EP2582490B1 - Eintreibvorrichtung - Google Patents
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- EP2582490B1 EP2582490B1 EP11725098.5A EP11725098A EP2582490B1 EP 2582490 B1 EP2582490 B1 EP 2582490B1 EP 11725098 A EP11725098 A EP 11725098A EP 2582490 B1 EP2582490 B1 EP 2582490B1
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- 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
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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
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- 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
- B25F5/006—Vibration damping means
Definitions
- the application relates to a device for driving a fastener into a substrate.
- Such devices usually have a piston for transmitting energy to the fastener.
- the energy required for this must be made available in a very short time, which is why, for example, in the case of so-called spring nailers, a spring is first tensioned, which abruptly transfers the tensioning energy to the piston during the driving process and accelerates it towards the fastening element.
- the energy with which the fastening element is driven into the substrate has an upper limit in such devices, so that the devices cannot be used arbitrarily for all fastening elements and every substrate. It is therefore desirable to provide driving devices which can impart sufficient energy to a fastener.
- a device for driving a fastening element into a substrate has an energy transmission element for transmitting energy to the fastening element. That is preferred
- the energy transmission element can be moved in the direction of a setting axis between a starting position and a setting position, the energy transmission element being in the starting position before a driving operation and in the setting position after the driving operation.
- the direction from the initial position to the setting position is referred to as the setting direction.
- the device includes a mechanical energy store for storing mechanical energy.
- the energy transfer element is then preferably suitable for transferring energy from the mechanical energy store to the fastening element.
- the device includes an energy transfer device for transferring energy from an energy source to the mechanical energy store.
- the energy for a driving-in process is preferably temporarily stored in the mechanical energy store in order to be suddenly released to the fastening element.
- the energy transmission device is preferably suitable for moving the energy transmission element from the set position to the starting position.
- the energy source is preferably an electrical energy store, in particular, particularly preferably a battery or an accumulator.
- the device preferably has the energy source.
- the energy transmission device is suitable for transporting the energy transmission element from the setting position in the direction of the starting position without transmitting energy to the mechanical energy store. This makes it possible for the mechanical energy store to be able to absorb and/or release energy without moving the energy transmission element into the setting position. The energy store can therefore be discharged without a fastening element being driven out of the device.
- the energy transfer device is suitable for transferring energy to the mechanical energy store without moving the energy transfer element.
- the energy transmission device comprises a force transmission device for transmitting a force from the energy store to the Energy transmission element and / or for transmitting a force from the energy transmission device to the mechanical energy store.
- the energy transmission device comprises a driver element which can be brought into engagement with the energy transmission element in order to move the energy transmission element from the set position into the starting position.
- the driver element allows a movement of the energy transmission element from the starting position into the setting position.
- the entrainment element only rests against the energy transmission element, so that the entrainment element only entrains the energy transmission element in one of two opposite directions of movement.
- the driver element preferably has a longitudinal body, in particular a rod.
- the entrainment element has two or more longitudinal bodies, in particular distributed uniformly around the setting axis.
- the energy transmission device includes a linearly movable linear output, which includes the driver element and is connected to the force transmission device.
- the device comprises a motor with a motor output
- the energy transmission device comprising a movement converter for converting a rotary movement into a linear movement with a rotary drive that can be driven by the motor and the linear output, and a torque transmission device for transmitting a torque from the motor output to the rotary drive .
- the movement converter preferably comprises a spindle drive with a spindle and a spindle nut arranged on the spindle.
- the spindle forms the rotary drive and the spindle nut forms the linear output.
- the spindle nut forms the rotary drive and the spindle the linear output.
- the linear output is arranged such that it is secured against rotation relative to the rotary drive by means of the entrainment element, in that the entrainment element is guided in an entrainment element guide.
- the energy transmission device comprises a torque transmission device for transmitting a torque from the motor output to the rotary drive and a force transmission device for transmitting a force from the linear output to the energy store.
- the mechanical energy store is preferably provided to store potential energy.
- the mechanical energy store particularly preferably comprises a spring, in particular a helical spring.
- the mechanical energy store is preferably provided to store rotational energy.
- the mechanical energy store particularly preferably comprises a flywheel.
- two opposite ends of the spring in particular, can be moved in order to tension the spring.
- the spring particularly preferably comprises two spring elements which are spaced apart from one another and in particular are mutually supported.
- the energy transfer device comprises an energy feed device for transferring energy from an energy source to the mechanical energy store and a return device, which is separate from the energy feed device and in particular operates independently, for moving the energy transfer element from the set position to the starting position.
- the device includes a coupling device for temporarily holding the energy transmission element in the starting position.
- the coupling device is preferably only suitable for temporarily holding the energy transmission element in the starting position.
- the energy transmission element or the energy transmission device includes an actuating element which is suitable for closing the clutch device.
- the actuating element is preferably suitable for mechanically closing the clutch device.
- the actuating element is moved with the energy transmission element when the clutch device is closed.
- the actuating element is designed as a projection. According to a further aspect of the application, the actuating element is designed as a shoulder. According to one aspect of the application, the device comprises an energy transmission device with a linearly movable linear output for transporting the energy transmission element from the set position to the starting position towards the clutch device.
- the coupling device is arranged on the setting axis or essentially symmetrically around the setting axis.
- the energy transmission element and the linear output are arranged to be displaceable relative to the clutch device, in particular in the direction of the setting axis.
- the device comprises a housing in which the energy transmission element, the clutch device and the energy transmission device are accommodated, with the clutch device being fastened to the housing. This ensures that particularly sensitive parts of the clutch device are not exposed to the same acceleration forces as, for example, the energy transmission element.
- the spring comprises two spring elements that are spaced apart from one another and, in particular, are mutually supported, with the coupling device being arranged between the two spring elements that are spaced apart from one another.
- the coupling device comprises a locking element that can be moved transversely to the setting axis.
- the locking element is preferred spherical.
- the locking element preferably comprises a metal and/or an alloy.
- the coupling device comprises an inner sleeve aligned along the setting axis with a recess running transversely to the setting axis for receiving the locking element and an outer sleeve surrounding the inner sleeve with a support surface for supporting the locking element.
- the support surface is preferably inclined at an acute angle relative to the setting axis.
- the linear output is arranged to be displaceable relative to the energy transmission element, in particular in the direction of the setting axis.
- the coupling device also includes a restoring spring which acts on the outer sleeve with a force in the direction of the setting axis.
- the actuating element is suitable for moving the outer sleeve relative to the inner sleeve when the coupling device and the energy transmission element are moved toward one another or when the energy transmission element is inserted into the inner sleeve.
- the actuating element is preferably suitable for moving the outer sleeve against the force of the return spring.
- the device comprises a clutch damping element which is suitable for damping a relative movement between the energy transmission element and the clutch device when the energy transmission element is coupled into the clutch device.
- the clutch damping element is arranged on the clutch device.
- the clutch damping element is preferably attached to the clutch device.
- the clutch damping element is arranged on the energy transmission element.
- the clutch damping element is preferably attached to the energy transmission element.
- the clutch damping element is arranged on the energy transmission device.
- the clutch damping element is preferably attached to the energy transmission device.
- the clutch damping element is arranged on the linear output.
- the coupling damping element is preferably attached to the linear output.
- the clutch damping element is arranged on the housing or on a part of the device that is firmly connected to the housing.
- the coupling damping element is preferably attached to the housing or to the part of the device which is firmly connected to the housing.
- the clutch damping element is formed by the mechanical energy store.
- the clutch damping element comprises an energy storage element which is suitable for storing energy from the relative movement between the energy transmission element and the clutch device when the energy transmission element is engaged in the clutch device and for releasing the stored energy to the energy transmission device.
- the clutch damping element comprises a clutch damping spring.
- the clutch damping spring is preferably designed as an elastomer spring.
- the clutch damping spring is also preferably designed as a helical spring or spiral spring.
- the clutch damping element comprises an energy absorbing element which is suitable for absorbing energy from the relative movement between the energy transmission element and the clutch device when the energy transmission element is coupled into the clutch device.
- a compressive force is applied to the clutch damping element when the energy transmission element is engaged in the clutch device.
- the device comprises a holding element, wherein the holding element holds the outer sleeve against the force of the restoring spring when the holding element is in a locked position, and wherein the holding element releases movement of the outer sleeve due to the force of the restoring spring when the holding element is in a release position.
- the energy transmission element preferably consists of a rigid body.
- the energy transmission element preferably has a coupling recess for receiving the locking element.
- the coupling device is suitable for temporarily holding the energy transmission element only in the starting position, with the energy transmission device being suitable for transporting the energy transmission element towards the coupling device.
- the energy transmission element has a recess, with the force transmission device extending into the recess, in particular both in the initial position of the energy transmission element and in the setting position of the energy transmission element.
- the recess is designed as an opening and the force transmission device extends through the opening, in particular both in the initial position of the energy transmission element and in the setting position of the energy transmission element.
- the force transmission device includes a force deflector for deflecting the direction of a force transmitted by the force transmission device.
- the force deflector preferably extends into the recess or through the opening, in particular both in the initial position of the energy transmission element and in the set position of the energy transmission element.
- the force deflector is preferably arranged such that it can be moved relative to the mechanical energy store and/or relative to the energy transmission element.
- the device includes a coupling device for temporarily holding the energy transmission element in the starting position and a tie rod for transmitting a tensile force from the energy transmission device, in particular the linear output and/or the rotary drive, to the coupling device.
- the tie rod comprises a rotary bearing which is fixedly connected to the coupling device and a rotary part which is fixedly connected to the rotary drive and is rotatably mounted in the rotary bearing.
- the force diverter includes a band.
- the force deflector includes a cable.
- the force deflector includes a chain.
- the energy transmission element also includes a male coupling part for temporary coupling to a coupling device.
- the male coupling part includes a coupling recess for receiving a locking element of the coupling device.
- the coupling recess extends around the setting axis.
- the coupling recess particularly preferably has a locking shoulder which locks the locking element to the coupling plug part in the opposite direction to the setting direction.
- the coupling recess comprises a depression.
- the energy transmission element comprises a shank that faces in particular the fastening element.
- the shank preferably has a convex-conical shank section.
- the recess in particular the opening, is arranged between the male coupling part and the shaft.
- the force transmission device in particular the force deflector, and the energy transmission device, in particular the linear drive, apply a force to one another, while the energy transmission element transmits energy to the fastening element.
- the energy transmission device comprises a movement converter for converting a rotary movement into a linear movement with a rotary drive and a linear output, and a force transmission device for transmitting a force from the linear output to the energy store.
- the force transmission device in particular the force deflector, in particular the belt, is fastened to the energy transmission device, in particular the linear output.
- the energy transmission device in particular the linear output, comprises a bushing, wherein the force transmission device, in particular the force deflector, in particular the belt, is guided through the bushing and is fixed to a locking element which, together with the force transmission device, in particular the force deflector, in particular the tape has an extent across the grommet that exceeds the dimensions of the grommet across the grommet.
- the locking element is preferably designed as a pin. According to a further embodiment, the locking element is designed as a ring.
- the force transmission device in particular the force deflector, in particular the strap, encompasses the locking element.
- the force transmission device in particular the force deflector, in particular the band, includes a damping element.
- the damping element is preferably arranged between the locking element and the linear output.
- the linear output includes a damping element.
- the band comprises a plastic matrix interspersed with reinforcing fibers.
- the plastic matrix preferably comprises an elastomer.
- the reinforcing fibers preferably comprise a strand.
- the tape comprises a woven fabric or scrim of woven or scrim fibers.
- the woven or scrim fibers preferably comprise plastic fibers.
- the woven fabric or scrim comprises reinforcing fibers that differ from the woven fabric or scrim fibers.
- the reinforcing fibers preferably include glass fibers, carbon fibers, polyamide fibers, in particular aramid fibers, metal fibers, in particular steel fibers, ceramic fibers, basalt fibers, boron fibers, polyethylene fibers, in particular high-performance polyethylene fibers (HPPE fibers), fibers made from crystalline or liquid-crystalline polymers, in particular polyesters, or mixtures thereof.
- glass fibers carbon fibers, polyamide fibers, in particular aramid fibers, metal fibers, in particular steel fibers, ceramic fibers, basalt fibers, boron fibers, polyethylene fibers, in particular high-performance polyethylene fibers (HPPE fibers), fibers made from crystalline or liquid-crystalline polymers, in particular polyesters, or mixtures thereof.
- the device includes a delay element for delaying the energy transmission element.
- the delay element preferably has a stop surface for the energy transmission element.
- the device includes a receiving element for receiving the delay element.
- the receiving element preferably comprises a first support wall for axial support of the delay element and a second support wall for radial support of the delay element.
- the receiving element preferably comprises a metal and/or an alloy.
- the device comprises a path limiting element for limiting a movement of the delay element counter to the setting direction, preferably in a form-fitting manner. This reduces bouncing of the delay element.
- the path limiting element preferably comprises one or more retaining claws.
- the path limiting element also preferably includes a circumferential retaining claw.
- the housing comprises a plastic and the receiving element is attached to the drive device only via the housing.
- the housing includes one or more first reinforcement ribs.
- the first reinforcing rib is preferably suitable for transmitting a force acting on the receiving element from the deceleration element to the drive device.
- the delay element has a greater extent in the direction of the setting axis than the receiving element.
- the device comprises a guide channel, which is connected to the receiving element, for guiding the fastening element.
- the guide channel is preferably arranged to be displaceable in a guide rail.
- the guide channel or the guide rail is firmly, in particular monolithically, connected to the receiving element.
- the receiving element is firmly connected, in particular screwed, to the housing, in particular to the first reinforcement rib.
- the receiving element is supported on the housing in the setting direction.
- the housing includes a support element which protrudes into the interior of the housing, with the mechanical energy store being attached to the support element.
- the support element preferably comprises a flange.
- the housing comprises one or more second reinforcing ribs, in particular adjoining the support element.
- the second reinforcement rib is preferably firmly connected to the support element, in particular monolithically connected.
- the housing includes a first housing shell, a second housing shell and a housing seal.
- the housing seal preferably seals the first housing shell from the second housing shell.
- the first housing shell has a first material thickness and the second housing shell has a second material thickness, with the housing seal having a sealing material thickness that differs from the first and/or the second material thickness.
- the first housing shell comprises a first housing material and the second housing shell comprises a second housing material, with the housing seal comprising a sealing material which differs from the first and/or the second housing material.
- the housing seal includes an elastomer.
- the first and/or the second housing shell has a groove in which the housing seal is arranged.
- the housing seal is integrally connected to the first and/or the second housing shell.
- the piston seal seals the guide channel from the energy transmission element.
- the device comprises a pressure device, in particular with a pressure sensor, for detecting the distance between the device and the substrate and a pressure sensor seal.
- the pressure sensor seal preferably seals the pressure device, in particular the pressure sensor, from the first and/or second housing shell.
- the piston seal and/or the contact pressure sensor seal has the shape of a circular ring.
- the piston seal and/or the contact pressure sensor seal includes a bellows.
- the device comprises a motor control device for controlling and/or powering the motor, a contact element for electrically connecting an electrical energy store to the device, a first electrical line for connecting the electric motor to the motor control device, and a second electrical line for Connection of the contact element to the motor control device, the first electrical line being longer than the second electrical line.
- the motor control device preferably supplies the motor with electric current via the first electric line in commutated phases.
- the device comprises a handle for a user to grip the device.
- the housing and the control housing are located on opposite sides of the handle.
- the housing and/or the control housing is/are connected to the handle.
- the device comprises a grip sensor for detecting when a user grips and releases the grip.
- the device includes a control device for controlling and/or monitoring processes during operation of the device.
- the control device preferably includes the motor control device.
- control device is provided for emptying the mechanical energy store as soon as the grip sensor detects that the grip has been released by a user.
- the grip sensor includes a switching element which switches the control device to a standby mode and/or to a switched-off mode
- the switching element is preferably a mechanical switch, in particular a galvanic make switch, a magnetic switch, an electronic switch, an in particular electronic sensor or a non-contact proximity switch.
- the handle has a gripping surface, which is gripped by one of the user's hands when the user grips the grip, and the grip sensor, in particular the switching element, is arranged on the gripping surface.
- the handle has a trigger switch for triggering the driving of the fastening element into the substrate and the grip sensor, in particular the switching element, with the trigger switch for actuation with the index finger and the grip sensor, in particular the switching element, for actuation with the middle finger, the ring finger and/or the little finger of the same hand as that of the index finger.
- the handle has a trigger switch for triggering the driving of the fastening element into the ground and the grip sensor, the trigger switch for actuation with the index finger and the grip sensor, in particular the switching element, for actuation with the palm of the hand and/or the ball of the thumb of the same hand as that of the index finger.
- the drive device includes a torque transmission device for transmitting a torque from the motor output to the rotary drive.
- the torque transmission device comprises a rotary element on the engine side with a first axis of rotation and a rotary element on the motion converter side with a second axis of rotation offset parallel to the first axis of rotation, wherein a rotation of the rotary element on the engine side about the first axis directly causes a rotation of the rotary element on the motion converter side.
- the rotary element on the motor side is preferably arranged such that it cannot be displaced relative to the motor output and can be displaced relative to the rotary element on the movement converter side along the first axis of rotation.
- the rotary element on the motor side is arranged in a rotationally fixed manner relative to the motor output and is designed in particular as a motor pinion.
- the torque transmission device comprises one or more additional rotary elements, which transmit a torque from the motor output to the rotary element on the motor side, and one or more axes of rotation of the or the additional rotary elements are offset relative to a rotary axis of the motor output and/or relative to the first rotary axis are arranged.
- the one or more rotating elements are then decoupled from the movement converter together with the motor.
- the rotary element on the movement converter side is arranged in a rotationally fixed manner relative to the rotary drive.
- the torque transmission device comprises one or more additional rotary elements, which transmit a torque from the rotary element on the motion converter side to the rotary drive, and one or more rotary axes of the or the additional rotary elements are offset relative to the second rotary axis and/or relative to a rotary axis of the rotary drive are arranged.
- the rotary element on the motor side has teeth on the motor side and the rotary element on the motion converter side has teeth on the drive element side.
- the toothing on the motor side and/or the toothing on the drive element side preferably runs in the direction of the first axis of rotation.
- the toothing on the motor side and/or the toothing on the drive element side also preferably runs obliquely to the first axis of rotation, the decoupling being ensured by play between the toothing on the motor side and the toothing on the drive element side.
- the toothing on the motor side and the toothing on the drive element side run in the direction of the first axis of rotation, with further gear stages, particularly preferably all further gear stages, of the Have torque transmission device running obliquely to the respective axes of rotation teeth.
- the drive device includes a motor damping element which is suitable for absorbing kinetic energy, in particular vibration energy, of the motor relative to the movement converter.
- the motor damping element is arranged on the motor in and/or opposite to the setting direction.
- the motor damping element is arranged on the motor transversely to the setting axis.
- the motor damping element is preferably arranged circumferentially as a closed ring in particular on the motor.
- the engine damping element is assigned a stop damper, which only dampens those movements of the engine that go beyond a predetermined deflection from a rest position of the engine. This avoids a hard stop when the deflection limits of the motor damping element are reached.
- the stop damper is preferably made of an elastomer.
- the motor damping element preferably comprises an elastomer.
- the motor damping element is arranged on the motor, in particular in a ring around the motor.
- the drive device includes a holding device which is suitable for holding the motor output against rotation.
- the motor damping element is arranged on the holding device, in particular in a ring around the holding device.
- the motor damping element is preferably fastened to the motor and/or the holding device in particular in a materially bonded manner.
- the engine damping element is particularly preferably vulcanized onto the engine and/or the holding device.
- the motor damping element is preferably arranged on the housing.
- the housing particularly preferably has a mounting element, in particular an annular one, on which the motor damping element is arranged, in particular fastened.
- the motor damping element is particularly preferably vulcanized onto the mounting element.
- the motor damping element seals the motor and/or the holding device from the housing.
- the motor includes a strain relief element on the motor side, with which the first electrical line and/or a line to the holding device is fastened at a distance from the electrical connection on the motor or on a part of the device permanently connected to the motor.
- the housing includes a housing-side strain relief element, with which the first electrical line and/or a line to the holding device is attached to the housing or to a part of the device that is decoupled from the motor.
- the strain relief element on the housing side is preferably attached to the motor damping element or to a mounting element of the motor damping element.
- the housing includes a motor guide for guiding the motor in the direction of the first axis of rotation.
- the holding device is intended to be moved towards the rotary element, in particular in the direction of the axis of rotation, in order to hold the rotary element against rotation.
- the holding device can be actuated electrically.
- the holding device When electrical voltage is applied, the holding device preferably exerts a holding force on the rotary element and releases the rotary element when the electrical voltage is lost.
- the holding device includes a magnetic coil.
- the holding device holds the rotary element in place by means of a friction fit.
- the holding device comprises a wrap spring clutch.
- the holding device holds the rotary element in place by means of a form fit.
- the energy transmission device comprises a motor with a motor output, which is connected to the mechanical energy store in an uninterruptible force-coupled manner.
- a movement of the motor output requires charging or discharging of the energy store and vice versa.
- the power flow between the engine output and the mechanical energy store cannot be interrupted, for example by means of a clutch.
- the energy transmission device comprises a motor with a motor output, which is connected to the rotary drive in an uninterruptible torque-coupled manner.
- a rotation of the motor output causes a rotation of the rotary drive and vice versa.
- the flow of torque between the engine output and the rotary drive cannot be interrupted, for example by means of a clutch.
- the device comprises a guide channel for guiding the fastening element, a pressing device arranged to be displaceable relative to the guide channel in the direction of the setting axis, in particular with a pressure sensor, for detecting the distance of the device from the substrate in the direction of the setting axis, a blocking element , which allows the pressing device to be displaced when the blocking element is in a released position and prevents the pressing device from being displaced when the blocking element is in a blocked position, and an unlocking element which can be actuated from the outside and which, when the unlocking element is in an unlocked position, keeps the blocking element in the unlocked position of the blocking element and in a waiting position of the Unlocking element allows movement of the locking element in the locked position.
- the pressing device only allows energy to be transmitted to the fastening element if the pressing device detects a distance between the device and the substrate in the direction of the setting axis which does not exceed a predetermined maximum value.
- the device includes an engaging spring which moves the blocking element into the blocking position.
- the guide channel comprises a firing section, with a fastening element arranged in the firing section holding the blocking element in the release position, in particular against a force of the engaging spring.
- the firing section is preferably provided for the fastening element, which is intended to be driven into the ground, to be located in the firing section.
- the guide channel preferably has, in particular in the firing section, a feed recess, in particular a feed opening, through which a fastening element can be fed to the guide channel.
- the device comprises a feed device for feeding fastening elements to the guide channel.
- the feed device is preferably designed as a magazine.
- the feed device comprises a feed spring, which holds a fastening element arranged in the firing section in the guide channel.
- the spring force of the advancing spring acting on the fastening element arranged in the firing section is preferably greater than the spring force of the engaging spring acting on the same fastening element.
- the feed device comprises a feed element which is acted upon by the feed spring against the guide channel.
- the feed element can preferably be actuated from the outside by a user, in particular it can be displaced, in order to bring fastening elements into the feed device.
- the device includes a release spring which moves the unlocking element into the waiting position.
- the locking member is reciprocable in a first direction between the release position and the locked position, and the unlocking member is reciprocable in a second direction between the unlocked position and the waiting position.
- the feed element can be moved back and forth in the first direction.
- the first direction is preferably inclined relative to the second direction, in particular inclined at right angles.
- the locking element comprises a first displacement surface which is inclined at an acute angle relative to the first direction and faces the unlocking element.
- the unlocking element comprises a second displacement surface which is inclined at an acute angle relative to the second direction and faces the locking element.
- the feed element comprises a third displacement surface which is inclined at an acute angle relative to the first direction and faces the unlocking element.
- the unlocking element comprises a fourth displacement surface which is inclined at an acute angle relative to the second direction and faces the feed element.
- the unlocking element comprises a first latching element and the feed element comprises a second latching element, the first and the second latching element latching together when the unlocking element is moved into the unlocked position.
- the feed element can be moved away from the guide channel from the outside by a user, in particular can be tensioned against the feed spring in order to fill fastening elements into the feed device.
- the locking mechanism between the unlocking element and the feed element is released when the feed element is moved away from the guide channel.
- the motor in a method for using the device, is operated at a decreasing speed against a load torque which is exerted on the motor by the mechanical energy store.
- the load torque is greater, the more energy is stored in the mechanical energy store.
- the motor is first operated against the load torque with increasing speed during a first period and then against the load torque during a second period with steadily decreasing speed, the second period being longer than the first period.
- the maximum possible load torque is greater than the maximum possible engine torque that can be exerted by the engine.
- the motor is supplied with decreasing energy while energy is being stored in the mechanical energy store.
- the speed of the motor is reduced while energy is being stored in the mechanical energy store.
- the motor is intended to be operated at a decreasing speed against a load torque that is exerted on the motor by the mechanical energy store.
- the motor control device is suitable for supplying the motor with decreasing energy or reducing the speed of the motor while the motor is working to store energy in the mechanical energy store.
- the device includes an intermediate energy store, which is provided to temporarily store energy delivered by the motor and to deliver it to the mechanical energy store while the motor is working to store energy in the mechanical energy store.
- the intermediate energy store is preferably provided to store rotational energy.
- the intermediate energy store includes a flywheel.
- the intermediate energy store in particular the flywheel, is connected to the engine output in a torque-proof manner.
- the intermediate energy store in particular the flywheel, is accommodated in a motor housing of the motor.
- the intermediate energy store in particular the flywheel, is arranged outside of a motor housing of the motor.
- a predetermined amount of energy is stored in the mechanical energy store and transferred from the mechanical energy store to the fastening element, with a state of the energy transmission device and/or during the transfer of energy from the energy source to the mechanical energy store. or the mechanical energy store is detected, using the detected state a switch-off time is calculated at which a kinetic energy present in the energy transmission device is sufficient to store the specified amount of energy in the mechanical energy store without further supply of energy from the energy source, and the supply of energy from the energy source to the energy transmission device is interrupted at the switch-off time.
- the energy is supplied from the energy source to the energy transmission device with unchanged or the greatest possible power from the point in time at which the state of the energy transmission device and/or the mechanical energy store is detected until the point in time when it is switched off.
- the detected state includes a location and/or a state of movement of the energy transmission device and/or of the mechanical energy store.
- the detected state includes a speed and/or a rotational speed of a movable element of the energy transmission device and/or of the mechanical energy store.
- a speed and/or a rotational speed of the movable element of the energy transmission device and/or the mechanical energy storage device is continuously detected and a location of the energy transmission device and/or the mechanical energy storage device is calculated using the detected speed and/or rotational speed of the movable element .
- the energy transmission device comprises a motor, with the kinetic energy present in the energy transmission device comprising rotational energy of the motor.
- the holding device is only activated when the kinetic energy present in the energy transmission device falls below a predetermined value.
- the holding device is preferably only activated when the speed and/or rotational speed of the movable element, particularly preferably the motor, falls below a predetermined value.
- the motor is operated in a regulated manner to a minimum voltage and to a maximum current intensity. This means that the engine is always operated with the greatest possible power and thus the greatest possible speed. It only ensures that the voltage of the motor does not go below the minimum voltage and that the current of the motor does not exceed the maximum current.
- the device includes a detection device for detecting a state of the energy transmission device and/or the mechanical energy store.
- the detection device preferably includes a sensor.
- control device is suitable for using a state detected by the detection device during the transmission of energy from the energy source to the mechanical energy store To calculate the switch-off time at which a kinetic energy present in the energy transmission device is sufficient to store the specified amount of energy in the mechanical energy store without further energy supply from the energy source and to interrupt the supply of energy from the energy source to the energy transmission device at the switch-off time.
- control device is suitable for supplying energy from the energy source with unchanged or the greatest possible power from the time the state of the energy transmission device and/or the mechanical energy store is detected until the time the energy transmission device is switched off.
- the detected state includes a location and/or a state of movement of the energy transmission device and/or of the mechanical energy store.
- the detected state includes a speed and/or a rotational speed of a movable element of the energy transmission device and/or of the mechanical energy store.
- the kinetic energy present in the energy transmission device includes rotational energy of the motor.
- the delay element comprises a stop element consisting of a metal and/or an alloy with a stop surface for the energy transmission element and an impact damping element consisting of an elastomer.
- the delay element comprises, in particular to save weight, a stop element made of plastic with a stop surface made of metal and/or an alloy for the energy transmission element and an impact damping element made of elastomer.
- the stop element comprises a guide extension for the energy transmission element, which protrudes from the stop element in the setting direction and is accommodated in a guide receptacle of the impact damping element.
- the energy transmission element preferably does not come into contact with the shock absorbing element, but is guided by the guide extension.
- the mass of the shock absorbing element is at least 15%, preferably at least 20%, particularly preferably at least 25% of the mass of the stop element. This makes it possible to increase the service life of the impact damping element while at the same time saving weight.
- the mass of the shock absorbing element is at least 15%, preferably at least 20%, particularly preferably at least 25% of the mass of the energy transmission element. This also makes it possible to increase the service life of the impact damping element while at the same time saving weight.
- a ratio of the mass of the shock absorbing element to the maximum kinetic energy of the energy transmission element is at least 0.15 g/J, preferably at least 0.20 g/J, particularly preferably at least 0.25 g/J. This also makes it possible to increase the service life of the impact damping element while at the same time saving weight.
- the impact damping element is connected to the stop element in a materially bonded manner, in particular vulcanized onto the stop element.
- the elastomer includes HNBR, NBR, NR, SBR, IIR, CR and/or PU.
- the elastomer has a Shore hardness of at least 50 Shore A.
- the alloy comprises, in particular, a hardened steel.
- the metal in particular the alloy, has a surface hardness of at least 30 HRC.
- the stop surface includes a concave conical section.
- the cone of the concave-conical section preferably matches the cone of the convex-conical section of the energy transmission element.
- the motor is first speed-controlled in a reset direction and operated essentially without load and then in a tensioning direction with current intensity control in order to transfer energy to the mechanical energy store.
- the energy source is preferably formed by an electrical energy store.
- a target current intensity is determined according to predefined criteria.
- the predefined criteria preferably include a state of charge and/or a temperature of the electrical energy store and/or an operating time and/or an age of the device.
- the motor is intended to be operated in a clamping direction counter to the load torque and in a restoring direction opposite to the clamping direction, essentially without load.
- the motor control device is preferably provided to regulate the current drawn by the motor to a predetermined desired current intensity when the motor rotates in the tensioning direction and to regulate the speed of the motor to a predetermined desired speed when the motor rotates in the return direction.
- the device includes the energy source.
- the energy source is formed by an electrical energy store.
- the motor control device is suitable for determining the specified target current intensity according to specified criteria.
- the device comprises a safety mechanism by which the electrical energy source can be coupled or is coupled to the device in such a way that the mechanical energy store is automatically relieved when the electrical energy source is separated from the device.
- the energy stored in the mechanical energy store is preferably reduced in a controlled manner.
- the device comprises a holding device which holds stored energy in the mechanical energy store and which automatically enables the mechanical energy store to be discharged when the electrical energy source is separated from the device.
- the security mechanism includes an electromechanical actuator that automatically unlocks a locking device that holds stored energy in the mechanical energy store when the electrical energy source is disconnected from the device.
- the device includes a clutch and/or brake device in order to reduce the energy stored in the mechanical energy store in a controlled manner when the mechanical energy store is discharged.
- the safety mechanism includes at least one safety switch, which short-circuits phases of the electric drive motor in order to reduce energy stored in the mechanical energy store in a controlled manner when the mechanical energy store is discharged.
- the safety switch is preferably designed as a self-conducting electronic switch, in particular as a J-Fet.
