ES3019357T3 - Driving device - Google Patents

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ES3019357T3
ES3019357T3 ES19808836T ES19808836T ES3019357T3 ES 3019357 T3 ES3019357 T3 ES 3019357T3 ES 19808836 T ES19808836 T ES 19808836T ES 19808836 T ES19808836 T ES 19808836T ES 3019357 T3 ES3019357 T3 ES 3019357T3
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Emanuel Kurth
Alain Erni
Fabio Luongo
Michael Pulfer
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Hilti AG
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Hilti AG
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    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/04Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by fluid pressure, e.g. by air pressure
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Según un aspecto de la invención, un aparato para introducir un elemento de fijación en un sustrato comprende: un medio de almacenamiento de energía mecánica; y un elemento de transmisión de energía, desplazable a lo largo de un eje de colocación y en dirección de introducción entre una posición inicial y una posición de colocación, para transmitir energía desde el medio de almacenamiento de energía mecánica al elemento de fijación. El elemento de transmisión de energía tiene un extremo posterior en dirección de introducción. El medio de almacenamiento de energía mecánica comprende un primer recipiente cilíndrico y un primer pistón. El primer recipiente cilíndrico define un primer eje cilíndrico y el primer pistón está dispuesto para moverse a lo largo de dicho eje en el primer recipiente cilíndrico, de modo que el primer pistón sella un volumen parcial del primer recipiente cilíndrico y un gas dispuesto en el volumen parcial sellado del primer recipiente cilíndrico forma un resorte de gas. El aparato comprende también un dispositivo de transmisión de fuerza que transmite una fuerza de resorte desde el primer resorte de gas al extremo trasero del elemento de transmisión de energía, estando dispuesto el extremo trasero del elemento de transmisión de energía aguas abajo del primer pistón en la dirección de entrada, cuando el elemento de transmisión de energía está dispuesto en la posición inicial. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de hincado
Campo técnico
La solicitud se refiere a un dispositivo para hincar un elemento de fijación en un material base.
Estado de la técnica
En este tipo de dispositivos, por ejemplo del documento TW 201607703 A, es conocido el modo de almacenar temporalmente energía mecánica en un acumulador de energía mecánica y transmitirla bruscamente a un elemento de fijación. Habitualmente, para ello se usa un elemento de transmisión de energía, por ejemplo en forma de un pistón que está dispuesto entre el acumulador de energía mecánica y el elemento de fijación en una dirección de hincado y se mueve hacia delante y atrás. Por lo tanto, las dimensiones de este tipo de dispositivos en la dirección de hincado son relativamente grandes. En algunos ámbitos de aplicación es deseable poner a disposición un dispositivo en el que estas dimensiones estén reducidas.
Representación de la invención
El objetivo se consigue con un dispositivo para hincar un elemento de fijación en un material base, que presenta un acumulador de energía mecánica para almacenar energía mecánica y un elemento de transmisión de energía que puede moverse a lo largo de un eje de colocación y en una dirección de hincado entre una posición de partida y una posición de colocación para transmitir energía desde el acumulador de energía mecánica al elemento de fijación, en donde el elemento de transmisión de energía presenta un extremo trasero en la dirección de hincado, en donde el acumulador de energía mecánica presenta un primer recipiente cilíndrico y un primer pistón, en donde el primer recipiente cilíndrico define un primer eje de cilindro y el primer pistón está dispuesto en el primer recipiente cilíndrico de forma móvil a lo largo del primer eje de cilindro, de modo que el primer pistón cierra un volumen parcial del primer recipiente cilíndrico y un gas dispuesto en el volumen parcial cerrado del primer recipiente cilíndrico forma un primer resorte de gas, en donde el dispositivo comprende además un equipo de transmisión de fuerza que transmite una fuerza de resorte del primer resorte de gas al extremo trasero del elemento de transmisión de energía, y en donde el extremo trasero del elemento de transmisión de energía está dispuesto detrás del primer pistón en la dirección de hincado, cuando el elemento de transmisión de energía está dispuesto en la posición de partida. Por la transmisión de la fuerza de resorte del primer resorte de gas a un lugar situado detrás del primer pistón, es posible reducir el espacio requerido por el dispositivo en la dirección de hincado. Preferentemente, el primer eje del cilindro discurre paralelamente al eje de colocación.
