Technisches Gebiet
[0001] Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements
in einen Untergrund.
Stand der Technik
[0002] Bei derartigen Vorrichtungen ist es bekannt, mechanische Energie vorübergehend in
einem mechanischen Energiespeicher zu speichern und schlagartig auf ein Befestigungselement
zu übertragen. Üblicherweise findet ein Energieübertragungselement, beispielsweise
in Form eines Kolbens, dafür Verwendung, welches in einer Eintreibrichtung zwischen
dem mechanischen Energiespeicher und dem Befestigungselement angeordnet ist und sich
vor und zurück bewegt. Die Abmessungen solcher Vorrichtungen in der Eintreibrichtung
sind daher relativ gross. In einigen Anwendungsbereichen ist es wünschenswert, eine
Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei denen diese Abmessungen reduziert sind.
Um das Energieübertragungselement zurückzubewegen, sind Zahnräder bekannt, welche
mit dem zu diesem Zweck als Zahnstange ausgebildeten Energieübertragungselement in
Eingriff stehen. In einigen Anwendungsbereichen ist es wünschenswert, eine Vorrichtung
mit hoher mechanischer Robustheit zur Verfügung zu stellen.
Darstellung der Erfindung
[0003] Die Aufgabe ist gelöst bei einer Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements
in einen Untergrund, aufweisend eine Feder zur Speicherung von mechanischer Energie
und ein zur Übertragung von Energie aus der Feder auf das Befestigungselement in einer
Eintreibrichtung von einer Ausgangsstellung in eine Setzstellung bewegbares Eintreibelement,
wobei das Eintreibelement einen entgegen die Eintreibrichtung abragenden Fortsatz
aufweist, weiterhin aufweisend eine Spannvorrichtung zum Spannen der Feder, wobei
die Spannvorrichtung einen Drehantrieb, ein von dem Drehantrieb drehend angetriebenes
Drehelement sowie einen an dem Drehelement angeordneten Mitnehmer aufweist, wobei
der Mitnehmer bei Drehung des Drehelements von einer Eingreifposition, in welcher
er mit dem Fortsatz in Eingriff gelangt, zu einer Freigabeposition, in welcher er
den Fortsatz freigibt, bewegt wird, um das Eintreibelement von der Setzstellung in
die Ausgangsstellung zu befördern. Bevorzugt wird die Feder mittels der Beförderung
des Eintreibelements von der Setzstellung in die Ausgangsstellung gespannt. Dadurch,
dass das Eintreibelement an seinem Fortsatz bewegt wird, kann für das übrige Eintreibelement
eine mechanisch robuste Form gewählt werden, beispielsweise eine kreiszylindrische
Form.
[0004] Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Feder eine
Gasfeder und das Eintreibelement einen ein Gasvolumen der Gasfeder begrenzenden Kolben
aufweist, wobei die Gasfeder mittels der Beförderung des Eintreibelements von der
Setzstellung in die Ausgangsstellung komprimiert wird. Bevorzugt ist der Fortsatz,
der Drehantrieb, das Drehelement und/oder der Mitnehmer teilweise oder vollständig
in der Gasfeder angeordnet. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch
gekennzeichnet, dass der Drehantrieb einen Elektromotor und/oder eine elektrische
Batterie umfasst. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Drehelement ein Drehrad umfasst.
[0005] Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz an
dem übrigen Eintreibelement angelenkt ist. Alternativ oder zusätzlich ist der Fortsatz
biegbar und an dem übrigen Eintreibelement befestigt. Bevorzugt umfasst der Fortsatz
ein Band oder ein Seil. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Fortsatz ein Eingreifelement aufweist, welches dafür vorgesehen ist, mit
dem Mitnehmer in Eingriff zu gelangen. Bevorzugt ist das Eingreifelement an dem abragenden
Ende des Fortsatzes angeordnet.