- the motor has three phases and is controlled by a 3-phase motor bridge circuit with freewheeling diodes, which rectify a voltage generated when the mechanical energy store is discharged.
- the Driving device 10 for driving a fastener, such as a nail or bolt, into a substrate in a side view.
- 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 transporting the energy transmission element are accommodated.
- the driving device 10 also has a handle 30 , a magazine 40 and a bridge 50 connecting the handle 30 to the magazine 40 .
- the magazine is not removable.
- a scaffolding hook 60 for suspending the driving-in device 10 on a scaffolding or the like and an electrical energy store designed as a rechargeable battery 590 are fastened to the bridge 50 .
- a trigger 34 and a grip sensor designed as a manual switch 35 are arranged on the grip 30 .
- the driving-in device 10 has a guide channel 700 for guiding the fastening element and a pressing device 750 for detecting a distance of the driving-in device 10 from a substrate (not shown). Alignment of the driving-in device perpendicular to a substrate is supported by an alignment aid 45 .
- the housing 20 has a first housing shell 27, a second housing shell 28 and a housing seal 29 which seals the first housing shell 27 against the second housing shell 28 so that the interior of the housing 20 is protected against dust and the like.
- the housing seal 29 is made from an elastomer and is injection-molded onto the first housing shell 27 .
- the housing has reinforcing ribs 21 and second reinforcing ribs 22 to reinforce against impact forces during the driving of a fastening element into a substrate.
- a retaining ring 26 is used to hold a delay element, not shown, which is accommodated in the housing 20 .
- the retaining ring 26 is preferably made of plastic, in particular injection molded, and is part of the housing.
- the retaining ring 26 has a pressing guide 36 for guiding a connecting rod, not shown, of a pressing device, as well as retaining claws, not shown, for reducing any springback of the delay element that may occur after a driving operation.
- the housing 20 has a motor housing 24 with ventilation slots for accommodating a motor (not shown) and a magazine 40 with a magazine rail 42 .
- the housing 20 has a handle 30 which comprises a first gripping surface 31 and a second gripping surface 32 .
- the two gripping surfaces 31 , 32 are preferably plastic foils sprayed onto the grip 30 .
- a trigger 34 and a grip sensor designed as a manual switch 35 are arranged on the grip 30 .
- FIG. 3 Figure 1 shows a scaffolding hook 60 with a spacer 62 and a retainer 64 having a pin 66 secured in a bridge bushing 68 of the bridge 50 of the housing.
- a screw sleeve 67 which is secured against loosening by a retaining spring 69, is used for fastening.
- the scaffolding hook 60 is intended to be hung with the retaining element 64 in a scaffolding strut or the like in order to hang the driving-in device 10 on a scaffolding or the like, for example during work breaks.
- Drive device 70 comprises an electric motor, not shown, for converting electrical energy from battery 590 into rotational energy, a torque transmission device comprising a gearbox 400 for transmitting a torque of the electric motor to a motion converter embodied as a spindle drive 300, a power transmission device comprising a roller train 260 for transmitting a force from the movement converter to a mechanical energy store designed as a spring 200 and for transmitting a force from the spring to the energy transmission element.
- FIG 5 shows the electrical energy store designed as a rechargeable battery 590 in an oblique view.
- the rechargeable battery 590 has a rechargeable battery housing 596 with a recessed grip 597 for making the rechargeable battery 590 easier to grip.
- the rechargeable battery 590 has two retaining rails 598, with which the rechargeable battery 590 can be inserted into corresponding retaining grooves (not shown) of a housing in a manner similar to a carriage.
- the rechargeable battery 590 has rechargeable battery contacts (not shown), which are arranged under a contact cover 591 that protects against splashing water.
- FIG. 6 shows the battery 590 in another oblique view.
- Latches 599 are provided on the retaining rails 598, which prevent the rechargeable battery 590 from falling out of the housing.
- the latching lugs 599 are pushed to the side against a spring force and latched by a corresponding geometry of the grooves. The latching is released by pressing the recessed grips together, so that the rechargeable battery 590 can be removed from the housing by a user using the thumb and fingers of one hand.
- the housing 20 has a handle 30 and a bridge 50 which protrudes essentially vertically from the handle at its end and has a scaffolding hook 60 attached thereto. Furthermore, the housing 20 has a battery receptacle 591 for accommodating a battery. The battery holder 591 is arranged at the end of the handle 30 from which the bridge protrudes.
- the battery receptacle 591 has two holding grooves 595, into which corresponding holding rails of a battery (not shown) can be inserted.
- the rechargeable battery receptacle 591 has a plurality of contact elements designed as device contacts 594, which include power contact elements and communication contact elements.
- the battery holder 591 is suitable, for example, for holding the in 5 and 6 batteries shown.
- FIG. 8 shows the driving device 10 with the housing 20 open in a partial view.
- a control device 500 is arranged, which is accommodated in a control housing 510.
- the control device includes power electronics 520 and a cooling element 530 for cooling the control device, in particular the power electronics 520.
- the housing 20 has a battery receptacle 591 with device contacts 594 for electrical connection of a battery, not shown.
- a battery accommodated in the battery receptacle 591 is electrically connected to the control device 500 via battery lines 502 and thus supplies the drive-in device 10 with electrical energy.
- the housing 20 has a communication interface 524 with a display 526 visible to a user of the device and a preferably optical display Data interface 528 for an optical data exchange with a reading device.
- the exchange of data between the data interface and the read-out device takes place otherwise without contact, in particular via radio, or with contact, for example by means of a plug connection.
- the display 526 includes a service display that notifies a user of the device in advance and/or when it is due for an upcoming service inspection or repair. The due date is fixed or depends on a number of driving processes and/or device parameters such as speed, voltage, current or temperature of the motor.
- control device 500 shows the control device 500 and the cabling emanating from the control device 500 in a driving device in an oblique view.
- the control device 500 is accommodated with the power electronics 520 and the cooling element 530 in the control housing 510 .
- the control device 500 is connected via battery lines 502 to device contacts 594 for an electrical connection of a battery (not shown).
- Cable strands 540 are used to electrically connect the control device 500 to a large number of components of the driving-in device, such as motors, sensors, switches, interfaces or display elements.
- the control device 500 is connected to the contact pressure sensor 550, the manual switch 35, a fan drive 560 of a fan 565 and via phase lines 504 and a motor mount 485 to an electric motor, not shown, which is held by the motor mount.
- An engine damper (not shown) is arranged, in particular fastened, on the engine mount 485 .
- phase lines 504 are fixed in a motor-side strain relief element 494 and in a housing-side strain relief element that is hidden in the drawing, with the motor-side strain relief element being attached directly or indirectly to the motor mount 485 and the strain relief element on the housing is fastened directly or indirectly to a housing (not shown) of the driving-in device, in particular a motor housing of the motor.
- the motor, the motor mount 485, the strain relief members 494, the fan 565 and the fan drive 560 are in the motor housing 24 out 2 recorded.
- the motor housing 24 is sealed off from the rest of the housing by means of the line seal 570, in particular against dust.
- control device 500 Since the control device 500 is arranged on the same side of the handle (not shown) as the device contacts 594, the battery lines 502 are shorter than the phase lines 504 running through the handle Shortening the battery lines at the expense of lengthening the phase lines is generally beneficial.
- the motor 480 shows an electric motor 480 with a motor output 490 in a longitudinal section.
- the motor 480 is designed as a brushless DC motor and has motor coils 495 for driving the motor output 490, which includes a permanent magnet 491.
- the motor 480 is held by a motor holder (not shown) and is supplied with electrical energy by means of the crimp contacts 506 and is controlled by means of the control line 505 .
- a rotating element on the motor side designed as a motor pinion 410, is fastened in a rotationally fixed manner to the motor output 490 by a press fit.
- the rotary element is fastened in a materially bonded manner, in particular by gluing or spraying on, or in a form-fitting manner.
- the motor pinion 410 is driven by the motor output 490 and in turn drives a torque transmission device, not shown.
- a holding device 450 is rotatably mounted on the one hand by means of a bearing 452 on the motor output 490 and on the other hand is connected non-rotatably to the motor housing by means of an annular mounting element 470 . Between the holding device 450 and the mounting element 470 there is also a ring-shaped motor damping element 460 which serves to damp relative movements between the motor 480 and the motor housing.
- the motor damping element 460 preferably serves as a seal against dust and the like as an alternative or at the same time. Together with the line seal 570, the motor housing 24 is sealed from the rest of the housing, with the fan 565 through the ventilation slots 33 sucks in air for cooling the motor 480 and the rest of the drive device is protected from dust.
- the holding device 450 has a magnet coil 455 which, when energized, exerts an attractive force on one or more magnet armatures 456 .
- the magnet armatures 456 extend into armature recesses 457 embodied as openings in the motor pinion 410 and are thus arranged in a rotationally fixed manner on the motor pinion 410 and thus on the motor output 490 . Due to the force of attraction, the magnet armatures 456 are pressed against the holding device 450, so that a rotational movement of the motor output 490 relative to the motor housing is braked or prevented.
- the housing 20 includes the handle 30 and the motor housing 24 .
- the motor 480 with the motor mount 485 is accommodated in the motor housing 24, which is only partially shown.
- the motor pinion 410 with the armature recess 457 and the holding device 450 are seated on the motor output of the motor 480 (not shown).
- the motor pinion 410 drives gears 420, 430 of a torque transmission device designed as a transmission 400.
- the transmission 400 transmits a torque of the motor 480 to a spindle wheel 440 which is non-rotatably connected to a rotary drive designed as a spindle 310 of a motion converter which is not shown in more detail.
- the gear 400 has a gear reduction, so that a greater torque is exerted on the spindle 310 than on the motor output 490.
- the motor pinion 410 and the gears 420, 430 are preferably made of metal, an alloy, steel, sintered metal and/or in particular fiber-reinforced Plastic.
- the motor 480 is decoupled from the housing 20 and the spindle drive. Since an axis of rotation 390 of the motor 480 is oriented parallel to a setting axis 380 of the driving device 10, a decoupling of the motor 480 in the direction of the axis of rotation 390 is desirable. This is accomplished in that the motor pinion 410 and the gear wheel 420 driven directly by the motor pinion 410 are arranged such that they can be displaced relative to one another in the direction of the setting axis 380 and the axis of rotation 390 .
- the motor 480 is thus only fastened via the motor damping element 460 to the mounting element 470 fixed to the housing and thus to the housing 20 .
- the mounting element 470 is secured against rotation by means of a notch 475 in a corresponding counter-contour of the housing 20 .
- the mounting element is held in a corresponding counter-contour of the housing by means of a lug, secured against rotation.
- the motor is mounted so that it can only be displaced in the direction of its axis of rotation 390, namely via motor pinion 410 on gear wheel 420 and via a guide element 488 of motor mount 485 on a correspondingly shaped motor guide (not shown) of motor housing 24.
- the spindle drive 300 has a rotary drive designed as a spindle 310 and a linear output designed as a spindle nut 320 .
- An internal thread (not shown) of the spindle nut 320 engages with an external thread 312 of the spindle.
- the spindle is in engagement with the spindle nut by means of a ball screw drive.
- the spindle 320 moves linearly along the spindle 310 .
- the rotational movement of the spindle 310 is thus converted into a linear movement of the spindle nut 320 .
- the spindle 320 has an anti-twist device in the form of driver elements 330 fastened to the spindle nut 320 .
- the driver elements 330 are guided in guide slots (not shown) in a housing or in a component of the driving-in device which is fixed to the housing.
- driver elements 330 are designed as return rods for returning a piston (not shown) to its initial position and have barbs 340 which engage in corresponding return pins of the piston. Furthermore, the entrainment elements have longitudinal grooves in which the return pins of the piston run and, in particular, are guided.
- a slot-shaped magnet receptacle 350 serves to accommodate a magnet armature, not shown, to which a spindle sensor, not shown, responds in order to detect a position of the spindle nut 320 on the spindle 310 .
- Figure 12b shows the spindle drive 300 with the spindle 310 and the spindle nut 320 in a partial longitudinal section.
- the spindle nut has an internal thread 328 which engages with the external thread 312 of the spindle.
- a force deflector designed as a band 270 of a force transmission device for transmitting a force from the spindle nut 320 to a mechanical energy store (not shown) is fastened to the spindle nut 320 .
- the spindle nut 320 has an external clamping sleeve 375 in addition to an internal threaded sleeve 370 , with a circumferential gap between the threaded sleeve 370 and the clamping sleeve 375 forming a passage 322 .
- the strap 270 is passed through the passage 322 and fixed to a locking element 324 in that the strap 270 encompasses the locking element 324 and is fed back through the passage 322 where a strap end 275 is sewn to the strap 270 .
- the locking element like the passage 322 , is preferably designed as a locking ring.
- the locking element 324 together with the belt loop 278 formed has a greater width than the passage 322.
- the locking element 324 with the belt loop 278 can therefore not slip through the passage 322 , so that the band 270 is attached to the spindle nut 320.
- Fastening the band 270 to the spindle nut 320 ensures that a clamping force of the mechanical energy store (not shown), which is designed in particular as a spring, is deflected by the band 270 and transmitted directly to the spindle sleeve 320 .
- the clamping force is transmitted from the spindle nut 320 via the spindle 310 and a tie rod 360 to a coupling device, not shown, which holds an engaged piston, also not shown.
- the tie rod has a spindle mandrel 365 which is firmly connected to the spindle 310 on the one hand and rotatably mounted in a spindle bearing 315 on the other hand.
- the roller train 260 has a force deflector formed by a belt 270 and a front roller holder 281 with front rollers 291 and a rear roller holder 282 with rear rollers 292 .
- the roller holders 281, 282 are preferably made of a particularly fiber-reinforced plastic.
- the roller holders 281, 282 have guide rails 285 for guiding the roller holders 281, 282 in a housing (not shown) of the driving-in device, in particular in grooves of the housing.
- the band is engaged with the spindle nut and a piston 100 and is placed over the rollers 291, 292 so that the roller train 260 is formed.
- the piston 100 is engaged in a clutch device, not shown.
- the pulley causes a translation of a relative speed of the spring ends 230, 240 to each other in a speed of the piston 100 by a factor of two.
- the roller train causes the speed of each of the spring ends 230, 240 to be translated into a speed of the piston 100 by a factor of four.
- a spring 200 which comprises a front spring element 210 and a rear spring element 220 .
- the front spring end 230 of the front spring element 210 is received in the front roller holder 281, while the rear spring end 240 of the rear spring element 220 is received in the rear roller holder.
- the spring elements 210, 220 are supported on support rings 250 on their sides facing one another. The symmetrical arrangement of the spring elements 210, 220 cancels out the recoil forces of the spring elements 210, 220, so that the ease of use of the driving-in device is improved.
- a spindle drive 300 with a spindle wheel 440, a spindle 310 and a spindle nut arranged inside the rear spring element 220 is shown, with a driver element 330 fastened to the spindle nut being visible.
- FIG. 14 shows the roller train 260 in a tensioned state of the spring 200.
- the spindle nut 320 is now at the clutch-side end of the spindle 310 and pulls the strap 270 into the rear spring member.
- the roller holders 281, 282 are moved towards one another and the spring elements 210, 220 are tensioned.
- the piston 100 is held by the clutch device 150 against the spring force of the spring elements 210, 220.
- the spring 200 is designed as a helical spring and is made of steel.
- One end of the spring 200 is received in a roller holder 280, the other end of the spring 200 is fixed to a support ring 250.
- the roller holder 280 has rollers 290 which protrude from the roller holder 280 on the side of the roller holder 280 facing away from the spring 200 .
- the rollers are mounted to rotate about mutually parallel axes and allow a strip, not shown, to be drawn inside the spring 200.
- the rollers 290 have lateral contact surfaces for guiding the tape.
- the roller holder 280 consists in particular of fiber-reinforced plastic and is guided in guide rails (not shown) that are arranged on the housing.
- the guide rails are preferably made of plastic or metal and are integrated into the housing or attached to the housing.
- FIG. 16 shows a coupling device 150 for temporarily holding an energy transmission element, in particular a piston, in a longitudinal section. Furthermore, the tie rod 360 with the spindle bearing 315 and the spindle mandrel 365 is shown.
- the coupling device 150 is preferably arranged coaxially to the spindle mandrel 365 and thus to the spindle between the energy transmission element and the spindle.
- the coupling device 150 has an inner sleeve 170 and an outer sleeve 180 which can be displaced relative to the inner sleeve 170 .
- the inner sleeve 170 is provided with recesses 175 designed as openings, with locking elements designed as balls 160 being arranged in the recesses 175 .
- the recesses 175 taper inwards, in particular conically, to a cross section through which the balls 160 cannot pass.
- the outer sleeve 180 has a support surface 185, on which the balls 160 can rest when the coupling device 150 is in a locked state, as in FIG 16 shown are supported to the outside.
- a retaining element designed as a pawl 800 holds the outer sleeve in the position shown against the spring force of a restoring spring 190.
- the pawl is prestressed against the outer sleeve 180 by a pawl spring 810 and engages behind a coupling pin protruding from the outer sleeve 180.
- the pawl 800 is moved away from the outer sleeve 180 against the spring force of the pawl spring 810, for example by actuating a trigger, so that the outer sleeve 180 is moved by the return spring 190 to the left in the drawing. Falling down of the outer sleeve 180 is prevented by a non-illustrated captive device on the inner sleeve.
- the captive device is formed, for example, by a stop in the form of a screw or a flange.
- the outer sleeve 180 has indentations 182 on its inside, which can then receive the balls 160, which slide into the indentations 182 along the inclined support surfaces and release the interior of the inner sleeve.
- the clutch device only remains closed when the energy transmission element is engaged in the clutch device.
- a pawl counter-spring is provided, which moves the pawl away from the outer sleeve against the spring force of the pawl spring when no energy transmission element is engaged.
- the pawl counter-spring is preferably tensioned via a corresponding actuating element on the energy transmission element, so that the pawl is released in order to be prestressed by the pawl spring against the outer sleeve.
- the coupling device 150 includes a pawl sensor, not shown, which detects a movement of the pawl 800, which indicates whether the coupling device 150 is held in its closed state.
- the pawl sensor detects at least one position of the pawl 800 and transmits a corresponding signal to a controller (not shown) of the device.
- FIG. 17 shows a further longitudinal section of the coupling device 150 with the piston 100 coupled in.
- the piston has a plug-in coupling part 110 for this purpose Coupling recesses 120 into which the balls 160 of the coupling device 150 can engage.
- the piston 100 has an actuating element in the form of a shoulder 125 and a belt bushing 130 and a convex-conical section 135 .
- the actuating element is designed as a projection which protrudes from the piston, in particular perpendicular to the direction of movement of the piston.
- the locking elements, designed in particular as balls 160, and/or the inner sleeve 170 are preferably made of hardened steel.
- the parts of the coupling device that move relative to one another are preferably provided with a lubricant.
- the locking elements and/or the inner sleeve are made of ceramic.
- Coupling of the piston 100 into the coupling device 150 begins when the coupling device 150 is in an unlocked state, in which the outer sleeve 180 acted upon by the return spring 190 allows the balls 160 to be received in the depressions 182 .
- the piston 100 can therefore displace the balls 160 to the outside when the piston 100 is inserted into the inner sleeve 170 .
- shoulder 125 the piston 100 then moves the outer sleeve 180 against the force of the return spring 190 and closes the coupling device 150.
- the coupling device 150 is held in the locked state.
- one or more driver elements of an energy transmission device each have an actuating element that displaces the outer sleeve when the piston is moved into the clutch device.
- the entrainment elements are used to move the piston toward the clutch device, so that the entrainment elements are moved along with the piston.
- the driver elements are, for example, like driver elements 330 in 12a educated.
- the piston 100 includes a stem 140 and a head 142, with the stem 140 and head 142 preferably being brazed together.
- a positive fit in the form of a shoulder 144 prevents the shank 140 from slipping out of the head 142 in the event of a break in the soldered connection 146.
- the piston is designed in one piece.
- the 18 shows an energy transmission element designed as a piston 100 in an oblique view.
- the piston has a shank 140, a convex-conical section 135 and a recess designed as a belt passage 130.
- the tape bushing 130 is designed as an elongated hole and only has rounded edges and tempered surfaces to protect the tape.
- a coupling plug-in part 110 with coupling recesses 120 connects to the belt bushing.
- the piston has a shank 140, a convex-conical section 135 and a recess designed as a belt passage 130.
- a coupling plug-in part 110 with coupling recesses 120 connects to the belt bushing.
- the piston 100 has a plurality of return pins 145 for engaging driver elements (not shown), for example belonging to a spindle nut.
- the delay element 600 has a stop surface 620 for the convex-conical section 135 of the piston 100 and is accommodated in a receiving element (not shown).
- the delay element 600 is held in the receiving element by a retaining ring (not shown), with the retaining ring bearing against a retaining shoulder 625 of the delay element 600 .
- FIG. 20 shows the piston 100 together with the delay element 600 in a side view.
- the piston has a shaft 140, a convex-conical section 135 and a belt bushing 130.
- FIG. A coupling plug-in part 110 with coupling recesses 120 connects to the belt bushing.
- the delay element 600 has a stop surface 620 for the convex-conical section 135 of the piston 100 and is accommodated in the receiving element, which is not shown.
- the stop surface 620 of the delay element 600 is adapted to the geometry of the piston 100 and therefore also has a convex-conical section. This ensures that the piston 100 hits the deceleration element 600 over a large area. Thus, excess energy of the piston 100 is sufficiently absorbed by the deceleration element. Furthermore, the delay element 600 has a piston passage 640 through which the shaft 140 of the piston 100 extends.
- the delay element 600 has a stop element 610 and an impact damping element 630, which adjoin one another along a setting axis S of the driving-in device. Excess impact energy of a piston (not shown) is first absorbed by the stop element 610 and then dampened by the impact damping element 630, ie extended over time. The impact energy is finally absorbed by the receiving element, not shown, which has a base as the first support wall for supporting the delay element 600 in the direction of impact and a side wall as the second support wall for supporting the delay element 600 transversely to the direction of impact.
- the delay element 600 has a stop element 610 and an impact damping element 630, which adjoin one another along a setting axis S of the driving-in device.
- the stop element 610 is made of steel, while the impact damping element 630 is made of an elastomer.
- a mass of the impact damping element 630 is preferably between 40% and 60% of a mass of the stop element.
- the 24 shows the driving device 10 in an oblique view with the housing 20 open.
- the front roller holder 281 can be seen in the housing.
- the delay element 600 is held in position by the retaining ring 26 .
- the nose 690 has, among other things, the contact pressure sensor 760 and the unlocking element 720 .
- the pressing device 750 has the guide channel 700, which preferably includes the pressing sensor 760, and the connecting rod 770.
- the magazine 40 has the feed element 740 and the feed spring 735 .
- the driving-in device 10 has an unlocking switch 730 for unlocking the guide channel 700 so that the guide channel 700 can be removed, for example in order to be able to remove jammed fastening elements more easily.
- the pressing device includes a spring-loaded pressure sensor 760, a spring-loaded upper push rod 780, a connecting rod 770 for connecting the upper push rod 780 to the pressure sensor 760, a loosely pending on a front roller holder 281 or with the front Lower push rod 790 connected to roller holder 281 and a cross rod 795 pivoted to the upper push rod 780 and to the lower push rod.
- the cross bar 795 has an elongated hole 775 .
- a coupling device 150 is shown, which is held by a pawl 800 in a locked position.
- the trigger rod 820 has a trigger deflector 825 protruding laterally from the trigger rod.
- the trigger deflector comprises a deflection roller.
- a pin element 830 which has a trigger pin 840 and is guided in a pawl guide 850 .
- the trigger pin 840 is in turn guided in the slot 775 .
- the lower push rod 790 has a pivot lock 860 .
- FIG. 27 shows another partial view of the pressing device 750.
- the crossbar 795, the trigger rod 820 with the trigger deflector 825, the pin element 830, the trigger pin 840, the pawl guide 850 and the pawl 800 are shown.
- FIG. 28 Figure 12 shows the trigger 34 and trigger bar 820 in an oblique view but from the opposite side of the device than the previous figures.
- the trigger has a trigger actuator 870, a trigger spring 880 and a trigger rod spring 828 which acts on the trigger deflector 825.
- the trigger bar 820 is provided with a pin notch 822 on the side, which is arranged at the level of the trigger pin 840 .
- the trigger pin 840 In order to allow a driver user to initiate a driving operation by pulling the trigger 34 , the trigger pin 840 must be engaged with the pin notch 822 . Only then does a downward movement of the trigger rod 820 cause the trigger pin 840 to be carried along and thus a downward movement of the pawl 800 via the pawl guide 850, as a result of which the coupling device 150 is unlocked and the driving-in process is triggered. In any case, pulling the trigger 34 causes the trigger rod 820 to move downwards via the slanted trigger deflector 825.
- the requirement for the trigger pin 840 to be in engagement with the pin notch 822 is that the elongated hole 775 in the crossbar 795 is in its rearmost position, ie on the right in the drawing.
- the coupling device 150 can only be opened mechanically by an action by a user of the device. This prevents an electronic error in a controller of the device from leading to an inadvertent driving-in process.
- the trigger bar 820 is pivoted backwards by the trigger pin 840 when the spring is tensioned again and only moves forward again when the user releases the trigger 34 . This ensures that the coupling device 150 can be closed and locked independently of the position of the trigger 34 .
- the pawl 800 is also against Spring force of the pawl spring 810 is deflected downwards, so that the coupling device 150 is transferred into its unlocked position and an unlocked piston in the coupling device 150 transmits the tensioning energy of the spring to a fastening element.
- the lower push rod 790 is provided with the pivot lock 860 .
- the driving device is then namely in the in 26 shown condition. Due to the fact that the pivot lock 860 prevents the pivot 840 and thus the pawl 800 from moving downwards, the driving-in device secures against such an accidental triggering of a driving-in process.
- the second housing shell 28 consists in particular of a fiber-reinforced plastic and has parts of the handle 30 , the magazine 40 and the bridge 50 connecting the handle 30 to the magazine 40 . Furthermore, the second housing shell 28 has support elements 15 for support in relation to the first housing shell (not shown). Furthermore, the second housing shell 28 has a guide groove 286 for guiding roller holders (not shown). In an exemplary embodiment that is not shown, the roll holders are guided by means of clipped-in guide plates.
- the second housing shell 28 has a support flange 23 and a retaining flange 19 for receiving a delay element (not shown) for delaying an energy transmission element or a holder carrying the delay element, with the delay element or the holder being accommodated in a gap 18 between the support flange 23 and the retaining flange 19 .
- the delay element or the holder is then supported in particular on the support flange.
- the second housing shell 28 has first reinforcing ribs 21 which are connected to the support flange 23 and/or the retaining flange 19 in order to introduce impact forces that occur as a result of the piston striking the delay element into the housing with reduced stress peaks.
- the second housing shell 28 has two than Flanges 25 trained support elements.
- the second housing shell 28 has second reinforcing ribs 22 , which are connected to the flanges 25 , in order to transmit clamping forces that occur in particular between the two flanges 25 and/or to introduce them into the housing.
- the holder is attached to the drive device only via the housing, so that impact forces which are not completely absorbed by the delay element are transmitted to the drive device only via the housing.
- the nose 690 comprises a guide channel 700 for guiding the fastening element with a rear front end 701 and a holder 650 arranged to be displaceable relative to the guide channel 700 in the direction of the setting axis for holding a delay element (not shown).
- the holder 650 has a bolt receptacle 680 with a feed recess 704 through which a nail strip 705 with a large number of fastening elements 706 can be fed to a firing section 702 of the guide channel 700 .
- the guide channel 700 is used at the same time as a contact pressure sensor of a contact pressure device, which has a connecting rod 770, which is also displaced when the guide channel 700 is displaced and thus indicates that the device is being pressed against a substrate.
- the lug 690 includes a safety pawl, not shown, which, in the event of an error detected by the controller, prevents a fastening element or the shaft of an energy transmission element from escaping unintentionally.
- the safety pawl When the device is not pressed, the safety pawl is pivoted or retracted into the firing section 702 . If the device is pressed against the ground without a fault present, the safety pawl is pivoted or moved out of the firing section 702 by the pressing device and thus releases the guide channel 700 . This is done, for example, by the rear end face 702 of the guide channel 700, which moves the safety pawl in the opposite direction to the setting direction, with the safety pawl preferably running in a guide that is inclined to the setting axis.
- the nose 690 in a further oblique view.
- the guide channel 700 is part of a pressing device for detecting the distance between the driving device and the ground in the direction of a setting axis S.
- the nose 690 also has a locking element 710, which allows displacement of the guide channel 700 in a release position and prevents displacement of the guide channel 700 in a locked position.
- the locking element 710 is loaded in a direction towards the nail strip 705 by an engaging spring which is hidden in the drawing. As long as no fastening element is arranged in the firing section 702 in the guide channel 700, the blocking element 710 is in the blocking position in which it blocks the guide channel 700, as in FIG 31 shown.
- FIG 32 shows the nose 690 in a further oblique view.
- the locking element 710 is in a release position in which it allows the guide channel 700 to pass, as in FIG 32 shown.
- the driving-in device can be pressed against the ground.
- the connecting rod 770 is displaced so that the pressing can ensure that a driving operation is triggered.
- Figure 33 shows the nose 690 in a cross-section.
- the guide channel 700 has a firing section 702 .
- the blocking element 710 has a blocking shoulder 712 adjacent to the firing section, which can be acted upon by the nail strip 705 or individual nails.
- the blocking element 710 is in the release position, so that the blocking element 710 allows the guide channel 700 to pass when moving in the direction of the setting axis S.
- Figure 35 shows a driving device 10 with the nose 690 in a partial view.
- the lug 690 also has an unlocking element 720 that can be actuated from the outside by a user and that, in an unlocked position, keeps the locking element 710 in its release position and, in a waiting position, allows the locking element to move into its locked position.
- the unlock switch 730 is shown.
- FIG 36 shows the driving device 10 with the nose 690 in a further partial view.
- a feed device designed as a magazine 40 for fastening elements to the firing section has a feed spring 735 and a feed element 740 .
- the Feed spring 735 loads the feed element 740 and thus also any fastening elements located in the magazine towards the guide channel 700 .
- the feed element 740 is guided in the magazine 40 and sealed off from the outside by a sealing lip, not shown.
- the unlocking element 720 has a first latching element 746 on an extension 721 of the unlocking element 720 and the feed element 740 has a second latching element 747 . The first and second latching elements lock together when the unlocking element 720 is moved into the unlocked position.
- the magazine 40 is loaded at its front end, which is not shown, via a specially shaped feed opening which only admits suitable fastening elements into the magazine 40 in the correct orientation. This prevents the insertion of fasteners that would jam in the magazine 40 under certain circumstances.
- the driving device 10 comprises a housing 20, in which a piston 100, a clutch device 150 held closed by a holding element designed as a pawl 800, a spring 200 with a front spring element 210 and a rear spring element 220 Roller train 260 with a force deflector designed as a belt 270, a front roller holder 281 and a rear roller holder 282, a spindle drive 300 with a spindle 310 and a spindle nut 320, a gear 400, a motor 480 and a control device 500 are accommodated.
- the force deflector is designed as a cable.
- the driving-in device 10 also has a guide channel 700 for the fastening element and a pressing device 750 .
- the housing 20 has a handle 30 on which a manual switch 35 is arranged.
- the control device 500 communicates with the manual switch 35 and with a number of sensors 990, 992, 994, 996, 998 in order to detect the operating state of the driving device 10.
- the 990, 992, 994, 996, 998 each have a Hall probe, which the Movement of a magnet armature, not shown, is detected, which is arranged, in particular fastened, on the element to be detected in each case.
