring movement sequence.
  • Energy transmission device comprises a spindle drive, preferably driven by the motor, with a threaded spindle and a spindle nut, the control element comprising the threaded spindle or the spindle nut.
  • the object is also achieved in a method for controlling a recurring movement sequence of a control element, which stops in a stop position during the recurring movement sequence, the method comprising the following steps:
  • Adjusting the at least one control parameter for a subsequent movement sequence of the control element if the difference exceeds a predetermined target value. This ensures that the control element safely reaches the stop position even after many recurring movements, even after many repetitive movements.
  • the control element preferably reverses its direction of movement during the recurring movement sequence in the stop position.
  • An advantageous embodiment is characterized in that the method is carried out in a method for controlling a setting device for driving a fastening element into a subsurface, the setting device comprising a drive and a drive element preferably designed as a piston, which is driven by the drive from an initial position into a Set position is driven to drive a fastener into the ground, the control element resetting the driving element from the setting position to the starting position in the recurrent movement sequence.
  • the setting device preferably comprises a potential energy store, in particular in the form of a spring, for storing potential energy, by means of which the driving element is driven, and an energy transmission device for transmitting energy from an energy source to the potential energy store.
  • the tacker further comprises a coupling device with an open and a closed state, the coupling device temporarily holding the driving element in the starting position in a closed state of the coupling device, and wherein the actual stop position of the control element is detected by a distance traveled by the control element between a transition of the clutch device from the open state to the closed state and a stopping of the control element is calculated.
  • Energy transmission device comprises the control element, wherein the control element is conveyed into the stop position in order to store potential energy in the potential energy store.
  • Energy transmission device comprises a motor for driving the control element, wherein the at least one control parameter comprises an electrical voltage, an amperage, a rotational speed and / or a switch-off time of the motor during the recurring movement sequence.
  • 1 is a side view of a driving device
  • Fig. 6 shows a longitudinal section of a coupling device with a coupled piston.
  • the driving device 10 for driving a fastening element, for example a nail or bolt, into an underground.
  • the driving device 10 has an energy transmission element (not shown) for transmitting energy to the fastening element and a housing 20 in which the energy transmission element and a drive device (also not shown) for conveying the energy transmission element are accommodated.
  • the driving-in device 10 also has a handle 30, a magazine 40 and a bridge 50 connecting the handle 30 to the magazine 40.
  • a scaffold hook 60 for suspending the driving device 10 on a scaffold or the like and an electrical energy store designed as an electrical accumulator 590 are fastened to the bridge 50.
  • a trigger 34 and a handle sensor designed as a hand switch 35 are arranged on the handle 30.
  • the driving-in device 10 has a guide channel 700 for guiding the fastening element and a pressing device 750 for recognizing a distance of the driving-in device 10 from a substrate (not shown). Alignment of the driving device perpendicular to a surface is supported by an alignment aid 45.
  • the drive device 70 for conveying one that is hidden in the drawing Energy transmission element added.
  • the drive device 70 comprises an electric motor (not shown) for converting electrical energy from the rechargeable battery 590 into rotational energy, a torque transmission device comprising a transmission 400 for transmitting a torque of the electric motor to a motion converter designed as a spindle drive 300, and a force transmission device comprising a roller train 260 for transmitting a force from the motion converter to a mechanical energy store designed as a spring 200 and for transmitting a force from the spring 200 to the energy transmission element.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the driving-in device 10 after a fastening element has been driven forwards, that is to the left in the drawing, into an underground with the aid of the energy transmission element designed as a piston 100.
  • the piston is in its setting position.
  • the front spring element 210 and the rear spring element 220 are in the relaxed state, in which they actually still have a certain residual tension.
  • the front roll holder 281 is in its foremost position in the operation and the rear roll holder 282 is in its rearmost position in the operation.
  • the spindle nut 320 is located at the front end of the spindle 310. Due to the spring elements 210, 220, which may be relaxed to a residual tension, the band 270 is essentially load-free.
  • control device 500 As soon as the control device 500 has recognized by means of a sensor that the piston 100 is in its setting position, the control device 500 initiates a return process in which the piston 100 is moved into its starting position.
  • a motor rotates the spindle 310 in a first direction of rotation via the gear 400, so that the spindle nut 320 which is secured against rotation is moved to the rear.
  • the return rods 199 engage in a backwood pin of the piston 100 and thus also convey the piston 100 to the rear.
  • the piston 100 takes the band 270 with it, which means that the spring elements 210, 220 are not tensioned, since the spindle nut 320 also takes the band 270 to the rear and thereby releases just as much band length via the rear rollers 292 as the piston between the front rollers 291 moves in.