[0006] Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Eingreifelement
eine Rolle umfasst. Bevorzugt ist die Rolle als lose Rolle eines Rollenzugs ausgebildet,
wobei der Fortsatz ein Band oder ein Seil mit einem an einem Gehäuse angebrachten
Ende umfasst, und wobei das Band oder Seil über die Rolle geführt ist. Ebenfalls bevorzugt
weist das Drehelement eine Führungsbahn für die Rolle auf, um die Rolle auf ihrem
Weg von der Freigabeposition zur Eingreifposition auf einer vorgegebenen Bewegungsbahn
zu führen. Insbesondere wenn der Rollenzug eine Übersetzung von beispielsweise 2:1
aufweist, ist der Bedarf an Bauraum reduziert, im Wesentlichen um den Faktor der Übersetzung.
[0007] Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung
einen oder mehrere an dem Drehelement angeordnete weitere Mitnehmer aufweist. Bevorzugt
sind der Mitnehmer und der oder die weiteren Mitnehmer gleichmässig an einem Umfang
des Drehelements angeordnet.
Ausführungsbeispiele
[0008] Nachfolgend werden Ausführungsformen einer Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements
in einen Untergrund anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Eintreibvorrichtung,
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung der Eintreibvorrichtung von Fig. 2,
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung der Eintreibvorrichtung von Fig. 2,
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung der Eintreibvorrichtung von Fig. 2, und
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung einer Eintreibvorrichtung.
[0009] Fig. 1 zeigt eine Eintreibvorrichtung 10 zum Eintreiben eines Befestigungselements,
beispielsweise eines Nagels oder Bolzens, in einen Untergrund in einer Seitenansicht.
Die Eintreibvorrichtung 10 weist ein nicht dargestelltes Eintreibelement zur Übertragung
von Energie aus einer nicht dargestellten Feder auf das Befestigungselement sowie
ein Gehäuse 20 auf, in welchem das Eintreibelement und eine ebenfalls nicht dargestellte
Spannvorrichtung zur Beförderung des Eintreibelements aufgenommen sind.
[0010] Die Eintreibvorrichtung 10 weist ferner einen Griff 30, ein Magazin 40 und eine den
Griff 30 mit dem Magazin 40 verbindende Brücke 50 auf. An der Brücke 50 sind ein Gerüsthaken
60 zur Aufhängung der Eintreibvorrichtung 10 an einem Gerüst oder dergleichen und
ein als elektrischer 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 Befestigungselements 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.
[0011] In den Fig. 2 bis 5 ist eine Eintreibvorrichtung 110 mit einem Eintreibelement 120,
einer Feder 140 und einer Spannvorrichtung 150 zur Beförderung des Eintreibelements
120 schematisch dargestellt. Das Eintreibelement 120 umfasst einen Kolben 121, welcher
in einem zylindrischen, bevorzugt kreiszylindrischen, Abschnitt 142 eines Federgehäuses
141 hin und her bewegbar ist, und eine Eintreibstange 122, welche dafür vorgesehen
ist, auf ein nicht dargestelltes Befestigungselement zu treffen, um dieses in einen
ebenfalls nicht dargestellten Untergrund einzutreiben. Das Eintreibelement 120 weist
einen entgegen eine Eintreibrichtung 125 abragenden Fortsatz 123 auf, welcher beispielsweise
als starres Element an dem übrigen Eintreibelement 120 angelenkt ist. Bei nicht gezeigten
Ausführungsbeispielen ist der Fortsatz als biegbares Band oder Seil ausgebildet und
an dem übrigen Eintreibelement befestigt. An seinem abragenden Ende weist der Fortsatz
123 ein Eingreifelement 124 auf.
[0012] Die Feder 140 dient zur Speicherung von mechanischer Energie, welche von dem Eintreibelement
120 auf das Befestigungselement übertragen wird, wenn das Eintreibelement 120 in der
Eintreibrichtung 125 von einer Ausgangsstellung (Fig. 4) in eine Setzstellung (Fig.
