DE60307862T2

DE60307862T2 - Positioniervorrichtung für nägel

Info

Publication number: DE60307862T2
Application number: DE60307862T
Authority: DE
Inventors: S. Prudencio North Kingstown CANLAS; J. David Coventry SIMONELLI; M. David Attleboro MCGEE
Original assignee: Stanley Fastening Systems LP
Current assignee: Stanley Fastening Systems LP
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2023-09-18
Also published as: CA2500591C; US20040050899A1; NO323453B1; US6789718B2; DE60307862D1; EP1539432A2; CA2500591A1; AU2003272493A8; NO20051859D0; EP1539432B1; WO2004026533A2; AU2003272493A1; WO2004026533A8; NO20051859L; WO2004026533A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft Verbindungselementantriebsgeräte gemäß den Oberbegriffen von Anspruch 1 und 9 und Öffnungslokalisierungsmechanismen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5. Ein Beispiel für solche Geräte wird in US-Pat. Nr. 5,452,835 offenbart.
Verbindungselementantriebswerkzeuge zum Antreiben von Verbindungselementen, wie beispielsweise Nägeln, werden in Industrie und Handel allgemein verwendet. Die Verbindungselementantriebswerkzeuge sind kraftbetrieben und können pneumatisch betrieben, elektrisch betrieben oder durch Verbrennung betrieben sein. Die Verbindungselemente werden im Allgemeinen von einem vereinigten Streifen oder Stab von Verbindungselementen geliefert, die in einer Magazinanordnung eingerichtet sind, welche an einen Mundstückabschnitt des Gehäuses des Verbindungselementantriebswerkzeugs gekoppelt ist. Normalerweise führt eine Verbindungselementzuführeinrichtung die Verbindungselemente durch die Zuführbahn der Magazinanordnung der Antriebsbahn des Mundstückabschnitts des Verbindungselementantriebswerkzeugs zu und in dieselbe ein. Im Falle von pneumatisch betriebenen Werkzeugen umfasst das Gehäuse des Verbindungselementantriebswerkzeugs einen Griffbehälter zum Speichern von Druckluft, einen Zylinder innerhalb des Gehäuses, einen Kolben innerhalb des Zylinders, ein Antriebsteil, das mit dem Kolben verbunden ist, und ein Hauptventil zur Bereitstellung von Druckluft, um den Kolben zu betätigen.
Verbindungselementantriebswerkzeuge umfassen normalerweise eine Auslöseanordnung, die auf dem Mundstück montiert ist und mit einem Abzugmechanismus operativ verbunden ist, um zu verhindern, dass das Antriebsteil betätigt wird, wenn das Mundstück nicht mit einem Werkstück in Kontakt ist.
Kontaktauslöseanordnungen sind oft sequenziell mit dem Abzugmechanismus verbunden, derart dass, wenn das Mundstück in Kontakt mit dem Werkstück angeordnet wird, die Auslöseanordnung sich in Bezug auf den Werkzeugrahmen bewegt und den Abzugmechanismus in einem aktiven Zustand anordnet, derart dass das Antriebsteil durch die Bewegung des Abzugmechanismus durch seinen Betätigungshub betätigt werden kann.
In einigen Fällen können Verbindungselementantriebswerkzeuge auch einen Positioniermechanismus oder eine Nagelanordnungseinrichtung zum Positionieren des Werkzeugs in Bezug auf eine Öffnung in einem Werkstück, wie beispielsweise einer Metallstruktur, umfassen, das an einem anderen benachbarten Werkstück, wie beispielsweise einer Holzstruktur, zu befestigen ist.
Positionier- oder Zielmechanismen werden zum Ausrichten des Mundstücks in Bezug auf die Öffnung in einem Werkstück bereits verwendet, derart dass ein Verbindungselement (wie beispielsweise ein Nagel) genau durch die Öffnung getrieben werden kann. Zum Beispiel erörtert US-Pat. Nr. 5,452,835 einen Positioniermechanismus für ein kraftbetriebenes Verbindungselementantriebswerkzeug. Der Mechanismus umfasst eine Sonde mit einem konischen Ende, das so ausgelegt ist, dass es sich in die Öffnung eines Werkstücks erstreckt. Der Mechanismus umfasst einen Drehzapfen zum Montieren der Sonde an einem Aktuator, der operativ auf dem Mundstück montiert ist. Die Sonde ist auf dem Drehzapfen montiert, um eine Drehbewegung der Sonde in Bezug auf den Aktuator bereitzustellen. Wenn ein Nagel durch das Werkzeug angetrieben wird, greift der Kopf des Nagels in eine Oberfläche der Sonde ein, wodurch die Sonde aus der Öffnung gedreht wird, wenn das Werkzeug zurückschnellt.
