[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen
in einen Untergrund.
[0002] Derartige Setzgeräte weisen üblicherweise eine Aufnahme für ein Befestigungselement
auf, aus welcher heraus ein darin aufgenommenes Befestigungselement entlang einer
Setzachse in den Untergrund befördert wird. Ein Eintreibelement wird hierfür von einem
Antrieb entlang der Setzachse auf das Befestigungselement zu angetrieben.
[0003] Aus der
US 6,830,173 B2 ist ein Setzgerät mit einem Antrieb für ein Eintreibelement bekannt. Der Antrieb
weist einen elektrischen Kondensator und eine Spule auf. Zum Antreiben des Eintreibelements
wird der Kondensator über die Spule entladen, wodurch eine Lorentz-Kraft auf das Eintreibelement
wirkt, so dass das Eintreibelement auf einen Nagel zu bewegt wird.
[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Setzgerät der vorgenannten
Art bereitzustellen, bei dem ein hoher Wirkungsgrad und/oder eine gute Setzqualität
gewährleistet ist.
[0005] Die Aufgabe ist gelöst bei einem Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen
in einen Untergrund, aufweisend eine Aufnahme, welche dafür vorgesehen ist, ein Befestigungselement
aufzunehmen, ein Eintreibelement, welches dafür vorgesehen ist, ein in der Aufnahme
aufgenommenes Befestigungselement entlang einer Setzachse in den Untergrund zu befördern,
einen Antrieb, welcher dafür vorgesehen ist, das Eintreibelement entlang der Setzachse
auf das Befestigungselement zu anzutreiben, wobei der Antrieb eine Erregerspule aufweist,
welche mit Strom durchflossen wird und ein Magnetfeld erzeugt, welches das Eintreibelement
auf das Befestigungselement zu beschleunigt, und ein Anschlagelement, welches das
Eintreibelement gegen eine Bewegung auf die Erregerspule zu abstützt, wenn sich das
Eintreibelement in einer setzbereiten Position befindet, wobei das Eintreibelement
in der setzbereiten Position von der Erregerspule beabstandet ist. Das Setzgerät ist
dabei bevorzugt handgeführt einsetzbar. Alternativ ist das Setzgerät stationär oder
halbstationär einsetzbar.
[0006] Unter einem Kondensator im Sinne der Erfindung ist ein elektrisches Bauelement zu
verstehen, welches elektrische Ladung und die damit verbundene Energie in einem elektrischen
Feld speichert. Insbesondere weist ein Kondensator zwei elektrisch leitende Elektroden
auf, zwischen denen sich das elektrische Feld aufbaut, wenn die Elektroden elektrisch
unterschiedlich geladen werden. Unter einem Befestigungselement im Sinne der Erfindung
ist beispielsweise ein Nagel, ein Stift, eine Klammer, ein Clip, ein Bolzen, insbesondere
Gewindebolzen oder dergleichen zu verstehen.
[0007] Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem
Eintreibelement und der Erregerspule ein Luftspalt ausbildet, wenn sich das Eintreibelement
in einer setzbereiten Position befindet. Bevorzugt weist der Luftspalt eine Spaltbreite
aufweist, welche zwischen 0 und 0,5 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,01 mm und 0,2
mm, beispielsweise zwischen 0,02 mm und 0,1 mm beträgt.
[0008] Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement
eine der Aufnahme zugewandte Anschlagfläche aufweist und das Eintreibelement eine
von der Aufnahme abgewandte Gegenfläche aufweist, und wobei die Anschlagfläche und
die Gegenfläche aneinander anliegen, wenn sich das Eintreibelement in einer setzbereiten
Position befindet. Bevorzugt ist die Anschlagfläche und/oder die Gegenfläche auf der
Setzachse oder um die Setzachse herum angeordnet. Ebenfalls bevorzugt ist die Anschlagfläche
und/oder die Gegenfläche konvex, besonders bevorzugt ballig ausgebildet.
[0009] Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Projektion
des Anschlagelements in Richtung der Setzachse radial innerhalb einer Projektion der
Erregerspule in Richtung der Setzachse angeordnet ist. Bevorzugt ist das Anschlagelement
bezüglich der Setzachse radial innerhalb der Erregerspule angeordnet.