5) bewegt wird. Die Feder 140 ist als Gasfeder mit einem Gasvolumen 143 ausgebildet,
wobei das Gasvolumen 143 von dem Federgehäuse 141 und dem Kolben 121 begrenzt ist.
Dies ermöglicht eine Kompression der Feder 140 mittels der Beförderung des Eintreibelements
120 von der Setzstellung in die Ausgangsstellung.
[0013] Die Spannvorrichtung 150 umfasst eine nicht gezeigte elektrische Batterie, beispielsweise
den elektrischen Akku 590 in Fig. 1, einen als Elektromotor mit einem nicht dargestellten
Getriebe ausgebildeten Drehantrieb 160, ein von dem Drehantrieb 160 drehend angetriebenes,
als Drehrad ausgebildetes Drehelement 170 sowie drei gleichmässig an einem Umfang
des Drehelements 170 verteilt angeordnete Mitnehmer 180, 181, 182. Der Fortsatz 123,
der Drehantrieb 160, das Drehelement 170 und die Mitnehmer 180, 181, 182 sind vollständig
in dem Gasvolumen 143 der Feder 140 angeordnet.
[0014] In einer Eingreifposition (Fig. 2) gelangt der Mitnehmer 180 mit dem Fortsatz 123,
nämlich mit dem Eingreifelement 124, in Eingriff. Bei Drehung des Drehelements 170
(in Fig. 2-5 gegen den Uhrzeigersinn) von der Eingreifposition (Fig. 2) über eine
Zwischenposition (Fig. 3) zu einer Freigabeposition (Fig. 4) nimmt der Mitnehmer 180
das Eingreifelement 124 und somit den Fortsatz 123 entgegen die Eintreibrichtung 125
mit. Dadurch wird der Kolben 121 und somit das Eintreibelement 120 von der Setzstellung
(Fig. 2) entgegen die Eintreibrichtung 125 in die Ausgangsstellung (Fig. 4) befördert,
so dass das Gasvolumen 143 verkleinert und die Feder 140 gespannt wird. In der Freigabeposition
(Fig. 4) gibt der Mitnehmer 180 den Fortsatz 123 frei, wodurch das Eintreibelement
120, angetrieben von der Feder 140, in der Eintreibrichtung 125 von der Ausgangsstellung
(Fig. 4) in die Setzstellung (Fig. 5) beschleunigt wird. In der Setzstellung trifft
das Eintreibelement 120 auf das Befestigungselement und/oder einen Puffer 190 der
Eintreibvorrichtung, welcher ein elastisches Material, beispielsweise ein Elastomer,
aufweist.
[0015] Das Eingreifelement 124 ist nun bereit, von dem weiteren Mitnehmer 181 in die Freigabeposition
mitgenommen zu werden. Ein Drehsinn des Drehelements 170 bleibt dabei gleich. Vorteilhaft
ist das Drehelement 170 mit einem Freilauf versehen und wird kurz vor der Freigabeposition
angehalten. Erst aufgrund einer Betätigung eines nicht dargestellten Auslöseschalters,
beispielsweise den Abzug 34 in Fig. 1, wird das Drehelement 170 bei geringem Anfahrmoment
in die Freigabeposition gedreht.
[0016] Fig. 6 zeigt eine Eintreibvorrichtung 210, aufweisend ein in einer Eintreibrichtung
225 bewegbares Eintreibelement 220 mit einem Kolben 221, einer Eintreibstange 222,
einem Fortsatz 223 und einem Eingreifelement 224, eine Feder 240 mit einem Federgehäuse
241 und einem Gasvolumen 243, eine Spannvorrichtung 250 zur Beförderung des Eintreibelements
220 von einer Ausgangsstellung in eine Setzstellung, ein Drehelement 270 sowie einen
Mitnehmer 280.
