EP2070656A2

EP2070656A2 - Handgeführtes Eintreibgerät

Info

Publication number: EP2070656A2
Application number: EP08105904A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Schiestl; Robert Spasov; Karl Franz
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2009-06-17
Also published as: DE102007060425A1; US20090152321A1; CN101456177B; JP2009142983A; EP2070656A3; US7870988B2; CN101456177A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein handgeführtes Eintreibgerät (10) für Befestigungselemente (60), mit einer Antriebsanordnung (30) für einen in einer Führung (12) versetzbar gelagerten Eintreibstössel (13), die wenigstens ein über eine Spanneinrichtung (70) mittels wenigstens eines Transmissionsriemens (33) spannbares Antriebsfederelement (31) aufweist, wobei der wenigstens eine Transmissionsriemen (33) über wenigstens eine, an einem Lagerelement (35) angeordnete Rolle (34) geführt ist. Die wenigstens eine Rolle (34) ist dabei über ein Wälzlager (40) an dem Lagerelement (35) drehgelagert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein handgeführtes Eintreibgerät der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art. Derartige handgeführte Eintreibgeräte verfügen über einen versetzbar geführten Eintreibstössel über den Befestigungselemente in einen Untergrund eintreibbar sind.
Ein gattungsgemässes Eintreibgerät ist aus der US 2007/0023472 A1 bekannt, das einen durch eine Antriebsfeder zu einer Mündung hin beaufschlagbaren Eintreibstössel zum Einschlagen eines Befestigungselementes aufweist. Eine Spannvorrichtung zum Überführen der Antriebsfeder in eine gespannte Stellung weist einen Elektromotor und einen über Rollen geführten Transmissionsriemen auf. Eine Drehbewegung des Elektromotors wird über den Eintreibstössel und den Transmissionsriemen auf die Antriebsfeder übertragen, welche dadurch gespannt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Wirkungsgrad eines Eintreibgerätes der vorgenannten Art zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 genannten Massnahmen gelöst. Demnach ist die wenigstens eine Rolle über ein Wälzlager an dem Lagerelement drehgelagert. Hierdurch können Gleitreibungsverluste zwischen dem Lagerelement und der Rolle vermieden werden und damit ein höherer Wirkungsgrad des Systems erzielt werden.
Vorteilhaft ist wenigstens ein Führungsmittel zur axial mittigen Führung des Transsmissionsriemens auf der Rolle vorgesehen, wodurch ein seitliches Verschieben (d. h. ein Verschieben in axialer Richtung der Rolle) und damit Energieverluste durch erhöhte Reibung oder eine ungleichmässige Belastung der Rolle vermieden werden können.
In einer konstruktiv günstigen Ausgestaltung sind die Führungsmittel als an beiden axialen Enden der Rolle angeordnete Führungsstege ausgebildet.
In einer alternativen konstruktiv günstigen Ausgestaltung ist das Führungsmittel als radial umlaufende Führungsnut ausgebildet, in die eine Führungsrippe des Transmissionsriemens eingreift.
In einer weiteren konstruktiv günstigen Ausgestaltung ist das Führungsmittel als eine pombierte Umfangskontur der Rolle ausgebildet.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigen:

Fig. 1: ein erfindungsgemässes Eintreibgerät im Längsschnitt in seiner Ausgangsstellung,
Fig. 2: das Eintreibgerät aus Fig. 1 in einer betätigten Stellung,
Fig. 3: ein Detail des Eintreibgerätes gemäss der Markierung III aus Fig. 1 im teilweisen Längsschnitt,
Fig. 4: ein Schnitt entlang der Linie IV - IV aus Fig. 3,
Fig. 5: ein Detail eines alternativen Eintreibgerätes im Schnitt analog zu Fig. 5,
Fig. 6: ein Detail eines weiteren alternativen Eintreibgerätes im Schnitt analog zu Fig. 5.