  • the belt 270 therefore remains essentially load-free during the return process.
  • Fig. 4 shows a longitudinal section of the driving device 10 after the retrieval process.
  • the piston 100 is in its initial position and is coupled with its coupling plug part 110 into the coupling device 150.
  • the front spring element 210 and the rear spring element 220 are still in their respective relaxed state, the front roller holder 281 is in its foremost position and the rear roller holder 282 is in its rearmost position.
  • the spindle nut 320 is located at the rear end of the spindle 310. Because of the relaxed spring elements 210, 220, the band 270 is still essentially load-free.
  • the control device 500 initiates a tensioning process in which the spring elements 210, 220 are tensioned.
  • the motor rotates the spindle 310 via the gear 400 in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, so that the spindle nut 320 secured against rotation is moved forward.
  • the coupling device 150 holds the coupling plug part 1 10 of the piston 100 so that the length of tape that is drawn in by the spindle nut 320 between the rear rollers 292 cannot be released by the piston.
  • the roller holders 281, 282 are therefore moved towards one another and the spring elements 210, 220 are tensioned.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section of the driving device 10 after the tensioning process.
  • the piston 100 is still in its starting position and is coupled with its coupling plug part 1 10 in the coupling device 150.
  • the front spring element 210 and the rear spring element 220 are tensioned, the front roller holder 281 is in its rearmost position and the rear roller holder 282 is in its forwardmost position.
  • the spindle nut 320 is located at the front end of the spindle 310.
  • the band 270 deflects the clamping force of the spring elements 210, 220 on the rollers 291, 292 and transmits the clamping force to the piston 100, which is held against a holding force by the coupling device 150.
  • the driving device 10 is now ready for a driving process.
  • the coupling device 150 releases the piston 100, which then transfers the clamping energy of the spring elements 210, 220 to a fastening element and drives the fastening element into the ground.
  • 6 shows a longitudinal section of the coupling device 150 with the piston 100 coupled.
  • the piston 100 has a coupling plug part 110 with coupling recesses into which a plurality of locking elements 160 of the coupling device 150 can snap.
  • the piston 100 has an actuating element designed as a shoulder 125, as well as a band feedthrough 130 and a convex conical section 135.
  • the locking elements in particular designed as balls 160, and / or the inner sleeve 170 are made of hardened steel.
  • the locking elements and / or the inner sleeve are made of ceramic.
  • the piston 100 comprises a shaft 140 and a head 142, the shaft 140 and the head 142 preferably being soldered to one another.
  • a positive connection in the form of a shoulder 144 prevents the shaft 140 from slipping out of the head 142 in the event of a break in the soldered connection 146.
  • the piston is formed in one piece.
  • Coupling of the piston 100 into the coupling device 150 begins in an unlocked state of the coupling device 150, in which the outer sleeve 180 acted upon by the return spring 190 allows the balls 160 to be received in the recesses 182.
  • the piston 100 can therefore displace the balls 160 to the outside when the piston 100 is inserted into the inner sleeve 170. With the help of the shoulder 125, the piston 100 then displaces the outer sleeve 180 against the force of the return spring 190 and closes the coupling device 150. As soon as the pawl 800 is engaged with the coupling pin 195, the coupling device 150 is held in the locked state.
  • one or more entrainment elements of an energy transmission device each have an actuating element which displaces the outer sleeve when the piston is inserted into the coupling device.
  • the driving elements serve to convey the piston to the coupling device, so that the driving elements are moved with the piston.
  • the piston is coupled from the spindle nut 320 into the clutch device by means of the return rods 199. How far the piston 100 is moved into the clutch device 150 depends on a stop position Spindle nut 320. Since the stop position of the spindle nut 320 can shift over time, for example due to temperature fluctuations and / or wear, there is a risk that the piston 100 is not always securely coupled into the coupling device 150. In order to counter this danger, the piston 100 is inserted into the coupling device to such an extent that it covers an additional distance after the coupling. Sufficient space must be provided within the coupling device 150 for this additional path. In order to be able to choose the additional travel of the piston 100 as small as possible, the recurring return process is controlled using a method described below.
  • the control device 500 controls the stopping of the spindle nut 320 forming a control element in the stop position shown in FIG. 4 by means of a control parameter, for example an electrical voltage, a current intensity, a speed and / or a switch-off time of the motor or the number of revolutions or commutations of the motor until the motor that drives the spindle 310 is switched off.
  • a control parameter for example an electrical voltage, a current intensity, a speed and / or a switch-off time of the motor or the number of revolutions or commutations of the motor until the motor that drives the spindle 310 is switched off.