- a forward movement of the pressing device 750 is detected with the guide channel sensor 990 , which indicates that the guide channel 700 has been removed from the driving device 10 .
- a rearward movement of the pressing device 750 is detected by the pressing sensor 992, which indicates that the driving-in device 10 is pressed against a substrate.
- Movement of the front roller holder 281 is detected with the roller holder sensor, which indicates whether the spring 200 is tensioned.
- Movement of the pawl 800 is sensed with the pawl sensor 996, thereby indicating whether the coupling device 150 is held in its closed state.
- the spindle sensor 998 detects whether the spindle nut 320 or a retraction rod fastened to the spindle nut 320 is in its rearmost position.
- the control device 1024 is indicated by a central rectangle.
- the switching and/or sensor devices 1031 to 1033 supply information or signals to the control device 1024, as indicated by arrows.
- a double arrow indicates that the control device 1024 communicates with the rechargeable battery 1025 .
- a latch 1071 is indicated by further arrows and a rectangle.
- the manual switch detects that the user is holding it, and the controller reacts to the switch being released by dissipating the stored energy. This increases safety in the event of unexpected errors such as dropping the bolt-actuating tool.
- a voltage measurement and a current measurement are indicated by further arrows and rectangles 1072 and 1073 .
- a shutdown is indicated by a further rectangle 1074 .
- a B6 bridge 1075 is indicated by another rectangle. This is a 6-pulse bridge circuit with semiconductor elements for controlling the electric drive motor 1020. This is preferably controlled by driver modules which in turn are preferably controlled by a controller. Such integrated In addition to suitable control of the bridge, driver components also have the advantage that they bring the switching elements of the B6 bridge into a defined state if undervoltage occurs.
- a further rectangle 1076 indicates a temperature sensor which communicates with the shutdown 1074 and the control device 1024 . Another arrow indicates that the control device 1024 outputs information to the display 1051 . Additional double arrows indicate that the control device 1024 communicates with the interface 1052 and with a further service interface 1077 .
- another switching element is preferably used in series to protect the controller and/or the drive motor, which disconnects the power flow from the battery to the consumers through operating data such as overcurrent and/or overtemperature by the shutdown 1074.
- these storage devices are preferably placed between the further switching element and the B6 bridge and after the battery supply suitable wiring of the further switching element is supplied with charge in a controlled manner.
- a fan and a parking brake, which are controlled by the control device 1024, are indicated by further rectangles 1078 and 1079.
- the fan 1078 serves to circulate cooling air around components in the driving device for cooling purposes.
- the parking brake 1079 serves to slow down movements when the energy store 1010 is released and/or to keep the energy store in the tensioned or charged state.
- the parking brake 1079 can interact, for example, with a belt drive or gearing, which is not shown.
- Figure 39 shows the control sequence of a driving device in the form of a status diagram, in which each circle represents a device status or operating mode and each arrow represents a process through which the driving device moves from a first to a second device status or operating mode.
- the driving device In the “Battery removed” device state 900, an electrical energy storage device such as a rechargeable battery has been removed from the driving device.
- the driving device By inserting an electrical energy store in the driving device, the driving device is switched to the “off” device state 910 .
- the “Off” device state 910 although an electrical energy store is inserted into the driving device, the driving device is still switched off. Switching on with the manual switch 35 off 37 the "Reset” device mode 920 is reached, in which the control electronics of the driving device are initialized. After a self-test, the driving-in device finally goes into the “clamping” operating mode 930, in which a mechanical energy store of the driving-in device is clamped.
- the driving device If the driving device is switched off with the manual switch 35 in the "Clamping" operating mode 930, the driving device returns directly to the "Off" 910 device state if the driving device is still relaxed the mechanical energy store of the driving device is released. If, on the other hand, a previously defined tensioning path is reached in the "Tightening" 930 operating mode, the driving device changes to the "Ready for use” 940 device status.
- the roller holder sensor 994 in 37 detected, which also detects a non-relaxed state of the driving device.
- the driving device Starting from the "ready for use” device status 940, the driving device enters the operating mode by switching off the manual switch 35 or by determining that more than a predetermined time has elapsed since the "ready for use” device status 940 was reached, for example more than 60 seconds "Relax” 950. If, on the other hand, the driving-in device is pressed against a substrate in good time, the driving-in device changes to the device state "ready-to-drive-in” 960, in which the driving-in device is ready for a driving-in process. The contact pressure is switched off with the aid of the contact pressure sensor 992 37 sensed by the squeeze sensor 992 detecting movement of a squeeze bar.
- the driving device Starting from the “ready to drive in” device status 960, the driving device arrives by switching off the manual switch 35 or by determining that more than a predetermined time has elapsed since the "ready to drive in” device status 960 was reached, For example, more time than six seconds has elapsed, to the "Relax” operating mode 950 and then to the “Off” device state 910. If, on the other hand, the driving device is switched on again by actuating the hand switch 35 while it is in the "Relax” operating mode 950, it goes from the “Relax” operating mode 950 directly to the "Tightening" operating mode 930. Starting from the "Ready-to-drive” operating mode 960, the driving-in device returns to the "Ready-to-use” device state 950 by lifting the driving-in device from the ground detected with the help of the contact pressure sensor 992.
- the driving device Starting from the “ready to drive in” operating mode 960, the driving device enters the “driving in” operating mode 970 by pulling the trigger, in which a fastening element is driven into the ground and the energy transmission element is moved to the starting position and engaged in the coupling device. Pulling the trigger opens the clutch device 150 in 37 by pivoting the associated pawl 800, which is detected using the pawl sensor 996.
- the device is preferably constructed in such a way that the clutch can only be closed mechanically if the piston is thereby engaged in the clutch. From the “driving-in” operating mode 970, the driving-in device moves into the “tensioning” operating mode 930 as soon as the driving-in device is lifted off the ground.
- FIG 40 shows a more detailed state diagram of the “relax” operating mode 950.
- the “stop motor” operating mode 952 is first run through, in which any rotation of the motor that may be present is stopped.
- the “stop motor” operating mode 952 is reached from any other operating mode or device state when the device is switched off with the manual switch 35 .
- the “brake engine” operating mode 954 is run through, in which the engine is short-circuited and, working as a generator, brakes the relaxation process.
- the “drive motor” operating mode 956 is run through, in which the motor actively continues to brake the relaxation process and/or brings the linear output into a predefined end position.
- the device status "Relax complete" 958 is reached.
- Figure 41 shows a more detailed state diagram of the “driving in” operating mode 970.
- the “driving in” operating mode 970 the “driving in process wait” 971, then after the piston has reached its seated position, the “motor run fast and hold device open” mode of operation 972, then the “motor run slow” mode of operation 973, then the “motor stop” mode of operation 974, then the “piston engage” mode of operation 975 and finally run through the operating mode “motor off and wait for nail” 976.
- a spindle sensor 998 signals that the piston has reached the clutch 37 recognized in that the spindle sensor 998 detects that the spindle nut has reached the rear end position.
- the driving-in device arrives from there by determining that more than a predetermined time has elapsed since reaching the operating mode "Motor off and wait for nail” 976, for example more than 60 seconds, in the device state "Off" 910.
- Figure 42 shows a more detailed state diagram of the "Clamping" operating mode 930.
- the "Initialization” operating mode 932 is first run through, in which the control device uses the spindle sensor 998 to check whether the linear output is in its rearmost position or not, and uses the pawl sensor 996 to check whether the holding element is holding the coupling device closed or not. If the linear output is in its rearmost position and the holding element keeps the coupling device closed, the device immediately switches to the “Clamp mechanical energy storage device” operating mode 934, in which the mechanical energy storage device is tensioned, since it is ensured that the energy transmission element is engaged in the coupling device is.
- the "move linear output forward” 938 operating mode is run through first and then, after a predetermined period of time, the “move linear output back” operating mode 936 is run through , so that the linear output conveys the energy transmission element backwards to the clutch and engages it.
- the control device establishes that the linear output is in its rearmost position and the holding element keeps the coupling device closed, the device switches to the “clamp mechanical energy store” operating mode 934 .
- the "Return linear output” operating mode 936 run through. As soon as the control device establishes with the aid of the spindle sensor 998 that the linear output is in its rearmost position and the holding element keeps the coupling device closed, the device again switches to the “clamp mechanical energy store” 934 operating mode.
- a bolt guide sensor preferably supplies the information as to whether a bolt guide is attached to the tool nose or has been removed.
- a trigger sensor preferably provides the information as to whether the trigger is pulled.
- a piston sensor preferably supplies the information as to whether the energy transmission element is in its initial position or in the set position.
- a band sensor preferably supplies the information as to whether the force-transmitting element is in a tensioned or in a relaxed position.
- Hall sensors, inductive sensors or switches, capacitive sensors or switches or mechanical switches are used as sensors.
- the driving-in device preferably has a flexible circuit board on which some or all of the sensors are attached and via which the sensors are connected to the control device. This facilitates the assembly of the sensors when manufacturing the driving-in device.
- the control device preferably includes a processor, particularly preferably a microprocessor, for processing the sensor signals and/or other data, in particular information about current strengths, voltages and the temperature of the electronics.
- a sensor circuit board preferably processes the sensor signals, in particular from the spindle sensor, the roll holder sensor, the pawl sensor, the bolt guide sensor or the contact pressure sensor.
- a motor control device preferably processes the signal for the motor commutation.
- the battery controller arranged in the battery preferably processes information about the temperature, the type, the state of charge and any faults that may occur in the battery.
- the control device also preferably processes the temperature of the motor, the electronics, the ambient air and/or the battery, the signal for the battery temperature also being able to be used to indicate a battery fault by battery electronics arranged in the battery.
- the control device also preferably processes the current drawn from the battery, the current of individual commutated phases, the voltage present at the battery contacts, the voltage present at the intermediate circuit of a power bridge, the voltage present at individual components, in particular sensors, and/or the speed of the motor , where the speed of the Motor is detected, for example, based on the switched commutation steps, based on a mutual induction or by means of position sensors and / or switches in the motor.
- the control device preferably communicates with a battery controller in the battery. In particular, information such as a power requirement, a number of cycles processed with the battery used, a state of charge, the type, the maximum current or voltage of the battery in each case is exchanged.
- the use of a dynamic motor is advantageous, since the motor should be accelerated quickly from standstill by reversing the direction of rotation with each cycle.
- the energy source the battery
- the battery does not always have the same power.
- a Lithium Ion (Li-Ion) battery can be three times as powerful when fully charged and in warm temperatures than when the battery is empty when it is cold (like -10°C).
- the electrical voltage of the battery drops when current is drawn from it. Due to the drop in voltage, less voltage is available to the motor and therefore no arbitrarily high speeds can be achieved.
- the control device In contrast to the clamping direction, the counter-torque when moving in the return direction is low.
- the motor must be rotated as quickly as possible in order to be able to achieve an optimized cycle time.
- Different batteries can also be used, which offer more settlements per charge due to higher capacities, or batteries with higher voltage, which reduce the cycle time.
- the control device therefore has the task, on the one hand, of controlling the dynamic motor according to the available power and, on the other hand, of reacting to many possible events or device states, in particular during tensioning and/or retrieval.
- the device is controlled in a processor on the MSE. In order to be able to deduce the device states, the following data is recorded and for the
- the device sequence is as follows.
- the user puts the device into operation by inserting the battery and operating the handset.
- the control device checks whether all the necessary signals (such as battery and electronics temperatures, voltages, battery type, etc.) are valid and the device is ready for use. It is preferably in the relaxed position, the basic state. When starting, the controller therefore assumes that the mechanical energy store is in a relaxed state.
- the spindle nut is in the rear position. At this point, the nut sensor detects the position of the spindle nut, i.e. the information as to whether the spindle nut is in the rear position. If this is not the case, an attempt is made to approach this position.
- the mechanical energy store is clamped (motor turned in the clamping direction).
- the user triggers a settlement.
- the device is immediately restored to its basic state. In order to achieve the fastest possible cycles, the device is immediately brought back into the clamped state. Subsequent settlement is thus possible again. If the user does not want to carry out any further setting, he lets go of the hand switch and the mechanical energy store is automatically released. When unclamping, the stored energy is used to accelerate the cocking mechanism back.
- the control device has to control the motor in such a way that it reduces the unnecessary energy or feeds it back into the energy source.
- the spindle nut When tightening, the spindle nut is moved from the rear position to a front position. This changes the state of the spindle nut signal. This information will be as Reference value is taken and starting from this signal, a defined number of commutation steps (revolutions) is rotated and the position of the spindle nut on the spindle is continuously calculated based on these steps. While the motor is operated against the spring, the device status is still monitored (such as main switch, current, voltage, temperatures, speed). Plausibility checks are preferably carried out during this time. For example, it is checked whether after a third of the tensioning stroke the reel holder signal has changed as desired or whether the pawl is still closed as desired. If parameters or states are detected as incorrect, the device relaxes and an error is displayed. Such errors are based, for example, on battery voltage or speed being too low, the temperature being too high, the reel seat not moving, or the like.
- the power to the motor is preferably regulated as a function of the voltage present at the battery contacts and/or at the intermediate circuit. Full power is given to the motor until the voltage has dropped to a defined value, for example 12 V. If this value is reached, the controller reduces the power and regulates to this voltage value. To ensure that the currents to the motor do not become too high with a powerful battery, a current limitation control is also used, which ensures that a predetermined current strength is not exceeded. With these control systems, the device process can be ensured and optimized with regard to too low voltage, despite differences in the performance of the batteries. These parameters can be adjusted by the controller for different battery types and states.
- the pressure signal is changed and the device control starts a time window of, for example, six seconds, in which a setting must take place or the device is lifted again, otherwise the device is transferred to the relaxed state.
- This function prevents a pinch point in the tool, such as a jammed bolt guide, from allowing the tool to remain in a state ready for triggering, thus enabling setting without pressing against the subsoil.
- the pawl is opened and the pawl signal is changed.
- the control device checks after changing the Jack signal, whether within a defined time, such as 100 ms, the roll holder signal is also changed. This sequence of signals provides information as to whether a setting has been triggered (opening of the pawl) and whether the piston and thus the reel seat have come into the relaxed position. If this sequence is not followed, for example because the fastening element is jammed and the mechanical energy store is not relaxed, the control device recognizes this, brings the device into the relaxed state and issues an error message.
- the piston must be moved back into the coupling device as quickly as possible for an optimized process. This is done by driving the motor and hence the spindle in the return direction. For this, only a small amount of work is required from the motor relative to tensioning. Therefore it is possible to control the engine speed.
- the control device continuously monitors the motor position signals or commutation steps and uses them to calculate the current position of the spindle nut on the spindle. This position is processed in order to allow the resetting to take place at high speed for as long as possible and to reduce it only shortly before reaching the pawl due to a short circuit in generator operation.
- the control device For a setting repetition rate that is as high as possible, the control device is provided for tensioning the mechanical energy store again as quickly as possible. Depending on the mechanical structure, the control device only starts re-tensioning when it has been detected that the device has meanwhile been lifted off the ground and a fastening element has therefore been able to move from the magazine into the bolt guide.
- the mechanical energy store By releasing the handset or after a defined time, such as 60 s, without user action, such as pressing, setting, etc., the mechanical energy store is released and the control is deactivated.
- the deactivation reduces the power consumption of the control to a minimum ( ⁇ 1 mA) and thus the battery is not unnecessarily drained.
- Error states or service dates are stored in the control device so that they can be read out and are communicated to the user, preferably via an optical and/or acoustic interface.
- Figure 43 shows a longitudinal section of the driving device 10, after using the piston 100, a fastener forward, that is, in the drawing to the left, in a was driven into the ground.
- the piston is in its set 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 roller holder 281 is in its operatively foremost position and the rear roller holder 282 is in its operatively rearmost position.
- the spindle nut 320 is located at the front end of the spindle 310. Because of the spring elements 210, 220, which may be relaxed to a residual tension, the belt 270 is essentially load-free.
- control device 500 As soon as the control device 500 has detected 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 conveyed to its starting position. For this purpose, the motor rotates the spindle 310 via the gear 400 in a first direction of rotation, so that the spindle nut 320 secured against rotation is moved backwards.
- the return rods engage in the return pin of the piston 100 and thus also move the piston 100 to the rear.
- the piston 100 takes the band 270 with it, whereby the spring elements 210, 220 are not tensioned, however, since the spindle nut 320 also takes the band 270 backwards and releases the same length of band via the rear rollers 292 as the piston between the front rollers 291 moves in.
- the band 270 thus remains essentially unloaded during the retrieval process.
- Figure 44 shows a longitudinal section of the driving device 10 after the return process.
- the piston 100 is in its initial position and is coupled with its male coupling part 110 in the coupling device 150 .
- the front spring element 210 and the rear spring element 220 are still in their respective relaxed states, the front roller holder 281 is in its forwardmost 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. Due to the relaxed spring elements 210, 220, the belt 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 one second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, so that the anti-twist spindle nut 320 is moved forward.
- the coupling device 150 holds the male coupling part 110 of the piston 100 so that the length of tape which is drawn in between the rear rollers 292 by the spindle nut 320 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.
- Figure 45 shows a longitudinal section of the driving device 10 after the clamping process.
- the piston 100 is still in its initial position and is coupled with its male coupling part 110 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 frontmost position.
- the spindle nut 320 is located at the front end of the spindle 310.
- the band 270 redirects 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 the clamping force by the coupling device 150.
- the driving device is now ready for a driving operation. As soon as a user pulls the trigger 34, the clutch 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.
- Figure 46 shows a coupling device 1150 for temporarily holding an energy transmission element, in particular a piston, in a longitudinal section. Furthermore, a tie rod 1360 with a spindle bearing 1315 and a spindle mandrel 1365 is shown.
- the coupling device 1150 has an inner sleeve 1170 and an outer sleeve 1180 that can be displaced relative to the inner sleeve 1170 .
- the inner sleeve 1170 is provided with recesses 1175 designed as openings, with locking elements designed as balls 1160 being arranged in the recesses 1175 .
- the recesses 1175 taper inwards, in particular conically, to a cross section through which the balls 1160 cannot pass.
- the outer sleeve 1180 has a support surface 1185 on which the balls 1160 in a locked state of the coupling device 1150, as in FIG Figure 46 shown are supported to the outside.
- a retaining element designed as a pawl 1800 holds the outer sleeve in the position shown against the spring force of a clutch damping spring 1190.
- the pawl is prestressed against the outer sleeve 1180 by a pawl spring 1810 and engages behind a coupling pin protruding from the outer sleeve 1180.
- the pawl 1800 is moved away from the outer sleeve 1180 against the spring force of the pawl spring 1810, for example by pulling a trigger, so that the outer sleeve 1180 is moved to the left in the drawing by the clutch damping spring 1190.
- the outer sleeve 1180 is prevented from falling down by a captive device on the inner sleeve, which is not shown.
- the captive device is formed, for example, by a stop in the form of a screw or a flange.
- the outer sleeve 1180 has indentations 1182 on its inside, which can then receive the balls 1160, which slide into the indentations 1182 along the inclined support surfaces and release the interior of the inner sleeve.
- the clutch damping spring 1190 serves as a clutch damping element and acts as an energy storage element which temporarily stores the energy of the remaining relative movement between the piston and the clutch device 1150 when the piston is engaged in the clutch device 1150 .
- the clutch damping spring 1190 is thereby compressed and releases the stored energy by springing back via the piston to an energy transmission device, for example via one or more driver elements.
- the clutch damping spring 1190 is designed as a helical spring. In an exemplary embodiment that is not shown, the clutch damping spring is designed as an elastomer spring.
- the clutch damping spring 1190 is arranged and fastened on the clutch device 1150 .
- Figure 47 shows a longitudinal sectional view of a clutch device 1151 with an inner sleeve 1171, recesses 1176, an outer sleeve 1181, depressions 1183, a support surface 1186, balls 1161, a pawl 1801, a pawl spring 1811, a clutch damping spring 1191.
- a tie rod 1361 with a spindle bearing 1316 and a spindle mandrel 1366 is also shown.
- the clutch device 1151 additionally has an energy absorbing element 1152 which absorbs part of the energy of the remaining relative movement between a piston (not shown) and the clutch device 1151 when the piston is engaged in the clutch device 1151 .
- the energy absorbing element 1152 is compressed in the process and brings the piston to a standstill at the desired position even at different retraction speeds.
- the energy absorbing element 1152 is preferably designed as an elastomer ring with a trapezoidal cross section 1153 .
- the energy-absorbing element is designed in the shape of a disk with, for example, a circular or rectangular outer contour.
- the energy absorbing element 1152 is fixed to the clutch device 1151 and arranged on the piston to act directly on the piston.
- Figure 48 shows a movement converter designed as a spindle drive 1300 in an oblique view.
- the spindle drive 1300 has a rotary drive designed as a spindle 1310 and a linear output designed as a spindle nut 1320 .
- An internal thread (not shown) of the spindle nut 1320 engages with an external thread 1312 of the spindle.
- the spindle 1310 If the spindle 1310 is driven in rotation via a spindle wheel 1440 fixed in a rotationally fixed manner to the spindle 1310 , the spindle nut 1320 moves linearly along the spindle 1310 . The rotational movement of the spindle 1310 is thus converted into a linear movement of the spindle nut 1320.
- the spindle 1320 has an anti-twist device in the form of driver elements 1330 fastened to the spindle nut 1320 .
- the driver elements 1330 are designed as return rods for returning a piston (not shown) to its initial position and have barbs 1340 which engage in corresponding return pins on the piston.
- a clutch damping spring 1390 serves as a clutch damping element and acts as an energy storage element which briefly stores the energy of the remaining relative movement between the piston and a clutch device, also not shown stores when the piston is engaged in the clutch device.
- the frictional connection required for this between the piston and the clutch damping spring 1390 takes place via the driver elements 1330 and the spindle nut 1320.
- the clutch damping spring 1390 which is designed as a helical spring, is compressed and releases the stored energy directly to the spindle nut 1320 by springing back.
- the clutch damping spring is designed as an elastomer spring.
- the clutch dampening spring 1390 surrounds the spindle 1310 in a sleeve-like manner, is attached to the spindle nut 1320 and is arranged on the spindle gear 1440 in order to act directly on the spindle gear 1440 .
- Figure 49 shows a spindle drive 1301 with a spindle 1311, an external thread 1313, a spindle nut 1321, driver elements 1331, barbs 1341 and a spindle wheel 1441 in an oblique view.
- the functioning of the spindle drive 1301 essentially corresponds to the functioning of the in Figure 48 spindle drive 1300 shown.
- a clutch damping spring 1391 designed as a helical spring surrounds the spindle 1311 in the form of a sleeve, is fastened to the spindle wheel 1441 and is arranged on the spindle nut 1321 in order to act directly on the spindle nut 1321 via a contact surface 1392 on the clutch damping spring 1391.
- the 50 and 51 show the spindle drive 1301 with the spindle 1311, the spindle nut 1321, the driver element 1331, the barb 1341, the clutch damping spring 1391 and the contact surface 1392, each in a schematic side view. Also shown are a piston 1101, a coupling device 1154, a counter-contact 1394 associated with and opposite the contact surface 1392, and a mechanical energy store 1201 embodied as a helical spring.
- the coupling device 1154 is closed while the piston 1101 is still being moved by the spindle drive 1301 via the spindle nut 1321, the driver element 1331 and the barb 1341.
- the remaining kinetic energy of the piston 1101 and the spindle nut 1321 with the driver element 1331 is absorbed by the clutch damping spring 1391 by the clutch damping spring 1391 being compressed with a compressive force, as in FIG Figure 51 shown.
- the clutch damping spring 1391 then releases the stored energy back to the spindle nut 1321, in that the clutch damping spring 1391 relaxes and the spindle nut 1321 in the drawing relaxes is moved to the left.
- This movement of the spindle nut 1321 is advantageously used as the beginning of the subsequent tensioning of the mechanical energy store 1201.
- the 52 and 53 show a spindle drive 1302 with a spindle 1312, a spindle nut 1322, a driver element 1332, a barb 1342, an energy absorbing element 1396, a contact surface 1397 on the energy absorbing element 1396, a piston 1102, a coupling device 1156, a counter contact 1398 associated with and opposite the contact surface 1392 and a mechanical energy store 1202 designed as a helical spring, each in a schematic side view.
- the functioning of the spindle drive 1302 essentially corresponds to the functioning of the in Figure 48 shown spindle drive 1300.
- the coupling device 1156 is closed while the piston 1102 is still being moved by the spindle drive 1302 via the spindle nut 1322, the driver element 1332 and the barb 1342.
- the remaining kinetic energy of the piston 1102 and the spindle nut 1322 with the driver element 1332 is then absorbed by the energy absorbing element 1396 in that the energy absorbing element 1396 is compressed with a compressive force, as in FIG Figure 53 shown.
- the energy absorbing element 1396 is fixed to a housing 1020 and arranged on the entrainment element 1332 to act directly on the entrainment element 1332 .
- the Figures 54 to 57 show a spindle drive 1303 with a spindle 1313, a spindle nut 1323, a driver element 1333, a barb 1343, a piston 1103, a coupling device 1163 and a helical spring designed as a mechanical energy store 1203, each in a schematic side view.
- the mechanical energy store 1203 is supported on the piston 1103 on the one hand and on a housing 1023 on the other hand.
- the function of the spindle drive 1303 essentially corresponds to the function of the in Figure 48 Spindle drive 1300 shown, the individual positions in the course of a function cycle in the Figures 54 to 57 are shown.
- Figure 54 shows the spindle drive 1303 when the piston 1103 is in its initial position and is engaged in the clutch device 1163.
- the mechanical energy store 1203 is in its relaxed state.
- the spindle nut 1323 is located at the rear end of the spindle 1313, on the right in the drawing Drive-in device shown further now lifted from a substrate, causes a control device, not shown, a clamping process in which the mechanical energy storage device is stretched.
- the spindle 1313 is driven in rotation in a corresponding clamping direction, so that the spindle nut 1323 secured against rotation is moved forward, to the left in the drawing.
- the coupling device 1163 holds the piston 1103 so that the front end of the mechanical energy store 1203 cannot be released from the piston.
- the spindle nut 1323 and the piston 1103 are therefore moved towards one another and the mechanical energy store 1203 is tensioned between them by compression.
- Figure 55 shows the spindle drive 1303 after the clamping process.
- the piston 1103 is still in its initial position and is engaged in the clutch device 1163 .
- the mechanical energy store 1203 is clamped, the spindle nut 1323 is located at the front end of the spindle 1313.
- the clamping force acts directly on the piston 1103, which is held against the clamping force by the coupling device 1163.
- the driving device is now ready for a driving operation. As soon as a user pulls a trigger (not shown), the coupling device 1163 releases the piston 1103, which then transfers the clamping energy of the mechanical energy store 1203 to a fastening element and drives the fastening element into the ground.
- Figure 56 shows the spindle drive 1303 after a fastening element has been driven forwards, that is to say to the left in the drawing, into a substrate with the aid of the piston 1103.
- the piston 1103 is in its seated position.
- the mechanical energy store 1203 is in the relaxed state.
- the spindle nut 1323 is located at the front end of the spindle 1313.
- a control device uses a sensor to detect that the piston 1203 is in its set position
- a return process begins, in which the piston 1203 is transported to its starting position.
- the spindle 1313 is driven in rotation in a return direction opposite to the clamping direction, so that the spindle nut 320 secured against rotation is moved backwards.
- the driver element 1333 engages with its barb 1343 in a shoulder of the piston 1103 and thus also conveys the piston 1103 to the rear.
- the piston 100 takes the mechanical energy store 1203, which is not tensioned, however, since the distance between the piston 1103 and the spindle nut 1323 remains the same.
- Figure 57 13 shows the spindle drive 1303 after the return process, namely after the piston 1103 has been coupled into the coupling device 1163, but before the state of equilibrium according to FIG Figure 54 .
- the piston 1103 and the spindle nut 1323 with the driver element 1333 still have a remaining kinetic energy, which is absorbed by the mechanical energy store 1203 by the mechanical energy store 1203 being compressed between the piston 1103 and the housing .
- the mechanical energy store 1203 thus forms a clutch damping spring and returns the stored energy to the piston 1103 and the spindle nut 1321 by pushing the piston 1103 and the spindle nut 1321 forward again into the in Figure 54 shown position can be moved. This movement is advantageously used as the beginning of the subsequent clamping process, so that only the piston 1103, but not the spindle nut 1321, is in the Figure 54 shown position.
- the spindle nut 1321 and the mechanical energy store reach the in Figure 55 position shown.
- the coupling damping element is fastened to the spindle and arranged on the spindle nut or fastened to the spindle nut and arranged on the spindle.
- the clutch damping element is fastened and/or arranged on a torque transmission device, in particular fastened on a first rotary element and arranged on a second rotary element adjacent to the first rotary element.
- the clutch damping element is attached to a housing of the device and arranged on the energy transmission device or attached to the energy transmission device and arranged on the housing.
- the clutch damping element is fastened to a holding device or to a bearing for a motor of the energy transmission device and arranged on a housing or fastened to the housing and arranged on the holding device or the bearing.
- the holding device is activated at the end of the return process and a flow of force between the energy transmission device and via the clutch damping element made to the housing.
- the coupling damping element then absorbs rotational energy from the energy transmission device, brakes it and then accelerates it in the clamping direction.
- the holding device is then deactivated so that the motor can continue to accelerate the energy transmission device.
- Figure 58 shows an example of the course of a displacement speed v of an energy transmission device, in particular a linear output, for example a spindle nut, plotted against time t.
- curve a) shows the progression for a driving-in device which does not have a coupling damping element.
- the travel speed v becomes negative during a return process, but must then be slowed down in order to prevent the energy transmission element from impacting the clutch device too quickly.
- the energy transmission device stops and is then accelerated in the clamping direction, so that the traversing speed v is now positive.
- the energy transmission device stops again and has then run through a full retraction tensioning cycle and has used the time T 0 for this.
- Curve b shows the curve for a driving-in device with a coupling damping element designed as an energy-absorbing element. Compared to curve a), it can be clearly seen that the displacement speed v can be left at a high level for significantly longer during the return process, since excess energy from the energy transmission element is absorbed by the energy absorbing element (hatching) and the clutch device is not damaged. A braking distance and a braking time are reduced as a result. As a result, the time T D for a full retract cocking cycle is less than T 0 .
- Curve c shows the curve for a driving-in device with a clutch damping element designed as a clutch damping spring. Compared to curve b), the return process is unchanged, but the acceleration phase at the beginning of the clamping process is shortened, since the excess energy of the energy transmission element is absorbed by the clutch damping spring (left hatching) and released again for the clamping process (right hatching). As a result, the time T F for a full return clamping cycle is even less than T D .
Landscapes
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Description
- Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselementes in einen Untergrund.