Ein anderer Positioniermechanismus, der Handel zu finden ist, ist einer, der unter dem Handelsnamen „THE LOCATOR" verkauft und von Range Bull Technologies hergestellt wird. Eine perspektivische Ansicht dieses Positioniermechanismus ist in 9 dargestellt, und eine Querschnittansicht ist in 10 dargestellt. Der Positioniermechanismus 200 umfasst eine starre Struktur 201 mit einem länglichen stangenähnlichen Abschnitt 203 und einem ringförmigen Abschnitt 205. Die stangenähnliche Struktur umfasst eine Öffnung 207 zum Befestigen des Positioniermechanismus 200 mit einer Schraube oder dergleichen auf einem Kontaktauslösemechanismus (nicht dargestellt), derart dass der Positioniermechanismus eine Erweiterung des Kontaktauslösemechanismus bildet. Der Mundstückabschnitt des Verbindungselementantriebswerkzeugs kommt mit der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts 205 in Kontakt. Der ringförmige Abschnitt 205 umfasst ein einstückiges Öffnungslokalisierungselement 202. Das Öffnungslokalisierungselement 202 ist an einem unteren Extrem des ringförmigen Abschnitts 205 in allgemeiner Ausrichtung mit der stangenähnlichen Struktur 203 angeordnet.
Das Öffnungslokalisierungselement 202 weist einen halbkegelförmigen Locheintrittsabschnitt 209 auf. Das Öffnungslokalisierungselement 202 ist mit dem ringförmigen Abschnitt 205 einstückig ausgebildet. Genauer gesagt, bewegt sich das Öffnungslokalisierungselement 202 in Bezug auf den unteren Abschnitt 204 des ringförmigen Abschnitts 205 nicht, wodurch das Öffnungslokalisierungselement 202 sich in Bezug auf die starre Struktur 201 des Positioniermechanismus 200 nicht bewegt. Der Positioniermechanismus 200 umfasst auch einen Nageldrücker 206, der mit der starren Struktur 201 drehbar verbunden und durch eine Vorspannfeder 208 vorgespannt ist, derart dass das spitze Ende eines Nagels 210 gegen eine konische bogenförmige Oberfläche 211 des Locheintrittsabschnitts 209 gedrückt wird. Der Nageldrücker 206 weist eine stabähnliche Form auf, die sich vom Drehpunkt 212 zum spitzen Ende 214 erstreckt, welches wiederum mit dem Nagel 210 in Kontakt gebracht wird. Wie bereits erwähnt, bildet der Öffnungslokalisierer 202 einen einstückigen Bestandteil des ringförmigen Abschnitts 205. Daher bewegt dich der Öffnungslokalisierer 202 in Bezug auf den unteren Abschnitt 204 des Positioniermechanismus 200 nicht.
Der Stand der Technik ist in seiner Leistungsfähigkeit beschränkt. Zum Beispiel ist es infolge der Sperrigkeit des Öffnungslokalisierers im Positioniermechanismus „THE LOCATOR" schwierig, den Öffnungslokalisierer 202 zu sehen und gleichzeitig eine Öffnung zu lokalisieren, was zum Blockieren und/oder Verfehlen der Öffnung führen kann. Es ist daher wünschenswert, diese und andere Beschränkungen zu überwinden, um dadurch eine verbesserte Gesamtleistungsfähigkeit und reduzierte Kosten des Verbindungselementwerkzeugs zu ermöglichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Dieses Problem wird durch Verbindungselementantriebsgeräte gemäß Anspruch 1 und 9 und durch einen Öffnungslokalisierungsmechanismus gemäß Anspruch 5 gelöst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht des Verbindungselements, welche die Teile in der normalen ruhenden Position davon darstellt;
2 ist eine Schnittansicht des Positioniermechanismus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Schnittansicht des Positioniermechanismus gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Unteransicht des Mundstücks des Verbindungselementantriebsgeräts, welche Teile der Ausführungsform des Positioniermechanismus darstellt, die in 3 veranschaulicht ist;
5 ist eine Schnittansicht des Positioniermechanismus gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Schnittansicht des Positioniermechanismus, welche darstellt, wie sich der Nagel nach unten erstreckt und die Führungsstruktur eingezogen ist;
7 ist eine Schnittansicht des Positioniermechanismus, welche die Führungsstruktur in der vorgespannten Position darstellt;
8 ist eine Schnittansicht der Führungsstruktur, welche Parameter darstellt, welche die Berechnung der Winkelgeschwindigkeit betreffen;
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Positioniermechanismus des Standes der Technik; und
10 ist ein Querschnitt des Positioniermechanismus des Standes der Technik, der in 9 veranschaulicht ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere unter Bezugnahme auf 1, ist darauf ein Verbindungselementantriebsgerät dargestellt, das allgemein mit 10 bezeichnet ist und das die Grundsätze der vorliegenden Erfindung verkörpert. Obwohl das Gerät ausgelegt werden könnte, um jede Art von Verbindungselement anzutreiben, wie dargestellt, eignet sich das Gerät 10 insbesondere dazu, Nägel anzutreiben, welche in Form einer Winkelstabpackung zugeführt werden. Ein ähnliches Verbindungselement wurde in einem gemeinsam übertragenen US-Pat. Nr. 6,209,770 beschrieben, dessen Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen werden.
Das Verbindungselementantriebsgerät 10 umfasst eine Gehäuseanordnung 12 und eine Verbindungselementmagazinanordnung 14. Die Gehäuseanordnung 12 umfasst eine Gehäusestruktur 16, welche eine herkömmliche Konstruktion aufweisen kann, und eine Mundstückanordnung 18, die durch Verbindungselemente 20 daran befestigt ist.