  • the driving-in device has a clutch sensor 198 which transmits a signal to the control device 500 as soon as the piston 100 is engaged in the clutch device 150 and / or the clutch device 150 is closed .
  • the control device 500 then forms a difference between the actual stop position and a target stop position of the spindle nut 320, for example by counting
  • Coupling sensor 198 transmitted signal and the stopping of the motor or the spindle nut 320. If the difference formed exceeds a predetermined target value, the control device 500 adjusts the control parameter for a subsequent return process. This makes it possible to use a small coupling device 150.

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Abstract

Vorrichtung, umfassend ein Steuerelement, welches während eines wiederkehrenden Bewegungsablaufs in einer Stoppposition stoppt, eine Steuereinrichtung, welche dafür vorgesehen ist, ein Abstoppen des Steuerelements in der Stoppposition mittels zumindest eines Steuerparameters zu steuern, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ist-Stoppposition des Steuerelements im Zeitpunkt eines Abstoppens des Steuerelements, wobei die Steuereinrichtung dazu geeignet ist, eine Differenz aus der Ist-Stoppposition und einer Soll-Stoppposition des Steuerelements zu bilden und den Steuerparameter für einen nachfolgenden Bewegungsablauf des Steuerelements anzupassen, falls die Differenz einen vorgegebenen Sollwert überschreitet.

Description

Vorrichtung, Eintreibgerät und Verfahren
Technisches Gebiet
Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines wiederkehrenden Bewegungsablaufs eines Steuerelements sowie ein Eintreibgerät und ein Verfahren zur Steuerung eines Setzgeräts zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund.
Stand der Technik Bei derartigen Vorrichtungen ist es möglich, dass sich bestimmte Positionen des Steuerelements im Laufe der zeit verschieben. Um sicherzustellen, dass das Steuerelement auch nach längerer Zeit alle wichtigen Positionen während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs erreicht, werden relativ lange Wege für das Steuerelement vorgesehen. Es ist wünschenswert, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei denen diese Wege reduzierbar sind.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe ist gelöst bei einer Vorrichtung, umfassend ein Steuerelement welches während eines wiederkehrenden Bewegungsablaufs in einer Stoppposition stoppt, eine Steuereinrichtung, welche dafür vorgesehen ist, ein Abstoppen des Steuerelements in der Stoppposition mittels zumindest eines Steuerparameters zu steuern, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ist-Stoppposition des Steuerelements im Zeitpunkt eines Abstoppens des Steuerelements, wobei die Steuereinrichtung dazu geeignet ist, eine Differenz aus der Ist-Stoppposition und einer Soll-Stoppposition des Steuerelements zu bilden und den Steuerparameter für einen nachfolgenden Bewegungsablauf des Steuerelements anzupassen, falls die Differenz einen vorgegebenen Sollwert überschreitet. Dadurch ist sichergestellt, dass das Steuerelement auch bei knapp bemessenen Wegen die Stoppposition auch noch nach längerer Zeit sicher erreicht. Unter Umständen ist dadurch eine Grösse der Vorrichtung reduzierbar. Bevorzugt kehrt das Steuerelement während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs in der Stoppposition seine Bewegungsrichtung um.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in ein Eintreibgerät zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund eingesetzt ist, wobei das Eintreibgerät einen Antrieb und ein insbesondere als Kolben ausgebildetes Eintreibelement umfasst, welches von dem Antrieb von einer Ausgangsstellung in eine Setzstellung angetrieben wird, um ein Befestigungselement in den Untergrund einzutreiben, und wobei das Steuerelement das Eintreibelement von der Setzstellung in die Ausgangsstellung zurückstellt. Bevorzugt umfasst der Antrieb einen besonders bevorzugt als Feder ausgebildeten potentiellen Energiespeicher zur Speicherung von potentieller Energie, mittels welcher das Eintreibelement angetrieben wird, und eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von Energie aus einer Energiequelle auf den potentiellen Energiespeicher.
Ebenfalls bevorzugt umfasst das Eintreibgerät eine Kupplungseinrichtung mit einem offenen und einem geschlossenen Zustand, wobei die Kupplungseinrichtung das Eintreibelement in einem geschlossenen Zustand der Kupplungseinrichtung vorübergehend in der Ausgangsstellung festhält, und eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Übergangs der Kupplungseinrichtung von dem offenen in den geschlossenen Zustand, wobei die Steuereinheit dazu geeignet ist, eine von dem Steuerelement zurückgelegte Strecke zwischen einem Übergang der Kupplungseinrichtung von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand und einem Abstoppen des Steuerelements zu berechnen, um die Ist-Stoppposition des Steuerelements zu erfassen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragungseinrichtung das Steuerelement umfasst, wobei das Steuerelement in die Stoppposition befördert wird, um potentielle Energie in dem potentiellen Energiespeicher zu speichern.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Energieübertragungseinrichtung einen Motor zum Antrieb des Steuerelements umfasst, wobei der zumindest eine Steuerparameter eine elektrische Spannung, eine Stromstärke, eine Drehzahl und/oder einen Abschaltzeitpunkt des Motors während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs umfasst.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Energieübertragungseinrichtung einen bevorzugt von dem Motor angetriebenen Spindeltrieb mit einer Gewindespindel und einer Spindelmutter umfasst, wobei das Steuerelement die Gewindespindel oder die Spindelmutter umfasst.