[0010] Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen
weichmagnetischen Rahmen umfasst, an welchem die Erregerspule angeordnet ist. Bevorzugt
ist die Erregerspule in den weichmagnetischen Rahmen eingebettet. Bevorzugt ist das
Eintreibelement in der setzbereiten Position von dem weichmagnetischen Rahmen beabstandet.
Besonders bevorzugt bildet sich zwischen dem Eintreibelement und dem weichmagnetischen
Rahmen ein weiterer Luftspalt aus, wenn sich das Eintreibelement in der setzbereiten
Position befindet.
[0011] Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der weichmagnetische
Rahmen ringförmig ausgebildet ist, wobei eine Projektion des Anschlagelements in Richtung
der Setzachse radial innerhalb einer Projektion des weichmagnetischen Rahmens in Richtung
der Setzachse angeordnet ist. Bevorzugt ist das Anschlagelement bezüglich der Setzachse
radial innerhalb des weichmagnetischen Rahmens angeordnet.
[0012] Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement
und/oder das Eintreibelement einen Dämpfer umfasst, welcher die Anschlagfläche beziehungsweise
die Gegenfläche aufweist. Bevorzugt dämpft der Dämpfer ein Anschlagen des Eintreibelements
an das Anschlagelement.
[0013] Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen
elektrischen Kondensator umfasst, welcher bevorzugt auf der Setzachse oder um die
Setzachse herum angeordnet ist, und bei dessen Entladung die Erregerspule mit Strom
durchflossen wird, um das Magnetfeld zu erzeugen. Eine weitere Ausführungsform ist
dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen an dem Eintreibelement angeordneten
Kurzschlussläufer aufweist, welcher von dem von der Erregerspule erzeugten Magnetfeld
durchsetzt wird.
[0014] In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
[0015] Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Setzgerät in einem Längsschnitt und
- Fig. 2
- ein Setzgerät in einem Längsschnitt.
[0016] In Fig. 1 ist ein handgeführtes Setzgerät 10 zum Eintreiben von Befestigungselementen
in einen nicht gezeigten Untergrund dargestellt. Das Setzgerät 10 weist eine als Bolzenführung
ausgebildete Aufnahme 20 auf, in welcher ein als Nagel ausgebildetes Befestigungselement
30 aufgenommen ist, um entlang einer Setzachse A in den Untergrund eingetrieben zu
werden (in Fig. 1 nach links). Für eine Zuführung von Befestigungselementen zu der
Aufnahme umfasst das Setzgerät 10 ein Magazin 40, in welchem die Befestigungselemente
einzeln oder in Form eines Befestigungselementestreifens 50 magaziniert aufgenommen
sind und nach und nach in die Aufnahme 20 transportiert werden. Das Magazin 40 weist
dafür ein nicht näher bezeichnetes federbeaufschlagtes Vorschubelement auf. Das Setzgerät
10 weist ein Eintreibelement 60 auf, welches einen Kolbenteller 70 und eine Kolbenstange
80 umfasst. Das Eintreibelement 60 ist dafür vorgesehen, das Befestigungselement 30
aus der Aufnahme 20 heraus entlang der Setzachse A in den Untergrund zu befördern.
Hierbei ist das Eintreibelement 60 mit seinem Kolbenteller 70 in einem Führungszylinder
95 entlang der Setzachse A geführt.
[0017] Das Eintreibelement 60 wird seinerseits von einem Antrieb angetrieben, welcher einen
an dem Kolbenteller 70 angeordneten Kurzschlussläufer 90, eine Erregerspule 100, einen
weichmagnetischen Rahmen 105, einen Schaltkreislauf 200 und einen Kondensator 300
mit einem Innenwiderstand von 5 mOhm umfasst. Der Kurzschlussläufer 90 besteht aus
einem bevorzugt ringförmigen, besonders bevorzugt kreisringförmigen Element mit einem
geringen elektrischen Widerstand, beispielsweise aus Kupfer, und ist auf der von der
Aufnahme 20 abgewandten Seite des Kolbentellers 70 an dem Kolbenteller 70 befestigt,
beispielsweise verlötet, verschweisst, verklebt, geklemmt oder formschlüssig verbunden.
Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Kolbenteller selbst als Kurzschlussläufer
ausgebildet. Der Schaltkreislauf 200 ist dafür vorgesehen, eine elektrische Schnellentladung
des zuvor aufgeladenen Kondensators 300 herbeizuführen und den dabei fliessenden Entladestrom
durch die Erregerspule 100 zu leiten, welche in dem Rahmen 105 eingebettet ist. Der
Rahmen weist bevorzugt eine Sättigungsflussdichte von mindestens 1,0 T und/oder eine
effektive spezifische elektrische Leitfähigkeit von höchstens 10
6 S/m auf, so dass ein von der Erregerspule 100 erzeugtes Magnetfeld von dem Rahmen
105 verstärkt und Wirbelströme in dem Rahmen 105 unterdrückt werden.
[0018] In einer setzbereiten Position des Eintreibelements 60 (Fig. 1) taucht das Eintreibelement
60 mit dem Kolbenteller 70 so in eine nicht näher bezeichnete ringförmige Vertiefung
des Rahmens 105 ein, dass der Kurzschlussläufer 90 in geringem Abstand gegenüber der
Erregerspule 100 angeordnet ist. Dadurch durchsetzt ein Erregermagnetfeld, welches
durch eine Änderung eines durch die Erregerspule fliessenden elektrischen Erregerstroms
erzeugt wird, den Kurzschlussläufer 90 und induziert in dem Kurzschlussläufer 90 seinerseits
einen ringförmig umlaufenden elektrischen Sekundärstrom. Dieser sich aufbauende und
damit sich ändernde Sekundärstrom erzeugt wiederum ein Sekundärmagnetfeld, welches
dem Erregermagnetfeld entgegengesetzt ist, wodurch der Kurzschlussläufer 90 eine von
der Erregerspule 100 abstossende Lorentz-Kraft erfährt, welche das Eintreibelement
60 auf die Aufnahme 20 sowie das darin aufgenommene Befestigungselement 30 zu antreibt.
[0019] Das Setzgerät 10 umfasst weiterhin ein Gehäuse 110, in welchem der Antrieb aufgenommen
ist, einen Griff 120 mit einem als Abzug ausgebildeten Betätigungselement 130, einen
als Akkumulator ausgebildeten elektrischen Energiespeicher 140, eine Steuereinheit
150, einen Auslöseschalter 160, einen Anpressschalter 170, ein als an dem Rahmen 105
angeordneter Temperatursensor 180 ausgebildetes Mittel zur Erfassung einer Temperatur
der Erregerspule 100 und elektrische Verbindungsleitungen 141, 161, 171, 181, 201,
301, welche die Steuereinheit 150 mit dem elektrischen Energiespeicher 140, dem Auslöseschalter
160, dem Anpressschalter 170, dem Temperatursensor 180, dem Schaltkreislauf 200 beziehungsweise
dem Kondensator 300 verbinden. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen wird das
Setzgerät 10 anstelle des elektrischen Energiespeichers 140 oder zusätzlich zu dem
elektrischen Energiespeicher 140 mittels eines Netzkabels mit elektrischer Energie
versorgt. Die Steuereinheit umfasst elektronische Bauteile, vorzugsweise auf einer
Platine miteinander zu einem oder mehreren Steuerstromkreisen verschaltet, insbesondere
einen oder mehrere Mikroprozessoren.