Die Gehäusestruktur 16 umfasst einen hohlen Handgriffabschnitt 22, dessen Inneres einen Behälter für Druckluft bildet, die durch eine herkömmliche Druckluftquelle (nicht dargestellt) in Verbindung damit geliefert wird. Der Griffabschnitt 22 ist mit einem sich vertikal erstreckenden Abschnitt 24 der Gehäusestruktur 16 einstückig ausgebildet, der einen Verbindungselementantriebsmechanismus 26 herkömmlicher Konstruktion enthält. Ein Abschnitt der Gehäusestruktur 16 wurde in 1 weggebrochen, um den Aufbau des Verbindungselementantriebsmechanismus 26 darzustellen.
Der Verbindungselementantriebsmechanismus 26 ist so aufgebaut und ausgelegt, dass er ein Verbindungselement durch eine sich der Länge nach erstreckende Antriebsbahn 28 nach außen in ein Werkstück treibt, wenn der Verbindungselementantriebsmechanismus 26 durch einen Arbeiter, der das Verbindungselementantriebswerkzeug 10 verwendet, selektiv betätigt wird.
Der Verbindungselementantriebsmechanismus 26 umfasst einen Kolben 30, der innerhalb einer zylindrischen Kammer 32 in der Gehäusestruktur 16 montiert ist, zur Bewegung von einer oberen Position (in 1 dargestellt) durch einen Antriebshub in eine unterste Position und von der untersten Position durch einen Rückhub in die obere Begrenzungsposition. Ein Hauptventil 34 regelt den Strom von Druckluft vom Behälter im Handgriffabschnitt 22 zum oberen Ende der zylindrischen Kammer 32, um auf die Antriebsbewegung des Kolbens 30 durch seinen Antriebshub zu wirken.
Das Hauptventil 34 ist vorsteuerdruckbetrieben und die Vorsteuerdruckkammer davon ist unter der Steuerung einer Betätigungsventils, das allgemein mit 36 bezeichnet ist. Das Hauptventil 34 und das Betätigungsventil 36 können eine bekannte Konstruktion aufweisen, wobei ein Beispiel davon in dem gemeinsam übertragenen US-Pat. Nr. 3,708,096 offenbart wird, dessen Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Der hierin beschriebene Verbindungselementantriebsmechanismus ist nur beispielhaft und nicht einschränkend gedacht. Es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung bei einem kraftbetriebenen Verbindungselementantriebsgerät mit einem Verbindungselementantriebsmechanismus jeder herkömmlichen Konstruktion verwendet werden kann und nicht auf die repräsentative Ausführungsform beschränkt ist, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird; es versteht sich auch von selbst, dass die vorliegende Erfindung nicht auf pneumatisch betriebene Verbindungselementantriebsgeräte beschränkt ist und in Verbindungselementantriebsgeräten eingebaut werden kann, welche durch jede herkömmliche Kraftquelle angetrieben werden und welche durch innere Verbrennung betriebene Geräte und elektromagnetisch betriebene Geräte umfassen.
Das Betätigungsventil 36 wird durch einen Abzugmechanismus betätigt, der allgemein mit 37 bezeichnet ist. Die Struktur und die Funktionsweise des Abzugmechanismus werden im Folgenden erörtert, wenn die Funktionsweise des Geräts 10 beschrieben wird. Es sind Strukturen innerhalb der Gehäusestruktur 16 vorgesehen, um auf den Rückhub des Kolben s30 zu wirken. Zum Beispiel kann solch eine Struktur die Form eines herkömmlichen Luftkammerrückführsystems aufweisen, wie beispielsweise jenes, das in dem erwähnten aufgenommenen US-Patent 3,708,096 offenbart wird.
Ein Verbindungselementantriebselement 38 ist in geeigneter Weise mit dem Kolben 30 verbunden und verschiebbar innerhalb der Verbindungselementantriebsbahn 28, die in der Mundstückanordnung 18 ausgebildet ist, montiert. Die Verbindungselementmagazinanordnung 14 kann so betrieben werden, dass sie einen Vorrat an Verbindungselementen (nicht dargestellt) aufnimmt und das vordere Verbindungselement in der Mundstückanordnung 18 in die Verbindungselementantriebsbahn 28 eingibt, damit es durch das Verbindungselementantriebselement 38 angetrieben wird. Ein Verbindungselementzuführmechanismus 40 ist als Teil der Verbindungselementmagazinanordnung 14 vorgesehen. Der Verbindungselementzuführmechanismus 40 ist auf eine herkömmliche Art und Weise federbelastet, um sich zum zweiten Ende der Magazinanordnung zu bewegen, derart dass, wenn der Mechanismus 40 hinter einem Vorrat an Verbindungselementen (nicht dargestellt) positioniert wird, der Verbindungselementzuführmechanismus 40 die Verbindungselemente zur Verbindungselementantriebsbahn 28 und in diese hinein drückt.