Die Aufgabe ist ebenfalls gelöst bei einem Verfahren zur Steuerung eines wiederkehrenden Bewegungsablaufs eines Steuerelements, welches während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs in einer Stoppposition stoppt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Steuern eines Abstoppens des Steuerelements in der Stoppposition mittels zumindest eines Steuerparameters,
Erfassen einer Ist-Stoppposition des Steuerelements im Zeitpunkt eines Abstoppens des Steuerelements, Bilden einer Differenz aus der Ist-Stoppposition und einer Soll-Stoppposition des
Steuerelements,
Anpassen des zumindest einen Steuerparameters für einen nachfolgenden Bewegungsablauf des Steuerelements, falls die Differenz einen vorgegebenen Sollwert überschreitet. Dadurch ist sichergestellt, dass das Steuerelement auch bei knapp bemessenen Wegen die Stoppposition auch noch nach vielen wiederkehrenden Bewegungsabäufen sicher erreicht. Bevorzugt kehrt das Steuerelement während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs in der Stoppposition seine Bewegungsrichtung um.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einem Verfahren zur Steuerung eines Setzgeräts zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund durchgeführt wird, wobei das Setzgerät einen Antrieb und ein bevorzugt als Kolben ausgebildetes Eintreibelement umfasst, welches von dem Antrieb von einer Ausgangsstellung in eine Setzstellung angetrieben wird, um ein Befestigungselement in den Untergrund einzutreiben, wobei das Steuerelement in dem wiederkehrenden Bewegungsablauf das Eintreibelement von der Setzstellung in die Ausgangsstellung zurückstellt. Bevorzugt umfasst das Setzgerät einen insbesondere als Feder ausgebildeten potentiellen Energiespeicher zur Speicherung von potentieller Energie, mittels welcher das Eintreibelement angetrieben wird, und eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von Energie aus einer Energiequelle auf den potentiellen Energiespeicher.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das
Eintreibgerät weiterhin eine Kupplungseinrichtung mit einem offenen und einem geschlossenen Zustand aufweist, wobei die Kupplungseinrichtung das Eintreibelement in einem geschlossenen Zustand der Kupplungseinrichtung vorübergehend in der Ausgangsstellung festhält, und wobei die Ist-Stoppposition des Steuerelements dadurch erfasst wird, dass eine von dem Steuerelement zurückgelegte Strecke zwischen einem Übergang der Kupplungseinrichtung von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand und einem Abstoppen des Steuerelements berechnet wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Energieübertragungseinrichtung das Steuerelement umfasst, wobei das Steuerelement in die Stoppposition befördert wird, um potentielle Energie in dem potentiellen Energiespeicher zu speichern.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Energieübertragungseinrichtung einen Motor zum Antrieb des Steuerelements umfasst, wobei der zumindest eine Steuerparameter eine elektrische Spannung, eine Stromstärke, eine Drehzahl und/oder ein Abschaltzeitpunkt des Motors während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs umfasst. Ausführungsbeispiele
Nachfolgend werden Ausführungsformen einer Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Eintreibvorrichtung mit geöffnetem Gehäuse,
Fig. 3 einen Längsschnitt der Eintreibvorrichtung,
Fig. 4 einen Längsschnitt der Eintreibvorrichtung,
Fig. 5 einen Längsschnitt der Eintreibvorrichtung und
Fig. 6 einen Längsschnitt einer Kupplungsvorrichtung mit einem eingekuppelten Kolben.
Fig. 1 zeigt eine Eintreibvorrichtung 10 zum Eintreiben eines Befestigungselements, beispielsweise eines Nagels oder Bolzens, in einen Untergrund in einer Seitenansicht. Die Eintreibvorrichtung 10 weist ein nicht dargestelltes Energieübertragungselement zur Übertragung von Energie auf das Befestigungselement sowie ein Gehäuse 20 auf, in welchem das Energieübertragungselement und eine ebenfalls nicht dargestellte Antriebseinrichtung zur Beförderung des Energieübertragungselementes aufgenommen sind.
