DE102005023683A1 - Elektrisch betriebenes Eintreibgerät - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Eintreibgerät (10) für Befestigungselemente (60), mit einer Antriebsanordnung (30) für einen in einer Führung (12) versetzbar gelagerten Eintreibstößel (13), die wenigstens ein über einen Motor (31) in Rotation versetzbares Antriebsschwungrad (32) aufweist. Das Antriebsschwungrad (32) besteht dabei wenigstens aus einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente, wobei ein umfänglich angeordneter Mantelkörper (41) des Antriebsschwungrades (32) durch die erste Komponente gebildet ist. Die erste Komponente ist dabei ein Stahl oder eine Eisenlegierung, während die zweite Komponente ein Material mit einer größeren Dichte als der der ersten Komponente ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisch betriebenes Eintreibgerät der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art. Bei derartigen Eintreibgeräten können Befestigungselemente insbesondere über eine Eintreibbewegung eines Eintreibstössels in einen Untergrund eingetrieben werden.
- Bei diesen elektrisch betriebenen Eintreibgeräten wird der Eintreibstössel über wenigstens ein Schwungrad beschleunigt, welches über einen Motor antreibbar ist. Die Eintreibenergie liegt bei den Eintreibgeräten, die ihre Energie aus einem Akku beziehen, bei maximal ca. 35–40 J. Bei dem in den Eintreibgeräten verwirklichten Schwungradprinzip muss die im Schwungrad gespeicherte Energie über eine Kupplung auf den Eintreibstössel gekuppelt werden.
- Ein gattungsgemässes Eintreibgerät ist aus der
US 4 928 868 bekannt. Dort ist ein Eintreibstössel zwischen einem Schwungrad, welches von einem Motor angetrieben wird, und einer Spannrolle hindurchgeführt. Zum reibschlüssigen Einkuppeln des Eintreibstössels mit dem Schwungrad wird der Eintreibstössel über einen Stellmechanismus gegen das Schwungrad versetzt, dabei an die Umfangsfläche des Schwungrades angedrückt und beschleunigt. Das Schwungrad besteht dabei aus zwei Komponenten. Eine erste Komponente bildet den umfänglich angeordneten Mantel, an dem der Eintreibstössel reibschlüssig einkuppelt. Dieser Mantel ist dabei aus Stahl gefertigt, um den hohen Reibungskräften Rechnung zu tragen. Die zweite Komponente umfasst die Nabe, welche aus einem leichteren Material als Stahl gefertigt ist. - Von Nachteil bei dem bekannten Eintreibgerät ist, dass eine Erhöhung der Eintreibenergie nur durch eine Erhöhung der Drehzahl des Schwungrades oder durch eine Vergrösserung desselben möglich ist. Eine Erhöhung der Drehzahl hat dabei den Nachteil, dass das Einkuppeln des Eintreibstössels am Schwungrad erschwert und der Schlupf und damit der Verschleiss erhöht wird. Wird hingegen das Volumen des Schwungrades vergrössert, wird das Eintreibgerät ebenfalls grösser und damit unhandlicher.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Eintreibgerät der vorgenannten Art zu entwickeln, das auf technisch einfache Weise eine höhere Eintreibenergie ermöglicht und dabei die genannten Nachteile vermeidet.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 genannten Massnahmen gelöst. Demnach ist die erste Komponente ein Metall aus der Gruppe Stahl und legiertes Eisen, während die zweite Komponente ein Material mit einer grösseren Dichte als der der ersten Komponente ist. Hierdurch lässt sich die in dem Antriebsschwungrad speicherbare kinetische Energie auf einfache Weise erhöhen, ohne den Bauraum oder die notwendige Drehgeschwindigkeit des Antriebsschwungrades zu vergrössern. Der Mantelkörper des Antriebsschwungrades, der mit dem Eintreibstössel eingekuppelt wird, besteht dabei weiterhin aus Stahl oder einem legierten Eisen, so dass der Verschleiss des Mantelkörpers minimal bleibt.
- Günstig ist es ferner, wenn die Dichte der zweiten Komponente wenigstens um 1 g/cm3 grösser ist, als die Dichte der ersten Komponente. Hierdurch wird bereits eine deutliche Erhöhung der speicherbaren kinetischen Energie erreicht, wenn das Verhältnis der ersten Komponente zur zweiten Komponente nach ihrem Bauvolumen wenigstens 2:1, optimal wenigstens 1:1 ist.
- Weiterhin vorteilhaft für die speicherbare kinetische Energie ist es, wenn die erste Komponente ein Stahl mit einer Dichte von 7 g/cm3 bis 8,4 g/cm3 ist, während die zweite Komponente ein Material mit einer Dichte grösser 8,5 g/cm3 ist.
- Von Vorteil ist es ferner, wenn die zweite Komponente ein Metall aus der Gruppe Blei, Kupfer, Nickel, Zinn, Zink, Silber und Quecksilber ist. Diese Metalle weisen eine hohe Dichte auf und sind industriell gut zu bearbeiten. Die Metalle müssen dabei nicht metallurgisch rein sein.