Der manuell bedienbare Abzugmechanismus 37 und eine Kontaktauslöseanordnung 42 wirken zusammen, um einen Betätigungsmechanismus zu bilden, welcher so aufgebaut und ausgelegt ist, dass er ein kraftbetriebenes Antriebssystem, wie beispielsweise das Betätigungsventil 36, betätigt. Die Kontaktauslöseanordnung 42 ist so montiert, dass sie sich außerhalb des Mundstücks 18 erstreckt, um betätigt zu werden, wenn das Gerät 10 in Betriebseingriff mit einem Werkstück bewegt wird. Die Kontaktauslöseanordnung 42 umfasst einen Abzugfreigabeabschnitt 44 und eine bewegliche Anordnung 45, die an den Abzugfreigabeabschnitt 44 gekoppelt und mit dem Mundstück 18 beweglich verbunden ist. Wenn die bewegliche Anordnung 45 der Kontaktauslöseanordnung 42 in einer eingezogenen Position (in Bezug auf die Gehäusestruktur 16 des Verbindungselementantriebsgeräts 10) ist, wenn mit einem Werkstück in Kontakt gebracht, konditioniert der Abzugfreigabeabschnitt 44 den Abzug und ordnet ihn in einem aktiven Zustand oder einer aktiven Bedingung an, derart dass eine manuelle Bewegung des Abzugmechanismus 37 den Verbindungselementantriebsmechanismus 26 betätigt. Wenn die bewegliche Anordnung 45 in der Kontaktauslöseanordnung 42 in der ausgefahrenen Position (in Bezug auf den Körper der Gehäusestruktur 16 des Verbindungselementantriebsgeräts 10) ist, deaktiviert der Abzugfreigabeabschnitt 44 den Abzugmechanismus 37, um zu verhindern, dass das Verbindungselementantriebswerkzeug 10 versehentlich betätigt wird, wenn der Abzugmechanismus durch seinen Betätigungshub bewegt wird.
Die vorliegende Erfindung befasst sich in erster Linie nicht mit der Struktur und der Funktionsweise des Verbindungselementantriebsmechanismus 26 oder mit der Struktur der Gehäuseanordnung 12, welche alle herkömmlich sein können. Das Hauptaugenmerk der vorliegenden Erfindung liegt vielmehr auf der Struktur und der Funktionsweise der Kontaktauslöseanordnung, welche einen Positionier- und Zielmechanismus umfasst, der so aufgebaut und ausgelegt ist, dass er das Verbindungselementantriebsgerät in Bezug auf eine Öffnung in einem Werkstück, wie beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, einer Metallstruktur, positioniert, das an einem anderen benachbarten Werkstück, wie beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, einer Holzstruktur, zu befestigen ist.
Der Positioniermechanismus, der allgemein mit 50 bezeichnet ist, ist zum Lokalisieren einer Öffnung im Werkstück imstande. Der Positioniermechanismus 50 ist mit einem Verbindungselement, wie beispielsweise einer Schraube oder dergleichen, an einer beweglichen Anordnung 45 der Kontaktauslöseanordnung 42 befestigt, derart dass der Positioniermechanismus 50 eine Erweiterung der Kontaktauslöseanordnung 42 bildet.
Der Positioniermechanismus umfasst eine Führungsstruktur 90 und eine Öffnungslokalisierungsstruktur 60, die mit der beweglichen Anordnung 45 der Kontaktauslöseanordnung 42 beweglich verbunden und durch die Feder 68 in einer ausgefahrenen Position vorgespannt ist, wie in 1 dargestellt.
Insbesondere unter Bezugnahme auf 2 ist eine Mundstückanordnung 18 im Detail dargestellt, welche einen Nagelpositioniermechanismus 50 umfasst, der zum Lokalisieren einer Öffnung 52 im Werkstück 54 imstande ist, wie im Folgenden ausführlicher erläutert wird, um die Anordnung eines Nagels 56 in die Öffnung 52 zu ermöglichen.
Der Positioniermechanismus umfasst die Öffnungslokalisierungsstruktur 60. In einer Ausführungsform weist die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 ein konisches Ende 62 auf, das so ausgelegt ist, dass es sich in die Öffnung 52 erstreckt. Die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 ist mit einem Extrem 66 der beweglichen Anordnung 45 im Kontaktauslöser 42 im Mundstück 18 unter Verwendung eines Befestigungselements 64 beweglich verbunden. Die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 wird durch zwei flache Seiten 70 und 72, welche durch Gegenelemente 74 und 76 am Extrem 66 des Kontaktauslösers 42 gehalten werden, an Drehung gehindert. Die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 kann in Bezug auf das Extrem 66 des Kontaktauslösers 42 auf und ab geschoben werden. Genauer gesagt, weist die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 eine asymmetrische Y-Form auf, wobei ein „Gabelabschnitt" den beiden flachen Abschnitten 70 und 72 entspricht, und ein spitzer Abschnitt dem konischen Ende 62 entspricht. In dieser Ausführungsform wird die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 durch eine Feder 68, die zwischen den beiden flachen Abschnitten 70 und 72 angeordnet ist, vorgespannt, um sich vom Extrem 66 der beweglichen Anordnung 45 weg zu erstrecken, derart dass, wenn die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 mit dem Werkstück 54 in Kontakt gebracht wird, die Öffnungslokalisierungsstruktur sich nach oben zurückzieht, um zu ermöglichen, dass der Nagel 56 in die Öffnung 52 im Werkstück 54 eindringt. Die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 ist in dieser Figur in einer eingezogenen Position in Bezug auf das Extrem 66 der beweglichen Anordnung 45 der Kontaktauslöseanordnung 42 dargestellt.