Die Eintreibvorrichtung 10 weist ferner einen Griff 30, ein Magazin 40 und eine den Griff 30 mit dem Magazin 40 verbindende Brücke 50 auf. An der Brücke 50 sind ein Gerüsthaken 60 zur Aufhängung der Eintreibvorrichtung 10 an einem Gerüst oder dergleichen und ein als elektrischer Akku 590 ausgebildeter elektrischer Energiespeicher befestigt. An dem Griff 30 sind ein Abzug 34 sowie ein als Handschalter 35 ausgebildeter Grifffühler angeordnet. Weiterhin weist die Eintreibvorrichtung 10 einen Führungskanal 700 für eine Führung des Befestigungselements und eine Anpresseinrichtung 750 zur Erkennung eines Abstandes der Eintreibvorrichtung 10 von einem nicht dargestellten Untergrund auf. Ein Ausrichten der Eintreibvorrichtung senkrecht zu einem Untergrund wird durch eine Ausrichthilfe 45 unterstützt.
Fig. 2 zeigt die Eintreibvorrichtung 10 mit geöffnetem Gehäuse 20. In dem Gehäuse 20 ist eine Antriebseinrichtung 70 zur Beförderung eines in der Zeichnung verdeckten Energieübertragungselementes aufgenommen. Die Antriebseinrichtung 70 umfasst einen nicht dargestellten Elektromotor zur Umwandlung von elektrischer Energie aus dem Akku 590 in Drehenergie, eine ein Getriebe 400 umfassende Drehmomentübertragungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes des Elektromotors auf einen als Spindeltrieb 300 ausgebildeten Bewegungsumwandler, eine einen Rollenzug 260 umfassende Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft von dem Bewegungsumwandler auf einen als Feder 200 ausgebildeten mechanischen Energiespeicher und zur Übertragung einer Kraft von der Feder 200 auf das Energieübertragungselement.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt der Eintreibvorrichtung 10, nachdem mit Hilfe des als Kolben 100 ausgebildeten Energieübertragungselements ein Befestigungselement nach vorne, das heisst in der Zeichnung nach links, in einen Untergrund eingetrieben wurde. Der Kolben befindet sich in seiner Setzposition. Das vordere Federelement 210 und das hintere Federelement 220 befinden sich im entspannten Zustand, in dem sie tatsächlich noch eine gewisse Restspannung aufweisen. Der vordere Rollenhalter 281 ist in seiner im Betriebsablauf vordersten Position und der hintere Rollenhalter 282 ist in seiner im Betriebsablauf hintersten Position. Die Spindelmutter 320 befindet sich am vorderen Ende der Spindel 310. Aufgrund der unter Umständen bis auf eine Restspannung entspannten Federelemente 210, 220 ist das Band 270 im Wesentlichen lastfrei.
Sobald die Steuereinrichtung 500 mittels eines Sensors erkannt hat, dass der Kolben 100 in seiner Setzposition ist, veranlasst die Steuereinrichtung 500 einen Rückholvorgang, bei dem der Kolben 100 in seine Ausgangsposition befördert wird. Hierzu dreht ein Motor über das Getriebe 400 die Spindel 310 in einer ersten Drehrichtung, so dass die verdrehgesicherte Spindelmutter 320 nach hinten bewegt wird.
Die Rückholstangen 199 greifen dabei in einen Rückholzapfen des Kolbens 100 ein und befördern damit den Kolben 100 ebenfalls nach hinten. Der Kolben 100 nimmt dabei das Band 270 mit, wodurch die Federelemente 210, 220 jedoch nicht gespannt werden, da die Spindelmutter 320 ebenfalls das Band 270 nach hinten mitnimmt und dabei über die hinteren Rollen 292 genauso viel Bandlänge freigibt wie der Kolben zwischen den vorderen Rollen 291 einzieht. Das Band 270 bleibt also während des Rückholvorgangs im Wesentlichen lastfrei. Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt der Eintreibvorrichtung 10 nach dem Rückholvorgang. Der Kolben 100 befindet sich in seiner Ausgangsstellung und ist mit seinem Kupplungssteckteil 1 10 in der Kupplungseinrichtung 150 eingekuppelt. Das vordere Federelement 210 und das hintere Federelement 220 befinden sich weiterhin in ihrem jeweiligen entspannten Zustand, der vordere Rollenhalter 281 ist in seiner vordersten Position und der hintere Rollenhalter 282 ist in seiner hintersten Position. Die Spindelmutter 320 befindet sich am hinteren Ende der Spindel 310. Aufgrund der entspannten Federelemente 210, 220 ist das Band 270 weiterhin im Wesentlichen lastfrei.