- Derartige Vorrichtungen weisen üblicherweise einen Kolben zur Übertragung von Energie auf das Befestigungselement auf. Die dazu erforderliche Energie muss dabei in sehr kurzer Zeit zur Verfügung gestellt werden, weshalb beispielsweise bei sogenannten Federnaglern zunächst eine Feder gespannt wird, welche während des Eintreibvorgangs die Spannenergie schlagartig an den Kolben abgibt und diesen auf das Befestigungselement zu beschleunigt. Die Energie, mit der das Befestigungselement in den Untergrund eingetrieben wird, ist bei derartigen Vorrichtungen nach oben begrenzt, so dass die Vorrichtungen nicht beliebig für alle Befestigungselemente und jeden Untergrund einsetzbar sind. Es ist daher wünschenswert, Eintreibvorrichtungen zur Verfügung zu stellen, welche ausreichend Energie auf ein Befestigungselement übertragen können. Einige Beispiele sind aus der
US2009/090759A1 oderUS2009/236387A1 bekannt. - Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist eine Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselementes in einen Untergrund ein Energieübertragungselement zur Übertragung von Energie auf das Befestigungselement auf. Bevorzugt ist das Energieübertragungselement in Richtung einer Setzachse zwischen einer Ausgangsstellung und einer Setzstellung bewegbar, wobei sich das Energieübertragungselement vor einem Eintreibvorgang in der Ausgangsstellung und nach dem Eintreibvorgang in der Setzstellung befindet. Als Setzrichtung wird im Folgenden die Richtung von der Ausgangsstellung zur Setzstellung bezeichnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung einen mechanischen Energiespeicher zur Speicherung von mechanischer Energie. Das Energieübertragungselement eignet sich dann bevorzugt zur Übertragung von Energie aus dem mechanischen Energiespeicher auf das Befestigungselement.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Energieübertragungseinrichtung zur Übertragung von Energie aus einer Energiequelle auf den mechanischen Energiespeicher. Bevorzugt wird die Energie für einen Eintreibvorgang in dem mechanischen Energiespeicher zwischengespeichert, um schlagartig an das Befestigungselement abgegeben zu werden. Bevorzugt eignet sich die Energieübertragungseinrichtung zur Beförderung des Energieübertragungselementes von der Setzstellung in die Ausgangsstellung. Bevorzugt ist die Energiequelle ein insbesondere elektrischer Energiespeicher, besonders bevorzugt eine Batterie oder ein Akku. Bevorzugt weist die Vorrichtung die Energiequelle auf.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung eignet sich die Energieübertragungseinrichtung dazu, das Energieübertragungselement von der Setzstellung in Richtung zur Ausgangsstellung zu befördern, ohne Energie auf den mechanischen Energiespeicher zu übertragen. Hierdurch wird ermöglicht, dass das der mechanische Energiespeicher Energie aufnehmen und/oder abgeben kann, ohne das Energieübertragungselement in die Setzstellung zu bewegen. Der Energiespeicher kann also entladen werden, ohne dass ein Befestigungselement aus der Vorrichtung getrieben wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung eignet sich die Energieübertragungseinrichtung dazu, Energie auf den mechanischen Energiespeicher zu übertragen, ohne das Energieübertragungselement zu bewegen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung eine Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft von dem Energiespeicher auf das Energieübertragungselement und/oder zur Übertragung einer Kraft von der Energieübertragungseinrichtung auf den mechanischen Energiespeicher.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung ein Mitnahmeelement, welches zum Bewegen des Energieübertragungselementes von der Setzstellung in die Ausgangsstellung mit dem Energieübertragungselement in Eingriff bringbar ist.
- Bevorzugt lässt das Mitnahmeelement eine Bewegung des Energieübertragungselementes von der Ausgangsstellung in die Setzstellung zu. Insbesondere liegt das Mitnahmeelement nur an dem Energieübertragungselement an, so dass das Mitnahmeelement das Energieübertragungselement nur in eine von zwei entgegen gesetzten Bewegungsrichtungen mitnimmt.
- Bevorzugt weist das Mitnahmeelement einen Längskörper, insbesondere eine Stange auf. Besonders bevorzugt weist das Mitnahmeelement zwei oder mehr insbesondere gleichmässig um die Setzachse verteilte Längskörper auf.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung einen linear bewegbaren Linearabtrieb, welcher das Mitnahmeelement umfasst und mit der Kraftübertragungseinrichtung verbunden ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung einen Motor mit einem Motorabtrieb, wobei die Energieübertragungseinrichtung einen Bewegungsumwandler zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung mit einem von dem Motor antreibbaren Drehantrieb und dem Linearabtrieb und eine Drehmomentübertragungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von dem Motorabtrieb auf den Drehantrieb umfasst.
- Bevorzugt umfasst der Bewegungsumwandler einen Spindeltrieb mit einer Spindel und einer auf der Spindel angeordneten Spindelmutter. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform bildet die Spindel den Drehantrieb und die Spindelmutter den Linearabtrieb. Gemäss einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform bildet die Spindelmutter den Drehantrieb und die Spindel den Linearabtrieb.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist der Linearabtrieb gegenüber dem Drehantrieb mittels des Mitnahmeelementes verdrehgesichert angeordnet, indem insbesondere das Mitnahmeelement in einer Mitnahmeelementführung geführt ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung eine Drehmomentübertragungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von dem Motorabtrieb auf den Drehantrieb und eine Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft von dem Linearabtrieb auf den Energiespeicher.
- Bevorzugt ist der mechanische Energiespeicher dazu vorgesehen, potentielle Energie zu speichern. Besonders bevorzugt umfasst der mechanische Energiespeicher eine Feder, insbesondere Schraubenfeder.
- Bevorzugt ist der mechanische Energiespeicher dazu vorgesehen, Rotationsenergie zu speichern. Besonders bevorzugt umfasst der mechanische Energiespeicher ein Schwungrad.
- Besonders bevorzugt sind zwei insbesondere einander gegenüberliegende Enden der Feder bewegbar, um die Feder zu spannen.
- Besonders bevorzugt umfasst die Feder zwei voneinander beabstandete und insbesondere gegenseitig abgestützte Federelemente.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung eine Energieeinspeiseeinrichtung zur Übertragung von Energie aus einer Energiequelle auf den mechanischen Energiespeicher und eine von der Energieeinspeiseeinrichtung getrennte und insbesondere unabhängig arbeitende Rückholeinrichtung zur Beförderung des Energieübertragungselementes von der Setzstellung in die Ausgangsstellung.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Kupplungseinrichtung zum vorübergehenden Halten des Energieübertragungselementes in der Ausgangsstellung. Bevorzugt eignet sich die Kupplungseinrichtung zum vorübergehenden Halten des Energieübertragungselementes nur in der Ausgangsstellung.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Energieübertragungselement oder die Energieübertragungseinrichtung ein Betätigungselement, welches geeignet ist, die Kupplungseinrichtung zu schliessen. Bevorzugt ist das Betätigungselement geeignet, die Kupplungseinrichtung auf mechanischem Wege zu schliessen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird das Betätigungselement mit dem Energieübertragungselement mitbewegt, wenn die Kupplungseinrichtung geschlossen wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Betätigungselement als Vorsprung ausgebildet. Gemäss einem weiteren Aspekt der Anmeldung ist das Betätigungselement als Absatz ausgebildet.Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Energieübertragungseinrichtung mit einem linear bewegbaren Linearabtrieb zur Beförderung des Energieübertragungselementes von der Setzstellung in die Ausgangsstellung auf die Kupplungseinrichtung zu.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Kupplungseinrichtung auf der Setzachse oder im Wesentlichen symmetrisch um die Setzachse angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung sind das Energieübertragungselement und der Linearabtrieb gegenüber der Kupplungseinrichtung insbesondere in Richtung der Setzachse verschiebbar angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung ein Gehäuse, in welchem das Energieübertragungselement, die Kupplungseinrichtung und die Energieübertragungseinrichtung aufgenommen sind, wobei die Kupplungseinrichtung an dem Gehäuse befestigt ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass insbesondere empfindliche Teile der Kupplungseinrichtung nicht den gleichen Beschleunigungskräften ausgesetzt sind wie beispielsweise das Energieübertragungselement.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Feder zwei voneinander beabstandete und insbesondere gegenseitig abgestützte Federelemente, wobei die Kupplungseinrichtung zwischen den zwei voneinander beabstandeten Federelementen angeordnet ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Kupplungseinrichtung ein quer zur Setzachse bewegbares Verriegelungselement. Bevorzugt ist das Verriegelungselement kugelförmig. Bevorzugt weist das Verriegelungselement ein Metall und/oder eine Legierung auf.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Kupplungseinrichtung eine entlang der Setzachse ausgerichtete Innenhülse mit einer quer zur Setzachse verlaufenden Aussparung für eine Aufnahme des Verriegelungselementes und eine die Innenhülse umgreifende Aussenhülse mit einer Stützfläche für eine Abstützung des Verriegelungselementes. Bevorzugt ist die Stützfläche gegenüber der Setzachse um einen spitzen Winkel geneigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist der Linearabtrieb gegenüber dem Energieübertragungselement insbesondere in Richtung der Setzachse verschiebbar angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Kupplungseinrichtung weiterhin eine die Aussenhülse mit einer Kraft in Richtung der Setzachse beaufschlagende Rückstellfeder.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Betätigungselement geeignet, die Aussenhülse gegenüber der Innenhülse zu bewegen, wenn die Kupplungseinrichtung und das Energieübertragungselement aufeinander zu bewegt werden oder wenn das Energieübertragungselement in die Innenhülse eingeführt wird. Bevorzugt ist das Betätigungselement geeignet, die Aussenhülse gegen die Kraft der Rückstellfeder zu bewegen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung ein Kupplungsdämpfelement, welches geeignet ist, eine Relativbewegung zwischen dem Energieübertragungselement und der Kupplungseinrichtung zu dämpfen, wenn das Energieübertragungselement in die Kupplungseinrichtung eingekuppelt wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Kupplungsdämpfelement an der Kupplungseinrichtung angeordnet. Bevorzugt ist das Kupplungsdämpfelement an der Kupplungseinrichtung befestigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Kupplungsdämpfelement am Energieübertragungselement angeordnet. Bevorzugt ist das Kupplungsdämpfelement am Energieübertragungselement befestigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Kupplungsdämpfelement an der Energieübertragungseinrichtung angeordnet. Bevorzugt ist das Kupplungsdämpfelement an der Energieübertragungseinrichtung befestigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Kupplungsdämpfelement an dem Linearabtrieb angeordnet ist. Bevorzugt ist das Kupplungsdämpfelement an dem Linearabtrieb befestigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Kupplungsdämpfelement an dem Gehäuse oder einem fest mit dem Gehäuse verbundenen Teil der Vorrichtung angeordnet. Bevorzugt ist das Kupplungsdämpfelement an dem Gehäuse oder dem fest mit dem Gehäuse verbundenen Teil der Vorrichtung befestigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Kupplungsdämpfelement durch den mechanischen Energiespeicher gebildet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Kupplungsdämpfelement ein Energiespeicherelement, welches geeignet ist, Energie der Relativbewegung zwischen dem Energieübertragungselement und der Kupplungseinrichtung zu speichern, wenn das Energieübertragungselement in die Kupplungseinrichtung eingekuppelt wird, und die gespeicherte Energie an die Energieübertragungseinrichtung abzugeben.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Kupplungsdämpfelement eine Kupplungsdämpffeder. Bevorzugt ist die Kupplungsdämpffeder als Elastomerfeder ausgebildet. Ebenfalls bevorzugt ist die Kupplungsdämpffeder als Schraubenfeder oder Spiralfeder ausgebildet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Kupplungsdämpfelement ein Energieabsorbierelement, welches geeignet ist, Energie der Relativbewegung zwischen dem Energieübertragungselement und der Kupplungseinrichtung zu absorbieren, wenn das Energieübertragungselement in die Kupplungseinrichtung eingekuppelt wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird das Kupplungsdämpfelement mit einer Druckkraft beaufschlagt, wenn das Energieübertragungselement in die Kupplungseinrichtung eingekuppelt wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung ein Halteelement, wobei das Halteelement in einer Sperrstellung des Halteelementes die Aussenhülse gegen die Kraft der Rückstellfeder hält, und wobei das Halteelement in einer Freigabestellung des Halteelementes eine Bewegung der Aussenhülse aufgrund der Kraft der Rückstellfeder freigibt.
- Bevorzugt besteht das Energieübertragungselement aus einem starren Körper.
- Bevorzugt weist das Energieübertragungselement eine Kupplungsausnehmung zur Aufnahme des Verriegelungselementes auf.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Kupplungseinrichtung zum vorübergehenden Halten des Energieübertragungselementes nur in der Ausgangsstellung geeignet, wobei die Energieübertragungseinrichtung zur Beförderung des Energieübertragungselementes auf die Kupplungseinrichtung zu geeignet ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist das Energieübertragungselement eine Ausnehmung auf, wobei sich die Kraftübertragungseinrichtung in die Ausnehmung hinein erstreckt, insbesondere sowohl in der Ausgangsstellung des Energieübertragungselementes als auch in der Setzstellung des Energieübertragungselementes.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Ausnehmung als Durchbruch ausgebildet und die Kraftübertragungseinrichtung erstreckt sich durch den Durchbruch hindurch, insbesondere sowohl in der Ausgangsstellung des Energieübertragungselementes als auch in der Setzstellung des Energieübertragungselementes.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Kraftübertragungseinrichtung einen Kraftumlenker zur Umlenkung der Richtung einer von der Kraftübertragungseinrichtung übertragenen Kraft. Bevorzugt erstreckt sich der Kraftumlenker in die Ausnehmung hinein oder durch den Durchbruch hindurch, insbesondere sowohl in der Ausgangsstellung des Energieübertragungselementes als auch in der Setzstellung des Energieübertragungselementes. Bevorzugt ist der Kraftumlenker relativ zu dem mechanischen Energiespeicher und/oder relativ zu dem Energieübertragungselement bewegbar angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Kupplungseinrichtung zum vorübergehenden Festhalten des Energieübertragungselementes in der Ausgangsstellung und einen Zuganker zur Übertragung einer Zugkraft von der Energieübertragungseinrichtung, insbesondere dem Linearabtrieb und/oder dem Drehantrieb auf die Kupplungseinrichtung.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Zuganker ein fest mit der Kupplungseinrichtung verbundenes Drehlager und ein fest mit dem Drehantrieb verbundenes und in dem Drehlager drehbar gelagertes Drehteil.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Kraftumlenker ein Band.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Kraftumlenker ein Seil.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Kraftumlenker eine Kette.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Energieübertragungselement weiterhin ein Kupplungssteckteil zur vorübergehenden Kopplung an eine Kupplungseinrichtung.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Kupplungssteckteil eine Kupplungsausnehmung zur Aufnahme eines Verriegelungselementes der Kupplungseinrichtung. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Kupplungsausnehmung umlaufend um die Setzachse. Besonders bevorzugt weist die Kupplungsausnehmung einen Verriegelungsabsatz auf, welcher das Verriegelungselement entgegen der Setzrichtung mit dem Kupplungssteckteil verriegelt. Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kupplungsausnehmung eine Vertiefung.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Energieübertragungselement einen insbesondere dem Befestigungselement zugewandten Schaft. Bevorzugt weist der Schaft einen konvexkonischen Schaftabschnitt auf.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Ausnehmung, insbesondere der Durchbruch, zwischen dem Kupplungssteckteil und dem Schaft angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung beaufschlagen sich die Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere der Kraftumlenker, und die Energieübertragungseinrichtung, insbesondere der Linearabtrieb, gegenseitig mit einer Kraft, während das Energieübertragungselement Energie auf das Befestigungselement überträgt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung einen Bewegungsumwandler zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung mit einem Drehantrieb und einem Linearabtrieb und eine Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft von dem Linearabtrieb auf den Energiespeicher.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere der Kraftumlenker, insbesondere das Band an der Energieübertragungseinrichtung, insbesondere dem Linearabtrieb befestigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung, insbesondere der Linearabtrieb eine Durchführung, wobei die Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere der Kraftumlenker, insbesondere das Band durch die Durchführung hindurch geführt ist und an einem Riegelelement festgelegt ist, welches zusammen mit der Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere dem Kraftumlenker, insbesondere dem Band eine Ausdehnung quer zu der Durchführung aufweist, die die Abmessungen der Durchführung quer zu der Durchführung übersteigt. Bevorzugt ist das Riegelelement als Stift ausgebildet. Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist das Riegelelement als Ring ausgebildet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umgreift die Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere der Kraftumlenker, insbesondere das Band das Riegelelement.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere der Kraftumlenker, insbesondere das Band ein Dämpfungselement. Bevorzugt ist das Dämpfungselement zwischen dem Riegelelement und dem Linearabtrieb angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Linearabtrieb ein Dämpfungselement.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Band eine mit Verstärkungsfasern durchsetzte Kunststoffmatrix. Bevorzugt umfasst die Kunststoffmatrix ein Elastomer. Bevorzugt umfassen die Verstärkungsfasern eine Litze.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Band ein Gewebe oder Gelege von Gewebe- oder Gelegefasern. Bevorzugt umfassen die Gewebe- oder Gelegefasern Kunststofffasern.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Gewebe oder Gelege Verstärkungsfasern, welche sich von den Gewebe- oder Gelegefasern unterscheiden.
- Bevorzugt umfassen die Verstärkungsfasern Glasfasern, Kohlefasern, Polyamidfasern, insbesondere Aramidfasern, Metallfasern, insbesondere Stahlfasern, Keramikfasern, Basaltfasern, Borfasern, Polyethylenfasern, insbesondere Hochleistungspolyethylenfasern (HPPE-Fasern), Fasern aus kristallinen oder flüssigkristallinen Polymeren, insbesondere Polyestern, oder Mischungen davon.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung ein Verzögerungselement zum Verzögern des Energieübertragungselementes. Bevorzugt weist das Verzögerungselement eine Anschlagfläche für das Energieübertragungselement auf.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung ein Aufnahmeelement zum Aufnehmen des Verzögerungselementes. Bevorzugt umfasst das Aufnahmeelement eine erste Stützwand zur axialen Abstützung des Verzögerungselementes und eine zweite Stützwand zur radialen Abstützung des Verzögerungselementes. Bevorzugt umfasst das Aufnahmeelement ein Metall und/oder eine Legierung.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung ein Wegbegrenzungselement zur bevorzugt formschlüssigen Begrenzung einer Bewegung des Verzögerungselementes entgegen der Setzrichtung. Hierdurch wird ein Rückspringen des Verzögerungselementes reduziert. Bevorzugt umfasst das Wegbegrenzungselement eine oder mehrere Rückhaltekrallen. Ebenfalls bevorzugt umfasst das Wegbegrenzungselement eine umlaufende Rückhaltekralle.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Gehäuse einen Kunststoff auf und das Aufnahmeelement ist nur über das Gehäuse an der Antriebseinrichtung befestigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Gehäuse eine oder mehrere erste Verstärkungsrippen.
- Bevorzugt ist die erste Verstärkungsrippe geeignet, eine von dem Verzögerungselement auf das Aufnahmeelement einwirkende Kraft auf die Antriebseinrichtung zu übertragen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist das Verzögerungselement in Richtung der Setzachse eine grössere Ausdehnung auf als das Aufnahmeelement.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung einen sich an das Aufnahmeelement anschliessenden Führungskanal für eine Führung des Befestigungselementes. Bevorzugt ist der Führungskanal in einer Führungsschiene verschiebbar angeordnet. Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist der Führungskanal oder die Führungsschiene mit dem Aufnahmeelement fest, insbesondere monolithisch verbunden.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Aufnahmeelement mit dem Gehäuse, insbesondere mit der ersten Verstärkungsrippe fest verbunden, insbesondere verschraubt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Aufnahmeelement an dem Gehäuse in Setzrichtung abgestützt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Gehäuse ein Tragelement, welches in das Innere des Gehäuses hineinragt, wobei der mechanische Energiespeicher an dem Tragelement befestigt ist. Bevorzugt umfasst das Tragelement einen Flansch.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Gehäuse eine oder mehrere insbesondere an das Tragelement anschliessende zweite Verstärkungsrippen. Bevorzugt ist die zweite Verstärkungsrippe mit dem Tragelement fest, insbesondere monolithisch verbunden.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Gehäuse eine erste Gehäuseschale, eine zweite Gehäuseschale und eine Gehäusedichtung. Bevorzugt dichtet die Gehäusedichtung die erste Gehäuseschale gegenüber der zweiten Gehäuseschale ab.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist die erste Gehäuseschale eine erste Materialstärke und die zweite Gehäuseschale eine zweite Materialstärke auf, wobei die Gehäusedichtung eine Dichtungsmaterialstärke aufweist, welche sich von der ersten und/oder der zweiten Materialstärke unterscheidet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfassen die erste Gehäuseschale ein erstes Gehäusematerial und die zweite Gehäuseschale ein zweites Gehäusematerial, wobei die Gehäusedichtung ein Dichtungsmaterial umfasst, welches sich von dem ersten und/oder dem zweiten Gehäusematerial unterscheidet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Gehäusedichtung ein Elastomer.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist die erste und/oder die zweite Gehäuseschale eine Nut auf, in welcher die Gehäusedichtung angeordnet ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Gehäusedichtung mit der ersten und/oder der zweiten Gehäuseschale stoffschlüssig verbunden.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung dichtet die Kolbendichtung den Führungskanal gegenüber dem Energieübertragungselement ab.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Anpresseinrichtung, insbesondere mit einem Anpressfühler, zum Erkennen des Abstandes der Vorrichtung zu dem Untergrund und eine Anpressfühlerdichtung. Bevorzugt dichtet die Anpressfühlerdichtung die Anpresseinrichtung, insbesondere den Anpressfühler, gegenüber der ersten und/oder zweiten Gehäuseschale ab.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist die Kolbendichtung und/oder die Anpressfühlerdichtung eine Kreisringform auf.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Kolbendichtung und/oder die Anpressfühlerdichtung einen Faltenbalg.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Motorsteuereinrichtung zur Steuerung und/oder Stromversorgung des Motors, ein Kontaktelement zum elektrischen Anschliessen eines elektrischen Energiespeichers an die Vorrichtung, eine erste elektrische Leitung zur Verbindung des elektrischen Motors mit der Motorsteuereinrichtung, und eine zweite elektrische Leitung zur Verbindung des Kontaktelementes mit der Motorsteuereinrichtung, wobei die erste elektrische Leitung länger ist als die zweite elektrische Leitung.
- Bevorzugt versorgt die Motorsteuereinrichtung den Motor über die erste elektrische Leitung in kommutierten Phasen mit elektrischem Strom.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung einen Griff für ein Greifen der Vorrichtung durch einen Benutzer. Bevorzugt sind das Gehäuse und das Steuerungsgehäuse auf gegenüberliegenden Seiten des Griffes angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung schliesst das Gehäuse und/oder das Steuerungsgehäuse an den Griff an.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung einen Grifffühler zum Erkennen eines Greifens und Loslassens des Griffes durch einen Benutzer.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Steuereinrichtung zur Steuerung und/oder Überwachung von Abläufen im Betrieb der Vorrichtung. Bevorzugt umfasst die Steuereinrichtung die Motorsteuereinrichtung.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Steuereinrichtung dazu vorgesehen, den mechanischen Energiespeicher zu entleeren, sobald mittels des Grifffühlers ein Loslassen des Griffes durch einen Benutzer erkannt wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Grifffühler ein Schaltelement, welches die Steuereinrichtung in einen Bereitschaftsbetrieb und/oder in einen ausgeschalteten
- Zustand versetzt, solange der Griff losgelassen ist, und der die Steuereinrichtung in einen Normalbetrieb versetzt, solange der Griff von einem Benutzer gegriffen wird.
- Bevorzugt ist das Schaltelement ein mechanischer Schalter, insbesondere ein galvanischer Schliessschalter, ein magnetischer Schalter, ein elektronischer Schalter, ein insbesondere elektronischer Sensor oder ein berührungsloser Näherungsschalter.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist der Griff eine Grifffläche auf, welche bei einem Greifen des Griffes durch den Benutzer von einer Hand des Benutzers erfasst wird, und wobei der Grifffühler, insbesondere das Schaltelement, an der Grifffläche angeordnet ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist der Griff einen Auslöseschalter zum Auslösen des Eintreibens des Befestigungselementes in den Untergrund und den Grifffühler, insbesondere das Schaltelement, auf, wobei der Auslöseschalter für eine Betätigung mit dem Zeigefinger und der Grifffühler, insbesondere das Schaltelement, für eine Betätigung mit dem Mittelfinger, dem Ringfinger und/oder dem kleinen Finger derselben Hand wie der des Zeigefingers vorgesehen ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist der Griff einen Auslöseschalter zum Auslösen des Eintreibens des Befestigungselementes in den Untergrund und den Grifffühler auf, wobei der Auslöseschalter für eine Betätigung mit dem Zeigefinger und der Grifffühler, insbesondere das Schaltelement, für eine Betätigung mit der Handfläche und/oder dem Handballen derselben Hand wie der des Zeigefingers vorgesehen ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Antriebseinrichtung eine Drehmomentübertragungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von dem Motorabtrieb auf den Drehantrieb. Bevorzugt umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung ein motorseitiges Drehelement mit einer ersten Drehachse und ein bewegungsumwandlerseitiges Drehelement mit einer gegenüber der ersten Drehachse parallel versetzten zweiten Drehachse, wobei eine Drehung des motorseitigen Drehelementes um die erste Achse unmittelbar eine Drehung des bewegungsumwandlerseitigen Drehelementes bewirkt. Bevorzugt ist das motorseitige Drehelement relativ zum Motorabtrieb unverschiebbar und relativ zum bewegungsumwandlerseitigen Drehelement entlang der ersten Drehachse verschiebbar angeordnet. Durch die Entkopplung des motorseitigen Drehelementes von dem bewegungsumwandlerseitigen Drehelement wird das motorseitige Drehelement zusammen mit dem Motor von dem bewegungsumwandlerseitigen Drehelement zusammen mit dem Bewegungsumwandler schlagentkoppelt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das motorseitige Drehelement relativ zum Motorabtrieb drehfest angeordnet und insbesondere als Motorritzel ausgebildet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung ein oder mehrere weitere Drehelemente, welche ein Drehmoment von dem Motorabtrieb auf das motorseitige Drehelement übertragen, und wobei eine oder mehrere Drehachsen des oder der weiteren Drehelemente gegenüber einer Drehachse des Motorabtriebs und/oder gegenüber der ersten Drehachse versetzt angeordnet sind. Das oder die weiteren Drehelemente sind dann zusammen mit dem Motor von dem Bewegungsumwandler schlagentkoppelt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das bewegungsumwandlerseitige Drehelement relativ zum Drehantrieb drehfest angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung ein oder mehrere weitere Drehelemente, welche ein Drehmoment von dem bewegungsumwandlerseitigen Drehelement auf den Drehantrieb übertragen, und wobei eine oder mehrere Drehachsen des oder der weiteren Drehelemente gegenüber der zweiten Drehachse und/oder gegenüber einer Drehachse des Drehantriebs versetzt angeordnet sind.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist das motorseitige Drehelement eine motorseitige Zahnung und das bewegungsumwandlerseitige Drehelement eine antriebselementseitige Zahnung auf. Bevorzugt verläuft die motorseitige Zahnung und/oder die antriebselementseitige Zahnung in Richtung der ersten Drehachse. Ebenfalls bevorzugt verläuft die motorseitige Zahnung und/oder die antriebselementseitige Zahnung schräg zu der ersten Drehachse, wobei die Entkopplung durch ein Spiel zwischen der motorseitigen Zahnung und der antriebselementseitigen Zahnung gewährleistet ist.
- Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die motorseitige Zahnung und die antriebselementseitige Zahnung in Richtung der ersten Drehachse, wobei weitere Getriebestufen, besonders bevorzugt alle weiteren Getriebestufen, der Drehmomentübertragungseinrichtung schräg zu den jeweiligen Drehachsen verlaufende Zahnungen aufweisen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Antriebseinrichtung ein Motordämpfungselement, welches geeignet ist, Bewegungsenergie, insbesondere Vibrationsenergie, des Motors gegenüber dem Bewegungsumwandler zu absorbieren.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Motordämpfungselement in und/oder entgegen der Setzrichtung am Motor angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Motordämpfungselement quer zur Setzachse am Motor angeordnet. Bevorzugt ist das Motordämpfungselement umlaufend als insbesondere geschlossener Ring am Motor angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist dem Motordämpfungselement ein Anschlagdämpfer zugeordnet, welcher nur solche Bewegungen des Motors dämpft, die über eine vorbestimmte Auslenkung aus einer Ruhelage des Motors hinausgehen. Somit wird ein harter Anschlag bei Erreichen der Auslenkungsgrenzen des Motordämpfungselementes vermieden. Der Anschlagdämpfer besteht bevorzugt aus einem Elastomer.
- Bevorzugt umfasst das Motordämpfungselement ein Elastomer.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Motordämpfungselement am Motor, insbesondere ringförmig um den Motor angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Antriebseinrichtung eine Halteeinrichtung, welche dafür geeignet ist, den Motorabtrieb gegenüber Drehung festzuhalten.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Motordämpfungselement an der Halteeinrichtung, insbesondere ringförmig um die Halteeinrichtung angeordnet.
- Bevorzugt ist das Motordämpfungselement insbesondere stoffschlüssig an dem Motor und/oder der Halteeinrichtung befestigt. Besonders bevorzugt ist das Motordämpfungselement an den Motor und/oder die Halteeinrichtung anvulkanisiert.
- Bevorzugt ist das Motordämpfungselement an dem Gehäuse angeordnet. Besonders bevorzugt weist das Gehäuse ein insbesondere ringförmiges Montageelement auf, an dem das Motordämpfungselement angeordnet, insbesondere befestigt ist. Besonders bevorzugt ist das Motordämpfungselement an das Montageelement anvulkanisiert.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung dichtet das Motordämpfungselement den Motor und/oder die Halteeinrichtung gegenüber dem Gehäuse ab.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Motor ein motorseitiges Zugentlastungselement, mit welchem die erste elektrische Leitung und/oder eine Leitung zur Halteeinrichtung beabstandet von der elektrischen Verbindung an dem Motor oder an einem mit dem Motor fest verbundenen Teil der Vorrichtung befestigt ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Gehäuse ein gehäuseseitiges Zugentlastungselement, mit welchem die erste elektrische Leitung und/oder eine Leitung zur Halteeinrichtung an dem Gehäuse oder einem von dem Motor entkoppelten Teil der Vorrichtung befestigt ist. Bevorzugt ist das gehäuseseitige Zugentlastungselement an dem Motordämpfungselement oder einem Montageelement des Motordämpfungselementes befestigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Gehäuse eine Motorführung für eine Führung des Motors in Richtung der ersten Drehachse.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Halteeinrichtung dafür vorgesehen, auf das Drehelement zu bewegt zu werden, insbesondere in Richtung der Drehachse, um das Drehelement gegenüber Drehung festzuhalten.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Halteeinrichtung elektrisch betätigbar. Bevorzugt übt die Halteeinrichtung bei anliegender elektrischer Spannung eine Haltekraft auf das Drehelement aus und gibt bei wegfallender elektrischer Spannung das Drehelement frei.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Halteeinrichtung eine Magnetspule.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung hält die Halteeinrichtung das Drehelement mittels eines Reibschlusses fest.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Halteeinrichtung eine Schlingfederkupplung.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung hält die Halteeinrichtung das Drehelement mittels eines Formschlusses fest.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung einen Motor mit einem Motorabtrieb, welcher ununterbrechbar kraftgekoppelt mit dem mechanischen Energiespeicher verbunden ist. Eine Bewegung des Motorabtriebs bedingt ein Laden oder Entladen des Energiespeichers und umgekehrt. Der Kraftfluss zwischen dem Motorabtrieb und dem mechanischen Energiespeicher kann nicht, wie beispielsweise mittels einer Kupplung, unterbrochen werden.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung einen Motor mit einem Motorabtrieb, welcher ununterbrechbar drehmomentgekoppelt mit dem Drehantrieb verbunden ist. Eine Drehung des Motorabtriebs bedingt eine Drehung des Drehantriebs und umgekehrt. Der Drehmomentfluss zwischen dem Motorabtrieb und dem Drehantrieb kann nicht, wie beispielsweise mittels einer Kupplung, unterbrochen werden.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung einen Führungskanal für eine Führung des Befestigungselementes, eine relativ zu dem Führungskanal in Richtung der Setzachse verschiebbar angeordnete Anpresseinrichtung, insbesondere mit einem Anpressfühler, zum Erkennen des Abstandes der Vorrichtung zu dem Untergrund in Richtung der Setzachse, ein Sperrelement, welches in einer Freigabestellung des Sperrelementes ein Verschieben der Anpresseinrichtung zulässt und in einer Sperrstellung des Sperrelementes ein Verschieben der Anpresseinrichtung verhindert, und ein von aussen betätigbares Entsperrelement, welches in einer Entsperrstellung des Entsperrelementes das Sperrelement in der Freigabestellung des Sperrelementes hält und in einer Wartestellung des Entsperrelementes eine Bewegung des Sperrelementes in die Sperrstellung zulässt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung lässt die Anpresseinrichtung eine Übertragung von Energie auf das Befestigungselement nur zu, wenn die Anpresseinrichtung einen Abstand der Vorrichtung zu dem Untergrund in Richtung der Setzachse erkennt, welcher einen vorgegebenen Höchstwert nicht überschreitet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Einrückfeder, welche das Sperrelement in die Sperrstellung bewegt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Führungskanal einen Abschussabschnitt, wobei ein in dem Abschussabschnitt angeordnetes Befestigungselement das Sperrelement in der Freigabestellung hält, insbesondere gegen eine Kraft der Einrückfeder. Bevorzugt ist der Abschussabschnitt dafür vorgesehen, dass sich das Befestigungselement, welches zum Eintreiben in den Untergrund bestimmt ist, in dem Abschussabschnitt befindet.