Während des Betriebs wird das Verbindungselementantriebsgerät 10 derart mit dem Werkstück 54 mit der Öffnung 52 in Kontakt gebracht, dass die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 die Öffnung 52 lokalisieren kann (das konische Ende 62 bedeckt die Öffnung 52 teilweise). Bevor die Öffnungslokalisierungsstruktur in die Öffnung 52 gebracht wird, ist die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 in einer ausgefahrenen Position in Bezug auf das Extrem 66 der beweglichen Anordnung 45 der Kontaktauslöseanordnung 42. Wenn die Öffnungslokalisierungsstruktur mit der Öffnung 52 in Kontakt gebracht wird, zieht sich die Öffnungssichtstruktur 60 in Bezug auf das Extrem 66 der beweglichen Anordnung 45 der Kontaktauslöseanordnung 42 zurück. Gleichzeitig zieht sich die bewegliche Anordnung 45 in der Kontaktauslöseanordnung 42 in Bezug auf die Gehäusestruktur 16 des Verbindungselementantriebsgeräts 10 zurück. Demnach aktiviert der Abzugfreigabeabschnitt 44 den Abzugmechanismus 37, um eine Betätigung des Abzugmechanismus zu ermöglichen. Der Abzugmechanismus 37 wird manuell gedrückt und gibt ein Druckgas (z.B. Luft) frei, welches den Kolben 30 betätigt, der das Antriebsteil 38 zum Treiben des Nagels 56 durch die Öffnung 52 des Werkstücks 54, welches zum Beispiel eine Metallstruktur sein kann, in ein anderes Werkstück 51, welches um Beispiel eine Holzstruktur sein kann, umfasst. Genauer gesagt, wird der Nagel 56 in die Antriebsbahn 28 im Mundstück 18 eingeführt. Der Nagel 56 wird durch die Antriebsbahn 28 geführt, derart dass das Antreibsteil 38 den Nagelkopf 55 anstößt, wodurch sich der Nagel mit seinem spitzen Ende durch die Öffnung 52 im Werkstück 54 (z.B. einer Metallstruktur) und in das Werkstück (z.B. eine Holzstruktur) bewegen kann. Am Ende des Antriebshubs wird der Nagelkopf 55 mit der Metallstruktur 54 in Anschlag gebracht, und somit ist die Metallstruktur 54 an der Holzstruktur 51 befestigt.
Die Sprache, welche angibt, dass eine Bewegung zwischen der Öffnungslokalisierungsstruktur und der Kontaktauslöseanordnung oder die Bewegung der Kontaktauslöseanordnung zwischen ihrer ausgefahrenen Position und ihrer eingezogenen Position vorliegt, gibt zu verstehen, dass die Bewegung in Bezug auf das Gehäuseanordnung erfolgt, während die Bewegung in Wirklichkeit in Bezug auf das Werkstück stattfindet.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 3 ist eine Vorspannfeder 80 zwischen zwei flachen Abschnitten 70 und 72 positioniert und in einer umgebenden Beziehung mit dem Abschnitt 82 des Extrems 66 des Kontaktauslösers 42 angeordnet. En Ende der Vorspannfeder 80 kommt mit dem Abschnitt 84 der „Y-Form" in Kontakt, während das andere Ende der Vorspannfeder 80 auf den Abschnitt 82 des Extrems 66 stößt. Daher spannt die Feder 80 die Öffnungslokalisierungsstruktur in einer Ausfahrposition vor, derart dass, wenn das konische Ende 62 der Öffnungslokalisierungsstruktur 60 innerhalb der Öffnung 52 in einem Werkstück positioniert wird, die Vorspannfeder 80 zusammengedrückt wird. Wenn die Öffnungslokalisierungsstruktur aus dem Werkstück genommen wird, dehnt sich die Feder zurück in ihre Anfangsposition, um das Betrachten einer Öffnung im Werkstück zu ermöglichen, wodurch eine leichtere Anordnung der Öffnungslokalisierungsstruktur in der Öffnung ermöglicht wird. Wenn die Öffnungslokalisierungsstruktur mit der Öffnung im Werkstück in Kontakt gebracht wird, zieht sich die Öffnungslokalisierungsstruktur nach oben zurück und ermöglicht, dass der Nagel 56 durch die Öffnung 52 getrieben wird.