Wird die Eintreibvorrichtung nun vom Untergrund abgehoben, so dass die Anpresseinrichtung 750 gegenüber dem Führungskanal 700 nach vorne verschoben wird, veranlasst die Steuereinrichtung 500 einen Spannvorgang, bei dem die Federelemente 210, 220 gespannt werden. Hierzu dreht der Motor über das Getriebe 400 die Spindel 310 in einer zur ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, so dass die verdrehgesicherte Spindelmutter 320 nach vorne bewegt wird. Die Kupplungseinrichtung 150 hält dabei das Kupplungssteckteil 1 10 des Kolbens 100 fest, so dass die Bandlänge, welche von der Spindelmutter 320 zwischen den hinteren Rollen 292 eingezogen wird, nicht von dem Kolben freigegeben werden kann. Die Rollenhalter 281 , 282 werden daher aufeinander zu bewegt und die Federelemente 210, 220 werden gespannt.
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt der Eintreibvorrichtung 10 nach dem Spannvorgang. Der Kolben 100 befindet sich weiterhin in seiner Ausgangsstellung und ist mit seinem Kupplungssteckteil 1 10 in der Kupplungseinrichtung 150 eingekuppelt. Das vordere Federelement 210 und das hintere Federelement 220 sind gespannt, der vordere Rollenhalter 281 ist in seiner hintersten Position und der hintere Rollenhalter 282 ist in seiner vordersten Position. Die Spindelmutter 320 befindet sich am vorderen Ende der Spindel 310. Das Band 270 lenkt die Spannkraft der Federelemente 210, 220 an den Rollen 291 , 292 um und überträgt die Spannkraft auf den Kolben 100, welcher gegen eine Haltekraft von der Kupplungseinrichtung 150 gehalten wird.
Die Eintreibvorrichtung 10 ist jetzt für einen Eintreibvorgang bereit. Sobald ein Benutzer den Abzug 34 zieht, gibt die Kupplungseinrichtung 150 den Kolben 100 frei, welcher dann die Spannenergie der Federelemente 210, 220 auf ein Befestigungselement überträgt und das Befestigungselement in den Untergrund eintreibt. Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt der Kupplungseinrichtung 150 mit eingekuppeltem Kolben 100. Der Kolben 100 weist hierzu ein Kupplungssteckteil 1 10 mit Kupplungsausnehmungen auf, in welche mehrere Verriegelungselemente 160 der Kupplungseinrichtung 150 einrasten können. Weiterhin weist der Kolben 100 ein als Absatz 125 ausgebildetes Betätigungselement sowie eine Banddurchführung 130 und einen konvexkonischen Abschnitt 135 auf. Die insbesondere als Kugeln 160 ausgebildeten Verriegelungselemente und/oder die Innenhülse 170 bestehen aus vorzugsweise gehärtetem Stahl. Bevorzugt sind die gegenüber einander bewegten Teile der Kupplungseinrichtung, insbesondere die Verriegelungselemente und/oder die Innenhülse mit einem Gleit- oder Schmiermittel versehen. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen bestehen die Verriegelungselemente und/oder die Innenhülse aus Keramik.
Der Kolben 100 umfasst einen Schaft 140 und einen Kopf 142, wobei der Schaft 140 und der Kopf 142 vorzugsweise miteinander verlötet sind. Ein Formschluss in Form eines Absatzes 144 verhindert ein Herausrutschen des Schaftes 140 aus dem Kopf 142 im Falle eines Bruches der Lötverbindung 146. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kolben einstückig ausgebildet.
Ein Einkuppeln des Kolbens 100 in die Kupplungseinrichtung 150 beginnt in einem entriegelten Zustand der Kupplungseinrichtung 150, in welchem die durch die Rückstellfeder 190 beaufschlagte Aussenhülse 180 ein Aufnehmen der Kugeln 160 in die Vertiefungen 182 erlaubt. Der Kolben 100 kann daher beim Einführen des Kolbens 100 in die Innenhülse 170 die Kugeln 160 nach aussen verdrängen. Mit Hilfe des Absatzes 125 verschiebt der Kolben 100 dann die Aussenhülse 180 gegen die Kraft der Rückstellfeder 190 und schliesst die Kupplungseinrichtung 150. Sobald die Klinke 800 mit dem Kupplungszapfen 195 in Eingriff steht, wird die Kupplungseinrichtung 150 in dem verriegelten Zustand gehalten. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel weisen ein oder mehrere Mitnahmeelemente einer Energieübertragungseinrichtung jeweils ein Betätigungselement auf, welches die Aussenhülse verschiebt, wenn der Kolben in die Kupplungseinrichtung eingefahren wird. Die Mitnahmeelemente dienen dabei der Beförderung des Kolbens auf die Kupplungseinrichtung zu, so dass die Mitnahmeelemente mit dem Kolben mitbewegt werden.