El dispositivo presenta además un conjunto de poleas que presenta un primer soporte de polea con una primera polea y una correa que discurre alrededor de la primera polea, en donde el primer soporte de polea está unido mecánicamente al primer pistón y transmite un movimiento del primer pistón a la correa, y en donde la correa está en contacto con el extremo trasero del elemento de transmisión de energía. En determinadas circunstancias, la correa amortigua las aceleraciones de percusión del elemento de transmisión de energía y/o del dispositivo en relación con los resortes de gas y sus juntas, de modo que aumenta la vida útil del dispositivo.
Una forma de realización ventajosa se caracteriza por que el extremo trasero del elemento de transmisión de energía está dispuesto delante del primer pistón en la dirección de hincado, cuando el elemento de transmisión de energía está dispuesto en la posición de colocación. Esto significa que el elemento de transmisión de energía recorre un trayecto mayor que el primer pistón en su trayecto desde la posición de partida hasta la posición de colocación en la dirección de hincado, lo que puede reducir adicionalmente el espacio requerido por el dispositivo. En determinadas circunstancias, por la menor velocidad del primer pistón se reduce la carga sobre sus juntas, que por tanto están sometidas a un menor desgaste.
Una forma de realización ventajosa se caracteriza por que el acumulador de energía mecánica presenta uno o varios recipientes cilíndricos adicionales y uno o varios pistones adicionales, en donde los recipientes cilíndricos adicionales definen respectivamente un eje de cilindro adicional y los pistones adicionales están dispuestos de forma móvil a lo largo del respectivo eje de cilindro adicional en el respectivo recipiente cilíndrico adicional, de modo que los pistones adicionales cierran respectivamente un volumen parcial del respectivo recipiente cilíndrico adicional y un gas dispuesto en el respectivo volumen parcial cerrado del respectivo recipiente cilíndrico adicional forma un resorte de gas adicional, y en donde el equipo de transmisión de fuerza transmite una fuerza de resorte de los resortes de gas adicionales al extremo trasero del elemento de transmisión de energía. Preferentemente, los ejes de cilindro adicionales discurren paralelamente al eje de colocación. De forma igualmente preferente, el primer eje de cilindro y todos los ejes de cilindro adicionales están dispuestos de forma distribuida uniformemente alrededor del eje de colocación. De esta manera, se pueden reducir o evitar los momentos de vuelco que se producen durante la transmisión de fuerza de los resortes de gas al elemento de transmisión de energía, que de otro modo podrían actuar sobre el elemento de transmisión de energía. Alternativa o adicionalmente, los resortes de gas están unidos neumáticamente entre sí. La compensación de presión resultante entre los resortes de gas también contrarresta los posibles momentos de inclinación.
Una forma de realización ventajosa se caracteriza por que el dispositivo presenta un equipo de transmisión de energía para transmitir energía de una fuente de energía al acumulador de energía mecánica. Preferentemente, el dispositivo presenta la fuente de energía. De manera especialmente preferente, la fuente de energía comprende una batería eléctrica.
Una forma de realización ventajosa se caracteriza por que el equipo de transmisión de energía comprende un motor y un convertidor de movimiento para convertir un movimiento giratorio del motor en un movimiento lineal del primer pistón con un accionamiento de giro y una salida lineal, estando el convertidor de movimiento dispuesto preferentemente en el eje de colocación. Preferentemente, el convertidor de movimiento comprende un accionamiento de husillo accionado por el motor con un husillo roscado y una tuerca de husillo. Alternativamente, el convertidor de movimiento comprende una polea de tambor accionada por el motor, en la que está enrollado un cable o correa, preferentemente la correa del conjunto de poleas.
Una forma de realización ventajosa se caracteriza por que el dispositivo comprende un equipo de acoplamiento para la sujeción temporal del elemento de transmisión de energía en la posición de partida, estando el equipo de acoplamiento dispuesto preferentemente en el eje de colocación. Preferentemente, el equipo de acoplamiento tiene un estado abierto y un estado cerrado, en donde, en el estado cerrado del equipo de acoplamiento, el equipo de acoplamiento mantiene el elemento de hincado provisionalmente en la posición de partida.
Ejemplos de realización
A continuación se explican con más detalle formas de realización de un dispositivo para hincar un elemento de fijación en un material base con la ayuda de ejemplos haciendo referencia a los dibujos. Muestran:
La figura 1 un alzado lateral de un dispositivo de hincado,
la figura 2 un alzado lateral del dispositivo de hincado con la carcasa abierta,
la figura 3 esquemáticamente un accionamiento y un elemento de transmisión de energía en estado tensado, la figura 4 el accionamiento de la figura 3 en estado destensado,
la figura 5 esquemáticamente un accionamiento y un elemento de transmisión de energía en estado tensado, la figura 6 el accionamiento de la figura 5 en estado destensado y
la figura 7 un accionamiento con un elemento de transmisión de energía.