In einer Ausführungsform ist das konische Ende 62 der Öffnungslokalisierungsstruktur 60 als eine Kegelhälfte geformt, wie in 3 dargestellt. Diese Form erleichtert das Führen des Endes 62 in die Öffnung 52 im Werkstück 54. Wenn das Ende 62 innerhalb der Öffnung 52 ist, füllt das Ende ungefähr die Hälfte der Öffnung 52 am Rand der Öffnung 52 aus. Wenn der Nagel 56 durch das Verbindungselementgerät 10 angetrieben wird, schnellt das Verbindungselementantriebsgerät 10 nach oben zurück und ermöglicht somit, dass der Nagel 56 in die Öffnung 52 eintritt. Aufgrund der Kegelform des Endes 62 der Öffnungslokalisierungsstruktur 60 agiert das konische Ende als eine Führungsfläche, die gegen den Rand der Öffnung wirkt, wenn das Werkzeug zurückschnellt, wodurch ermöglicht wird, dass der Nagel 56 in die Öffnung 52 eindringt, während das Ende 62 die Öffnung freigibt. Die Kegelform des konischen Endes ermöglicht es der Öffnungslokalisierungsstruktur, länger in der Öffnung zu bleiben, wodurch der spitze Abschnitt des Nagels die Öffnung finden kann, was zu einer genaueren Positionierung des Nagels führt.
Um wieder auf 2 zurückzukommen, umfasst der Positioniermechanismus 50 auch eine Führungsstruktur 90. Die Führungsstruktur 90 befindet sich am Extrem des Mundstücks 18. In einer Ausführungsform weist die Führungsstruktur 90 eine längliche Form oder „L-Form" mit einer Drehachse, die im Wesentlichen an ihrem Ende 92 positioniert ist, auf. Das andere Ende 94 der Führungsstruktur 90 ist so angeordnet, dass es mit einem Abschnitt des Nagels 56 in Kontakt ist. Eine Vorspannfeder 100 hält das Ende 94 der Führungsstruktur 90 in Kontakt mit einem Abschnitt des Nagels 56. Auf diese Weise wird der Nagel innerhalb der Bahn 28 geführt, um eine genaue Anordnung des Nagels 56 in die Öffnung 52 im Werkstück 54 zu ermöglichen. Die Feder 100 ist an einem Ende durch einen Abschnitt 102 im Mundstück 18 fixiert, während das andere Ende der Feder 100 gegen die Führungsstruktur 90 drückt, um zu ermöglichen, dass die Führungsstruktur 90 vorwärts schwingt oder sich vorwärts dreht, um gegen einen Abschnitt des Nagels 56 zu drücken.
Während eines Antriebshubs drückt das Verbindungselementantriebselement 38 auf den Kopf des Nagels 56 und zwingt den Nagel, sich innerhalb der Verbindungselementantriebsbahn 28 entlang einer Antriebsachse AA zu bewegen. Da der Durchmesser des Kopfes 55 des Nagels 56 größer als der Durchmesser des Schafts 57 des Nagels 56 ist, wird der Durchmesser der Verbindungselementantriebsbahn 28 so ausgewählt, dass eine freie Schiebung des Nagelkopfs innerhalb der Antriebsbahn 28 entlang der Antriebsachse AA möglich ist. Da jedoch der Schaft 57 des Nagels 56 einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Kopfs 55 des Nagels ist, bewegt sich das spitze Ende des Nagels frei in einer Richtung senkrecht zur Achse AA, was dazu führen kann, dass der Kopf die Öffnung 52 verfehlt. Um dieses Problem zu umgehen, wird daher während der Bewegungsphase des Nagels innerhalb der Antriebsbahn 28 das Extrem 94 der Führungsstruktur 90 durch die Vorspannfeder 100 gegen den Nagel 56 gedrückt, derart dass die spitze Spitze des Nagels 56 gezwungen wird, vor dem Eindringen in die Öffnung 52 so nahe als möglich an der Spitze 62 zu sein.
In einer anderen Ausführungsform dreht sich die Führungsstruktur nicht um eine Achse. Wie zum Beispiel in 3 dargestellt, ist die Führungsstruktur 110 so positioniert, dass sie sich senkrecht zur Antriebsachse AA in der Verbindungselementantriebsbahn 28 verschiebt. Die Führungsstruktur 110 weist ein vorderes Ende 112 und hinteres Ende 114 auf. Das vordere Ende 112 der Führungsstruktur 110 ist so angeordnet, dass es mit einem Abschnitt des Nagels 56 in Kontakt ist (in 2 dargestellt). Eine Feder 120 ist vorgespannt, um das vordere Ende 112 der Führungsstruktur 110 mit einem Abschnitt des Nagels 56 in Kontakt zu halten (in
2 dargestellt). Das hintere Ende 114 der Führungsstruktur 110 drückt gegen das Ende 116 der Vorspannfeder 120. Das Ende 118 der Feder wiederum drückt gegen den Abschnitt 122 im Mundstück 18. Auf diese Weise wird die Führungsstruktur 110 durch die Feder 120 nach vorne vorgespannt, um zu ermöglichen, dass der vordere Abschnitt 112 der Führungsstruktur 110 gegen einen Abschnitt eines Nagels 56 drückt (in dieser Figur nicht dargestellt, aber in 2 dargestellt).