Wie oben beschrieben, wird der Kolben von der Spindelmutter 320 mit Hilfe der Rückholstangen 199 in die Kupplungsvorrichtung eingekuppelt. Wie weit der Kolben 100 in die Kupplungsvorrichtung 150 eingefahren wird, hängt dabei von einer Stoppposition der Spindelmutter 320 ab. Da sich im Laufe der Zeit, beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen und/oder Verschleiss, die Stoppposition der Spindelmutter 320 verschieben kann, besteht die Gefahr, dass der Kolben 100 nicht immer sicher in die Kupplungsvorrichtung 150 eingekuppelt wird. Um dieser Gefahr zu begegnen, wird der Kolben 100 so weit in die Kupplungsvorrichtung eingefahren, dass er nach dem Einkuppeln noch einen zusätzlichen Weg zurücklegt. Für diesen zusätzlichen Weg ist ausreichend Platz innerhalb der Kupplungsvorrichtung 150 vorzusehen. Um den genannten zusätzlichen Weg des Kolbens 100 so gering wie möglich wählen zu können, wird der wiederkehrende Rückholvorgang mit einem im Folgenden beschriebenen Verfahren gesteuert.
Die Steuereinrichtung 500 steuert das Abstoppen der ein Steuerelement bildenden Spindelmutter 320 in der in Fig. 4 gezeigten Stoppposition mittels eines Steuerparameters, beispielsweise einer elektrischen Spannung, einer Stromstärke, einer Drehzahl und/oder eines Abschaltzeitpunkts des Motors oder der Anzahl von Umdrehungen oder Kommutierungen des Motors bis zu einem Abschalten des Motors, welcher die Spindel 310 antreibt. Um eine Ist-Stoppposition der Spindelmutter 320 im Zeitpunkt ihres Abstoppens zu erfassen, weist die Eintreibvorrichtung einen Kupplungssensor 198 auf, welcher ein Signal an die Steuereinrichtung 500 übermittelt, sobald der Kolben 100 in der Kupplungsvorrichtung 150 eingekuppelt ist und/oder die Kupplungsvorrichtung 150 geschlossen ist. Die Steuereinrichtung 500 bildet dann eine Differenz aus der Ist-Stoppposition und einer Soll- Stoppposition der Spindelmutter 320, beispielsweise durch Abzählen von
Umdrehungen/Kommutierungen des Motors nach einem Empfang des von dem
Kupplungssensor 198 übermittelten Signals und dem Abstoppen des Motors beziehungsweise der Spindelmutter 320. Falls die gebildete Differenz einen vorgegebenen Sollwert überschreitet, passt die Steuereinrichtung 500 den Steuerparameter für einen nachfolgenden Rückholvorgang an. Dadurch ist es möglich, eine kleine Kupplungsvorrichtung 150 zu verwenden.
Die Erfindung wurde am Beispiel einer Eintreibvorrichtung für Befestigungselemente erläutert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Verfahren auch für andere Anwendungen geeignet sind.

Claims

PATENTANSPRUECHE
1. Vorrichtung, umfassend ein Steuerelement, welches während eines wiederkehrenden Bewegungsablaufs in einer Stoppposition stoppt, eine Steuereinrichtung, welche dafür vorgesehen ist, ein Abstoppen des Steuerelements in der Stoppposition mittels zumindest eines Steuerparameters zu steuern, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ist-Stoppposition des Steuerelements im Zeitpunkt eines Abstoppens des Steuerelements, wobei die Steuereinrichtung dazu geeignet ist, eine Differenz aus der Ist-Stoppposition und einer Soll-Stoppposition des Steuerelements zu bilden und den Steuerparameter für einen nachfolgenden Bewegungsablauf des Steuerelements anzupassen, falls die Differenz einen vorgegebenen Sollwert überschreitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei das Steuerelement während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs in der Stoppposition seine Bewegungsrichtung umkehrt.
3. Eintreibgerät zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund, wobei das
Eintreibgerät einen Antrieb und ein insbesondere als Kolben ausgebildetes
Eintreibelement umfasst, welches von dem Antrieb von einer Ausgangsstellung in eine Setzstellung angetrieben wird, um ein Befestigungselement in den Untergrund einzutreiben, wobei das Eintreibgerät eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wobei das Steuerelement das Eintreibelement von der Setzstellung in die Ausgangsstellung zurückstellt.