[0020] Wenn das Setzgerät 10 an einen nicht gezeigten Untergrund (in Fig. 1 links) angepresst
wird, betätigt ein nicht näher bezeichnetes Anpresselement den Anpressschalter 170,
welcher dadurch mittels der Verbindungsleitung 171 ein Anpresssignal an die Steuereinheit
150 überträgt. Davon ausgelöst leitet die Steuereinheit 150 einen Kondensator-Aufladevorgang
ein, bei welchem elektrische Energie mittels der Verbindungsleitung 141 von dem elektrischen
Energiespeicher 140 zu der Steuereinheit 150 und mittels der Verbindungsleitungen
301 von der Steuereinheit 150 zu dem Kondensator 300 geleitet wird, um den Kondensator
300 aufzuladen. Die Steuereinheit 150 umfasst hierzu einen nicht näher bezeichneten
Schaltwandler, welcher den elektrischen Strom aus dem elektrischen Energiespeicher
140 in einen geeigneten Ladestrom für den Kondensator 300 umwandelt. Wenn der Kondensator
300 aufgeladen und das Eintreibelement 60 in seiner in Fig. 1 dargestellten setzbereiten
Position ist, befindet sich das Setzgerät 10 in einem setzbereiten Zustand. Dadurch,
dass die Aufladung des Kondensators 300 erst durch das Anpressen des Setzgeräts 10
an den Untergrund bewirkt wird, ist zur Erhöhung der Sicherheit von umstehenden Personen
ein Setzvorgang nur dann ermöglicht, wenn das Setzgerät 10 an den Untergrund angepresst
ist. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen leitet die Steuereinheit den Kondensator-Aufladevorgang
bereits bei einem Einschalten des Setzgeräts oder bei einem Abheben des Setzgeräts
von dem Untergrund oder bei Beendigung eines vorausgegangenen Eintreibvorgangs ein.
[0021] Wenn bei setzbereitem Setzgerät 10 das Betätigungselement 130 betätigt wird, beispielsweise
durch Ziehen mit dem Zeigefinger der Hand, welche den Griff 120 umgreift, betätigt
das Betätigungselement 130 den Auslöseschalter 160, welcher dadurch mittels der Verbindungsleitung
161 ein Auslösesignal an die Steuereinheit 150 überträgt. Davon ausgelöst leitet die
Steuereinheit 150 einen Kondensator-Entladevorgang ein, bei dem in dem Kondensator
300 gespeicherte elektrische Energie mittels des Schaltkreislaufs 200 von dem Kondensator
300 zu der Erregerspule 100 geleitet wird, indem der Kondensator 300 entladen wird.
[0022] Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Schaltkreislauf 200 umfasst hierzu zwei Entladeleitungen
210, 220, welche den Kondensator 300 mit der Erregerspule 200 verbinden und von denen
zumindest eine Entladeleitung 210 von einem normalerweise geöffneten Entladeschalter
230 unterbrochen ist. Der Schaltkreislauf 200 bildet mit der Erregerspule 100 und
dem Kondensator 300 einen elektrischen Schwingkreis. Ein Hin- und Herschwingen dieses
Schwingkreises und/oder ein negatives Aufladen des Kondensators 300 wirkt sich unter
Umständen negativ auf einen Wirkungsgrad des Antriebs aus, lässt sich aber mit Hilfe
einer Freilaufdiode 240 unterbinden. Die Entladeleitungen 210, 220 sind mittels an
einer der Aufnahme 20 zugewandten Stirnseite 360 des Kondensators 300 angeordneter
elektrischer Kontakte 370, 380 des Kondensators 300 elektrisch mit jeweils einer Elektrode
310, 320 des Kondensators 300 verbunden, beispielsweise durch Verlöten, Verschweissen,
Verschrauben, Verklemmen oder Formschluss. Der Entladeschalter 230 eignet sich vorzugsweise
zum Schalten eines Entladestroms mit hoher Stromstärke und ist beispielsweise als
Thyristor ausgebildet. Ausserdem haben die Entladeleitungen 210, 220 einen geringen
Abstand zueinander, damit ein von ihnen induziertes parasitäres Magnetfeld möglichst
gering ist. Beispielsweise sind die Entladeleitungen 210, 220 zu einer Sammelschiene
("Bus Bar") zusammengefasst und mit einem geeigneten Mittel, beispielsweise einem
Halter oder einer Klammer, zusammengehalten. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen
ist die Freilaufdiode elektrisch parallel zu dem Entladeschalter geschaltet. Bei weiteren
nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist keine Freilaufdiode in dem Schaltkreis vorgesehen.