- Vorteilhaft kann die zweite Komponente auch eine Metalllegierung aus wenigstens zwei der Metallen der Gruppe Blei, Kupfer, Nickel, Zinn, Zink, Silber und Quecksilber sein. Derartige llegierungen sind z. B. Bronce oder Messing.
- Anstelle von Metallen und deren Legierungen können für die zweite Komponente auch nichtmetallische Materialien entsprechend hoher Dichte verwendet werden.
- Günstig ist es auch, wenn die erste Komponente einen Grundkörper ausbildet, der den Mantelkörper und eine Nabe trägt. Dieser Grundkörper kann als Drehteil ausgeführt sein, so dass Unwuchten nicht zu befürchten sind.
- In einer leicht und günstig zu fertigenden Variante ist die zweite Komponente als Zusatzkörper ausgebildet, der in wenigstens einer rotationssymmetrischen Ausnehmung im Grundkörper angeordnet ist. Dabei ist es günstig, wenn die zweite Komponente in möglichst grossem Abstand zur Drehachse des Antriebsschwungrades angeordnet ist, um ein möglichst hohes Trägheitsmoment zu bewirken, da das von der schweren zweiten Komponente bewirkte zusätzliche Trägheitsmoment direkt proportionalzur Erhöhung der im Antriebsschwungrad speicherbaren kinetischen Energie ist.
- Ebenfalls leicht und günstig zu fertigen ist eine Variante, bei der die zweite Komponente als Zusatzkörper ausgebildet ist, der zusammen mit dem Grundkörper auf einer Lagerachse gelagert ist.
- Weitere Vorteile und Massnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
- Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemässes Eintreibgerät im Längsschnitt in seiner Ausgangsstellung, -
2 ein Teilschnitt durch das Eintreibgerät aus1 , -
3 ein Schnitt entsprechend2 durch eine Variante eines Antriebsschwungrades. - Das in den
1 und2 dargestellte Eintreibgerät10 weist ein Gehäuse11 und eine darin angeordnete, insgesamt mit30 bezeichnete Antriebsanordnung für einen Eintreibstössel13 auf, der in einer Führung12 versetzbar geführt ist. Die Führung12 umfasst dabei eine Führungsrolle17 , ein als Andruckrolle ausgebildetes Andruckmittel16 und einen Führungskanal18 . An dem in Eintreibrichtung27 liegenden Ende der Führung12 ist seitlich von dieser abragend ein Befestigungselementemagazin61 angeordnet in dem Befestigungselemente60 bevorratet sind. - Das Andruckmittel
16 ist an einem Lagerarm120 drehbar gelagert, der über ein Stellmittel119 , das über eine Steuerleitung121 mit einer Steuereinheit23 verbunden ist, in Richtung auf den Eintreibstössel13 versetzbar und wieder von diesem abhebbar ist. - Das Eintreibgerät
10 weist ferner noch einen Handgriff20 auf, an dem ein Auslöseschalter19 zum Auslösen eines Eintreibvorganges mit dem Eintreibgerät10 angeordnet ist. In dem Handgriff20 ist ferner noch eine insgesamt mit21 bezeichnete Stromversorgung angeordnet, über die das Eintreibgerät10 mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Stromversorgung21 beinhaltet in dem Ausführungsbeispiel wenigstens einen Akkumulator. Die Stromversorgung21 ist über eine elektrische Versorgungsleitung24 mit einer Steuereinheit23 verbunden. Die Steuereinheit23 ist dabei ferner noch über eine Schalterleitung57 mit dem Auslöseschalter19 verbunden. - An einer Mündung
62 des Eintreibgerätes10 ist ein Tastmittel122 angeordnet, über das ein Schaltmittel29 betätigbar ist, das über eine Schaltmittelleitung28 elektrisch mit der Steuereinheit23 verbunden ist. Das Schaltmittel29 sendet ein elektrisches Signal an die Steuereinheit23 sobald das Eintreibgerät10 an einen Untergrund U angedrückt wird, wie aus1 ersichtlich ist, und stellt so sicher, dass das Eintreibgerät10 nur ausgelöst werden kann, wenn es ordnungsgemäss an einen Untergrund U angedrückt worden ist. - Die Antriebsanordnung
30 beinhaltet zunächst einen elektrisch betriebenen Motor31 mit einer Motorwelle37 . Die Motorwelle37 überträgt die Rotationsbewegung des Motors31 über ein z. B. als Riemen ausgebildetes Transmissionsmittel33 auf eine Lagerachse34 eines Antriebsschwungrades32 und versetzt das Antriebsschwungrad32 damit in eine Rotationsbewegung in Richtung des Pfeils36 . Der Motor31 wird über eine elektrische Motorleitung25 direkt von der Steuereinheit23 versorgt und geschaltet. Der Motor31 kann z. B. bereits dann von der Steuereinheit23 in Betrieb gesetzt werden, wenn das Eintreibgerät10 an einen Untergrund U angedrückt wird und ein entsprechendes Signal vom Schaltmittel29 an die Steuereinheit23 geleitet wird. Zwischen dem Antriebsschwungrad32 und dem Eintreibstössel13 ist ferner noch eine als Reibkupplung ausgebildete Antriebskupplung35 wirksam. Diese beinhaltet einen, gegenüber einem vorderen Eintreibabschnitt14 höheren Kupplungsabschnitt15 des Eintreibstössels13 der durch eine Bewegung des Eintreibstössels13 von seiner Ausgangsstellung22 in Eintreibrichtung27 und durch ein Absenken des Andruckmittels16 über das Stellmittel119 zwischen dem Andruckmittel16 und dem Antriebsschwungrad32 in Reibschluss gebracht werden kann. - An dem Eintreibgerät