4. Eintreibgerät nach Anspruch 3, wobei der Antrieb einen bevorzugt als Feder ausgebildeten potentiellen Energiespeicher zur Speicherung von potentieller Energie, mittels welcher das Eintreibelement angetrieben wird, und eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von Energie aus einer Energiequelle auf den potentiellen Energiespeicher umfasst.
5. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 3 und 4, weiterhin umfassend eine
Kupplungseinrichtung mit einem offenen und einem geschlossenen Zustand, wobei die Kupplungseinrichtung das Eintreibelement in einem geschlossenen Zustand der Kupplungseinrichtung vorübergehend in der Ausgangsstellung festhält, und eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Übergangs der Kupplungseinrichtung von dem offenen in den geschlossenen Zustand, wobei die Steuereinheit dazu geeignet ist, eine von dem Steuerelement zurückgelegte Strecke zwischen einem Übergang der Kupplungseinrichtung von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand und einem Abstoppen des Steuerelements zu berechnen, um die Ist-Stoppposition des Steuerelements zu erfassen.
6. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die
Energieübertragungseinrichtung das Steuerelement umfasst, und wobei das Steuerelement in die Stoppposition befördert wird, um potentielle Energie in dem potentiellen Energiespeicher zu speichern.
7. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die
Energieübertragungseinrichtung einen Motor zum Antrieb des Steuerelements umfasst, und wobei der zumindest eine Steuerparameter eine elektrische Spannung, eine Stromstärke, eine Drehzahl und/oder einen Abschaltzeitpunkt des Motors während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs umfasst.
8. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die
Energieübertragungseinrichtung einen insbesondere von dem Motor angetriebenen Spindeltrieb mit einer Gewindespindel und einer Spindelmutter umfasst, wobei das Steuerelement die Gewindespindel oder die Spindelmutter umfasst.
9. Verfahren zur Steuerung eines wiederkehrenden Bewegungsablaufs eines Steuerelements, welches während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs in einer Stoppposition stoppt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Steuern eines Abstoppens des Steuerelements in der Stoppposition mittels zumindest eines Steuerparameters,
Erfassen einer Ist-Stoppposition des Steuerelements im Zeitpunkt eines Abstoppens des Steuerelements,
Bilden einer Differenz aus der Ist-Stoppposition und einer Soll-Stoppposition des Steuerelements, - Anpassen des zumindest einen Steuerparameters für einen nachfolgenden Bewegungsablauf des Steuerelements, falls die Differenz einen vorgegebenen Sollwert überschreitet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Steuerelement während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs in der Stoppposition seine Bewegungsrichtung umkehrt.
1 1. Verfahren zur Steuerung eines Setzgeräts zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund, mit einem Antrieb und einem insbesondere als Kolben ausgebildeten Eintreibelement, welches von dem Antrieb von einer Ausgangsstellung in eine Setzstellung angetrieben wird, um ein Befestigungselement in den Untergrund einzutreiben, wobei das Setzgerät ein Steuerelement umfasst, welches in einem wiederkehrenden Bewegungsablauf das Eintreibelement von der Setzstellung in die Ausgangsstellung zurückstellt, und wobei der wiederkehrende Bewegungsablauf des Steuerelements mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10 gesteuert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei das Setzgerät einen insbesondere als Feder ausgebildeten potentiellen Energiespeicher zur Speicherung von potentieller Energie, mittels welcher das Eintreibelement angetrieben wird, und eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von Energie aus einer Energiequelle auf den potentiellen Energiespeicher umfasst.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 und 12, wobei das Eintreibgerät weiterhin eine
Kupplungseinrichtung mit einem offenen und einem geschlossenen Zustand aufweist, wobei die Kupplungseinrichtung das Eintreibelement in einem geschlossenen Zustand der Kupplungseinrichtung vorübergehend in der Ausgangsstellung festhält, und wobei die Ist-Stoppposition des Steuerelements dadurch erfasst wird, dass eine von dem Steuerelement zurückgelegte Strecke zwischen einem Übergang der
Kupplungseinrichtung von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand und einem Abstoppen des Steuerelements berechnet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die
Energieübertragungseinrichtung das Steuerelement umfasst, und wobei das Steuerelement in die Stoppposition befördert wird, um potentielle Energie in dem potentiellen Energiespeicher zu speichern.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Energieübertragungseinrichtung einen Motor zum Antrieb des Steuerelements umfasst, und wobei der zumindest eine Steuerparameter eine elektrische Spannung, eine Stromstärke, eine Drehzahl und/oder ein Abschaltzeitpunkt des Motors während des wiederkehrenden Bewegungsablaufs umfasst.
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