[0023] Zur Einleitung des Kondensator-Entladevorgangs schliesst die Steuereinheit 150 mittels
der Verbindungsleitung 201 den Entladeschalter 230, wodurch ein Entladestrom des Kondensators
300 mit hoher Stromstärke durch die Erregerspule 100 fliesst. Der schnell ansteigende
Entladestrom induziert ein Erregermagnetfeld, welches den Kurzschlussläufer 90 durchsetzt
und in dem Kurzschlussläufer 90 seinerseits einen ringförmig umlaufenden elektrischen
Sekundärstrom induziert. Dieser sich aufbauende Sekundärstrom erzeugt wiederum ein
Sekundärmagnetfeld, welches dem Erregermagnetfeld entgegengesetzt ist, wodurch der
Kurzschlussläufer 90 eine von der Erregerspule 100 abstossende Lorentz-Kraft erfährt,
welche das Eintreibelement 60 auf die Aufnahme 20 sowie das darin aufgenommene Befestigungselement
30 zu antreibt. Sobald die Kolbenstange 80 des Eintreibelements 60 auf einen nicht
näher bezeichneten Kopf des Befestigungselements 30 trifft, wird das Befestigungselement
30 von dem Eintreibelement 60 in den Untergrund eingetrieben. Überschüssige Bewegungsenergie
des Eintreibelements 60 wird von einem Bremselement 85 aus einem federelastischen
und/oder dämpfenden Material, beispielsweise Gummi, aufgenommen, indem sich das Eintreibelement
60 mit dem Kolbenteller 70 gegen das Bremselement 85 bewegt und von diesem bis zu
einem Stillstand abgebremst wird. Danach wird das Eintreibelement 60 von einer nicht
näher bezeichneten Rückstellvorrichtung in die setzbereite Position zurückgestellt.
[0024] Der Kondensator 300, insbesondere sein Schwerpunkt, ist auf der Setzachse A hinter
dem Eintreibelement 60 angeordnet, wohingegen die Aufnahme 20 vor dem Eintreibelement
60 angeordnet ist. In Bezug auf die Setzachse A ist der Kondensator 300 also axial
versetzt zu dem Eintreibelement 60 und radial überlappend mit dem Eintreibelement
60 angeordnet. Dadurch lässt sich einerseits eine geringe Länge der Entladeleitungen
210, 220 verwirklichen, wodurch sich deren Widerstände reduzieren und damit ein Wirkungsgrad
des Antriebs erhöhen lässt. Andererseits lässt sich ein geringer Abstand eines Schwerpunkts
des Setzgeräts 10 zur Setzachse A verwirklichen. Dadurch sind Kippmomente bei einem
Rückstoss des Setzgeräts 10 während eines Eintreibvorgangs gering. Bei einem nicht
gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kondensator um das Eintreibelement herum angeordnet.
[0025] Die Elektroden 310, 320 sind auf einander gegenüberliegenden Seiten an einer um eine
Wickelachse aufgewickelten Trägerfolie 330 angeordnet, beispielsweise durch Metallisierung
der Trägerfolie 330, insbesondere aufgedampft, wobei die Wickelachse mit der Setzachse
A zusammenfällt. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Trägerfolie mit
den Elektroden so um die Wickelachse gewickelt, dass ein Durchlass entlang der Wickelachse
verbleibt. Insbesondere in diesem Fall ist der Kondensator beispielsweise um die Setzachse
herum angeordnet. Die Trägerfolie 330 weist bei einer Ladespannung des Kondensators
300 von 1500 V eine Foliendicke zwischen 2,5 µm und 4,8 µm, bei einer Ladespannung
des Kondensators 300 von 3000 V eine Foliendicke von beispielesweise 9,6 µm auf. Bei
nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Trägerfolie ihrerseits aus zwei oder
mehr übereinandergeschichteten Einzelfolien zusammengesetzt. Die Elektroden 310, 320
weisen einen Schichtwiderstand von 50 Ohm/□ auf.
[0026] Eine Oberfläche des Kondensators 300 hat die Form eines Zylinders, insbesondere Kreiszylinders,
dessen Zylinderachse mit der Setzachse A zusammenfällt. Eine Höhe dieses Zylinders
in Richtung der Wickelachse ist im Wesentlichen so gross wie sein senkrecht zur Wickelachse
gemessener Durchmesser. Durch ein geringes Verhältnis von Höhe zu Durchmesser des
Zylinders werden ein geringer Innenwiderstand bei relativ hoher Kapazität des Kondensators
300 und nicht zuletzt eine kompakte Bauweise des Setzgeräts 10 erreicht. Ein geringer
Innenwiderstand des Kondensators 300 wird auch durch einen grossen Leitungsquerschnitt
der Elektroden 310, 320 erreicht, insbesondere durch eine hohe Schichtdicke der Elektroden
310, 320, wobei die Auswirkungen der Schichtdicke auf einen Selbstheilungseffekt und/oder
eine Lebensdauer des Kondensators 300 zu berücksichtigen sind.