- Bevorzugt weist der Führungskanal, insbesondere in dem Abschussabschnitt, eine Zuführausnehmung, insbesondere Zuführöffnung auf, durch welche ein Befestigungselement dem Führungskanal zuführbar ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Zuführeinrichtung zur Zuführung von Befestigungselementen zu dem Führungskanal. Bevorzugt ist die Zuführeinrichtung als Magazin ausgebildet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Zuführeinrichtung eine Vorschubfeder, welche ein in dem Abschussabschnitt angeordnetes Befestigungselement in dem Führungskanal hält. Bevorzugt ist die auf das in dem Abschussabschnitt angeordnete Befestigungselement wirkende Federkraft der Vorschubfeder grösser als die auf dasselbe Befestigungselement wirkende Federkraft der Einrückfeder.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Zuführeinrichtung ein von der Vorschubfeder gegen den Führungskanal beaufschlagtes Vorschubelement. Bevorzugt ist das Vorschubelement von aussen durch einen Benutzer betätigbar, insbesondere verschiebbar, um Befestigungselemente in die Zuführeinrichtung zu bringen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Ausrückfeder, welche das Entsperrelement in die Wartestellung bewegt.
- Bevorzugt ist das Sperrelement in einer ersten Richtung zwischen der Freigabestellung und der Sperrstellung hin und her bewegbar ist, und wobei das Entsperrelement in einer zweiten Richtung zwischen der Entsperrstellung und der Wartestellung hin und her bewegbar ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Vorschubelement in der ersten Richtung hin und her bewegbar.
- Bevorzugt ist die erste Richtung gegenüber der zweiten Richtung geneigt, insbesondere rechtwinklig geneigt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Sperrelement eine gegenüber der ersten Richtung spitzwinklig geneigte erste Verdrängungsfläche, welche dem Entsperrelement gegenübersteht.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Entsperrelement eine gegenüber der zweiten Richtung spitzwinklig geneigte zweite Verdrängungsfläche, welche dem Sperrelement gegenübersteht.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Vorschubelement eine gegenüber der ersten Richtung spitzwinklig geneigte dritte Verdrängungsfläche, welche dem Entsperrelement gegenübersteht.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Entsperrelement eine gegenüber der zweiten Richtung spitzwinklig geneigte vierte Verdrängungsfläche, welche dem Vorschubelement gegenübersteht.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Entsperrelement ein erstes Rastelement und das Vorschubelement ein zweites Rastelement, wobei das erste und das zweite Rastelement miteinander verrasten, wenn das Entsperrelement in die Entsperrstellung bewegt wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Vorschubelement von aussen durch einen Benutzer von dem Führungskanal weg bewegbar, insbesondere gegen die Vorschubfeder spannbar, um Befestigungselemente in die Zuführeinrichtung zu füllen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung löst sich die Verrastung zwischen dem Entsperrelement und dem Vorschubelement, wenn das Vorschubelement von dem Führungskanal weg bewegt wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird bei einem Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung der Motor mit abnehmender Drehzahl gegen ein Lastdrehmoment betrieben, welches von dem mechanischen Energiespeicher auf den Motor ausgeübt wird. Insbesondere ist das Lastdrehmoment umso grösser, je mehr Energie in dem mechanischen Energiespeicher gespeichert ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird der Motor zunächst während eines ersten Zeitraums mit zunehmender Drehzahl gegen das Lastdrehmoment und anschliessend während eines zweiten Zeitraums mit stetig abnehmender Drehzahl gegen das Lastdrehmoment betrieben, wobei der zweite Zeitraum länger ist als der erste Zeitraum.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das grösstmögliche Lastdrehmoment grösser als das grösstmögliche Motordrehmoment, das von dem Motor ausübbar ist.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird der Motor mit abnehmender Energie versorgt, während Energie in dem mechanischen Energiespeicher gespeichert wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird die Drehzahl des Motors abgesenkt, während Energie in dem mechanischen Energiespeicher gespeichert wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist der Motor dazu vorgesehen, mit abnehmender Drehzahl gegen ein Lastdrehmoment betrieben zu werden, welches von dem mechanischen Energiespeicher auf den Motor ausgeübt wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Motorsteuereinrichtung dazu geeignet, den Motor mit abnehmender Energie zu versorgen oder die Drehzahl des Motors abzusenken, während der Motor zur Speicherung von Energie in dem mechanischen Energiespeicher arbeitet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung einen Zwischenenergiespeicher, welcher dazu vorgesehen ist, von dem Motor abgegebene Energie vorübergehend zu speichern und an den mechanischen Energiespeicher abzugeben, während der Motor zur Speicherung von Energie in dem mechanischen Energiespeicher arbeitet.
- Bevorzugt ist der Zwischenenergiespeicher dazu vorgesehen, Rotationsenergie zu speichern. Insbesondere umfasst der Zwischenenergiespeicher ein Schwungrad.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist der Zwischenenergiespeicher, insbesondere das Schwungrad drehfest mit dem Motorabtrieb verbunden.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist der Zwischenenergiespeicher, insbesondere das Schwungrad in einem Motorgehäuse des Motors aufgenommen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist der Zwischenenergiespeicher, insbesondere das Schwungrad, ausserhalb eines Motorgehäuses des Motors angeordnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird bei einem Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung ein vorgegebener Energiebetrag in dem mechanischen Energiespeicher gespeichert und von dem mechanischen Energiespeicher auf das Befestigungselement übertragen, wobei während des Übertragens von Energie von der Energiequelle auf den mechanischen Energiespeicher ein Zustand der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers erfasst wird, unter Verwendung des erfassten Zustands ein Abschaltzeitpunkt berechnet wird, zu welchem eine in der Energieübertragungseinrichtung vorhandene Bewegungsenergie ausreicht, um ohne weitere Energiezufuhr von der Energiequelle den vorgegebenen Energiebetrag in dem mechanischen Energiespeicher zu speichern, und die Energiezufuhr von der Energiequelle zur Energieübertragungseinrichtung zum Abschaltzeitpunkt unterbrochen wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird vom Zeitpunkt der Erfassung des Zustands der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers bis zum Abschaltzeitpunkt die Energie mit unveränderter oder grösstmöglicher Leistung von der Energiequelle der Energieübertragungseinrichtung zugeführt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der erfasste Zustand einen Ort und/oder einen Bewegungszustand der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der erfasste Zustand eine Geschwindigkeit und/oder eine Drehzahl eines beweglichen Elementes der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird eine Geschwindigkeit und/oder eine Drehzahl des beweglichen Elementes der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers laufend erfasst und unter Verwendung der erfassten Geschwindigkeit und/oder Drehzahl des beweglichen Elementes ein Ort der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers berechnet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Energieübertragungseinrichtung einen Motor, wobei die in der Energieübertragungseinrichtung vorhandene Bewegungsenergie eine Rotationsenergie des Motors umfasst.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird die Halteeinrichtung erst dann aktiviert, wenn die in der Energieübertragungseinrichtung vorhandene Bewegungsenergie einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Bevorzugt wird die Halteeinrichtung erst dann aktiviert, wenn die Geschwindigkeit und/oder Drehzahl des beweglichen Elementes, besonders bevorzugt des Motors, einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird der Motor auf eine Mindestspannung und auf eine Höchststromstärke ausgeregelt betrieben. Dies bedeutet, dass der Motor grundsätzlich mit grösstmöglicher Leistung und somit grösstmöglicher Drehzahl betrieben wird. Es wird lediglich sichergestellt, dass die Spannung des Motors die Mindestspannung nicht unterschreitet und dass die Stromstärke des Motors die Höchststromstärke nicht überschreitet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zustands der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers. Bevorzugt umfasst die Erfassungseinrichtung einen Sensor.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Steuereinrichtung dazu geeignet, unter Verwendung eines während des Übertragens von Energie von der Energiequelle auf den mechanischen Energiespeicher durch die Erfassungseinrichtung erfassten Zustands einen Abschaltzeitpunkt zu berechnen, zu welchem eine in der Energieübertragungseinrichtung vorhandene Bewegungsenergie ausreicht, um ohne weitere Energiezufuhr von der Energiequelle den vorgegebenen Energiebetrag in dem mechanischen Energiespeicher zu speichern und die Energiezufuhr von der Energiequelle zur Energieübertragungseinrichtung zum Abschaltzeitpunkt zu unterbrechen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Steuereinrichtung dazu geeignet, vom Zeitpunkt der Erfassung des Zustands der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers bis zum Abschaltzeitpunkt der Energieübertragungseinrichtung Energie mit unveränderter oder grösstmöglicher Leistung von der Energiequelle zuzuführen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der erfasste Zustand einen Ort und/oder einen Bewegungszustand der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der erfasste Zustand eine Geschwindigkeit und/oder eine Drehzahl eines beweglichen Elementes der Energieübertragungseinrichtung und/oder des mechanischen Energiespeichers.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die in der Energieübertragungseinrichtung vorhandene Bewegungsenergie eine Rotationsenergie des Motors.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Verzögerungselement ein aus einem Metall und/oder einer Legierung bestehendes Anschlagelement mit einer Anschlagfläche für das Energieübertragungselement und ein aus einem Elastomer bestehendes Schlagdämpfungselement.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Verzögerungselement insbesondere zur Gewichtseinsparung ein aus einem Kunststoff bestehendes Anschlagelement mit einer Anschlagfläche aus einem Metall und/oder einer Legierung für das Energieübertragungselement und ein aus einem Elastomer bestehendes Schlagdämpfungselement.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Anschlagelement einen Führungsfortsatz für das Energieübertragungselement, welcher in der Setzrichtung von dem Anschlagelement abragt und in einer Führungsaufnahme des Schlagdämpfungselementes aufgenommen ist. Bevorzugt kommt das Energieübertragungselement nicht mit dem Schlagdämpfungselement in Berührung, sondern wird von dem Führungsfortsatz geführt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung beträgt die Masse des Schlagdämpfungselementes mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 %, besonders bevorzugt mindestens 25 % der Masse des Anschlagelementes. Hierdurch ist eine Erhöhung der Lebensdauer des Schlagdämpfungselementes bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung möglich.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung beträgt die Masse des Schlagdämpfungselementes mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 %, besonders bevorzugt mindestens 25 % der Masse des Energieübertragungselementes. Hierdurch ist ebenfalls eine Erhöhung der Lebensdauer des Schlagdämpfungselementes bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung möglich.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung beträgt ein Verhältnis der Masse des Schlagdämpfungselementes zur maximalen kinetischen Energie des Energieübertragungselementes mindestens 0,15 g/J, bevorzugt mindestens 0,20 g/J, besonders bevorzugt mindestens 0,25 g/J. Hierdurch ist ebenfalls eine Erhöhung der Lebensdauer des Schlagdämpfungselementes bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung möglich.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das Schlagdämpfungselement stoffschlüssig mit dem Anschlagelement verbunden, insbesondere auf das Anschlagelement aufvulkanisiert.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst das Elastomer HNBR, NBR, NR, SBR, IIR, CR und/oder PU.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist das Elastomer eine Shore-Härte auf, welche mindestens 50 Shore A beträgt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Legierung einen insbesondere gehärteten Stahl.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist das Metall, insbesondere die Legierung eine Oberflächenhärte auf, welche mindestens 30 HRC beträgt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Anschlagfläche einen konkavkonischen Abschnitt. Bevorzugt stimmt der Konus des konkavkonischen Abschnitts mit dem Konus des konvexkonischen Abschnitts des Energieübertragungselementes überein.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird bei einem Verfahren der Motor zunächst in einer Rückstellrichtung drehzahlgeregelt und im Wesentlichen lastfrei betrieben und anschliessend in einer Spannrichtung stromstärkegeregelt betrieben, um Energie auf den mechanischen Energiespeicher zu übertragen.
- Bevorzugt ist die Energiequelle durch einen elektrischen Energiespeicher gebildet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung wird vor dem Betreiben des Motors in Spannrichtung eine Sollstromstärke nach vorgegebenen Kriterien bestimmt.
- Bevorzugt umfassen die vorgegebenen Kriterien einen Ladezustand und/oder eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers und/oder eine Betriebsdauer und/oder ein Alter der Vorrichtung.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist der Motor dazu vorgesehen, in einer Spannrichtung gegen das Lastdrehmoment und in einer zur Spannrichtung entgegen gesetzten Rückstellrichtung im Wesentlichen lastfrei betrieben zu werden. Bevorzugt ist die Motorsteuereinrichtung dazu vorgesehen, bei Drehung des Motors in Spannrichtung die von dem Motor aufgenommene Stromstärke auf eine vorgegebene Sollstromstärke zu regeln und bei Drehung des Motors in der Rückstellrichtung die Drehzahl des Motors auf eine vorgegebene Solldrehzahl zu regeln.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung die Energiequelle.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Energiequelle durch einen elektrischen Energiespeicher gebildet.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Motorsteuereinrichtung dazu geeignet, die vorgegebene Sollstromstärke nach vorgegebenen Kriterien zu bestimmen.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung einen Sicherheitsmechanismus, durch den die elektrische Energiequelle so mit Vorrichtung koppelbar beziehungsweise gekoppelt ist, dass der mechanische Energiespeicher automatisch entspannt wird, wenn die elektrische Energiequelle von der Vorrichtung getrennt wird. Bevorzugt wird die in dem mechanischen Energiespeicher gespeicherte Energie kontrolliert abgebaut.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Halteeinrichtung, welche gespeicherte Energie in dem mechanischen Energiespeicher hält und welche ein Entladen des mechanischen Energiespeichers automatisch freigibt, wenn die elektrische Energiequelle von der Vorrichtung getrennt wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Sicherheitsmechanismus einen elektromechanischen Aktuator, der eine Sperreinrichtung, welche gespeicherte Energie in dem mechanischen Energiespeicher hält, automatisch entriegelt, wenn die elektrische Energiequelle von der Vorrichtung getrennt wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst die Vorrichtung eine Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung, um die in dem mechanischen Energiespeicher gespeicherte Energie kontrolliert abzubauen, wenn der mechanische Energiespeicher entladen wird.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Sicherheitsmechanismus mindestens einen Sicherheitsschalter umfasst, der Phasen des elektrischen Antriebsmotors kurzschließt, um in dem mechanischen Energiespeicher gespeicherte Energie kontrolliert abzubauen, wenn der mechanische Energiespeicher entladen wird. Bevorzugt ist der Sicherheitsschalter als selbst leitender elektronischer Schalter, insbesondere als J-Fet, ausgeführt.
- Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Motor drei Phasen und ist durch eine 3-Phasen-Motor-Brückenschaltung mit Freilaufdioden angesteuert, die eine beim Entladen des mechanischen Energiespeichers erzeugte Spannung gleichrichten.
- Nachfolgend werden Ausführungsformen einer Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselementes in einen Untergrund anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 2
- eine Explosionsansicht eines Gehäuses,
- Fig. 3
- eine Explosionsansicht eines Gerüsthakens,
- Fig. 4
- eine Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung mit geöffnetem Gehäuse,
- Fig. 5
- eine Schrägansicht eines elektrischen Energiespeichers,
- Fig. 6
- eine Schrägansicht eines elektrischen Energiespeichers,
- Fig. 7
- eine Teilansicht einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 8
- eine Teilansicht einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 9
- eine Schrägansicht einer Steuereinrichtung mit Verkabelung,
- Fig. 10
- einen Längsschnitt eines Elektromotors,
- Fig. 11
- eine Teilansicht einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 12a
- eine Schrägansicht eines Spindeltriebs,
- Fig. 12b
- einen Längsschnitt eines Spindeltriebs,
- Fig. 13
- eine Schrägansicht einer Spannvorrichtung,
- Fig. 14
- eine Schrägansicht einer Spannvorrichtung,
- Fig. 15
- eine Schrägansicht eines Rollenhalters,
- Fig. 16
- einen Längsschnitt einer Kupplung,
- Fig. 17
- einen Längsschnitt eines eingekuppelten Kolbens,
- Fig. 18
- eine Schrägansicht eines Kolbens,
- Fig. 19
- eine Schrägansicht eines Kolbens mit einem Verzögerungselement,
- Fig. 20
- eine Seitenansicht eines Kolbens mit einem Verzögerungselement,
- Fig. 21
- einen Längsschnitt eines Kolbens mit einem Verzögerungselement,
- Fig. 22
- eine Seitenansicht eines Verzögerungselementes,
- Fig. 23
- einen Längsschnitt eines Verzögerungselementes,
- Fig. 24
- eine Teilansicht einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 25
- eine Seitenansicht einer Anpresseinrichtung,
- Fig. 26
- eine Teilansicht einer Anpresseinrichtung ,
- Fig. 27
- eine Teilansicht einer Anpresseinrichtung ,
- Fig. 28
- eine Teilansicht einer Anpresseinrichtung ,
- Fig. 29
- eine Teilansicht einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 30
- eine Schrägansicht einer Bolzenführung,
- Fig. 31
- eine Schrägansicht einer Bolzenführung,
- Fig. 32
- eine Schrägansicht einer Bolzenführung,
- Fig. 33
- einen Querschnitt einer Bolzenführung,
- Fig. 34
- einen Querschnitt einer Bolzenführung,
- Fig. 35
- eine Teilansicht einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 36
- eine Teilansicht einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 37
- ein Aufbauschema einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 38
- ein Schaltdiagramm einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 39
- ein Zustandsdiagramm einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 40
- ein Zustandsdiagramm einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 41
- ein Zustandsdiagramm einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 42
- ein Zustandsdiagramm einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 43
- einen Längsschnitt einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 44
- einen Längsschnitt einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 45
- einen Längsschnitt einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 46
- einen Längsschnitt einer Kupplung,
- Fig. 47
- einen Längsschnitt einer Kupplung,
- Fig. 48
- eine Schrägansicht eines Spindeltriebs,
- Fig. 49
- eine Schrägansicht eines Spindeltriebs,
- Fig. 50
- einen Spindeltrieb,
- Fig. 51
- einen Spindeltrieb,
- Fig. 52
- einen Spindeltrieb,
- Fig. 53
- einen Spindeltrieb,
- Fig. 54
- einen Spindeltrieb,
- Fig. 55
- einen Spindeltrieb,
- Fig. 56
- einen Spindeltrieb,
- Fig. 57
- einen Spindeltrieb, und
- Fig. 58
- drei Geschwindigkeitsdiagramme.
-
Fig. 1 zeigt eine Eintreibvorrichtung 10 zum Eintreiben eines Befestigungselementes, 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. Das Magazin ist nicht abnehmbar. An der Brücke 50 sind ein Gerüsthaken 60 zur Aufhängung der Eintreibvorrichtung 10 an einem Gerüst oder dergleichen und ein als 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 Befestigungselementes 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 das Gehäuse 20 der Eintreibvorrichtung 10 in einer Explosionsansicht. Das Gehäuse 20 weist eine erste Gehäuseschale 27, eine zweite Gehäuseschale 28 sowie eine Gehäusedichtung 29 auf, welche die erste Gehäuseschale 27 gegen die zweite Gehäuseschale 28 abdichtet, so dass das Innere des Gehäuses 20 gegen Staub und dergleichen geschützt ist. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Gehäusedichtung 29 aus einem Elastomer hergestellt und an die erste Gehäuseschale 27 angespritzt. - Das Gehäuse weist zur Verstärkung gegen Schlagkräfte während des Eintreibens eines Befestigungselementes in einen Untergrund Verstärkungsrippen 21 und zweite Verstärkungsrippen 22 auf. Ein Haltering 26 dient der Halterung eines nicht dargestellten Verzögerungselementes, welches in dem Gehäuse 20 aufgenommen ist. Der Haltering 26 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, insbesondere gespritzt, und Teil des Gehäuses. Der Haltering 26 weist eine Anpressführung 36 zur Führung einer nicht dargestellten Verbindungsstange einer Anpresseinrichtung sowie nicht dargestellte Rückhaltekrallen zur Reduktion eines unter Umständen nach einem Eintreibvorgang auftretenden Rücksprunges des Verzögerungselementes auf.
- Weiterhin weist das Gehäuse 20 ein Motorgehäuse 24 mit Lüftungsschlitzen zur Aufnahme eines nicht dargestellten Motors und ein Magazin 40 mit einer Magazinschiene 42 auf. Darüber hinaus weist das Gehäuse 20 einen Griff 30 auf, welcher eine erste Grifffläche 31 und eine zweite Grifffläche 32 umfasst. Die beiden Griffflächen 31, 32 sind vorzugsweise auf den Griff 30 aufgespritzte Folien aus Kunststoff. Ein Abzug 34 sowie ein als Handschalter 35 ausgebildeter Grifffühler sind am Griff 30 angeordnet.
-
Fig. 3 zeigt einen Gerüsthaken 60 mit einem Abstandshalter 62 und einem Rückhalteelement 64, welcher einen Zapfen 66 aufweist, welcher in einer Brückendurchführung 68 der Brücke 50 des Gehäuses befestigt ist. Zur Befestigung dient dabei eine Schraubhülse 67, welche von einer Haltefeder 69 gegen Lockerung gesichert ist. Der Gerüsthaken 60 ist dafür vorgesehen, mit dem Rückhalteelement 64 in eine Gerüststrebe oder dergleichen eingehängt zu werden, um die Eintreibvorrichtung 10 beispielsweise in Arbeitspausen an einem Gerüst oder dergleichen aufzuhängen. -
Fig. 4 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 auf das Energieübertragungselement. -
Fig. 5 zeigt den als Akku 590 ausgebildeten elektrischen Energiespeicher in einer Schrägansicht. Der Akku 590 weist ein Akkugehäuse 596 mit einer Griffmulde 597 für eine verbesserte Greifbarkeit des Akkus 590 auf. Weiterhin weist der Akku 590 zwei Halteschienen 598 auf, mit welchen der Akku 590 ähnlich wie ein Schlitten in nicht dargestellte korrespondierende Haltenuten eines Gehäuses einführbar ist. Für einen elektrischen Anschluss weist der Akku 590 nicht dargestellte Akkukontakte auf, welche unter einer vor Spritzwasser schützenden Kontaktabdeckung 591 angeordnet sind. -
Fig. 6 zeigt den Akku 590 in einer weiteren Schrägansicht. An den Halteschienen 598 sind Rastnasen 599 vorgesehen, welche ein Herausfallen des Akkus 590 aus dem Gehäuse verhindern. Sobald der Akku 590 in das Gehäuse eingeführt ist, werden die Rastnasen 599 durch eine korrespondierende Geometrie der Nuten gegen eine Federkraft zur Seite geschoben und eingerastet. Durch Zusammendrücken der Griffmulden wird die Verrastung gelöst, so dass der Akku 590 mit Hilfe von Daumen und Fingern einer Hand durch einen Benutzer von dem Gehäuse abnehmbar ist. -
Fig. 7 zeigt die Eintreibvorrichtung 10 mit dem Gehäuse 20 in einer Teilansicht. Das Gehäuse 20 weist einen Griff 30 sowie eine von dem Griff an dessen Ende im Wesentlichen senkrecht abragende Brücke 50 mit einem daran befestigten Gerüsthaken 60 auf. Weiterhin weist das Gehäuse 20 eine Akkuaufnahme 591 zur Aufnahme eines Akkus auf. Die Akkuaufnahme 591 ist an dem Ende des Griffes 30 angeordnet, von welchem die Brücke abragt. - Die Akkuaufnahme 591 weist zwei Haltenuten 595 auf, in welche nicht dargestellte korrespondierende Halteschienen eines Akkus einführbar sind. Für einen elektrischen Anschluss des Akkus weist die Akkuaufnahme 591 mehrere als Gerätekontakte 594 ausgebildete Kontaktelemente auf, welche Leistungskontaktelemente und Kommunikationskontaktelemente umfassen. Die Akkuaufnahme 591 eignet sich beispielsweise zur Aufnahme des in
Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten Akkus. -
Fig. 8 zeigt die Eintreibvorrichtung 10 mit geöffnetem Gehäuse 20 in einer Teilansicht. In der Brücke 50 des Gehäuses 20, welche den Griff 30 mit dem Magazin 40 verbindet, ist eine Steuereinrichtung 500 angeordnet, welche in einem Steuerungsgehäuse 510 aufgenommen ist. Die Steuereinrichtung umfasst eine Leistungselektronik 520 und ein Kühlelement 530 zur Kühlung der Steuereinrichtung, insbesondere der Leistungselektronik 520. - Das Gehäuse 20 weist eine Akkuaufnahme 591 mit Gerätekontakten 594 für einen elektrischen Anschluss eines nicht dargestellten Akkus auf. Ein in der Akkuaufnahme 591 aufgenommener Akku ist über Akkuleitungen 502 mit der Steuereinrichtung 500 elektrisch verbunden und versorgt so die Eintreibvorrichtung 10 mit elektrischer Energie.
- Weiterhin weist das Gehäuse 20 eine Kommunikationsschnittstelle 524 mit einer für einen Benutzer der Vorrichtung sichtbaren Anzeige 526 und einer vorzugsweise optischen Datenschnittstelle 528 für einen optischen Datenaustausch mit einem Auslesegerät. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen geschieht der Datenaustausch zwischen der Datenschnittstelle und dem Auslesegerät anderweitig berührungslos, insbesondere über Funk, oder kontaktbehaftet, beispielsweise mittels einer Steckverbindung. Die Anzeige 526 umfasst eine Serviceanzeige, welche einen Benutzer der Vorrichtung im Vorfeld und/oder bei Fälligkeit über eine anstehende Service-Inspektion oder Reparatur informiert. Die Fälligkeit ist dabei fest vorgegeben oder abhängig von einer Anzahl von Eintreibvorgängen und/oder Geräteparametern wie beispielsweise Drehzahl, Spannung, Stromstärke oder Temperatur des Motors.
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Fig. 9 zeigt die Steuereinrichtung 500 und die von der Steuereinrichtung 500 ausgehende Verkabelung in einer Eintreibvorrichtung in einer Schrägansicht. Die Steuereinrichtung 500 ist mit der Leistungselektronik 520 und dem Kühlelement 530 in dem Steuerungsgehäuse 510 aufgenommen. Die Steuereinrichtung 500 ist über Akkuleitungen 502 mit Gerätekontakten 594 für einen elektrischen Anschluss eines nicht dargestellten Akkus verbunden. - Kabelstränge 540 dienen der elektrischen Verbindung der Steuereinrichtung 500 mit einer Vielzahl von Komponenten der Eintreibvorrichtung wie beispielsweise Motoren, Sensoren, Schalter, Schnittstellen oder Anzeigeelementen. Beispielsweise ist die Steuereinrichtung 500 mit dem Anpresssensor 550, dem Handschalter 35, einem Lüfterantrieb 560 eines Lüfters 565 und über Phasenleitungen 504 und einen Motorhalter 485 mit einem nicht dargestellten Elektromotor, welcher von dem Motorhalter gehalten wird, verbunden. An dem Motorhalter 485 ist ein nicht dargestellter Motordämpfer angeordnet, insbesondere befestigt.
- Um eine Kontaktierung der Phasenleitungen 504 vor einer Schädigung aufgrund Bewegungen des Motors 480 zu schützen, sind die Phasenleitungen 504 in einem motorseitigen Zugentlastungselement 494 und in einem in der Zeichnung verdeckten gehäuseseitigen Zugentlastungselement festgelegt, wobei das motorseitige Zugentlastungselement direkt oder indirekt an dem Motorhalter 485 befestigt ist und das gehäuseseitige Zugentlastungselement direkt oder indirekt an einem nicht dargestellten Gehäuse der Eintreibvorrichtung, insbesondere einem Motorgehäuse des Motors befestigt ist.
- Der Motor, der Motorhalter 485, die Zugentlastungselemente 494, der Lüfter 565 und der Lüfterantrieb 560 sind in dem Motorgehäuse 24 aus
Fig. 2 aufgenommen. Das Motorgehäuse 24 ist gegenüber dem übrigen Gehäuse mittels der Leitungsdichtung 570 insbesondere gegen Staub abgedichtet. - Da die Steuereinrichtung 500 auf derselben Seite des nicht dargestellten Griffes angeordnet ist wie die Gerätekontakte 594, sind die Akkuleitungen 502 kürzer als die durch den Griff verlaufenden Phasenleitungen 504. Da die Akkuleitungen eine grössere Stromstärke transportieren und einen grösseren Querschnitt aufweisen als die Phasenleitungen, ist eine Verkürzung der Akkuleitungen auf Kosten einer Verlängerung der Phasenleitungen insgesamt vorteilhaft.
-
Fig. 10 zeigt einen elektrischen Motor 480 mit einem Motorabtrieb 490 in einem Längsschnitt. Der Motor 480 ist als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet und weist Motorspulen 495 zum Antreiben des Motorabtriebs 490, welcher einen Permanentmagneten 491 umfasst, auf. Der Motor 480 wird von einem nicht dargestellten Motorhalter gehalten und mittels der Crimpkontakte 506 mit elektrischer Energie versorgt und mittels der Steuerleitung 505 gesteuert. - An dem Motorabtrieb 490 ist ein als Motorritzel 410 ausgebildetes motorseitiges Drehelement durch einen Presssitz drehfest befestigt. Bei nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Drehelement stoffschlüssig, insbesondere durch Kleben oder Aufspritzen, oder formschlüssig befestigt. Das Motorritzel 410 wird von dem Motorabtrieb 490 angetrieben und treibt seinerseits eine nicht dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung an. Eine Halteeinrichtung 450 ist einerseits mittels eines Lagers 452 auf dem Motorabtrieb 490 drehbar gelagert und andererseits mittels eines ringförmigen Montageelementes 470 an dem Motorgehäuse drehfest angebunden. Zwischen der Halteeinrichtung 450 und dem Montageelement 470 ist ein ebenfalls ringförmiges Motordämpfungselement 460 angeordnet, welches der Dämpfung von Relativbewegungen zwischen dem Motor 480 und dem Motorgehäuse dient.