Das in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Eintreibgerät 10 weist ein Gehäuse 11 und eine darin angeordnete, insgesamt mit 30 bezeichnete Antriebsanordnung für einen Eintreibstössel 13 auf, der in einer Führung 12 versetzbar geführt ist. Der Eintreibstössel 13 weist dabei einen Eintreibabschnitt 14 und einen Kopfabschnitt 15 auf.
An dem in Eintreibrichtung 27 liegenden Ende der Führung 12 schliesst sich eine koaxial zu dieser verlaufende Bolzenführung 17 an diese an. Seitlich von der Bolzenführung 17 abragend ist ein Befestigungselementemagazin 61 angeordnet in dem Befestigungselemente 60 bevorratet sind.
Die Antriebsanordnung 30 beinhaltet zunächst ein Antriebsfederelement 31 welches vermittelt über eine insgesamt mit 32 bezeichnete Übersetzungseinrichtung am Kopfabschnitt 15 des Eintreibstössels 13 angreift. Das Antriebsfederelement 31 ist hier als Spiralfeder ausgebildet. Die Übersetzungseinrichtung 32 ist in dem Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 1 und 2 als Seilzuggetriebe ausgebildet. Das Antriebsfederelement 31 ist dabei zwischen einem am Gehäuse festgelegten Abstützelement 36 und einem als Federabtriebselement ausgebildetem Lagerelement 35 gelagert. An dem ringförmig ausgebildeten Lagerelement 35 sind an dessen dem Antriebsfederelement 31 abgewandter Seite zwei sich gegenüberliegende Rollen 34 jeweils über Wälzlager 40 drehbar gelagert, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Wälzlager 40 sind dabei z. B. als Kugellager mit Kugeln als Wälzkörpern 49 ausgebildet. Ein seil- oder bandförmiger Transmissionsriemen 33, welcher mit seinem ersten und zweiten freien Ende 42, 43 an dem Abstützelement 36 festgelegt ist, ist über diese Rollen 34 um das Lagerelement 35 herumgeführt. Als Führungsstege 46 ausgebildete Führungsmittel sind jeweils an den axialen Enden der Rollen 34 angeordnet und sorgen dafür, dass der Transmissionsriemen 33 mittig an den Rollen 34 geführt wird (siehe insbesondere Fig. 4). Gleichzeitig ist der Transmissionsriemen 33 um das freie Ende des Kopfabschnitts 15 des Eintreibstössels 13 herumgeführt.
In der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausgangsstellung 22 des Eintreibstössels 13 ist dieser via der Übersetzungseinrichtung 32 elastisch gegen das Antriebsfederelement 31 vorgespannt, und ist mit seinem Kopfabschnitt 15 und dem um diesen herumgeführten Transmissionsriemen 33 in einen zylindrischen Führungsraum 37 eingetaucht, der durch das Lagerelement 35, das Antriebsfederelement 31 und das Abstützelement 36 definiert wird. Durch die Möglichkeit den Kopfabschnitt 15 in den Führungsraum 37 innerhalb dieser Elemente und insbesondere innerhalb des Antriebsfederelementes 31 zu führen wird vorteilhaft eine kompakte Bauweise erzielt.
In der Ausgangsstellung 22 ist der Eintreibstössel 13 durch eine insgesamt mit 50 bezeichnete Sperreinrichtung gehalten, die eine Klinke 51 aufweist, die in einer Sperrstellung 54 (siehe Fig. 1) an einer Sperrfläche 53 an einem Vorsprung 58 des Eintreibstössels 13 angreift und diesen gegen die Kraft des Antriebsfederelements 31 festhält. Die Klinke 51 ist dabei an einem Stellmotor 52 gelagert und über diesen in eine aus Fig. 2 ersichtliche Freigabestellung 55 überführbar, wie nachfolgend noch beschrieben werden wird. Der Stellmotor 52 ist über eine elektrische erste Steuerleitung 56 mit einer Steuereinheit 23 verbunden.