[0027] Der Kondensator 300 ist mittels eines Dämpfelements 350 gedämpft an dem übrigen Setzgerät
10 gelagert. Das Dämpfelement 350 dämpft Bewegungen des Kondensators 300 relativ zum
übrigen Setzgerät 10 entlang der Setzachse A. Das Dämpfelement 350 ist an der Stirnseite
360 des Kondensators 300 angeordnet und bedeckt die Stirnseite 360 vollständig. Dadurch
werden die einzelnen Wicklungen der Trägerfolie 330 von einem Rückstoss des Setzgeräts
10 gleichmässig belastet. Die elektrischen Kontakte 370, 380 ragen dabei von der Stirnfläche
360 ab und durchdringen das Dämpfelement 350. Das Dämpfelement 350 weist zu diesem
Zweck jeweils eine Freistellung auf, durch welche die elektrischen Kontakte 370, 380
hindurchragen. Die Verbindungsleitungen 301 weisen zum Ausgleich von Relativbewegungen
zwischen dem Kondensator 300 und dem übrigen Setzgerät 10 jeweils eine nicht näher
dargestellte Entlastungs- und/oder Dehnungsschlaufe auf. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen
ist ein weiteres Dämpfelement an dem Kondensator angeordnet, beispielsweise an dessen
von der Aufnahme abgewandten Stirnseite. Bevorzugt ist der Kondensator dann zwischen
zwei Dämpfelementen eingespannt, dass heisst die Dämpfelemente liegen mit einer Vorspannung
an dem Kondensator an. Bei weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispielen weisen die
Verbindungsleitungen eine Steifigkeit auf, welche mit zunehmendem Abstand vom Kondensator
kontinuierlich abnimmt.
[0028] In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines handgeführten Setzgeräts 410
zum Eintreiben von Befestigungselementen entlang einer Setzachse A' in einen nicht
gezeigten Untergrund dargestellt. Analog zu dem in Fig. 1 dargestellten Setzgerät
10 umfasst das Setzgerät 410 eine als Bolzenführung ausgebildete Aufnahme 420, in
welcher ein als Nagel ausgebildetes Befestigungselement 430 aufgenommen ist, ein Magazin
440, in welchem die Befestigungselemente einzeln oder in Form eines Befestigungselementestreifens
450 magaziniert aufgenommen sind, ein Eintreibelement 460, welches einen Kolbenteller
470 und eine Kolbenstange 480 umfasst, einen Führungszylinder 495, in welchem der
Kolbenteller 470 geführt ist, ein Bremselement 485 und ein Anschlagelement 580.
[0029] Das Eintreibelement 460 wird von einem Antrieb angetrieben, welcher einen an dem
Kolbenteller 470 angeordneten Kurzschlussläufer 490, eine Erregerspule 500, einen
ringförmigen weichmagnetischen Rahmen 505, einen nicht gezeigten Schaltkreislauf und
einen ebenfalls nicht gezeigten Kondensator umfasst. Das Setzgerät 410 umfasst weiterhin
ein Gehäuse 510, in welchem der Antrieb aufgenommen ist, einen Griff 520 mit einem
als Abzug ausgebildeten Betätigungselement 530 sowie weitere nicht gezeigte Komponenten
wie einen elektrischen Energiespeicher oder ein Netzkabel, eine Steuereinheit, einen
Auslöseschalter, einen Anpressschalter und elektrische Verbindungsleitungen, welche
die Steuereinheit mit dem elektrischen Energiespeicher, dem Auslöseschalter, dem Anpressschalter,
dem Schaltkreislauf beziehungsweise dem Kondensator verbinden, und eine Rückstellvorrichtung.