- Vorzugsweise dient das Motordämpfungselement 460 alternativ oder gleichzeitig der Dichtung gegen Staub und dergleichen. Zusammen mit der Leitungsdichtung 570 wird das Motorgehäuse 24 gegenüber dem übrigen Gehäuse abgedichtet, wobei der Lüfter 565 durch die Lüftungsschlitze 33 Luft zur Kühlung des Motors 480 ansaugt und die übrige Antriebseinrichtung vor Staub geschützt ist.
- Die Halteeinrichtung 450 weist eine Magnetspule 455 auf, welche bei Bestromung eine Anziehungskraft auf einen oder mehrere Magnetanker 456 ausübt. Die Magnetanker 456 erstrecken sich in als Durchbrüche ausgebildete Ankerausnehmungen 457 des Motorritzels 410 und sind somit drehfest an dem Motorritzel 410 und damit an dem Motorabtrieb 490 angeordnet. Aufgrund der Anziehungskraft werden die Magnetanker 456 gegen die Halteeinrichtung 450 gedrückt, so dass eine Drehbewegung des Motorabtriebs 490 gegenüber dem Motorgehäuse abgebremst oder verhindert wird.
-
Fig. 11 zeigt die Eintreibvorrichtung 10 in einer weiteren Teilansicht. Das Gehäuse 20 weist den Griff 30 und das Motorgehäuse 24 auf. In dem nur teilweise dargestellten Motorgehäuse 24 ist der Motor 480 mit der Motorhalterung 485 aufgenommen. Auf dem nicht dargestellten Motorabtrieb des Motors 480 sitzt das Motorritzel 410 mit der Ankerausnehmung 457 und die Halteeinrichtung 450. - Das Motorritzel 410 treibt Zahnräder 420, 430 einer als Getriebe 400 ausgebildeten Drehmomentübertragungseinrichtung an. Das Getriebe 400 überträgt ein Drehmoment des Motors 480 auf ein Spindelrad 440, welches drehfest mit einem als Spindel 310 ausgebildeten Drehantrieb eines nicht weiter dargestellten Bewegungsumwandlers verbunden ist. Das Getriebe 400 weist eine Untersetzung auf, so dass ein grösseres Drehmoment auf die Spindel 310 ausgeübt wird als auf den Motorabtrieb 490. Das Motorritzel 410 und die Zahnräder 420, 430 bestehen vorzugsweise aus Metall, einer Legierung, Stahl, Sintermetall und/oder insbesondere faserverstärktem Kunststoff.
- Um den Motor 480 vor grossen Beschleunigungen zu schützen, welche während eines Eintreibvorganges in der Eintreibvorrichtung 10, insbesondere in dem Gehäuse 20 auftreten, ist der Motor 480 von dem Gehäuse 20 und dem Spindeltrieb entkoppelt. Da eine Drehachse 390 des Motors 480 parallel zu einer Setzachse 380 der Eintreibvorrichtung 10 orientiert ist, ist eine Entkopplung des Motors 480 in Richtung der Drehachse 390 wünschenswert. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass das Motorritzel 410 und das direkt von dem Motorritzel 410 angetriebene Zahnrad 420 gegeneinander in Richtung der Setzachse 380 und der Drehachse 390 verschiebbar angeordnet sind.
- Der Motor 480 ist somit lediglich über das Motordämpfungselement 460 an dem gehäusefesten Montageelement 470 und damit an dem Gehäuse 20 befestigt. Das Montageelement 470 ist mittels einer Kerbe 475 verdrehgesichert in einer entsprechenden Gegenkontur des Gehäuses 20 gehalten. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Montageelement mittels einer Nase verdrehgesichert in einer entsprechenden Gegenkontur des Gehäuses gehalten. Darüber hinaus ist der Motor nur in Richtung seiner Drehachse 390 verschiebbar gelagert, nämlich über das Motorritzel 410 an dem Zahnrad 420 und über ein Führungselement 488 des Motorhalters 485 an einer entsprechend geformten, nicht dargestellten Motorführung des Motorgehäuses 24.
-
Fig. 12a zeigt einen als Spindeltrieb 300 ausgebildeten Bewegungsumwandler in einer Schrägansicht. Der Spindeltrieb 300 weist einen als Spindel 310 ausgebildeten Drehantrieb sowie einen als Spindelmutter 320 ausgebildeten Linearabtrieb auf. Ein nicht dargestelltes Innengewinde der Spindelmutter 320 steht dabei mit einem Aussengewinde 312 der Spindel in Eingriff. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel steht die Spindel mittels eines Kugelgewindetriebs mit der Spindelmutter in Eingriff. - Wird nun die Spindel 310 über das drehfest an der Spindel 310 befestigte Spindelrad 440 drehend angetrieben, bewegt sich die Spindelmutter 320 linear auf der Spindel 310 entlang. Die Drehbewegung der Spindel 310 wird somit in eine Linearbewegung der Spindelmutter 320 umgewandelt. Um ein Mitdrehen der Spindelmutter 320 mit der Spindel 310 zu verhindern, weist die Spindel 320 eine Verdrehsicherung in Form von an der Spindelmutter 320 befestigten Mitnahmeelementen 330 auf. Die Mitnahmeelemente 330 sind dazu in nicht gezeigten Führungsschlitzen eines Gehäuses oder einer gehäusefesten Komponente der Eintreibvorrichtung geführt.
- Weiterhin sind die Mitnahmeelemente 330 als Rückholstangen für ein Zurückholen eines nicht dargestellten Kolbens in dessen Ausgangsstellung ausgebildet und weisen Widerhaken 340 auf, welche in korrespondierende Rückholzapfen des Kolbens eingreifen. Weiterhin weisen die Mitnahmeelemente Längsnuten auf, in welchen die Rückholzapfen des Kolbens laufen und insbesondere geführt sind. Eine schlitzförmige Magnetaufnahme 350 dient der Aufnahme eines nicht dargestellten Magnetankers, auf welchen ein nicht dargestellter Spindelsensor anspricht, um eine Stellung der Spindelmutter 320 auf der Spindel 310 zu erfassen.
-
Fig. 12b zeigt den Spindeltrieb 300 mit der Spindel 310 und der Spindelmutter 320 in einem Teillängsschnitt. Die Spindelmutter weist ein Innengewinde 328 auf, welches mit dem Aussengewinde 312 der Spindel in Eingriff steht. - Ein als Band 270 ausgebildeter Kraftumlenker einer Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft von der Spindelmutter 320 auf einen nicht dargestellten mechanischen Energiespeicher ist an der Spindelmutter 320 befestigt. Hierzu weist die Spindelmutter 320 neben einer innen liegenden Gewindehülse 370 eine aussen liegende Klemmhülse 375 auf, wobei ein zwischen der Gewindehülse 370 und der Klemmhülse 375 umlaufender Spalt eine Durchführung 322 bildet. Das Band 270 ist durch die Durchführung 322 hindurch geführt und an einem Riegelelement 324 festgelegt, indem das Band 270 das Riegelelement 324 umgreift und wieder durch die Durchführung 322 zurückgeführt ist, wo ein Bandende 275 mit dem Band 270 vernäht ist. Vorzugsweise ist das Riegelelement ebenso wie die Durchführung 322 umlaufend als Verriegelungsring ausgebildet.
- Quer zu der Durchführung 322, also bezüglich einer Spindelachse 311 in radialer Richtung, weist das Verriegelungselement 324 zusammen mit der gebildeten Bandschlaufe 278 eine grössere Breite auf als die Durchführung 322. Somit kann das Verriegelungselement 324 mit der Bandschlaufe 278 nicht durch die Durchführung 322 hindurch rutschen, so dass das Band 270 an der Spindelmutter 320 befestigt ist.
- Durch die Befestigung des Bandes 270 an der Spindelmutter 320 wird gewährleistet, dass eine Spannkraft des nicht dargestellten mechanischen Energiespeichers, welcher insbesondere als Feder ausgebildet ist, von dem Band 270 umgelenkt und direkt auf die Spindelhülse 320 übertragen wird. Die Spannkraft wird von der Spindelmutter 320 über die Spindel 310 und einen Zuganker 360 auf eine nicht dargestellte Kupplungseinrichtung übertragen, welche einen ebenfalls nicht dargestellten, eingekuppelten Kolben hält. Der Zuganker weist einen Spindeldorn 365 auf, welcher einerseits mit der Spindel 310 fest verbunden und andererseits in einem Spindellager 315 drehbar gelagert ist.
- Da die Spannkraft auch auf den Kolben ausgeübt wird, jedoch in entgegen gesetzter Richtung, heben sich die Zugkräfte, welche auf den Zuganker 360 ausgeübt werden, im Wesentlichen auf, so dass ein nicht dargestelltes Gehäuse, an welchem der Zuganker 360 abgestützt, insbesondere befestigt ist, entlastet wird. Das Band 270 und die Spindelmutter 320 beaufschlagen sich gegenseitig mit der Spannkraft, während der Kolben auf ein nicht dargestelltes Befestigungselement zu beschleunigt wird.
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Fig. 13 zeigt eine als Rollenzug 260 ausgebildete Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft auf eine Feder 200 in einer Schrägansicht. Der Rollenzug 260 weist einen durch ein Band 270 gebildeten Kraftumlenker sowie einen vorderen Rollenhalter 281 mit vorderen Rollen 291 und einen hinteren Rollenhalter 282 mit hinteren Rollen 292 auf. Die Rollenhalter 281, 282 sind vorzugsweise aus einem insbesondere faserverstärkten Kunststoff gefertigt. Die Rollenhalter 281, 282 weisen Führungsschienen 285 für eine Führung der Rollenhalter 281, 282 in einem nicht dargestellten Gehäuse der Eintreibvorrichtung, insbesondere in Nuten des Gehäuses auf. - Das Band steht mit der Spindelmutter sowie einem Kolben 100 in Eingriff und ist über die Rollen 291, 292 gelegt, so dass der Rollenzug 260 gebildet ist. Der Kolben 100 ist in einer nicht dargestellten Kupplungseinrichtung eingekuppelt. Der Rollenzug bewirkt eine Übersetzung einer Relativgeschwindigkeit der Federenden 230, 240 zueinander in eine Geschwindigkeit des Kolbens 100 um einen Faktor zwei. Bei Verwendung zweier gleicher Federn bewirkt der Rollenzug also eine Übersetzung der Geschwindigkeit jedes der Federenden 230, 240 in eine Geschwindigkeit des Kolbens 100 um einen Faktor vier.
- Weiterhin ist eine Feder 200 gezeigt, welche ein vorderes Federelement 210 und ein hinteres Federelement 220 umfasst. Das vordere Federende 230 des vorderen Federelementes 210 ist in dem vorderen Rollenhalter 281 aufgenommen, während das hintere Federende 240 des hinteren Federelementes 220 in dem hinteren Rollenhalter aufgenommen ist. Die Federelemente 210, 220 sind an ihren aufeinander zugewandten Seiten an Stützringen 250 abgestützt. Durch die symmetrische Anordnung der Federelemente 210, 220 heben sich Rückstosskräfte der Federelemente 210, 220 auf, so dass der Bedienkomfort der Eintreibvorrichtung verbessert ist.
- Weiterhin ist ein Spindeltrieb 300 mit einem Spindelrad 440, einer Spindel 310 und einer innerhalb des hinteren Federlementes 220 angeordneten Spindelmutter gezeigt, wobei ein an der Spindelmutter befestigtes Mitnahmeelement 330 zu sehen ist.
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Fig. 14 zeigt den Rollenzug 260 in einem gespannten Zustand der Feder 200. Die Spindelmutter 320 befindet sich nun an dem kupplungsseitigen Ende der Spindel 310 und zieht das Band 270 in das hintere Federelement hinein. Dadurch werden die Rollenhalter 281, 282 aufeinander zubewegt und die Federelemente 210, 220 gespannt. Der Kolben 100 wird dabei von der Kupplungseinrichtung 150 gegen die Federkraft der Federelemente 210, 220 gehalten. -
Fig. 15 zeigt eine Feder 200 in einer Schrägansicht. Die Feder 200 ist als Schraubenfeder ausgebildet und aus Stahl gefertigt. Ein Ende der Feder 200 ist in einem Rollenhalter 280 aufgenommen, das andere Ende der Feder 200 ist an einem Stützring 250 befestigt. Der Rollenhalter 280 weist Rollen 290 auf, welche auf der von der Feder 200 abgewandten Seite des Rollenhalters 280 von dem Rollenhalter 280 abragen. Die Rollen sind drehbar um zueinander parallele Achsen gelagert und erlauben einem nicht dargestellten Band, in das Innere der Feder 200 hineingezogen zu werden. Die Rollen 290 weisen seitliche Anlaufflächen zur Führung des Bandes auf. Der Rollenhalter 280 besteht aus insbesondere faserverstärktem Kunststoff und wird in nicht dargestellten Führungsschienen geführt, welche am Gehäuse angeordnet sind. Bevorzugt bestehen die Führungsschienen aus Kunststoff oder Metall und sind in das Gehäuse integriert beziehungsweise am Gehäuse befestigt. -
Fig. 16 zeigt eine Kupplungseinrichtung 150 für ein vorübergehendes Festhalten eines Energieübertragungselementes, insbesondere Kolbens, in einem Längsschnitt. Weiterhin ist der Zuganker 360 mit dem Spindellager 315 und dem Spindeldorn 365 gezeigt. Die Kupplungseinrichtung 150 ist vorzugsweise koaxial zu dem Spindeldorn 365 und damit der Spindel zwischen dem Energieübertragungselement und der Spindel angeordnet. - Die Kupplungseinrichtung 150 weist eine Innenhülse 170 und eine relativ zur Innenhülse 170 verschiebbare Aussenhülse 180 auf. Die Innenhülse 170 ist mit als Durchbrüche ausgebildeten Aussparungen 175 versehen, wobei in den Aussparungen 175 als Kugeln 160 ausgebildete Verriegelungselemente angeordnet sind. Um die Kugeln 160 an einem Herausfallen in einen Innenraum der Innenhülse 170 zu hindern, verjüngen sich die Aussparungen 175 nach innen insbesondere konisch zu einem Querschnitt, durch den die Kugeln 160 nicht hindurchpassen. Um die Kupplungseinrichtung 150 mit Hilfe der Kugeln 160 verriegeln zu können, weist die Aussenhülse 180 eine Stützfläche 185 auf, an denen die Kugeln 160 in einem verriegelten Zustand der Kupplungseinrichtung 150, wie in
Fig. 16 gezeigt, nach aussen abgestützt sind. - In dem verriegelten Zustand ragen die Kugeln 160 daher in den Innenraum der Innenhülse hinein und halten den Kolben in der Kupplung. Ein als Klinke 800 ausgebildetes Halteelement hält dabei die Aussenhülse in der dargestellten Stellung gegen die Federkraft einer Rückstellfeder 190. Die Klinke ist dabei durch eine Klinkenfeder 810 gegen die Aussenhülse 180 vorgespannt und hintergreift einen von der Aussenhülse 180 abragenden Kupplungszapfen.
- Zum Freigeben der Kupplungseinrichtung 150 wird, beispielsweise durch das Betätigen eines Abzugs, die Klinke 800 gegen die Federkraft der Klinkenfeder 810 von der Aussenhülse 180 wegbewegt, so dass die Aussenhülse 180 von der Rückstellfeder 190 in der Zeichnung nach links bewegt wird. Ein Herunterfallen der Aussenhülse 180 wird dabei durch eine nicht dargestellte Verliersicherung an der Innenhülse verhindert. Die Verliersicherung ist beispielsweise durch einen Anschlag in Form einer Schraube oder eines Flansches gebildet. Die Aussenhülse 180 weist an ihrer Innenseite Vertiefungen 182 auf, welche dann die Kugeln 160 aufnehmen können, welche entlang den geneigten Stützflächen in die Vertiefungen 182 hineinrutschen und den Innenraum der Innenhülse freigeben.
- Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel bleibt die Kupplungseinrichtung nur dann geschlossen, wenn das Energieübertragungselement in der Kupplungseinrichtung eingekuppelt ist. Hierzu ist beispielsweise eine Klinkengegenfeder vorgesehen, welche die Klinke gegen die Federkraft der Klinkenfeder von der Aussenhülse weg bewegt, wenn kein Energieübertragungselement eingekuppelt ist. Beim Einkuppeln des Energieübertragungselementes in die Kupplungseinrichtung wird bevorzugt über ein entsprechendes Betätigungselement am Energieübertragungselement die Klinkengegenfeder gespannt, so dass die Klinke freigegeben wird, um von der Klinkenfeder gegen die Aussenhülse vorgespannt zu werden.
- Weiterhin umfasst die Kupplungseinrichtung 150 einen nicht gezeigten Klinkensensor, welcher eine Bewegung der Klinke 800 erfasst, wodurch angezeigt wird, ob die Kupplungseinrichtung 150 in ihrem geschlossenen Zustand gehalten ist. Der Klinkensensor erfasst zumindest eine Stellung der Klinke 800 und übergibt ein entsprechendes Signal an eine nicht gezeigte Steuerung der Vorrichtung.
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Fig. 17 zeigt einen weiteren Längsschnitt der Kupplungseinrichtung 150 mit eingekuppeltem Kolben 100. Der Kolben weist hierzu ein Kupplungssteckteil 110 mit Kupplungsausnehmungen 120 auf, in welche die Kugeln 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. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement als Vorsprung ausgebildet, welcher insbesondere senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens vom Kolben abragt. 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. - 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. Die Mitnahmeelemente sind beispielsweise wie die Mitnahmeelemente 330 in
Fig. 12a ausgebildet. - 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.
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Fig. 18 zeigt ein als Kolben 100 ausgebildetes Energieübertragungselement in einer Schrägansicht. Der Kolben weist einen Schaft 140, einen konvexkonischen Abschnitt 135 und eine als Banddurchführung 130 ausgebildete Ausnehmung auf. Die Banddurchführung 130 ist als Langloch ausgeführt und weist zur Schonung des Bandes nur abgerundete Kanten und vergütete Oberflächen auf. An die Banddurchführung schliesst sich ein Kupplungssteckteil 110 mit Kupplungsausnehmungen 120 an. -
Fig. 19 zeigt den Kolben 100 zusammen mit einem Verzögerungselement 600 in einer Schrägansicht. Der Kolben weist einen Schaft 140, einen konvexkonischen Abschnitt 135 und eine als Banddurchführung 130 ausgebildete Ausnehmung auf. An die Banddurchführung schliesst sich ein Kupplungssteckteil 110 mit Kupplungsausnehmungen 120 an. Weiterhin weist der Kolben 100 mehrere Rückholzapfen 145 für einen Eingriff von nicht dargestellten Mitnahmeelementen, beispielsweise zugehörig zu einer Spindelmutter. Das Verzögerungselement 600 weist eine Anschlagfläche 620 für den konvexkonischen Abschnitt 135 des Kolbens 100 auf und ist einem nicht dargestellten Aufnahmeelement aufgenommen. Das Verzögerungselement 600 wird von einem nicht dargestellten Haltering in dem Aufnahmeelement gehalten, wobei der Haltering an einem Halteabsatz 625 des Verzögerungselementes 600 anliegt. -
Fig. 20 zeigt den Kolben 100 zusammen mit dem Verzögerungselement 600 in einer Seitenansicht. Der Kolben weist einen Schaft 140, einen konvexkonischen Abschnitt 135 und eine Banddurchführung 130 auf. An die Banddurchführung schliesst sich ein Kupplungssteckteil 110 mit Kupplungsausnehmungen 120 an. Das Verzögerungselement 600 weist eine Anschlagfläche 620 für den konvexkonischen Abschnitt 135 des Kolbens 100 auf und ist in dem nicht dargestellten Aufnahmeelement aufgenommen. -
Fig. 21 zeigt den Kolben 100 zusammen mit dem Verzögerungselement 600 in einem Längsschnitt. Die Anschlagfläche 620 des Verzögerungselementes 600 ist an die Geometrie des Kolbens 100 angepasst und weist daher ebenfalls einen konvexkonischen Abschnitt auf. Hierdurch wird ein flächiges Anschlagen des Kolbens 100 gegen das Verzögerungselement 600 gewährleistet. Somit wird überschüssige Energie des Kolbens 100 durch das Verzögerungselement ausreichend absorbiert. Weiterhin weist das Verzögerungselement 600 einen Kolbendurchgang 640 auf, durch den sich der Schaft 140 des Kolbens 100 hindurch erstreckt. -
Fig. 22 zeigt das Verzögerungselement 600 in einer Seitenansicht. Das Verzögerungselement 600 weist ein Anschlagelement 610 sowie ein Schlagdämpfungselement 630 auf, welche entlang einer Setzachse S der Eintreibvorrichtung aneinander anschliessen. Überschüssige Schlagenergie eines nicht dargestellten Kolbens wird zunächst von dem Anschlagelement 610 aufgenommen und dann von dem Schlagdämpfungselement 630 gedämpft, das heisst zeitlich ausgedehnt. Die Schlagenergie wird schliesslich von dem nicht dargestellten Aufnahmeelement aufgenommen, welcher einen Boden als erste Stützwand zur Abstützung des Verzögerungselementes 600 in Schlagrichtung und eine Seitenwand als zweite Stützwand zur Abstützung des Verzögerungselementes 600 quer zu der Schlagrichtung aufweist. -
Fig. 23 zeigt das Verzögerungselement 600 mit dem Halter 650 in einem Längsschnitt. Das Verzögerungselement 600 weist ein Anschlagelement 610 sowie ein Schlagdämpfungselement 630 auf, welche entlang einer Setzachse S der Eintreibvorrichtung aneinander anschliessen. Das Anschlagelement 610 besteht aus Stahl, das Schlagdämpfungselement 630 dagegen aus einem Elastomer. Eine Masse des Schlagdämpfungselementes 630 beträgt vorzugsweise zwischen 40% und 60% einer Masse des Anschlagelementes. -
Fig. 24 zeigt die Eintreibvorrichtung 10 in einer Schrägansicht mit geöffnetem Gehäuse 20. In dem Gehäuse ist der vordere Rollenhalter 281 zu sehen. Das Verzögerungselement 600 wird von dem Haltering 26 in seiner Position gehalten. Die Nase 690 weist unter Anderem den Anpressfühler 760 und das Entsperrelement 720 auf. Die Anpresseinrichtung 750 weist den Führungskanal 700, welcher vorzugsweise den Anpressfühler 760 umfasst, und die Verbindungsstange 770 auf. Das Magazin 40 weist das Vorschubelement 740 und die Vorschubfeder 735 auf. - Weiterhin weist die Eintreibvorrichtung 10 einen Entriegelungsschalter 730 für eine Entriegelung des Führungskanals 700 auf, so dass der Führungskanal 700 abnehmbar ist, beispielsweise um verklemmte Befestigungselemente einfacher entfernen zu können.
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Fig. 25 zeigt eine Anpresseinrichtung 750 in einer Seitenansicht. Die Anpresseinrichtung umfasst einen befederten Anpressfühler 760, eine befederte obere Schubstange 780, eine Verbindungsstange 770 zur Verbindung der oberen Schubstange 780 mit dem Anpressfühler 760, eine an einem vorderen Rollenhalter 281 lose anstehende oder mit dem vorderen Rollenhalter 281 verbundene untere Schubstange 790 und eine an die obere Schubstange 780 und an die untere Schubstange angelenkte Querstange 795. Eine Abzugsstange 820 ist an einem Ende mit einem Abzug 34 verbunden. Die Querstange 795 weist ein Langloch 775 auf. Weiterhin ist eine Kupplungseinrichtung 150 gezeigt, welche von einer Klinke 800 in einer verriegelten Stellung gehalten wird. -
Fig. 26 zeigt eine Teilansicht der Anpresseinrichtung 750. Gezeigt ist die obere Schubstange 780, die untere Schubstange 790, die Querstange 795 und die Abzugsstange 820. Die Abzugsstange 820 weist einen von der Abzugsstange seitlich abragenden Abzugsumlenker 825 auf. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Abzugsumlenker eine Umlenkrolle. Weiterhin gezeigt ist ein Zapfenelement 830, welches einen Abzugszapfen 840 aufweist und in einer Klinkenführung 850 geführt ist. Der Abzugszapfen 840 ist seinerseits in dem Langloch 775 geführt. Weiterhin wird deutlich, dass die untere Schubstange 790 eine Zapfensperre 860 aufweist. -
Fig. 27 zeigt eine weitere Teilansicht der Anpresseinrichtung 750. Gezeigt ist die Querstange 795, die Abzugsstange 820 mit dem Abzugsumlenker 825, das Zapfenelement 830, der Abzugszapfen 840, die Klinkenführung 850 sowie die Klinke 800. -
Fig. 28 zeigt den Abzug 34 und die Abzugsstange 820 in einer Schrägansicht, jedoch von der anderen Seite der Vorrichtung als die vorherigen Abbildungen. Der Abzug weist einen Abzugsbetätiger 870, eine Abzugsfeder 880 sowie eine Abzugsstangenfeder 828, welche den Abzugsumlenker 825 beaufschlagt, auf. Weiterhin wird deutlich, dass die Abzugsstange 820 seitlich mit einer Zapfenkerbe 822 versehen ist, welche auf Höhe des Abzugszapfens 840 angeordnet ist. - Um es einem Benutzer der Eintreibvorrichtung zu ermöglichen, durch Ziehen des Abzugs 34 einen Eintreibvorgang auszulösen, muss der Abzugszapfen 840 mit der Zapfenkerbe 822 in Eingriff stehen. Nur dann bewirkt nämlich eine Abwärtsbewegung der Abzugsstange 820 ein Mitnehmen des Abzugszapfens 840 und damit über die Klinkenführung 850 eine Abwärtsbewegung der Klinke 800, wodurch die Kupplungseinrichtung 150 entriegelt und der Eintreibvorgang ausgelöst wird. Ein Ziehen des Abzugs 34 bewirkt in jedem Fall über den angeschrägten Abzugsumlenker 825 eine Abwärtsbewegung der Abzugsstange 820. Voraussetzung dafür, dass der Abzugszapfen 840 mit der Zapfenkerbe 822 in Eingriff steht, ist, dass das Langloch 775 in der Querstange 795 sich in seiner hintersten Position, also in der Zeichnung rechts, befindet. In der Position, welche beispielsweise in
Fig. 26 gezeigt ist, befindet sich das Langloch 775 und somit auch der Abzugszapfen 840 zu weit vorne, so dass der Abzugszapfen 840 nicht mit der Zapfenkerbe 822 in Eingriff steht. Ein Ziehen des Abzugs 34 geht also ins Leere. Grund dafür ist, dass sich die obere Schubstange 780 in ihrer vorderen Position befindet und somit anzeigt, dass die Eintreibvorrichtung nicht an einen Untergrund angepresst ist. - Eine ähnliche Situation ergibt sich, wenn eine nicht dargestellte Feder nicht gespannt ist. Dann befindet sich nämlich der vordere Rollenhalter 281 und somit auch die untere Schubstange 790 in ihrer jeweiligen vorderen Position, so dass das Langloch 775 wiederum den Abzugszapfen 840 ausser Eingriff mit der Zapfenkerbe 822 bringt. Im Ergebnis geht ein Ziehen des Abzugs 34 auch dann ins Leere, wenn die Feder nicht gespannt ist.
- Insgesamt ergibt sich eine Konstruktion, bei der die Kupplungseinrichtung 150 nur mechanisch durch eine Aktion eines Benutzers der Vorrichtung geöffnet werden kann. Dadurch wird verhindert, dass ein elektronischer Fehler in einer Steuerung der Vorrichtung zu einem versehentlichen Eintreibvorgang führt.
- Solange ein Benutzer den Abzug 34 nach einem Eintreibvorgang gezogen hält, wird die Abzugsstange 820 bei einem erneuten Spannen der Feder durch den Abzugszapfen 840 nach hinten verschwenkt und gelangt erst durch Loslassen des Abzugs 34 durch den Benutzer wieder nach vorne. Dadurch ist gewährleistet, dass die Kupplungseinrichtung 150 unabhängig von der Stellung der Abzugs 34 geschlossen und verriegelt werden kann.
- Eine andere Situation ist in
Fig. 25 dargestellt. Dort ist die Eintreibvorrichtung sowohl in einem eintreibbereiten Zustand, nämlich mit gespannter Feder, als auch an einen Untergrund angepresst. Folglich befinden sich die obere Schubstange 780 und die unter Schubstange 790 in ihrer jeweiligen hintersten Position. Das Langloch 775 der Querstange 795 und damit auch der Abzugszapfen 740 befinden sich dann ebenfalls in ihrer jeweiligen hintersten Position, in der Zeichnung rechts. In der Folge greift der Abzugszapfen 740 in die Zapfenkerbe 722 ein und ein Ziehen des Abzugs 34 bewirkt über die Abzugsstange 820 ein Mitnehmen des Abzugszapfens 740 durch die Zapfenkerbe 722 nach unten. Über das Zapfenelement 830 und die Klinkenführung 850 wird die Klinke 800 ebenfalls gegen die Federkraft der Klinkenfeder 810 nach unten ausgelenkt, so dass die Kupplungseinrichtung 150 in ihre entriegelte Stellung überführt wird und ein in der Kupplungseinrichtung 150 entriegelter Kolben die Spannenergie der Feder auf ein Befestigungselement überträgt. - Um der Gefahr entgegenzuwirken, dass die Klinke 800 durch eine Erschütterung ausgelenkt wird, beispielsweise wenn ein Benutzer die Eintreibvorrichtung in gespanntem Zustand der Feder unsanft abstellt, ist die untere Schubstange 790 mit der Zapfensperre 860 versehen. Die Eintreibvorrichtung ist dann nämlich in dem in
Fig. 26 dargestellten Zustand. Dadurch , dass die Zapfensperre 860 den Zapfen 840 und damit die Klinke 800 an einer Abwärtsbewegung hindert, sichert die Eintreibvorrichtung gegen ein solches versehentliches Auslösen eines Eintreibvorganges. -
Fig. 29 zeigt die zweite Gehäuseschale 28 des ansonsten nicht weiter dargestellten Gehäuses. Die zweite Gehäuseschale 28 besteht aus einem insbesondere faserverstärkten Kunststoff und weist Teile des Griffes 30, des Magazins 40 und die den Griff 30 mit dem Magazin 40 verbindende Brücke 50 auf. Weiterhin weist die zweite Gehäuseschale 28 Stützelemente 15 für eine Abstützung gegenüber der nicht dargestellten ersten Gehäuseschale auf. Weiterhin weist die zweite Gehäuseschale 28 eine Führungsnut 286 für eine Führung von nicht gezeigten Rollenhaltern auf. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Rollenhalter mittels eingeklipster Führungsbleche geführt. - Zur Aufnahme eines nicht dargestellten Verzögerungselementes zum Verzögern eines Energieübertragungselementes beziehungsweise eines das Verzögerungselement tragenden Halters weist die zweite Gehäuseschale 28 einen Stützflansch 23 sowie einen Halteflansch 19 auf, wobei das Verzögerungselement beziehungsweise der Halter in einem Spalt 18 zwischen dem Stützflansch 23 und dem Halteflansch 19 aufgenommen ist. Das Verzögerungselement beziehungsweise der Halter ist dann insbesondere an dem Stützflansch abgestützt. Um Schlagkräfte, welche durch ein Aufschlagen des Kolbens auf das Verzögerungselement auftreten, mit reduzierten Spannungsspitzen in das Gehäuse einzuleiten, weist die zweite Gehäuseschale 28 erste Verstärkungsrippen 21 auf, welche mit dem Stützflansch 23 und/oder dem Halteflansch 19 verbunden sind.