Ähnlich der vorhergehenden Ausführungsform, in welcher der Kopf 55 des Nagels 56 einen Durchmesser aufweist, der größer als der Schaft 57 des Nagels ist, ist der Durchmesser der Verbindungselementantriebsbahn 28 so ausgelegt, dass eine freie Schiebung des Nagelkopfs 55 innerhalb der Antriebsbahn 28 entlang der Antriebsachse AA möglich ist. Da jedoch der Schaft 57 des Nagels 56 einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Kopfes 55 des Nagels 56 ist, kann sich die Spitze des Nagels in einer Richtung senkrecht zur Antriebsachse AA frei bewegen, was dazu führen kann, dass der Kopf die Öffnung verfehlt (in 2 dargestellt). Um dieses Problem zu umgehen, wird daher während der Bewegungsphase des Nagels innerhalb der Antriebsbahn 28 das Extrem 112 der Führungsstruktur 110 durch die Vorspannfeder 120 gegen den Nagel 56 gedrückt (in 2 dargestellt), derart dass die Spitze des Nagels gezwungen wird, vor dem Eindringen in die Öffnung 52 so nahe als möglich an der Spitze 62 der Öffnungslokalisierungsstruktur 60 zu sein (in 2 dargestellt).
4 stellt die Unteransicht des Mundstücks 18 und die verschiedenen Positionen der Öffnungslokalisierungsstruktur 60 mit ihrer Spitze 62, der Führungsstruktur 110 mit ihrem sich vorwärts erstreckenden Abschnitt 112 und eines Extrem (Lumens) der Antriebsbahn 28, in welcher ein Nagel (nicht dargestellt) aus dem Verbindungselementantriebsgerät 10 austritt, dar.
In einer alternativen Ausführungsform ist die Führungsstruktur modifiziert, um die Last auf der Vorspannfeder während der Bewegung des Nagels in der Verbindungselementantriebsbahn zu minimieren. Die Führungsstruktur ist so ausgelegt, dass sie die Geschwindigkeit nach dem Auftreffen des Nagelkopfs durch Maximieren ihres Gewichts minimiert, während die Führungsstruktur verhältnismäßig kompakt gehalten wird. Wie zum Beispiel in 5 veranschaulicht, weist die Führungsstruktur 130 eine bogenähnliche oder kreisausschnittähnliche Form auf. Die Führungsstruktur 130 weist eine Drehachse auf, welche im Wesentlichen am Drehpunkt 132 positioniert ist, der sich in einer Nähe des Mittelpunkts des Kreises befindet, der den „Kreisausschnitt" bildet. Die Führungsstruktur 130 ist am Extrem des Mundstücks 18 angeordnet, derart dass ihr Abschnitt 134 mit dem Nagel 56 in Kontakt gebracht wird. Eine Feder 140 wird vorgespannt, um das Ende 134 der Führungsstruktur 130 mit einem Abschnitt des Nagels 56 in Kontakt zu halten. Auf diese Weise wird der Nagel innerhalb der Antriebsbahn 28 geführt, um eine genaue Anordnung des Nagels 56 in die Öffnung 52 (in 2 dargestellt) im Werkstück 54 (in 2 dargestellt) zu ermöglichen. Die Feder 140 weist einen ersten Arm 142, der gegen einen Abschnitt 146 des Mundstücks 18 stößt, und einen zweiten Arm 144 auf, der gegen die Führungsstruktur 130 drückt, derart dass die Führungsstruktur vorwärts gedreht wird, um gegen einen Abschnitt des Nagels 56 zu drücken.
Ähnlich den vorhergehenden Ausführungsformen drückt während eines Antriebshubs das Verbindungselementantriebselement 38 auf den Kopf des Nagels 56 und zwingt den Nagel, sich innerhalb des Verbindungselementantriebsbahn 28 entlang der Antriebsachse AA zu bewegen. Da der Kopf des Nagels 56 einen Durchmesser aufweist, der größer als ein Schaft des Nagels ist, ist der Durchmesser der Verbindungselementantriebsbahn 28 so ausgelegt, dass eine freie Schiebung des Nagelkopfs innerhalb der Antriebsbahn 28 entlang der Antriebsachse AA möglich ist. Da jedoch der Schaft des Nagels einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Kopfes des Nagels ist, kann sich die Spitze des Nagels in einer Richtung senkrecht zur Antriebsachse AA frei bewegen, was dazu führen kann, dass der Kopf des Nagels die Öffnung 52 verfehlt (in 2 dargestellt). Um dieses Problem zu umgehen, wird daher während der Bewegungsphase des Nagels innerhalb der Antriebsbahn 28 das Extrem 134 der Führungsstruktur 130 durch die Vorspannfeder 140 gegen den Nagel 56 gedrückt, wenn die Führungsstruktur 130 sich um ihren Drehpunkt 132 dreht, derart dass die Spitze des Nagels gezwungen wird, vor dem Eindringen in die Öffnung 52 näher an der Spitze 62 der Öffnungslokalisierungsstruktur 60 zu sein (in 2 dargestellt).
6 stellt die Position der Führungsstruktur 130 dar, wenn der Nagel 56 aus dem Mundstück 18 austritt. Die Figur veranschaulicht, dass, wenn der Kopf 55 des Nagels 56 auf den Abschnitt 134 der Führungsstruktur 130 trifft, die Führungsstruktur sich derart dreht, dass sie die Antriebsbahn 28 für den Nagelkopf 55 freigibt, damit er aus dem Mundstück 18 austritt. Die Führungsstruktur 130 dreht sich unter der Stoßkraft (Antrieb) des Nagels 56, was dazu führt, dass der Abschnitt 136 der Führungsstruktur 130 auf den Abschnitt 146 im Mundstück 18 trifft. Um einen Bruch der Führungsstruktur unter wiederholten Stößen zu vermeiden, kann ein elastomeres Material auf den Abschnitt 146 aufgebracht werden, um etwas von dem Aufprall des Abschnitts 146, der gegen die Führungsstruktur stößt, zu absorbieren. Das elastomere Material kann aus einem herkömmlichen elastomeren Material, das in Verbindungselementwerkzeugen verwendet wird, ausgewählt werden. Zum Beispiel kann das elastomere Material ein verhältnismäßig weicher Kunststoff sein.