La figura 1 muestra un alzado lateral de un dispositivo de hincado 10 para hincar un elemento de fijación, por ejemplo un clavo o un perno, en un material base. El dispositivo de hincado 10 presenta un elemento de transmisión de energía, no mostrado, para transmitir energía al elemento de fijación y una carcasa 20, en la que están alojados el elemento de transmisión de energía y un equipo de accionamiento, que tampoco está representado, para transportar el elemento de transmisión de energía.
El dispositivo de hincado 10 presenta además una empuñadura 30, un cargador 40 y un puente 50 que une la empuñadura 30 al cargador 40. Al puente 50 están unidos un gancho de andamio 60 para suspender el dispositivo de hincado 10 en un andamio o similar y un acumulador de energía eléctrica en forma de un acumulador eléctrico 590. En la empuñadura 30 están dispuestos un gatillo 34 y un sensor de empuñadura configurado como interruptor manual 35. Además, el dispositivo de hincado 10 presenta un canal guía 700 para guiar el elemento de fijación y un equipo de presión 750 para detectar una distancia del dispositivo de hincado 10 con respecto a un material base no mostrado. La orientación del dispositivo de hincado perpendicularmente a un material base es asistida por una ayuda de orientación 45.
La figura 2 muestra el dispositivo de hincado 10 con la carcasa 20 abierta. En la carcasa 20 está alojado un equipo de accionamiento 70 para transportar un elemento de transmisión de energía que en el dibujo está oculto. El equipo de accionamiento 70 comprende un motor eléctrico no mostrado para convertir la energía eléctrica del acumulador 590 en energía rotacional, un equipo de transmisión de par que comprende un engranaje 400 para transmitir un par del motor eléctrico a un convertidor de movimiento configurado como un accionamiento de husillo 300, un equipo de transmisión de fuerza que comprende un conjunto de poleas 260 para transmitir una fuerza del convertidor de movimiento a un acumulador de energía mecánica configurado como un resorte de gas 200 y para transmitir una fuerza del resorte de gas 200 al elemento de transmisión de energía.
Las figuras 3 y 4 muestran esquemáticamente un accionamiento 310 configurado como acumulador de energía mecánica y un elemento de transmisión de energía 320 configurado como pistón de colocación con un extremo trasero 321. El accionamiento 310 comprende un primer recipiente 330 cilíndrico que define un primer eje de cilindro, y un primer pistón 340 que está dispuesto de forma móvil a lo largo del primer eje de cilindro en el primer recipiente 330 cilíndrico. El primer pistón 340 cierra un volumen parcial del primer recipiente 330 cilíndrico, de modo que un gas, por ejemplo aire, dispuesto en el volumen parcial cerrado del primer recipiente 330 cilíndrico forma un primer resorte de gas 350. El accionamiento 310 comprende además un recipiente 360 cilíndrico adicional, que define un eje de cilindro adicional, y un pistón 370 adicional, que está dispuesto de forma móvil a lo largo del otro eje de cilindro en el recipiente 360 cilíndrico adicional. El pistón 370 adicional cierra un volumen parcial del recipiente 360 cilíndrico adicional, de modo que un gas, por ejemplo aire, dispuesto en el volumen parcial cerrado del recipiente 360 cilindrico adicional forma un resorte de gas 350 adicional.
El accionamiento 310 presenta un equipo de transmisión de fuerza configurado preferentemente en forma de un varillaje 390 rígido, que transmite una fuerza de resorte del primer resorte de gas 350 y del resorte de gas 380 adicional al extremo trasero 321 del elemento de transmisión de energía 320. De esta manera, el elemento de transmisión de energía 320 se acelera a lo largo de un eje de colocación 410 en una dirección de hincado 420 y se mueve hacia un elemento de fijación no mostrado. Ventajosamente, el primer eje de cilindro y el eje de cilindro adicional discurren paralelamente al eje de colocación 410. Además, el primer eje de cilindro y el eje de cilindro adicional están dispuestos de forma opuesta con respecto al eje de colocación 410, es decir, de forma distribuida uniformemente alrededor del eje de colocación 410.
El elemento de transmisión de energía 320 se encuentra en su posición de partida en la figura 3 y en su posición de colocación en la figura 4, es decir, después de un proceso de hincado. En ambas posiciones, el extremo trasero 321 del elemento de transmisión de energía 320 está dispuesto detrás de un lado frontal del primer pistón 340 y de un lado frontal del pistón 370 en la dirección de hincado 420. En ejemplos de realización no mostrados, el extremo trasero del elemento de transmisión de energía está dispuesto detrás del primer pistón completo y/o detrás del pistón adicional completo en la dirección de hincado.