Das Eintreibgerät 10 weist ferner noch einen Handgriff 20 auf, an dem ein Auslöseschalter 19 zum Auslösen eines Eintreibvorganges mit dem Eintreibgerät 10 angeordnet ist. In dem Handgriff 20 ist ferner noch eine insgesamt mit 21 bezeichnete Stromversorgung angeordnet, über die das Eintreibgerät 10 mit elektrischer Energie versorgt wird. Vorliegend beinhaltet die Stromversorgung 21 wenigstens einen Akkumulator. Die Stromversorgung 21 ist über elektrische Versorgungsleitungen 24 sowohl mit der Steuereinheit 23 als auch mit dem Auslöseschalter 19 verbunden. Die Steuereinheit 23 ist dabei ferner noch über eine Schalterleitung 57 mit dem Auslöseschalter 19 verbunden.
An einer Mündung 62 des Eintreibgerätes 10 ist ein Schaltmittel 29 angeordnet, das über eine Schaltmittelleitung 28 elektrisch mit der Steuereinheit 23 verbunden ist. Das Schaltmittel 29 sendet ein elektrisches Signal an die Steuereinheit 23, sobald das Eintreibgerät 10 an ein Werkstück U angedrückt wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, und stellt so sicher, dass das Eintreibgerät 10 nur ausgelöst werden kann, wenn es ordnungsgemäss an ein Werkstück U angedrückt worden ist.
An dem Eintreibgerät 10 ist ferner noch eine insgesamt mit 70 bezeichnete Spanneinrichtung angeordnet. Diese Spanneinrichtung 70 umfasst einen Motor 71 über den eine Antriebsrolle 72 antreibbar ist. Der Motor 71 ist über eine zweite Steuerleitung 74 elektrisch mit der Steuereinheit 23 verbunden und kann über diese in Betrieb gesetzt werden, z. B. wenn sich der Eintreibstössel 13 in seiner in Eintreibrichtung 27 liegenden Endposition befindet oder wenn das Eintreibgerät wieder vom Untergrund abgehoben wird. Der Motor 71 weist ein Abtriebsmittel 75, wie ein Abtriebsrad, auf, das mit der Antriebsrolle 72 koppelbar ist. Die Antriebsrolle 72 ist dazu drehbar an einem längsverstellbaren Stellarm 78 eines als Solenoid ausgebildeten Stellmittels 76 gelagert. Das Stellmittel 76 ist dabei über eine Stellmittelleitung 77 mit der Steuereinheit 23 verbunden. Im Betrieb dreht sich die Antriebsrolle 72 in Richtung des gestrichelt angedeuteten Pfeils 73.
Wird das Eintreibgerät 10 über einen hier nicht dargestellten Hauptschalter in Betrieb genommen, dann stellt die Steuereinheit 23 zunächst sicher, dass sich der Eintreibstössel 13 in seiner aus Fig. 1 ersichtlichen Ausgangsstellung 22 befindet. Ist dieses nicht der Fall, dann wird die Antriebsrolle 72 vom Stellmittel 76 an das bereits über den Motor 71 in Drehung versetzte Abtriebsmittel 75 heranbewegt und mit diesem eingekuppelt. Gleichzeitig kuppelt die Antriebsrolle 72 an dem Eintreibstössel 13 ein, so dass dieser über die sich in Richtung des Pfeils 73 drehende Antriebsrolle 72 in Richtung zur Antriebsanordnung 30 hin versetzt wird. Dabei wird das Antriebsfederelement 31 der Antriebsanordnung 30 gespannt. Hat der Eintreibstössel 13 seine Ausgangsstellung 22 erreicht, dann fällt die Klinke 51 der Sperreinrichtung 50 in die Sperrfläche 53 am Eintreibstössel 13 ein und hält diesen in der Ausgangsstellung 22. Der Motor 71 kann dann über die Steuereinheit 23 abgeschaltet werden und das Stellmittel 76 fährt die Antriebsrolle 72, ebenfalls gesteuert von der Steuereinheit 23, von ihrer eingekuppelten Stellung an dem Abtriebsmittel 75 und dem Eintreibstössel 13 in seine ausgekuppelte Stellung (vgl. Fig. 2).
Wird nun das Eintreibgerät 10 an einen Untergrund U angedrückt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, dann wird zunächst über das Schaltmittel 29 die Steuereinheit 23 in Setzbereitschaft versetzt. Wird dann der Auslöseschalter 19 von einem Bediener betätigt, dann wird über die Steuereinheit 23 die Sperreinrichtung 50 in ihre Freigabestellung 55 versetzt, wobei die Klinke 51 über den Stellmotor 52 von der Sperrfläche 53 am Eintreibstössel 13 abgehoben wird. Die Klinke 51 kann dazu in Richtung auf den Eintreibstössel 13 federbelastet sein.