10 ist ferner noch eine insgesamt mit70 bezeichnete Rückstelleinrichtung angeordnet. Diese Rückstelleinrichtung70 umfasst ein Federelement75 , welches als Zugfeder ausgebildet ist. Über dieses Federelement75 wird der Eintreibstössel13 in seine Ausgangstellung22 zurückbewegt, wenn sich der Eintreibstössel13 in seiner in Eintreibrichtung27 liegenden Endposition befindet. - Wie
2 zu entnehmen ist, ist das Antriebsschwungrad32 zweiteilig ausgebildet und weist eine erste Komponente auf, die einen Grundkörper38 aus Stahl ausbildet. Dieser Grundkörper38 umfasst dabei eine Nabe42 und einen ringförmigen Mantelkörper41 des Antriebschwungrades32 . Der Stahl weist eine Dichte von ca. 7 g/cm3 bis ca. 8,4 g/cm3 auf. Ferner weist das Antriebsschwungrad32 eine in einer zwischen Nabe42 und Mantelkörper41 angeordneten Ausnehmung40 platzierte, zweite Komponente in Form eines Zusatzkörpers39 auf. Dieser Zusatzkörper39 besteht aus einem Material, dessen Dichte grösser ist, als die des Materials des Grundkörpers. In dem in2 dargestellten Beispiel besteht der ringförmig ausgebildete Zusatzkörper39 aus Blei, welches je nach Reinheit eine Dichte zwischen ca. 11 g/cm3 und 11,4 g/cm3 aufweist. Anstelle von Blei können auch ähnlich Materialien mit einer ähnlich hohen Dichte verwendet werden. - Das in
3 dargestellte Antriebsschwungrad32 unterscheidet sich nur dadurch von dem in2 dargestellten, dass der Zusatzkörper39 koaxial zu dem Grundkörper38 auf der Lagerachse34 , und nicht als Einlage im Grundkörper38 selber angeordnet ist. - Durch die erfindgungsgemässe Ausbildung des Antriebsschwungrades
32 kann dieses eine grössere kinetische Energie speichern, als bekannte Antriebsschwungräder gleicher Dimensionierung ohne die Drehzahl zu erhöhen.
Claims (8)
- Elektrisch betriebenes Eintreibgerät für Befestigungselemente, mit einer Antriebsanordnung (
30 ) für einen in einer Führung (12 ) versetzbar gelagerten Eintreibstössel (13 ), die wenigstens ein über einen Motor (31 ) in Rotation versetzbares Antriebsschwungrad (32 ) aufweist, das aus wenigstens einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente besteht, wobei die erste Komponente wenigstens einen umfänglich angeordneten Mantelkörper (41 ) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente ein Metall aus der Gruppe Stahl und legiertes Eisen ist, während die zweite Komponente ein Material mit einer grösseren Dichte als der der ersten Komponente ist. - Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der zweiten Komponente wenigstens um 1 g/cm3 grösser ist, als die Dichte der ersten Komponente.
- Eintreibgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente ein Stahl mit einer Dichte von 7 g/cm3 bis 8,4 g/cm3 ist, während die zweite Komponente ein Material mit einer Dichte grösser 8,5 g/cm3 ist.
- Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente ein Metall aus der Gruppe Blei, Kupfer, Nickel, Zinn, und Silber ist.
- Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente eine Legierung aus wenigstens zwei Metallen der Gruppe Blei, Kupfer, Nickel, Zinn, Zink, Silber und Quecksilber ist.
- Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente einen Grundkörper (
38 ) ausbildet, der den Mantelkörper (41 ) und eine Nabe (42 ) trägt. - Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente als Zusatzkörper (
39 ) ausgebildet ist, der in wenigstens einer rotationssymmetrischen Ausnehmung (40 ) im Grundkörper (38 ) angeordnet ist. - Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente als Zusatzkörper (
39 ) ausgebildet ist, der zusammen mit dem Grundkörper (38 ) auf einer Lagerachse (34 ) gelagert ist.
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