Las figuras 5 y 6 muestran esquemáticamente un accionamiento 510 configurado como acumulador de energía mecánica y un elemento de transmisión de energía 520 configurado como pistón de colocación con un extremo trasero 521. El accionamiento 510 comprende un primer recipiente 530 cilíndrico que define un primer eje de cilindro, y un primer pistón 540 que está dispuesto de forma móvil a lo largo del primer eje de cilindro en el primer recipiente 530 cilíndrico. El primer pistón 540 cierra un volumen parcial del primer recipiente 530 cilíndrico, de modo que un gas, por ejemplo aire, dispuesto en el volumen parcial cerrado del primer recipiente 530 cilíndrico forma un primer resorte de gas 550. El accionamiento 510 comprende además un recipiente 560 cilíndrico adicional, que define un eje de cilindro adicional, y un pistón 570 adicional, que está dispuesto de forma móvil a lo largo del otro eje de cilindro en el recipiente 560 cilíndrico adicional. El pistón 570 adicional cierra un volumen parcial del recipiente 560 cilíndrico adicional, de modo que un gas, por ejemplo aire, dispuesto en el volumen parcial cerrado del recipiente 560 cilíndrico adicional forma un resorte de gas 550 adicional.
El accionamiento 510 presenta un conjunto de poleas que presenta un primer soporte de polea 630 con una primera polea 640, un soporte de polea 650 adicional con una polea 660 adicional y un elemento de transmisión de fuerza 670 que discurre alrededor de la primera polea 640 y alrededor de la segunda polea 660 y está configurado como correa. El primer soporte de polea 630 está unido, preferentemente fijado, mecánicamente al primer pistón 540, y transmite un movimiento del primer pistón 540 al elemento de transmisión de fuerza 670. El soporte de polea 650 adicional está unido, preferentemente fijado, mecánicamente al pistón 570 adicional y transmite un movimiento del pistón 570 adicional al elemento de transmisión de fuerza 670. Por su parte, el elemento de transmisión de fuerza 670 está en contacto con el extremo trasero 521 del elemento de transmisión de energía 520 y transmite una fuerza de resorte del primer resorte de gas 550 y del segundo resorte de gas 580 al elemento de transmisión de energía 520. De esta manera, el elemento de transmisión de energía 520 se acelera a lo largo de un eje de colocación 610 en una dirección de hincado 620 y se mueve hacia un elemento de fijación no mostrado. Ventajosamente, el primer eje de cilindro y el eje de cilindro adicional discurren paralelamente al eje de colocación 610. Además, el primer eje de cilindro y el eje de cilindro adicional están dispuestos de forma opuesta con respecto al eje de colocación 610, es decir, de forma distribuida uniformemente alrededor del eje de colocación 610.
El elemento de transmisión de energía 520 se encuentra en su posición de partida en la figura 5 y en su posición de colocación en la figura 6, es decir, después de un proceso de hincado. En la posición de partida, el extremo trasero 521 del elemento de transmisión de energía 520 está dispuesto detrás de un lado frontal del primer pistón 540 y de un lado frontal del pistón 570 en la dirección de hincado 620. En ejemplos de realización no mostrados, el extremo trasero del elemento de transmisión de energía está dispuesto detrás del primer pistón completo y/o detrás del pistón adicional completo en la dirección de hincado.
El elemento de transmisión de fuerza 670 está fijado en sus extremos a una carcasa 680 del dispositivo de hincado que no se muestra con más detalle. Como resultado, un movimiento del primer pistón 540 y del segundo pistón 570 es transmitido al elemento de transmisión de energía 520 con un factor de transmisión de dos. Por consiguiente, en la posición de colocación, el extremo trasero 521 del elemento de transmisión de energía 520 está dispuesto delante del lado frontal del primer pistón 540 y del lado frontal del pistón 570 adicional en la dirección de hincado 620 y, por tanto, delante de los pistones 540, 570 completos.
La figura 7 muestra un accionamiento 710 configurado como un acumulador de energía mecánica y un elemento de transmisión de energía 720 configurado como un pistón de colocación, que se mueve a lo largo de un eje de colocación 725. El accionamiento 710 comprende un primer recipiente 731 cilíndrico con un primer pistón y tres recipientes 732, 733, 734 cilíndricos adicionales con un pistón adicional respectivamente. En los recipientes cilíndricos se encuentra respectivamente un resorte de gas. Los cuatro muelles de gas están dispuestos de forma distribuida uniformemente alrededor del eje de colocación 725.