[0030] In der in Fig. 2 dargestellten setzbereiten Position des Eintreibelements 460 stützt
das Anschlagelement 580 das Eintreibelement 460 gegen eine Bewegung auf die Erregerspule
500 zu ab. Dabei ist das Eintreibelement 460 unter Bildung eines Luftspalts 590 mit
einer Spaltbreite von 0,05 mm von der Erregerspule 500 und unter Bildung eines weiteren
Luftspalts 595 mit einer Spaltbreite von beispielsweise 0,5 mm von dem weichmagnetischen
Rahmen 505 beabstandet. Ein Aufprall des Eintreibelements 460 auf die Erregerspule
500 wird dadurch verhindert oder abgemildert, was unter Umständen mit Hilfe eines
Luftpolsters zwischen dem Eintreibelement 460 und der Erregerspule 500 zusätzlich
abgedämpft wird. Mit Hilfe des Anschlagelements 580 ist eine geringe Spaltbreite und
damit eine grosse Abstossungskraft zwischen der Erregerspule 500 und dem Kurzschlussläufer
490 gewährleistet. Das Anschlagelement 580 weist eine der Aufnahme 420 zugewandte
konvexe Anschlagfläche 585 auf, welche auf der Setzachse A' angeordnet ist. Das Eintreibelement
460 weist eine von der Aufnahme 420 abgewandte ebene Gegenfläche 465 auf, welche ebenfalls
auf der Setzachse A' angeordnet ist. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist
anstelle oder zusätzlich zur Anschlagfläche die Gegenfläche konvex, insbesondere ballig
ausgebildet. In der in Fig. 2 dargestellten setzbereiten Position des Eintreibelements
460 liegen die Anschlagfläche 585 und die Gegenfläche 465 aneinander an. Bezüglich
der Setzachse A' ist das Anschlagelement 580 radial innerhalb der Erregerspule 500
und radial innerhalb des weichmagnetischen Rahmens 505 angeordnet. Das Anschlagelement
580 umfasst einen Dämpfer 581, welcher die Anschlagfläche 585 aufweist und ein Anschlagen
des Eintreibelements 460 an das Anschlagelement 580 dämpft.
[0031] Das Setzgerät 410 funktioniert im Wesentlichen genauso wie das in Fig. 1 dargestellte
Setzgerät 10. Wenn das Eintreibelement 60 von der Rückstellvorrichtung in die setzbereite
Position zurückgestellt wird, legt sich oder schlägt die Gegenfläche 465 an die Anschlagfläche
585 an. Eine mechanische Beanspruchung der Erregerspule 500 und/oder des weichmagnetischen
Rahmens 505 wird aufgrund des jeweiligen Abstandes der Erregerspule 500 beziehungsweise
des weichmagnetischen Rahmens zum Eintreibelement 460 reduziert.
[0032] Bevorzugt durchsetzt die Kolbenstange 480 den Kolbenteller 470 und weist die Gegenfläche
465 auf. Die Kolbenstange 480 besteht aus einem schlagfesten Material wie beispielsweise
Stahl, so dass ein Verschleiss der Kolbenstange 480 beim wiederkehrenden Auftreffen
auf die Befestigungselemente 430 und/oder beim ebenfalls wiederkehrenden Auftreffen
auf das Anschlagelement 580 reduziert ist. Der Kolbenteller 470 ist durch die erfindungsgemässe
Anordnung vor Schlägen geschützt und besteht aus einem Material geringer Dichte, beispielsweise
Aluminium, so dass eine Gesamtmasse des Eintreibelements 460 und damit eine zu dessen
Beschleunigung erforderliche Energie reduziert ist. Das Anschlagelement 580 ist vorzugsweise
stangenförmig ausgebildet und besteht vorzugsweise aus einem schlagfesten Material
wie beispielsweise Stahl und ist direkt oder indirekt, beispielsweise mittels einer
Armierung 506 des weichmagnetischen Rahmens 505 und/oder eines Befestigungselements
507, beispielsweise einer Schraube oder Schraubenmutter, an dem Gehäuse 510 abgestützt,
insbesondere befestigt.