[0017] Das Eingreifelement 224 ist als lose Rolle eines Rollenzugs und der Fortsatz 223
als Band mit einem an dem Federgehäuse 241 befestigten Ende 226 ausgebildet. Zur Ausbildung
des Rollenzugs ist das Band über die lose Rolle geführt, so dass der Rollenzug eine
Übersetzung von 2:1 aufweist. Dadurch verdoppelt sich das erforderliche Drehmoment
des Drehantriebs der Spannvorrichtung 250. Das Drehelement 270 weist zu jedem Mitnehmer
280 eine Führungsbahn 271 für die lose Rolle auf, um die lose Rolle auf ihrem Weg
von der Freigabeposition zur Eingreifposition auf einer vorgegebenen Bewegungsbahn
zu führen.
[0018] Vorstehend wurde die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele einer Eintreibvorrichtung
erläutert. Die beschriebenen Merkmale sind dabei von jedem Ausführungsbeispiel auf
alle anderen Ausführungsbeispiele einzeln oder in Kombination übertragbar, solange
sie sich nicht widersprechen. Es wird darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemässe
Vorrichtung auf für andere Zwecke einsetzbar ist.
1. Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund, aufweisend
eine Feder zur Speicherung von mechanischer Energie und ein zur Übertragung von Energie
aus der Feder auf das Befestigungselement in einer Eintreibrichtung von einer Ausgangsstellung
in eine Setzstellung bewegbares Eintreibelement, wobei das Eintreibelement einen entgegen
die Eintreibrichtung abragenden Fortsatz aufweist, weiterhin aufweisend eine Spannvorrichtung
zum Spannen der Feder, wobei die Spannvorrichtung einen Drehantrieb, ein von dem Drehantrieb
drehend angetriebenes Drehelement sowie einen an dem Drehelement angeordneten Mitnehmer
aufweist, wobei der Mitnehmer bei Drehung des Drehelements von einer Eingreifposition,
in welcher er mit dem Fortsatz in Eingriff gelangt, zu einer Freigabeposition, in
welcher er den Fortsatz freigibt, bewegt wird, um das Eintreibelement von der Setzstellung
in die Ausgangsstellung zu befördern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Feder mittels der Beförderung des Eintreibelements
von der Setzstellung in die Ausgangsstellung gespannt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Feder eine Gasfeder und das Eintreibelement
einen ein Gasvolumen der Gasfeder begrenzenden Kolben aufweist, und wobei die Gasfeder
mittels der Beförderung des Eintreibelements von der Setzstellung in die Ausgangsstellung
komprimiert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Fortsatz, der Drehantrieb, das Drehelement
und/oder der Mitnehmer teilweise oder vollständig in der Gasfeder angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drehantrieb einen Elektromotor
und/oder eine elektrische Batterie umfasst.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Drehelement ein Drehrad
umfasst.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fortsatz an dem übrigen
Eintreibelement angelenkt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fortsatz biegbar und
an dem übrigen Eintreibelement befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Fortsatz ein Band oder ein Seil umfasst.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fortsatz, insbesondere
an seinem abragenden Ende, ein Eingreifelement aufweist, welches dafür vorgesehen
ist, mit dem Mitnehmer in Eingriff zu gelangen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Eingreifelement eine Rolle umfasst.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Rolle als lose Rolle eines Rollenzugs ausgebildet
ist, wobei der Fortsatz ein Band oder ein Seil mit einem an einem Gehäuse angebrachten
Ende umfasst, und wobei das Band oder Seil über die Rolle geführt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, wobei das Drehelement eine Führungsbahn
für die Rolle aufweist, um die Rolle auf ihrem Weg von der Freigabeposition zur Eingreifposition
auf einer vorgegebenen Bewegungsbahn zu führen.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannvorrichtung einen
oder mehrere an dem Drehelement angeordnete weitere Mitnehmer aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Mitnehmer und der oder die weiteren Mitnehmer
gleichmässig an einem Umfang des Drehelements angeordnet sind.