El accionamiento 710 presenta un conjunto de poleas que comprende un soporte de poleas 760 único con una primera polea 761 y una segunda polea 762. Los cuatro pistones están unidos, preferentemente fijados, al soporte de polea 760 transmitiendo la fuerza. Además, el conjunto de poleas comprende una correa 770 que se desplaza alrededor de la primera polea 761, un extremo trasero no mostrado del elemento de transmisión de energía 720, la segunda polea 762 y dos poleas 763, 764 adicionales, de modo que la correa 770 está diseñada como una correa rotatoria. De esta manera, un movimiento de los pistones es transmitido al elemento de transmisión de energía 720 con un factor de multiplicación de dos.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo para hincar un elemento de fijación en un material base, que presenta un acumulador de energía mecánica (310) para almacenar energía mecánica y un elemento de transmisión de energía (320) que puede moverse a lo largo de un eje de colocación y en una dirección de hincado entre una posición de partida y una posición de colocación para transmitir energía desde el acumulador de energía mecánica (310) al elemento de fijación, en donde el elemento de transmisión de energía (320) presenta un extremo trasero (321) en la dirección de hincado, caracterizado por que el acumulador de energía mecánica (310) presenta un primer recipiente (330) cilíndrico y un primer pistón (340), en donde el primer recipiente (330) cilíndrico define un primer eje de cilindro y el primer pistón (340) está dispuesto en el primer recipiente (330) cilíndrico de forma móvil a lo largo del primer eje de cilindro, de modo que el primer pistón (340) cierra un volumen parcial del primer recipiente (330) cilíndrico y un gas dispuesto en el volumen parcial cerrado del primer recipiente (330) cilíndrico forma un primer resorte de gas (350), en donde el dispositivo comprende además un equipo de transmisión de fuerza que transmite una fuerza de resorte del primer resorte de gas (350) al extremo trasero (321) del elemento de transmisión de energía, y en donde el extremo trasero (321) del elemento de transmisión de energía está dispuesto detrás del primer pistón (340) en la dirección de hincado, cuando el elemento de transmisión de energía (320) está dispuesto en la posición de partida, y en donde el dispositivo comprende además un conjunto de poleas (260) que presenta un primer soporte de polea (630) con una primera polea (640) y una correa (670) que discurre alrededor de la primera polea (640), en donde el primer soporte de polea (630) está unido mecánicamente al primer pistón (340) y transmite un movimiento del primer pistón a la correa (670), y en donde la correa está en contacto con el extremo trasero (321) del elemento de transmisión de energía.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el extremo trasero (321) del elemento de transmisión de energía (320) está dispuesto delante del primer pistón (340) en la dirección de hincado, cuando el elemento de transmisión de energía (320) está dispuesto en la posición de colocación.
3. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer eje del cilindro discurre paralelamente al eje de colocación.
4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el acumulador de energía mecánica (310) presenta uno o varios recipientes (360) cilíndricos adicionales y uno o varios pistones (370) adicionales, en donde los recipientes (360) cilíndricos adicionales definen respectivamente un eje de cilindro adicional y los pistones (370) adicionales están dispuestos de forma móvil a lo largo del respectivo eje de cilindro adicional en el respectivo recipiente (360) cilíndrico adicional, de modo que los pistones (370) adicionales cierran respectivamente un volumen parcial del respectivo recipiente (360) cilíndrico adicional y un gas dispuesto en el respectivo volumen parcial cerrado del respectivo recipiente cilíndrico adicional forma un resorte de gas (380) adicional, y en donde el equipo de transmisión de fuerza transmite una fuerza de resorte de los resortes de gas (380) adicionales al extremo trasero (321) del elemento de transmisión de energía.
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que los ejes de cilindro adicionales discurren paralelamente al eje de colocación.
6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 y 5, en el que el primer eje de cilindro y todos los ejes de cilindro adicionales están dispuestos de forma distribuida uniformemente alrededor del eje de colocación.
7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que presenta además un equipo de transmisión de energía para transmitir energía desde una fuente de energía al acumulador de energía mecánica (310).
8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el equipo de transmisión de energía comprende un convertidor de movimiento (300) para convertir un movimiento giratorio en un movimiento lineal con un accionamiento de giro y una salida lineal, y en el que el convertidor de movimiento (300) está dispuesto en el eje de colocación.
9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que presenta además un equipo de acoplamiento para la sujeción temporal del elemento de transmisión de energía (320) en la posición de partida, estando el equipo de acoplamiento dispuesto en el eje de colocación.
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