[0033] Die Erfindung wurde anhand einer Reihe von in den Zeichnungen dargestellten und nicht
dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Die einzelnen Merkmale der verschiedenen
Ausführungsbeispiele sind einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander anwendbar,
soweit sie sich nicht widersprechen. Es wird darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemässe
Setzgerät auch für andere Anwendungen einsetzbar ist.
1. Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, insbesondere
handgeführtes Setzgerät, aufweisend eine Aufnahme, welche dafür vorgesehen ist, ein
Befestigungselement aufzunehmen, ein Eintreibelement, welches dafür vorgesehen ist,
ein in der Aufnahme aufgenommenes Befestigungselement entlang einer Setzachse in den
Untergrund zu befördern, einen Antrieb, welcher dafür vorgesehen ist, das Eintreibelement
entlang der Setzachse auf das Befestigungselement zu anzutreiben, wobei der Antrieb
eine Erregerspule aufweist, welche mit Strom durchflossen wird und ein Magnetfeld
erzeugt, welches das Eintreibelement auf das Befestigungselement zu beschleunigt,
und ein Anschlagelement, welches das Eintreibelement gegen eine Bewegung auf die Erregerspule
zu abstützt, wenn sich das Eintreibelement in einer setzbereiten Position befindet,
wobei das Eintreibelement in der setzbereiten Position von der Erregerspule beabstandet
ist.
2. Setzgerät nach Anspruch 1, wobei sich zwischen dem Eintreibelement und der Erregerspule
ein Luftspalt ausbildet, wenn sich das Eintreibelement in einer setzbereiten Position
befindet.
3. Setzgerät nach Anspruch 2, wobei der Luftspalt eine Spaltbreite aufweist, welche zwischen
0 und 0,5 mm, insbesondere zwischen 0,01 mm und 0,2 mm, insbesondere zwischen 0,02
mm und 0,1 mm beträgt.
4. Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anschlagelement eine
der Aufnahme zugewandte Anschlagfläche aufweist und das Eintreibelement eine von der
Aufnahme abgewandte Gegenfläche aufweist, und wobei die Anschlagfläche und die Gegenfläche
aneinander anliegen, wenn sich das Eintreibelement in einer setzbereiten Position
befindet.
5. Setzgerät nach Anspruch 4, wobei die Anschlagfläche und/oder die Gegenfläche auf der
Setzachse oder um die Setzachse herum angeordnet ist.
6. Setzgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Anschlagfläche und/oder die
Gegenfläche konvex, insbesondere ballig ausgebildet ist.
7. Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Projektion des Anschlagelements
in Richtung der Setzachse radial innerhalb einer Projektion der Erregerspule in Richtung
der Setzachse angeordnet ist.
8. Setzgerät nach Anspruch 7, wobei das Anschlagelement bezüglich der Setzachse radial
innerhalb der Erregerspule angeordnet ist.
9. Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Antrieb einen weichmagnetischen
Rahmen umfasst, an welchem die Erregerspule angeordnet ist, wobei die Erregerspule
insbesondere in den weichmagnetischen Rahmen eingebettet ist.
10. Setzgerät nach Anspruch 9, wobei das Eintreibelement in der setzbereiten Position
von dem weichmagnetischen Rahmen beabstandet ist.
11. Setzgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 10, wobei sich zwischen dem Eintreibelement
und dem weichmagnetischen Rahmen ein weiterer Luftspalt ausbildet, wenn sich das Eintreibelement
in der setzbereiten Position befindet.
12. Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der weichmagnetische Rahmen
ringförmig ausgebildet ist, und wobei eine Projektion des Anschlagelements in Richtung
der Setzachse radial innerhalb einer Projektion des weichmagnetischen Rahmens in Richtung
der Setzachse angeordnet ist.
13. Setzgerät nach Anspruch 12, wobei das Anschlagelement bezüglich der Setzachse radial
innerhalb des weichmagnetischen Rahmens angeordnet ist.
14. Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anschlagelement und/oder
das Eintreibelement einen Dämpfer umfasst, welcher die Anschlagfläche beziehungsweise
die Gegenfläche aufweist.
15. Setzgerät nach Anspruch 14, wobei der Dämpfer ein Anschlagen des Eintreibelements
an das Anschlagelement dämpft.