- Zur Befestigung einer Antriebseinrichtung zur Beförderung des Energieübertragungselementes von der Ausgangsstellung in die Setzstellung und zurück, welche in dem Gehäuse aufgenommen ist, weist die zweite Gehäuseschale 28 zwei als Flansche 25 ausgebildete Tragelemente auf. Um Spannkräfte, welche insbesondere zwischen den zwei Flanschen 25 auftreten, zu übertragen und/oder in das Gehäuse einzuleiten, weist die zweite Gehäuseschale 28 zweite Verstärkungsrippen 22 auf, welche mit den Flanschen 25 verbunden sind.
- Der Halter ist nur über das Gehäuse an der Antriebseinrichtung befestigt, so dass Schlagkräfte, welche von dem Verzögerungselement nicht vollständig absorbiert werden, nur über das Gehäuse auf die Antriebseinrichtung übertragen werden.
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Fig. 30 zeigt eine Nase 690 einer Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselementes in einen Untergrund in einer Schrägansicht. Die Nase 690 umfasst einen Führungskanal 700 für eine Führung des Befestigungselementes mit einem hinteren Stirnende 701 und einen relativ zu dem Führungskanal 700 in Richtung der Setzachse verschiebbar angeordneten Halter 650 zum Halten eines nicht dargestellten Verzögerungselementes. Der Halter 650 weist eine Bolzenaufnahme 680 mit einer Zuführausnehmung 704 auf, durch die hindurch ein Nagelstreifen 705 mit einer Vielzahl von Befestigungselementen 706 einem Abschussabschnitt 702 des Führungskanals 700 zuführbar ist. Der Führungskanal 700 dient gleichzeitig als Anpressfühler einer Anpresseinrichtung, welche eine Verbindungsstange 770 aufweist, welche bei einer Verschiebung des Führungskanals 700 ebenfalls verschoben wird und somit ein Anpressen der Vorrichtung an einen Untergrund anzeigt. - Die Nase 690 umfasst eine nicht dargestellte Sicherheitsklinke, welche im Falle eines von der Steuerung erkannten Fehlers ein ungewolltes Austreten eines Befestigungselementes oder des Schaftes eines Energieübertragungselementes verhindert. Die Sicherheitsklinke ist bei nicht angepresster Vorrichtung in den Abschussabschnitt 702 eingeschwenkt oder eingefahren. Wird die Vorrichtung bei nicht vorliegendem Fehler an den Untergrund angepresst, wird die Sicherheitsklinke durch die Anpresseinrichtung aus dem Abschussabschnitt 702 herausgeschwenkt oder -gefahren und gibt so den Führungskanal 700 frei. Dies geschieht beispielsweise durch das hintere Stirnende 702 des Führungskanals 700, welches die Sicherheitsklinke entgegen der Setzrichtung bewegt, wobei die Sicherheitsklinke vorzugsweise in einer zur Setzachse schrägen Führung läuft.
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Fig. 31 zeigt die Nase 690 in einer weiteren Schrägansicht. Der Führungskanal 700 ist Teil einer Anpresseinrichtung zum Erkennen des Abstandes der Eintreibvorrichtung zu dem Untergrund in Richtung einer Setzachse S. Die Nase 690 weist weiterhin ein Sperrelement 710 auf, welches in einer Freigabestellung ein Verschieben des Führungskanals 700 zulässt und in einer Sperrstellung ein Verschieben des Führungskanals 700 verhindert. Das Sperrelement 710 ist von einer in der Zeichnung verdeckten Einrückfeder in einer Richtung auf den Nagelstreifen 705 zu belastet. Solange kein Befestigungselement in dem Abschussabschnitt 702 in dem Führungskanal 700 angeordnet ist, befindet sich das Sperrelement 710 in der Sperrstellung, in der es den Führungskanal 700 blockiert, wie inFig. 31 dargestellt. -
Fig. 32 zeigt die Nase 690 in einer weiteren Schrägansicht. Sobald ein Befestigungselement in dem Abschussabschnitt 702 in dem Führungskanal 700 angeordnet ist, befindet sich das Sperrelement 710 in einer Freigabestellung, in der es den Führungskanal 700 passieren lässt, wie inFig. 32 dargestellt. Dadurch kann die Eintreibvorrichtung an den Untergrund angepresst werden. In diesem Fall wird die Verbindungsstange 770 verschoben, so dass das Anpressen das Auslösen eines Eintreibvorgangs gewährleisten kann. -
Fig. 33 zeigt die Nase 690 in einem Querschnitt. Der Führungskanal 700 weist einen Abschussabschnitt 702 auf. Das Sperrelement 710 weist benachbart zu dem Abschussabschnitt einen Sperrabsatz 712 auf, welcher von dem Nagelstreifen 705 oder auch einzelnen Nägeln beaufschlagbar ist. -
Fig. 34 zeigt die Nase 690 in einem weiteren Querschnitt. Das Sperrelement 710 befindet sich in der Freigabestellung, so dass das Sperrelement 710 den Führungskanal 700 bei Bewegung in Richtung der Setzachse S passieren lässt. -
Fig. 35 zeigt eine Eintreibvorrichtung 10 mit der Nase 690 in einer Teilansicht. Die Nase 690 weist des Weiteren ein von aussen durch einen Benutzer betätigbares Entsperrelement 720, welches in einer Entsperrstellung das Sperrelement 710 in dessen Freigabestellung hält und in einer Wartestellung eine Bewegung des Sperrelementes in dessen Sperrstellung zulässt. Auf der vom Betrachter abgewandten Seite des Entsperrelementes 720 befindet sich eine nicht dargestellte Ausrückfeder, welche das Entsperrelement 720 von dem Sperrelement 710 weg beaufschlagt. Weiterhin ist der Entriegelungsschalter 730 gezeigt. -
Fig. 36 zeigt die Eintreibvorrichtung 10 mit der Nase 690 in einer weiteren Teilansicht. Eine als Magazin 40 ausgeführte Zuführeinrichtung für Befestigungselemente zu dem Abschussabschnitt weist eine Vorschubfeder 735 sowie ein Vorschubelement 740 auf. Die Vorschubfeder 735 belastet das Vorschubelement 740 und somit auch gegebenenfalls in dem Magazin befindliche Befestigungselemente auf den Führungskanal 700 zu. Das Vorschubelement 740 wird im Magazin 40 geführt und durch eine nicht dargestellte Dichtlippe nach aussen abgedichtet. Das Entsperrelement 720 weist an einem Fortsatz 721 des Entsperrelementes 720 ein erstes Rastelement 746 auf und das Vorschubelement 740 weist ein zweites Rastelement 747 auf. Das erste und das zweite Rastelement verrasten miteinander, wenn das Entsperrelement 720 in die Entsperrstellung bewegt wird. In diesem Zustand können einzelne Befestigungselemente entlang der Setzachse S in den Führungskanal 700 eingeführt werden. Sobald das Magazin 40 wieder geladen wird löst sich die Verrastung zwischen dem Entsperrelement 720 und dem Vorschubelement 740 und die Eintreibvorrichtung kann wie gewohnt weiter benutzt werden. - Geladen wird das Magazin 40 an seinem nicht dargestellten Stirnende über eine speziell geformte Zuführöffnung, die nur geeignete Befestigungselemente in der richtigen Orientierung in das Magazin 40 einlässt. Dadurch wird ein Einführen von Befestigungselementen, die im Magazin 40 verklemmen würden, unter Umständen verhindert.
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Fig. 37 zeigt eine schematische Ansicht einer Eintreibvorrichtung 10. Die Eintreibvorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 20, in dem ein Kolben 100, eine von einem als Klinke 800 ausgebildeten Halteelement geschlossen gehaltene Kupplungseinrichtung 150, eine Feder 200 mit einem vorderen Federelement 210 und einem hinteren Federelement 220, ein Rollenzug 260 mit einem als Band 270 ausgebildeten Kraftumlenker, einem vorderen Rollenhalter 281 und einem hinteren Rollenhalter 282, ein Spindeltrieb 300 mit einer Spindel 310 und einer Spindelmutter 320, ein Getriebe 400, ein Motor 480 und eine Steuereinrichtung 500 aufgenommen sind. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kraftumlenker als Seil ausgebildet. - Die Eintreibvorrichtung 10 weist weiterhin einen Führungskanal 700 für die Befestigungselement und eine Anpresseinrichtung 750 auf. Darüber hinaus weist das Gehäuse 20 einen Griff 30 auf, an welchem ein Handschalter 35 angeordnet ist.
- Die Steuereinrichtung 500 kommuniziert mit dem Handschalter 35 sowie mit mehreren Sensoren 990, 992, 994, 996, 998, um den Betriebszustand der Eintreibvorrichtung 10 zu erfassen. Die 990, 992, 994, 996, 998 weisen jeweils eine Hallsonde auf, welche die Bewegung eines nicht dargestellten Magnetankers erfasst, der auf dem jeweils zu erfassenden Element angeordnet, insbesondere befestigt ist.
- Mit dem Führungskanalsensor 990 wird eine Bewegung der Anpresseinrichtung 750 nach vorne erfasst, wodurch angezeigt wird, dass der Führungskanal 700 von der Eintreibvorrichtung 10 abgenommen wurde. Mit dem Anpresssensor 992 wird eine Bewegung der Anpresseinrichtung 750 nach hinten erfasst, wodurch angezeigt wird, dass die Eintreibvorrichtung 10 an einen Untergrund angepresst ist. Mit dem Rollenhaltersensor wird eine Bewegung des vorderen Rollenhalters 281 erfasst, wodurch angezeigt wird, ob die Feder 200 gespannt ist. Mit dem Klinkensensor 996 wird eine Bewegung der Klinke 800 erfasst, wodurch angezeigt wird, ob die Kupplungseinrichtung 150 in ihrem geschlossenen Zustand gehalten ist. Mit dem Spindelsensor 998 wird schliesslich erfasst, ob die Spindelmutter 320 beziehungsweise eine an der Spindelmutter 320 befestigte Rückholstange in ihrer hintersten Stellung ist.
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Fig. 38 zeigt einen Steuerungsaufbau der Eintreibvorrichtung vereinfacht dargestellt. Durch ein zentrales Rechteck ist die Steuereinrichtung 1024 angedeutet. Die Schalt- und/oder Sensoreinrichtungen 1031 bis 1033 liefern, wie durch Pfeile angedeutet ist, Informationen oder Signale an die Steuereinrichtung 1024. Ein Hand- oder Hauptschalter 1070 der Eintreibvorrichtung steht mit der Steuereinrichtung 1024 in Verbindung. Durch einen Doppelpfeil ist angedeutet, dass die Steuereinrichtung 1024 mit dem Akku 1025 kommuniziert. Durch weitere Pfeile und ein Rechteck ist eine Selbsthaltung 1071 angedeutet. - Gemäss einem Ausführungsbeispiel detektiert der Handschalter ein Halten durch den Anwender und die Steuerung reagiert auf ein Loslassen des Schalters, indem die gespeicherte Energie abgebaut wird. Somit wird bei unerwarteten Fehlern wie Fallenlassen des Bolzensetzgeräts die Sicherheit erhöht.
- Durch weitere Pfeile und Rechtecke 1072 und 1073 sind eine Spannungsmessung und eine Strommessung angedeutet. Durch ein weiteres Rechteck 1074 ist eine Abschaltung angedeutet. Durch ein weiteres Rechteck ist eine B6-Brücke 1075 angedeutet. Dabei handelt es sich um eine 6-Puls-Brückenschaltung mit Halbleiterelementen zur Steuerung des elektrischen Antriebsmotors 1020. Diese wird bevorzugt durch Treiberbausteine angesteuert welche wiederum bevorzugt von einem Controller angesteuert werden. Solche integrierte Treiberbausteine haben neben dem geeigneten Ansteuern der Brücke weiters noch den Vorteil, dass sie bei auftretender Unterspannung die Schaltelemente der B6-Brücke in einen definierten Zustand bringen.
- Durch ein weiteres Rechteck 1076 ist ein Temperaturfühler angedeutet, der mit der Abschaltung 1074 und der Steuereinrichtung 1024 kommuniziert. Durch einen weiteren Pfeil ist angedeutet, dass die Steuereinrichtung 1024 Informationen an die Anzeige 1051 ausgibt. Durch weitere Doppelpfeile ist angedeutet, dass die Steuereinrichtung 1024 mit der Schnittstelle 1052 und mit einer weiteren Serviceschnittstelle 1077 kommuniziert.
- Bevorzugt wird zum Schutz der Steuerung und/oder des Antriebsmotors neben den Schaltern der B6 Brücke ein weiteres Schaltelement in Serie eingesetzt, welches durch Betriebsdaten wie Überstrom und/oder Übertemperatur durch die Abschaltung 1074 den Leistungszufluss vom Akku zu den Verbrauchern trennt.
- Für einen verbesserten und stabilen Betrieb der B6-Brücke ist die Verwendung von Speichern wie Kondensatoren sinnvoll. Damit beim Verbinden von Akku und Steuerung keine Stromspitzen durch die schnelle Ladung von solchen Speicherkomponenten entstehen, was zu einem erhöhten Verschleiss der elektrischen Kontakte führen würde, werden diese Speicher bevorzugt zwischen dem weiteren Schaltelement und der B6-Brücke platziert und nach der Akku-Zuführung über geeignetes Beschalten des weiteren Schaltelements kontrolliert mit Ladung versorgt.
- Durch weitere Rechtecke 1078 und 1079 sind ein Lüfter und eine Feststellbremse angedeutet, die durch die Steuereinrichtung 1024 angesteuert werden. Der Lüfter 1078 dient dazu, Komponenten in der Eintreibvorrichtung zur Kühlung mit Kühlluft zu umströmen. Die Feststellbremse 1079 dient dazu, Bewegungen beim Entspannen des Energiespeichers 1010 zu verlangsamen und/oder den Energiespeicher im gespannten beziehungsweise geladenen Zustand zu halten. Die Feststellbremse 1079 kann zu diesem Zweck zum Beispiel mit einem nicht dargestellten Riementrieb oder Getriebe zusammenwirken.
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Fig. 39 zeigt den Steuerungsablauf einer Eintreibvorrichtung in Form eines Zustandsdiagrammes, bei dem jeder Kreis einen Gerätezustand oder Betriebsmodus und jeder Pfeil einen Vorgang darstellt, durch den die Eintreibvorrichtung von einem ersten in einen zweiten Gerätezustand beziehungsweise Betriebsmodus gelangt. - Im Gerätezustand "Akku entnommen" 900 ist ein elektrischer Energiespeicher wie zum Beispiel ein Akku aus der Eintreibvorrichtung entnommen. Durch Einsetzen eines elektrischen Energiespeichers in die Eintreibvorrichtung wird die Eintreibvorrichtung in den Gerätezustand "Aus" 910 versetzt. Im Gerätezustand "Aus" 910 ist zwar ein elektrischer Energiespeicher in die Eintreibvorrichtung eingesetzt, die Eintreibvorrichtung ist jedoch immer noch ausgeschaltet. Durch Einschalten mit dem Handschalter 35 aus
Fig. 37 wird der Gerätemodus "Reset" 920 erreicht, in dem die Steuerelektronik der Eintreibvorrichtung initialisiert wird. Nach einem Selbsttest geht die Eintreibvorrichtung schliesslich in den Betriebsmodus "Spannen" 930 über, in dem ein mechanischer Energiespeicher der Eintreibvorrichtung gespannt wird. - Wird die Eintreibvorrichtung im Betriebsmodus "Spannen" 930 mit dem Handschalter 35 ausgeschaltet, gelangt die Eintreibvorrichtung bei noch ungespannter Eintreibvorrichtung direkt zurück in den Gerätezustand "Aus" 910. Bei teilweise gespannter Eintreibvorrichtung gelangt die Eintreibvorrichtung dagegen in den Betriebsmodus "Entspannen" 950, in dem der mechanische Energiespeicher der Eintreibvorrichtung entspannt wird. Wird andererseits im Betriebsmodus "Spannen" 930 ein zuvor festgelegter Spannweg erreicht, gelangt die Eintreibvorrichtung in den Gerätezustand "Einsatzbereit" 940. Das Erreichen des Spannwegs wird mit Hilfe des Rollenhaltersensors 994 in
Fig. 37 erfasst, der auch einen nicht entspannten Zustand der Eintreibvorrichtung erfasst. - Ausgehend von dem Gerätezustand "Einsatzbereit" 940 gelangt die Eintreibvorrichtung durch Ausschalten des Handschalters 35 oder durch die Feststellung, dass mehr Zeit als eine vorbestimmte Zeit seit dem Erreichen des Gerätezustandes "Einsatzbereit" 940, beispielsweise mehr Zeit als 60 Sekunden vergangen ist, in den Betriebsmodus "Entspannen" 950. Wird die Eintreibvorrichtung dagegen rechtzeitig an einen Untergrund angepresst, geht die Eintreibvorrichtung in den Gerätezustand "Eintreibbereit" 960 über, in dem die Eintreibvorrichtung bereit für einen Eintreibvorgang ist. Das Anpressen wird dabei mit Hilfe des Anpresssensors 992 aus
Fig. 37 erfasst, indem der Anpresssensor 992 die Bewegung einer Anpressstange detektiert. - Ausgehend von dem Gerätezustand "Eintreibbereit" 960 gelangt die Eintreibvorrichtung durch Ausschalten des Handschalters 35 oder durch die Feststellung, dass mehr Zeit als eine vorbestimmte Zeit seit dem Erreichen des Gerätezustandes "Eintreibbereit" 960, beispielsweise mehr Zeit als sechs Sekunden vergangen ist, in den Betriebsmodus "Entspannen" 950 und anschliessend in den Gerätezustand "Aus" 910. Sollte dagegen die Eintreibvorrichtung wieder durch Betätigen des Handschalters 35 eingeschaltet werden, während sie in dem Betriebsmodus "Entspannen" 950 ist, gelangt sie von dem Betriebsmodus "Entspannen" 950 direkt zu dem Betriebsmodus "Spannen" 930. Ausgehend von dem Betriebsmodus "Eintreibbereit" 960 gelangt die Eintreibvorrichtung durch Abheben der Eintreibvorrichtung von dem Untergrund zurück in den Gerätezustand "Einsatzbereit" 950. Das Abheben wird dabei mit Hilfe des Anpresssensors 992 erfasst.
- Ausgehend von dem Betriebsmodus "Eintreibbereit" 960 gelangt die Eintreibvorrichtung durch Ziehen des Abzugs in den Betriebsmodus "Eintreiben" 970, in dem ein Befestigungselement in den Untergrund eingetrieben und das Energieübertragungselement in die Ausgangsposition bewegt sowie in die Kupplungseinrichtung eingekuppelt wird. Das Ziehen des Abzugs bewirkt ein Öffnen der Kupplungseinrichtung 150 in
Fig. 37 durch Verschwenken der zugehörigen Klinke 800, was mit Hilfe des Klinkensensors 996 erfasst wird. Das Gerät ist vorzugsweise derart konstruiert, dass ein Schliessen der Kupplung mechanisch nur möglich ist, wenn der Kolben dabei in der Kupplung eingekuppelt wird. Vom Betriebsmodus "Eintreiben" 970 gelangt die Eintreibvorrichtung, sobald die Eintreibvorrichtung von dem Untergrund abgehoben wird, in den Betriebsmodus "Spannen" 930. Das Abheben wird dabei wiederum mit Hilfe des Anpresssensors 992 erfasst. -
Fig. 40 zeigt ein detaillierteres Zustandsdiagramm des Betriebsmodus "Entspannen" 950. Im Betriebsmodus "Entspannen" 950 wird zunächst der Betriebsmodus "Motor stoppen" 952 durchlaufen, in dem eine gegebenenfalls vorliegende Drehung des Motors angehalten wird. Erreicht wird der Betriebsmodus "Motor stoppen" 952 von jedem anderen Betriebsmodus oder Gerätezustand, wenn die Vorrichtung mit dem Handschalter 35 ausgeschaltet wird. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne danach wird der Betriebsmodus "Motor bremsen" 954 durchlaufen, in dem der Motor kurzgeschlossen wird und, als Generator arbeitend, den Entspannvorgang bremst. Nach einer weiteren vorbestimmten Zeitspanne wird der Betriebsmodus "Motor antreiben" 956 durchlaufen, in dem der Motor den Entspannvorgang aktiv weiter bremst und/oder den Linearabtrieb in eine vordefinierte Endstellung bringt. Schliesslich wird der Gerätezustand "Entspannen fertig" 958 erreicht. -
Fig. 41 zeigt ein detaillierteres Zustandsdiagramm des Betriebsmodus "Eintreiben" 970. Im Betriebsmodus "Eintreiben" 970 werden zunächst der Betriebsmodus "Eintreibvorgang abwarten" 971, dann nachdem der Kolben seine Setzposition erreicht hat, der Betriebsmodus "schneller Motorlauf und Halteeinrichtung öffnen" 972, dann der Betriebsmodus "langsamer Motorlauf" 973, dann der Betriebsmodus "Motor stoppen" 974, dann der Betriebsmodus "Kolben einkuppeln" 975 und schliesslich der Betriebsmodus "Motor aus und auf Nagel warten" 976 durchlaufen. Das Erreichen der Kupplung durch den Kolben wird dabei durch einen Spindelsensor 998 ausFig. 37 erkannt, indem der Spindelsensor 998 das Erreichen der hinteren Endposition durch die Spindelmutter detektiert. Schliesslich gelangt die Eintreibvorrichtung von dort aus durch die Feststellung, dass mehr Zeit als eine vorbestimmte Zeit seit dem Erreichen des Betriebsmodus "Motor aus und auf Nagel warten" 976, beispielsweise mehr Zeit als 60 Sekunden vergangen ist, in den Gerätezustand "Aus" 910. -
Fig. 42 zeigt ein detaillierteres Zustandsdiagramm des Betriebsmodus "Spannen" 930. Im Betriebsmodus "Spannen" 930 wird zunächst der Betriebsmodus "Initialisierung" 932 durchlaufen, in dem die Steuereinrichtung mit Hilfe des Spindelsensors 998 prüft, ob der Linearabtrieb in seiner hintersten Position ist oder nicht, und mit Hilfe des Klinkensensors 996 prüft, ob das Halteelement die Kupplungseinrichtung geschlossen hält oder nicht. Falls der Linearabtrieb in seiner hintersten Position ist und das Halteelement die Kupplungseinrichtung geschlossen hält, geht die Vorrichtung sofort in den Betriebsmodus "Mechanischen Energiespeicher spannen" 934 über, in dem der mechanische Energiespeicher gespannt wird, da sichergestellt ist, dass das Energieübertragungselement in der Kupplungseinrichtung eingekuppelt ist. - Falls im Betriebsmodus "Initialisierung" 932 festgestellt wird, dass der Linearabtrieb in seiner hintersten Position ist, das Halteelement die Kupplungseinrichtung jedoch nicht geschlossen hält, wird zunächst der Betriebsmodus "Linearabtrieb vorfahren" 938 und nach einer vorbestimmten Zeitspanne der Betriebsmodus "Linearabtrieb zurückfahren" 936 durchlaufen, so dass der Linearabtrieb das Energieübertragungselement nach hinten zur Kupplung befördert und einkuppelt. Sobald die Steuereinrichtung feststellt, dass der Linearabtrieb in seiner hintersten Position ist und das Halteelement die Kupplungseinrichtung geschlossen hält, geht die Vorrichtung in den Betriebsmodus "Mechanischen Energiespeicher spannen" 934 über.
- Falls im Betriebsmodus "Initialisierung" 932 festgestellt wird, dass der Linearabtrieb nicht in seiner hintersten Position ist, wird sofort der Betriebsmodus "Linearabtrieb zurückfahren" 936 durchlaufen. Sobald die Steuereinrichtung mit Hilfe des Spindelsensors 998 feststellt, dass der Linearabtrieb in seiner hintersten Position ist und das Halteelement die Kupplungseinrichtung geschlossen hält, geht die Vorrichtung wiederum in den Betriebsmodus "Mechanischen Energiespeicher spannen" 934 über.
- Ein Bolzenführungssensor liefert darüber hinaus bevorzugt die Information, ob eine Bolzenführung an der Gerätenase angebracht ist oder entnommen wurde. Ein Triggersensor liefert bevorzugt die Information, ob der Abzug gezogen ist. Ein Kolbensensor liefert bevorzugt die Information, ob das Energieübertragungselement in seiner Ausgangsstellung oder in der Setzstellung ist. Ein Bandsensor liefert bevorzugt die Information, ob das Kraftübertragungselement in einer gespannten oder in einer entspannten Position ist. Als Sensoren kommen beispielsweise Hall-Sensoren, induktive Sensoren oder Schalter, kapazitive Sensoren oder Schalter oder mechanische Schalter zum Einsatz. Bevorzugt weist die Eintreibvorrichtung eine flexible Leiterplatte auf, an welcher einige oder alle Sensoren angebracht sind und über welche die Sensoren mit der Steuereinrichtung verbunden sind. Dies erleichtert die Montage der Sensoren bei der Herstellung der Eintreibvorrichtung.
- Die Steuereinrichtung umfasst vorzugsweise einen Prozessor, besonders bevorzugt einen Mikroprozessor, zur Verarbeitung der Sensorsignale und/oder anderer Daten, insbesondere Informationen über Stromstärken, Spannungen und die Temperatur der Elektronik. Eine Sensorplatine verarbeitet vorzugsweise die Sensorsignale insbesondere des Spindelsensors, des Rollenhaltersensors, des Klinkensensors, des Bolzenführungssensors oder des Anpresssensors. Eine Motorsteuereinrichtung verarbeitet bevorzugt das Signal für die Motorkommutierung. Die im Akku angeordnete Akkusteuerung verarbeitet vorzugsweise Informationen über die Temperatur, den Typ, den Ladezustand sowie eventuell auftretende Störungen des Akkus.
- Die Steuereinrichtung verarbeitet darüber hinaus bevorzugt die Temperatur des Motors, der Elektronik, der Umgebungsluft und/oder des Akkus, wobei das Signal für die Akkutemperatur auch für die Kenntlichmachung eines Akkufehlers durch eine im Akku angeordnete Akkuelektronik verwendbar ist. Die Steuereinrichtung verarbeitet darüber hinaus bevorzugt die dem Akku entnommene Stromstärke, die Stromstärke einzelner kommutierter Phasen, die an den Akkukontakten anliegende Spannung, die am Zwischenkreis einer Leistungsbrücke anliegende Spannung, die an einzelnen Komponenten, insbesondere Sensoren, anliegende Spannung und/oder die Drehzahl des Motors, wobei die Drehzahl des Motors beispielsweise anhand der geschalteten Kommutierungsschritte, anhand einer Gegeninduktion oder mittels Positionssensoren und/oder -schaltern im Motor erfasst wird. Bevorzugt kommuniziert die Steuereinrichtung mit einer Akkusteuerung in dem Akku. Insbesondere werden dabei Informationen wie ein Leistungsbedarf, eine Anzahl abgearbeiteter Zyklen mit dem eingesetzten Akku, ein Ladezustand, der Typ, die maximale Stromstärke oder Spannung jeweils des Akkus ausgetauscht.
- Da von der Spannrichtung zur Rückholrichtung die Drehrichtung des Motors geändert wird, ist die Verwendung eines dynamischen Motors (wie BLDC) vorteilhaft, da durch die Drehrichtungsumkehr bei jedem Zyklus der Motor vom Stillstand weg schnell beschleunigt werden sollte. Weiterhin ist zu beachten, dass die Energiequelle (der Akku) nicht immer die gleiche Leistungsstärke aufweist. Ein Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion-Akku) kann beispielsweise bei voller Ladung und warmen Temperaturen dreimal so leistungsstark sein wie bei entleertem Akku bei Kälte (wie -10°C). Weiterhin ist zu beachten, dass eine elektrische Spannung des Akkus absinkt, wenn ihm Strom entnommen wird. Durch das Absinken der Spannung steht dem Motor weniger Spannung zur Verfügung und somit können keine beliebig hohen Drehzahlen erreicht werden.
- Im Gegensatz zur Spannrichtung ist das Gegenmoment bei Bewegung in der Rückholrichtung gering. Hier muss der Motor möglichst schnell gedreht werden, um eine optimierte Zykluszeit erreichen zu können. Es können auch verschiedene Akkus zum Einsatz kommen, welche aufgrund höherer Kapazitäten mehr Setzungen pro Ladung bieten, oder Akkus mit höherer Spannung, welche die Zykluszeit verringern. Die Steuereinrichtung hat also die Aufgabe, einerseits den dynamischen Motor entsprechend der zur Verfügung stehenden Leistung anzusteuern und andererseits auf viele mögliche Ereignisse oder Gerätezustände insbesondere während des Spannens und/oder Rückholens zu reagieren.
- Da der Motor für das Spannen des mechanischen Energiespeichers in der Spannrichtung die gleiche Anzahl an Umdrehungen machen muss wie beim Rückholvorgang in die entgegen gesetzte Richtung, ist in Spannrichtung eine sehr hohe Abgabeleistung des Motors gefordert und beim Rückholvorgang nicht.
- Die Steuerung des Gerätes wird in einem Prozessor auf der MSE ausgeführt. Um auf die Gerätezustände schliessen zu können werden folgende Daten erfasst und für die
- Verarbeitung im Prozessor aufbereitet (Die Liste beinhaltet nicht alle möglichen Verbindungen und Informationen):
- Der Geräteablauf sieht bei einem Ausführungsbeispiel folgendermassen aus. Der Anwender nimmt das Gerät in Betrieb, indem er den Akku einlegt und den Handschalter betätigt. Beim Starten und teilweise auch während des Betriebs prüft die Steuerungseinrichtung, ob alle nötigen Signale (wie Akku- und Elektroniktemperaturen, Spannungen, Akkutyp, usw.) einen gültigen Zustand haben und das Gerät einsatzbereit ist. Es befindet sich dabei vorzugsweise in entspannter Position, dem Grundzustand. Beim Start geht die Steuerung daher von einem entspannten Zustand des mechanischen Energiespeichers aus. Dabei ist die Spindelmutter in der hinteren Position. An dieser Stelle erfasst der Muttersensor die Lage der Spindelmutter, das heisst die Information, ob die Spindelmutter in der hinteren Position ist. Ist dies nicht der Fall, wird versucht, diese Position anzufahren. Dabei wird geprüft, ob dies im normalen Bereich möglich ist oder ob das Gerät schwergängig ist, Restenergie in dem mechanischen Energiespeicher vorhanden ist oder andere Zustände vorhanden sind die auf ein defektes Gerät schliessen lassen. Sobald ein Fehler erkannt wird, wird versucht, den mechanischen Energiespeicher zu entspannen und dem Anwender ein Fehlersignal angezeigt. Ist das Gerät im entspannten Zustand oder in diesen gebracht worden, so werden anliegende Informationen (Klinke zu, Rollenhalter vorne, Spindelmutter hinten, alle Geräteparameter in Ordnung, Handschalter zu, usw.) auf den für ein Spannen des Geräts jeweils richtigen Zustand geprüft.
- Nach dieser Initialisierung wird der mechanische Energiespeicher gespannt (Motor in Spannrichtung gedreht). Der Anwender löst eine Setzung aus. Nach der Setzung wird umgehend das Gerät wieder in den Grundzustand gebracht. Um möglichst schnelle Zyklen zu erreichen, wird das Gerät umgehend wieder in den gespannten Zustand gebracht. Somit ist wieder eine nachfolgende Setzung möglich. Will der Anwender keine weitere Setzung ausführen, lässt er den Handschalter los und der mechanische Energiespeicher wird automatisch entspannt. Beim Entspannen wird die gespeicherte Energie zur Zurückbeschleunigung des Spannmechanismus verwendet. Die Steuereinrichtung muss dabei den Motor so ansteuern, dass er die unnötige Energie abbaut oder in die Energiequelle zurückspeist.