Der Eintreibstössel 13 wird daraufhin über das Antriebsfederelement 31 der Antriebsanordnung 30 in Eintreibrichtung 27 bewegt, wobei ein Befestigungselement 60 in den Untergrund U eingetrieben wird. Vorteilhaft ist der Expansionsweg (Pfeil 45) des Antriebsfederelementes 31 dabei über die Übersetzungseinrichtung 32 derart übersetzt, dass der Beschleunigungsweg (Pfeil 44) des Eintreibstössels 13 länger ist als der Expansionsweg (Pfeil 45) des Antriebsfederelementes 31. Das Übersetzungsverhältnis der Übersetzungseinrichtung 32 beträgt dabei in dem Ausführungsbeispiel 1:2.
Zur Rückführung des Eintreibstössels 13 und zum Spannen des Antriebsfederelementes 31 wird, am Ende eines Eintreibvorganges die Spanneinrichtung 70 über die Steuereinheit 23 aktiviert, wenn das Eintreibgerät 10 wieder vom Werkstück U abgehoben wird. Das Schaltmittel 29 liefert dazu ein Signal an die Steuereinheit 23. Über die Spanneinrichtung 70 wird der Eintreibstössel 13 in der bereits beschriebenen Weise gegen das Antriebsfederelement 31 der Antriebsanordnung 30 gefahren und das Antriebsfederelement 31 dabei erneut gespannt, bis die Klinke 51 wieder in ihre Sperrstellung 54 an der Sperrfläche 53 am Eintreibstössel 13 einfallen kann.
Das in Figur 5 dargestellte Eintreibgerät unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von dem vorhergehend beschriebenen, dass anstelle der beiden Führungsstege als Führungsmittel an den Rollen 34 jeweils eine Führungsnut 47a als Führungsmittel vorgesehen ist, in die eine an dem Transmissionsriemen 33 angeordnete Führungsrippe 47b eingreift, um den Transmissionsriemen 33 axial mittig an den Rollen 34 zu führen.
Das in Figur 6 dargestellte Eintreibgerät unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von den vorhergehend beschriebenen, dass jeweils eine pombierte Umfangskontur 48 an den Rollen 34 als Führungsmittel vorgesehen ist, über die der Transmissionsriemen 33 axial mittig an den Rollen 34 geführt wird.
Natürlich sind auch Kombinationen der Führungsmittel gemäss den in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Ausgestaltungen denkbar.

Claims

Handgeführtes Eintreibgerät für Befestigungselemente, mit einer Antriebsanordnung (30) für einen in einer Führung (12) versetzbar gelagerten Eintreibstössel (13), die wenigstens ein über eine Spanneinrichtung (70) mittels wenigstens eines Transmissionsriemens (33) spannbares Antriebsfederelement (31) aufweist, wobei der wenigstens eine Transmissionsriemen (33) über wenigstens eine, an einem Lagerelement (35) angeordnete Rolle (34) geführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine Rolle (34) über ein Wälzlager (40) an dem Lagerelement (35) drehgelagert ist.
Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rolle (34) wenigstens ein Führungsmittel zur axial mittigen Führung des Transsmissionsriemens (33) auf der Rolle (34) vorgesehen ist.
Eintreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel als an beiden axialen Enden der Rolle (34) angeordnete Führungsstege (46) ausgebildet sind.
Eintreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel als radial umlaufende Führungsnut (47a) ausgebildet ist, in die eine Führungsrippe (47b) des Transmissionsriemens (33) eingreift.
Eintreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel als eine pombierte Umfangskontur (48) der Rolle (34) ausgebildet ist.