- Beim Spannen wird die Spindelmutter von der hinteren Position in eine vordere Position bewegt. Dabei ändert sich der Zustand des Spindelmuttersignals. Diese Information wird als Referenzwert genommen und ab diesem Signal wird eine definierte Anzahl an Kommutierungsschritten (Umdrehungen) gedreht und laufend die Position der Spindelmutter auf der Spindel anhand dieser Schritte errechnet. Während der Motor gegen die Feder betrieben wird, wird weiterhin der Gerätezustand überwacht (wie Hauptschalter, Strom, Spannung, Temperaturen, Drehzahl). Bevorzugt werden währenddessen Plausibilitätsprüfungen durchgeführt. Beispielsweise wird geprüft, ob sich nach einem Drittel des Spannhubes das Rollenhaltersignal wie gewünscht geändert hat oder ob die Klinke wie gewünscht noch geschlossen ist. Werden Parameter oder Zustände als nicht korrekt detektiert, erfolgt ein Entspannen des Gerätes und eine Fehleranzeige. Solche Fehler beruhen beispielsweise auf zu geringer Akkuspannung oder Drehzahl, zu hoher Temperatur, nicht bewegtem Rollenhalter oder dergleichen.
- Damit beim Spannen auch bei unterschiedlichen Akkuzuständen und Akkus ein optimierter Spannvorgang möglich ist, wird vorzugsweise die Leistung zum Motor abhängig von der anliegenden Spannung an den Akkukontakten und/oder am Zwischenkreis geregelt. Es wird dabei so lange die volle Leistung auf den Motor gegeben, bis die Spannung auf einen definierten Wert abgefallen ist, beispielsweise 12 V. Wird dieser Wert erreicht, reduziert die Regelung die Leistung und regelt auf diesen Spannungswert aus. Damit bei einem leistungsstarken Akku die Ströme zum Motor nicht zu hoch werden, wird zusätzlich eine Strombegrenzungsregelung eingesetzt, welche dafür sorgt, dass eine vorbestimmte Stromstärke nicht überschritten wird. Mit diesen Regelsystemen kann auch trotz Leistungsunterschieden von den Akkus der Geräteablauf gegenüber zu geringer Spannung sichergestellt und optimiert werden. Diese Parameter können für unterschiedliche Akkutypen und Zustände von der Steuerung angepasst werden.
- Wird das Gerät im gespannten Zustand an einen Untergrund angepresst, wird das Anpresssignal geändert und die Gerätesteuerung startet ein Zeitfenster von beispielsweise sechs Sekunden, in welchem eine Setzung erfolgen muss oder das Gerät wieder abgehoben wird, wobei ansonsten das Gerät in den entspannten Zustand überführt wird. Diese Funktion vermeidet, dass eine Klemmstelle im Gerät, wie beispielsweise eine verklemmte Bolzenführung, das Gerät in einem auslösebereiten Zustand verharren lässt und somit eine Setzung auch ohne Anpressen gegen den Untergrund ermöglicht.
- Wird im angepressten Zustand der Abzug vom Anwender betätigt, so wird die Klinke geöffnet und das Klinkensignal geändert. Die Steuereinrichtung prüft nach der Änderung des Klinkensignals, ob innerhalb einer definierten Zeit, wiebeispielsweise 100 ms das Rollenhaltersignal ebenfalls geändert wird. Diese Abfolge der Signale gibt Aufschluss, ob eine Setzung ausgelöst wurde (Öffnen der Klinke) und der Kolben und somit der Rollenhalter in die entspannte Lage gekommen sind. Wird diese Abfolge nicht eingehalten, weil beispielsweise das Befestigungselement verklemmt und der mechanische Energiespeicher nicht entspannt wird, erkennt die Steuereinrichtung dies, bringt das Gerät in den entspannten Zustand und gibt eine Fehlermeldung aus.
- Erfolgt die Setzabfolge korrekt, muss für einen optimierten Ablauf so schnell wie möglich der Kolben wieder in die Kupplungseinrichtung zurückgefahren werden. Dies erfolgt durch Antreiben des Motors und somit der Spindel in die Rückholrichtung. Dafür wird vom Motor nur eine relativ zum Spannen geringe Arbeit benötigt. Daher ist es möglich, auf die Motordrehzahl zu regeln. Die Steuereinrichtung überwacht dauerhaft die Motorpositionssignale beziehungsweise Kommutierungsschritte und errechnet sich daraus auch hier die aktuelle Lage der Spindelmutter auf der Spindel. Diese Position wird verarbeitet, um die Rückstellung möglichst lange mit hoher Drehzahl erfolgen zu lassen und erst kurz vor dem Erreichen der Klinke durch Kurzschluss in einem Generatorbetrieb zu reduzieren.
- Für eine möglichst hohe Setzwiederholrate ist die Steuereinrichtung dafür vorgesehen, den mechanischen Energiespeicher so schnell wie möglich wieder zu spannen. Je nach mechanischem Aufbau startet die Steuereinrichtung das erneute Spannen erst dann, wenn detektiert wurde, dass das Gerät zwischenzeitlich vom Untergrund abgehoben wurde und somit ein Befestigungselement aus dem Magazin in die Bolzenführung nachrücken konnte.
- Durch Loslassen des Handschalters oder nach Ablauf einer definierten Zeit, wie beispielsweise 60 s ohne Anwenderhandlung, wie Anpressen, Setzen, usw., wird der mechanische Energiespeicher entspannt und die Steuerung deaktiviert. Durch die Deaktivierung wird der Stromverbrauch der Steuerung auf ein Minimum (< 1 mA) reduziert und somit der Akku nicht unnötig entleert. Fehlerzustände oder Servicetermine werden in der Steuereinrichtung auslesbar gespeichert und dem Anwender vorzugsweise über eine optische und/oder akustische Schnittstelle mitgeteilt.
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Fig. 43 zeigt einen Längsschnitt der Eintreibvorrichtung 10, nachdem mit Hilfe des Kolbens 100 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 der Motor über das Getriebe 400 die Spindel 310 in einer ersten Drehrichtung, so dass die verdrehgesicherte Spindelmutter 320 nach hinten bewegt wird.
- Die Rückholstangen greifen dabei in den 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.
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Fig. 44 zeigt einen Längsschnitt der Eintreibvorrichtung 10 nach dem Rückholvorgang. Der Kolben 100 befindet sich in seiner Ausgangsstellung und ist mit seinem Kupplungssteckteil 110 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 entgegen gesetzten zweiten Drehrichtung, so dass die verdrehgesicherte Spindelmutter 320 nach vorne bewegt wird.
- Die Kupplungseinrichtung 150 hält dabei das Kupplungssteckteil 110 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.
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Fig. 45 zeigt einen Längsschnitt der Eintreibvorrichtung 10 nach dem Spannvorgang. Der Kolben 100 befindet sich weiterhin in seiner Ausgangsstellung und ist mit seinem Kupplungssteckteil 110 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 die Spannkraft von der Kupplungseinrichtung 150 gehalten wird. - Die Eintreibvorrichtung 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.
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Fig. 46 zeigt eine Kupplungseinrichtung 1150 für ein vorübergehendes Festhalten eines Energieübertragungselementes, insbesondere Kolbens, in einem Längsschnitt. Weiterhin ist ein Zuganker 1360 mit einem Spindellager 1315 und einem Spindeldorn 1365 gezeigt. Die Kupplungseinrichtung 1150 weist eine Innenhülse 1170 und eine relativ zur Innenhülse 1170 verschiebbare Aussenhülse 1180 auf. Die Innenhülse 1170 ist mit als Durchbrüche ausgebildeten Aussparungen 1175 versehen, wobei in den Aussparungen 1175 als Kugeln 1160 ausgebildete Verriegelungselemente angeordnet sind. Um die Kugeln 1160 an einem Herausfallen in einen Innenraum der Innenhülse 1170 zu hindern, verjüngen sich die Aussparungen 1175 nach innen insbesondere konisch zu einem Querschnitt, durch den die Kugeln 1160 nicht hindurchpassen. Um die Kupplungseinrichtung 1150 mit Hilfe der Kugeln 1160 verriegeln zu können, weist die Aussenhülse 1180 eine Stützfläche 1185 auf, an denen die Kugeln 1160 in einem verriegelten Zustand der Kupplungseinrichtung 1150, wie inFig. 46 gezeigt, nach aussen abgestützt sind. - In dem verriegelten Zustand ragen die Kugeln 1160 daher in den Innenraum der Innenhülse hinein und halten den Kolben in der Kupplung. Ein als Klinke 1800 ausgebildetes Halteelement hält dabei die Aussenhülse in der dargestellten Stellung gegen die Federkraft einer Kupplungsdämpffeder 1190. Die Klinke ist dabei durch eine Klinkenfeder 1810 gegen die Aussenhülse 1180 vorgespannt und hintergreift einen von der Aussenhülse 1180 abragenden Kupplungszapfen.
- Zum Freigeben der Kupplungseinrichtung 1150 wird, beispielsweise durch das Betätigen eines Abzugs, die Klinke 1800 gegen die Federkraft der Klinkenfeder 1810 von der Aussenhülse 1180 wegbewegt, so dass die Aussenhülse 1180 von der Kupplungsdämpffeder 1190 in der Zeichnung nach links bewegt wird. Ein Herunterfallen der Aussenhülse 1180 wird dabei durch eine nicht dargestellte Verliersicherung an der Innenhülse verhindert. Die Verliersicherung ist beispielsweise durch einen Anschlag in Form einer Schraube oder eines Flansches gebildet. Die Aussenhülse 1180 weist an ihrer Innenseite Vertiefungen 1182 auf, welche dann die Kugeln 1160 aufnehmen können, welche entlang den geneigten Stützflächen in die Vertiefungen 1182 hineinrutschen und den Innenraum der Innenhülse freigeben.
- Die Kupplungsdämpffeder 1190 dient als Kupplungsdämpfelement und wirkt als Energiespeicherelement, welches die Energie der verbleibenden Relativbewegung zwischen dem Kolben und der Kupplungseinrichtung 1150 kurzzeitig speichert, wenn der Kolben in die Kupplungseinrichtung 1150 eingekuppelt wird. Die Kupplungsdämpffeder 1190 wird dabei komprimiert und gibt die gespeicherte Energie durch ein Zurückfedern über den Kolben an eine Energieübertragungseinrichtung, beispielsweise über ein oder mehrere Mitnahmeelemente, ab. Die Kupplungsdämpffeder 1190 ist als Schraubenfeder ausgebildet. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kupplungsdämpffeder als Elastomerfeder ausgebildet. Die Kupplungsdämpffeder 1190 ist an der Kupplungseinrichtung 1150 angeordnet und befestigt.
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Fig. 47 zeigt eine Längsschnittansicht einer Kupplungseinrichtung 1151 mit einer Innenhülse 1171, Aussparungen 1176, einer Aussenhülse 1181, Vertiefungen 1183, einer Stützfläche 1186, Kugeln 1161, einer Klinke 1801, einer Klinkenfeder 1811, einer Kupplungsdämpffeder 1191. Weiterhin ist ein Zuganker 1361 mit einem Spindellager 1316 und einem Spindeldorn 1366 dargestellt. - Die Kupplungseinrichtung 1151 weist zusätzlich ein Energieabsorbierelement 1152 auf, welches einen Teil der Energie der verbleibenden Relativbewegung zwischen einem nicht dargestellten Kolben und der Kupplungseinrichtung 1151 absorbiert, wenn der Kolben in die Kupplungseinrichtung 1151 eingekuppelt wird. Das Energieabsorbierelement 1152 wird dabei komprimiert und bringt den Kolben auch bei unterschiedlichen Einfahrgeschwindigkeiten an der gewünschten Position zum Stehen. Das Energieabsorbierelement 1152 ist vorzugsweise als Elastomerring mit trapezförmigem Querschnitt 1153 ausgebildet. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Energieabsorbierelement scheibenförmig mit beispielsweise kreisförmiger oder rechteckiger Aussenkontur ausgebildet. Das Energieabsorbierelement 1152 ist an der Kupplungseinrichtung 1151 befestigt und an dem Kolben angeordnet, um unmittelbar auf den Kolben zu wirken.
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Fig. 48 zeigt einen als Spindeltrieb 1300 ausgebildeten Bewegungsumwandler in einer Schrägansicht. Der Spindeltrieb 1300 weist einen als Spindel 1310 ausgebildeten Drehantrieb sowie einen als Spindelmutter 1320 ausgebildeten Linearabtrieb auf. Ein nicht dargestelltes Innengewinde der Spindelmutter 1320 steht dabei mit einem Aussengewinde 1312 der Spindel in Eingriff. - Wird die Spindel 1310 über ein drehfest an der Spindel 1310 befestigtes Spindelrad 1440 drehend angetrieben, bewegt sich die Spindelmutter 1320 linear auf der Spindel 1310 entlang. Die Drehbewegung der Spindel 1310 wird somit in eine Linearbewegung der Spindelmutter 1320 umgewandelt. Um ein Mitdrehen der Spindelmutter 1320 mit der Spindel 1310 zu verhindern, weist die Spindel 1320 eine Verdrehsicherung in Form von an der Spindelmutter 1320 befestigten Mitnahmeelementen 1330 auf. Die Mitnahmeelemente 1330 sind als Rückholstangen für ein Zurückholen eines nicht dargestellten Kolbens in dessen Ausgangsstellung ausgebildet und weisen Widerhaken 1340 auf, welche in korrespondierende Rückholzapfen des Kolbens eingreifen.
- Eine Kupplungsdämpffeder 1390 dient als Kupplungsdämpfelement und wirkt als Energiespeicherelement, welches die Energie der verbleibenden Relativbewegung zwischen dem Kolben und einer ebenfalls nicht dargestellten Kupplungseinrichtung kurzzeitig speichert, wenn der Kolben in die Kupplungseinrichtung eingekuppelt wird. Der dazu erforderliche Kraftschluss zwischen dem Kolben und der Kupplungsdämpffeder 1390 erfolgt dabei über die Mitnahmeelemente 1330 und die Spindelmutter 1320. Die als Schraubenfeder ausgebildete Kupplungsdämpffeder 1390 wird dabei komprimiert und gibt die gespeicherte Energie durch ein Zurückfedern unmittelbar an die Spindelmutter 1320 ab. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kupplungsdämpffeder als Elastomerfeder ausgebildet. Die Kupplungsdämpffeder 1390 umgibt die Spindel 1310 hülsenförmig, ist an der Spindelmutter 1320 befestigt und an dem Spindelrad 1440 angeordnet, um unmittelbar auf das Spindelrad 1440 zu wirken.
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Fig. 49 zeigt einen Spindeltrieb 1301 mit einer Spindel 1311, einem Aussengewinde 1313, einer Spindelmutter 1321, Mitnahmeelementen 1331, Widerhaken 1341 und einem Spindelrad 1441 in einer Schrägansicht. Die Funktionsweise des Spindeltriebs 1301 entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise des inFig. 48 dargestellten Spindeltriebs 1300. Eine als Schraubenfeder ausgebildete Kupplungsdämpffeder 1391 umgibt die Spindel 1311 hülsenförmig, ist an dem Spindelrad 1441 befestigt und an der Spindelmutter 1321 angeordnet, um über eine Anlagefläche 1392 an der Kupplungsdämpffeder 1391 unmittelbar auf die Spindelmutter 1321 zu wirken. - Die
Fig. 50 und 51 zeigen den Spindeltrieb 1301 mit der Spindel 1311, der Spindelmutter 1321, dem Mitnahmeelement 1331, dem Widerhaken 1341, der Kupplungsdämpffeder 1391 und der Anlagefläche 1392 jeweils in einer schematischen Seitenansicht. Ebenfalls dargestellt sind ein Kolben 1101, eine Kupplungseinrichtung 1154, eine der Anlagefläche 1392 zugeordnete und gegenüberliegende Gegenanlage 1394 sowie ein als Schraubenfeder ausgebildeter mechanischer Energiespeicher 1201. - Zu Beginn des Einkupplungsvorgangs, wie in
Fig. 50 dargestellt, wird die Kupplungseinrichtung 1154 geschlossen, während der Kolben 1101 noch von dem Spindeltrieb 1301 über die Spindelmutter 1321, das Mitnahmeelement 1331 und den Widerhaken 1341 bewegt wird. Die verbleibende Bewegungsenergie des Kolbens 1101 und der Spindelmutter 1321 mit dem Mitnahmeelement 1331 wird von der Kupplungsdämpffeder 1391 aufgenommen, indem die Kupplungsdämpffeder 1391 mit einer Druckkraft komprimiert wird, wie inFig. 51 dargestellt. Anschliessend gibt die Kupplungsdämpffeder 1391 die gespeicherte Energie wieder an die Spindelmutter 1321 ab, indem sich die Kupplungsdämpffeder 1391 entspannt und die Spindelmutter 1321 in der Zeichnung nach links bewegt wird. Diese Bewegung der Spindelmutter 1321 wird vorteilhaft als Beginn des nachfolgenden Spannens des mechanischen Energiespeichers 1201 genutzt. - Die
Fig. 52 und 53 zeigen einen Spindeltrieb 1302 mit einer Spindel 1312, einer Spindelmutter 1322, einem Mitnahmeelement 1332, einem Widerhaken 1342, einem Energieabsorbierelement 1396, einer Anlagefläche 1397 an dem Energieabsorbierelement 1396, einen Kolben 1102, eine Kupplungseinrichtung 1156, eine der Anlagefläche 1392 zugeordnete und gegenüberliegende Gegenanlage 1398 sowie einen als Schraubenfeder ausgebildeten mechanischen Energiespeicher 1202 jeweils in einer schematischen Seitenansicht. Die Funktionsweise des Spindeltriebs 1302 entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise des inFig. 48 dargestellten Spindeltriebs 1300. - Zu Beginn des Einkupplungsvorgangs, wie in
Fig. 52 dargestellt, wird die Kupplungseinrichtung 1156 geschlossen, während der Kolben 1102 noch von dem Spindeltrieb 1302 über die Spindelmutter 1322, das Mitnahmeelement 1332 und den Widerhaken 1342 bewegt wird. Die verbleibende Bewegungsenergie des Kolbens 1102 und der Spindelmutter 1322 mit dem Mitnahmeelement 1332 wird anschliessend von dem Energieabsorbierelement 1396 aufgenommen, indem das Energieabsorbierelement 1396 mit einer Druckkraft komprimiert wird, wie inFig. 53 dargestellt. Das Energieabsorbierelement 1396 ist an einem Gehäuse 1020 befestigt und an dem Mitnahmeelement 1332 angeordnet, um unmittelbar auf das Mitnahmeelement 1332 zu wirken. - Die
Fig. 54 bis 57 zeigen einen Spindeltrieb 1303 mit einer Spindel 1313, einer Spindelmutter 1323, einem Mitnahmeelement 1333, einem Widerhaken 1343, einen Kolben 1103, eine Kupplungseinrichtung 1163 sowie einen als Schraubenfeder ausgebildeten mechanischen Energiespeicher 1203 jeweils in einer schematischen Seitenansicht. Der mechanische Energiespeicher 1203 ist einerseits an dem Kolben 1103 und andererseits an einem Gehäuse 1023 abgestützt. Die Funktionsweise des Spindeltriebs 1303 entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise des inFig. 48 dargestellten Spindeltriebs 1300, wobei die einzelnen Positionen im Laufe eines Funktionszyklus in denFig. 54 bis 57 dargestellt sind. -
Fig. 54 zeigt den Spindeltrieb 1303, wenn sich der Kolben 1103 in seiner Ausgangsstellung befindet und in der Kupplungseinrichtung 1163 eingekuppelt ist. Der mechanische Energiespeicher 1203 befindet sich in seinem entspannten Zustand. Die Spindelmutter 1323 befindet sich am hinteren, in der Zeichnung rechten Ende der Spindel 1313. Wird die nicht weiter dargestellte Eintreibvorrichtung nun von einem Untergrund abgehoben, veranlasst eine nicht dargestellte Steuereinrichtung einen Spannvorgang, bei dem der mechanische Energiespeicher gespannt wird. Hierzu wird die Spindel 1313 in einer entsprechenden Spannrichtung drehend angetrieben, so dass die verdrehgesicherte Spindelmutter 1323 nach vorne, in der Zeichnung nach links, bewegt wird. - Die Kupplungseinrichtung 1163 hält dabei den Kolben 1103 fest, so dass das vordere Ende des mechanischen Energiespeichers 1203 nicht von dem Kolben freigegeben werden kann. Die Spindelmutter 1323 und der Kolben 1103 werden daher aufeinander zu bewegt und der mechanische Energiespeicher 1203 wird dazwischen durch Kompression gespannt.
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Fig. 55 zeigt den Spindeltrieb 1303 nach dem Spannvorgang. Der Kolben 1103 befindet sich weiterhin in seiner Ausgangsstellung und ist in der Kupplungseinrichtung 1163 eingekuppelt. Der mechanische Energiespeicher 1203 ist gespannt, die Spindelmutter 1323 befindet sich am vorderen Ende der Spindel 1313. Die Spannkraft wirkt unmittelbar auf den Kolben 1103, welcher gegen die Spannkraft von der Kupplungseinrichtung 1163 gehalten wird. - Die Eintreibvorrichtung ist jetzt für einen Eintreibvorgang bereit. Sobald ein Benutzer einen nicht dargestellten Abzug zieht, gibt die Kupplungseinrichtung 1163 den Kolben 1103 frei, welcher dann die Spannenergie des mechanischen Energiespeichers 1203 auf ein Befestigungselement überträgt und das Befestigungselement in den Untergrund eintreibt.
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Fig. 56 zeigt den Spindeltrieb 1303, nachdem mit Hilfe des Kolbens 1103 ein Befestigungselement nach vorne, das heisst in der Zeichnung nach links, in einen Untergrund eingetrieben wurde. Der Kolben 1103 befindet sich in seiner Setzposition. Der mechanische Energiespeicher 1203 befindet sich im entspannten Zustand. Die Spindelmutter 1323 befindet sich am vorderen Ende der Spindel 1313. - Sobald durch eine nicht dargestellte Steuereinrichtung mittels eines Sensors erkannt wurde, dass der Kolben 1203 in seiner Setzposition ist, beginnt ein Rückholvorgang, bei dem der Kolben 1203 in seine Ausgangsposition befördert wird. Hierzu wird die Spindel 1313 in einer zur Spannrichtung entgegen gesetzten Rückholrichtung drehend angetrieben, so dass die verdrehgesicherte Spindelmutter 320 nach hinten bewegt wird. Das Mitnahmeelement 1333 greift dabei mit seinem Widerhaken 1343 in einen Absatz des Kolbens 1103 ein und befördert damit den Kolben 1103 ebenfalls nach hinten. Der Kolben 100 nimmt dabei den mechanischen Energiespeicher 1203 mit, der jedoch nicht gespannt wird, da der Abstand zwischen dem Kolben 1103 und der Spindelmutter 1323 gleich bleibt.
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Fig. 57 zeigt den Spindeltrieb 1303 nach dem Rückholvorgang, und zwar nach dem Einkuppeln des Kolbens 1103 in die Kupplungseinrichtung 1163, aber vor dem Erreichen des Gleichgewichtszustands gemässFig. 54 . Der Kolben 1103 und die Spindelmutter 1323 mit dem Mitnahmeelement 1333 besitzen nach dem Einkuppeln des Kolbens 1103 in die Kupplungseinrichtung 1163 noch eine verbleibende Bewegungsenergie, welche von dem mechanischen Energiespeicher 1203 aufgenommen wird, indem der mechanische Energiespeicher 1203 zwischen dem Kolben 1103 und dem Gehäuse komprimiert wird. Der mechanische Energiespeicher 1203 bildet damit eine Kupplungsdämpffeder und gibt die gespeicherte Energie wieder an den Kolben 1103 und die Spindelmutter 1321 ab, indem der Kolben 1103 und die Spindelmutter 1321 wieder nach vorne in die inFig. 54 gezeigte Position bewegt werden. Diese Bewegung wird vorteilhaft bereits als Beginn des darauffolgenden Spannvorgangs genutzt, so dass nur der Kolben 1103, nicht aber die Spindelmutter 1321 in der inFig. 54 gezeigten Position innehält. Die Spindelmutter 1321 und der mechanische Energiespeicher erreichen in verkürzter Zeit die inFig. 55 gezeigte Position. - Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Kupplungsdämpfelement an der Spindel befestigt und an der Spindelmutter angeordnet oder an der Spindelmutter befestigt und an der Spindel angeordnet. Bei weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Kupplungsdämpfelement an einer Drehmomentübertragungseinrichtung befestigt und/oder angeordnet, insbesondere an einem ersten Drehelement befestigt und an einem zu dem ersten Drehelement benachbarten zweiten Drehelement angeordnet. Bei weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Kupplungsdämpfelement an einem Gehäuse der Vorrichtung befestigt und an der Energieübertragungseinrichtung angeordnet oder an der Energieübertragungseinrichtung befestigt und am Gehäuse angeordnet.
- Bei weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Kupplungsdämpfelement an einer Halteeinrichtung oder an einer Lagerung für einen Motor der Energieübertragungseinrichtung befestigt und an einem Gehäuse angeordnet oder an dem Gehäuse befestigt und an der Halteeinrichtung oder der Lagerung angeordnet. Dazu wird am Ende des Rückholvorgangs die Halteeinrichtung aktiviert und über das Kupplungsdämpfelement ein Kraftfluss zwischen der Energieübertragungseinrichtung und dem Gehäuse hergestellt. Das Kupplungsdämpfelement nimmt dann eine Rotationsenergie der Energieübertragungseinrichtung auf, bremst diese ab und beschleunigt sie anschliessend in Spannrichtung. Danach wird die Halteeinrichtung deaktiviert, so dass der Motor die weitere Beschleunigung der Energieübertragungseinrichtung übernehmen kann.
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Fig. 58 zeigt exemplarisch den Verlauf einer Verfahrgeschwindigkeit v einer Energieübertragungseinrichtung, insbesondere eines Linearabtriebs, beispielsweise einer Spindelmutter, aufgetragen über der Zeit t. In Kurve a) ist zum Vergleich der Verlauf für eine Eintreibvorrichtung dargestellt, die kein Kupplungsdämpfelement aufweist. Zunächst wird die Verfahrgeschwindigkeit v während eines Rückholvorgangs negativ, muss dann aber abgebremst werden, um ein zu schnelles Aufprallen des Energieübertragungselementes in die Kupplungseinrichtung zu vermeiden. Beim Einkuppeln bleibt die Energieübertragungseinrichtung stehen und wird anschliessend in Spannrichtung beschleunigt, so dass die Verfahrgeschwindigkeit v nun positiv wird. Nach dem Spannen bleibt die Energieübertragungseinrichtung wieder stehen und hat dann einen vollen Rückhol-Spann-Zyklus durchlaufen und dafür die Zeit T0 gebraucht. - In Kurve b) ist der Verlauf für eine Eintreibvorrichtung mit einem als Energieabsorbierelement ausgebildeten Kupplungsdämpfelement dargestellt. Im Vergleich zu Kurve a) ist deutlich zu sehen, dass die Verfahrgeschwindigkeit v während des Rückholvorgangs deutlich länger auf einem hohen Betrag belassen werden kann, da überschüssige Energie des Energieübertragungselementes von dem Energieabsorbierelement absorbiert wird (Schraffur) und die Kupplungseinrichtung nicht beschädigt. Ein Bremsweg sowie eine Bremszeit reduzieren sich dadurch. Im Ergebnis ist die Zeit TD für einen vollen Rückhol-Spann-Zyklus geringer als T0.
- In Kurve c) ist der Verlauf für eine Eintreibvorrichtung mit einem als Kupplungsdämpffeder ausgebildeten Kupplungsdämpfelement dargestellt. Im Vergleich zu Kurve b) ist der Rückholvorgang unverändert, jedoch wird die Beschleunigungsphase am Beginn des Spannvorgangs verkürzt, da die überschüssige Energie des Energieübertragungselementes von der Kupplungsdämpffeder aufgenommen (linke Schraffur) und für den Spannvorgang wieder abgegeben wird (rechte Schraffur). Im Ergebnis ist die Zeit TF für einen vollen Rückhol-Spann-Zyklus noch einmal geringer als TD.
Claims (14)
- Vorrichtung (10) zum Eintreiben eines Befestigungselementes in einen Untergrund, aufweisend ein zwischen einer Ausgangsstellung und einer Setzstellung entlang einer Setzachse (S) bewegbares Energieübertragungselement (100) zur Übertragung von Energie auf das Befestigungselement, eine Kupplungseinrichtung (150) zum vorübergehenden Halten des Energieübertragungselementes (100) in der Ausgangsstellung, und eine Energieübertragungseinrichtung zur Beförderung des Energieübertragungselementes (100) von der Setzstellung in die Ausgangsstellung, dadurch gekennzeichnet, dass das Energieübertragungselement (100) oder die Energieübertragungseinrichtung ein mit dem Energieübertragungselement (100) mitbewegtes Betätigungselement (125) aufweist, welches geeignet ist, die Kupplungseinrichtung (150) zu schliessen.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Betätigungselement (125) geeignet ist, die Kupplungseinrichtung (150) mechanisch zu schliessen.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (125) als Vorsprung oder Absatz ausgebildet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungseinrichtung (150) ein quer zur Setzachse bewegbares Verriegelungselement (160) umfasst.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungseinrichtung (150) eine entlang der Setzachse ausgerichtete Innenhülse (170) mit einer quer zur Setzachse verlaufenden Aussparung (175) für eine Aufnahme des Verriegelungselementes (160) und eine die Innenhülse (170) umgreifende Aussenhülse (180) mit einer Stützfläche (185) für eine Abstützung des Verriegelungselementes (160) umfasst.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützfläche (185) gegenüber der Setzachse (S) um einen spitzen Winkel geneigt ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungseinrichtung (150) weiterhin eine die Aussenhülse (180) mit einer Kraft insbesondere in Richtung der Setzachse (S) beaufschlagende Rückstellfeder (190) umfasst.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (125) geeignet ist, die Aussenhülse (180) gegenüber der Innenhülse (170) insbesondere gegen die Kraft der Rückstellfeder (190) zu bewegen, wenn die Kupplungseinrichtung (150) und das Energieübertragungselement (100) aufeinander zu bewegt werden, insbesondere das Energieübertragungselement (100) in die Innenhülse (170) eingeführt wird.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Halteelement (800), wobei das Halteelement (800) in einer Sperrstellung des Halteelementes die Aussenhülse (180) gegen die Kraft der Rückstellfeder (190) hält, und wobei das Halteelement (800) in einer Freigabestellung des Halteelementes eine Bewegung der Aussenhülse (180) aufgrund der Kraft der Rückstellfeder (190) freigibt.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Energieübertragungselement (100) aus einem starren Körper besteht und insbesondere eine Kupplungsausnehmung (120) zur Aufnahme des Verriegelungselementes (160) aufweist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungseinrichtung (150) zum vorübergehenden Halten des Energieübertragungselementes (100) nur in der Ausgangsstellung geeignet ist, und wobei die Energieübertragungseinrichtung zur Beförderung des Energieübertragungselementes (100) auf die Kupplungseinrichtung (150) zu geeignet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Gehäuse (20), in welchem das Energieübertragungselement (100), die Kupplungseinrichtung (150) und die Energieübertragungseinrichtung aufgenommen sind, wobei die Kupplungseinrichtung (150) an dem Gehäuse (20) befestigt ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungseinrichtung (150) auf der Setzachse (S) oder im Wesentlichen symmetrisch um die Setzachse (S) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend einen mechanischen Energiespeicher (200) zur Speicherung von mechanischer Energie, wobei das Energieübertragungselement (100) zur Übertragung von Energie aus dem mechanischen Energiespeicher (200) auf das Befestigungselement geeignet ist.
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