7 stellt die Position der Führungsstruktur dar, wenn der Nagel 56 (nicht dargestellt), die Antriebsbahn 28 vollständig verlassen hat. Konkret ist dargestellt, dass die Führungsstruktur durch den Impuls, welcher durch die Vorspannfeder 140 ausgeübt wird, in ihre vorgespannte Anfangsposition zurückkehrt. Während des Betriebs des Verbindungselementantriebsgeräts dreht sich die Führungsstruktur 130 zwischen einer vorgespannten Position, in welcher die Führungsstruktur 130 den Nagel 56 in der Antriebsbahn 28 hält, wie zum Beispiel in 5 dargestellt, und einer Position, in welcher die Führungsstruktur 130 einen Durchgang der Antriebsbahn 28 unter der Stoßkraft des Antriebselements 38 freigibt, wie zum Beispiel in 6 dargestellt, vor und zurück. Daher schwingt die Führungsstruktur 130 zwischen zwei Winkelpositionen mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit hin und her.
Es stellte sich heraus, dass es, je höher die Winkelgeschwindigkeit ist, umso wahrscheinlicher ist, dass die Vorspannfeder 140 bricht. Um die Lebensdauer der Feder 140 zu verlängern, ist die Führungsstruktur so ausgelegt, dass sie die Last auf der Vorspannfeder während der Bewegung des Nagels in der Verbindungselementantriebsbahn minimiert. Genauer gesagt, ist die Führungsstruktur so ausgelegt, dass sie die Geschwindigkeit nach dem Aufprall des Nagelkopfs durch Maximieren ihres Gewichts bei Aufrechterhalten einer verhältnismäßig kompakten Führungsstruktur minimiert. Die Beziehung zwischen dem Drehimpuls, dem Trägheitsradius, der Masse der Führungsstruktur und anderen dazugehörigen Parametern, welche die Motivation hinter einer Konstruktion der Führungsstruktur der vorliegenden Erfindung erläutern, wird nun im Folgenden zusammengefasst.
Der Drehimpuls L eines starren Körpers mit einem Trägheitsmoment I, der sich mit einer Winkelgeschwindigkeit ω dreht, ist: L = Iω (1)
Der Drehimpuls wird auch definiert als: L = pd (2)wobei p der Antrieb (wobei p die Komponente des den Drehkreis tangierende Antriebsvektors imp ist) und d die normale Entfernung (Radius) vom Mittelpunkt der Drehachse zum Aufprallpunkt (dem Punkt, an dem der Nagel auf die Führungsstruktur trifft) ist.
Aus Gleichung (1) und (2) kann die folgende Gleichung erhalten werden: ω = pd/I (3)
Das Trägheitsmoment eines Körpers wird definiert als: I = mR2 (4)wobei m die Masse des Körpers und R der Trägheitsradius, d.h. die Entfernung zwischen dem Mittelpunkt, wo die Masse konzentriert ist, um ein Trägheitsmoment I = mR² zu erhalten.
Aus Gleichung (3) und (4) wird die folgende Gleichung erhalten: ω = pd/mR2 (5)
Aus dieser Gleichung ist zu ersehen, dass, um die Winkelgeschwindigkeit ω zu verringern, die Entfernung d verkürzt werden kann und/oder die Masse m und der Trägheitsradius R vergrößert werden können. Da der Trägheitsradius in Gleichung 5 quadratisch ist, hat er den größten Einfluss auf die Winkelgeschwindigkeit. Der Trägheitsradius hängt von der Form der Führungsstruktur, sowie von der Position der Drehachse ab. Je weiter die Drehachse vom Schwerpunkt der Führungsstruktur entfernt ist, umso größer ist das Trägheitsmoment (oder der Trägheitsradius).
In der Ausführungsform, die in 2 veranschaulicht ist, weist die Führungsstruktur eine länglich geformte „L-Form" auf und ist die Drehachse am Rand der „L-Form" (Extrem 92) angeordnet. Tatsächlich ist zu erkennen, dass das Trägheitsmoment höher ist, wenn die Drehachse an dieser Position angeordnet ist. Andererseits prallt aufgrund der länglichen Form der Führungsstruktur die Nagelspitze am anderen Extrem (Extrem 94) der L-Form auf die Führungsstruktur, wie in 2 veranschaulicht, was bedeutet, dass der Wert der Entfernung d vom Aufprallpunkt zum Drehpunkt am größten ist. Folglich ist zu erkennen, dass, selbst wenn angenommen werden könnte, dass die Tatsache, dass der Führungsstruktur eine längliche Körperform verliehen wird, die Winkelgeschwindigkeit durch Erhöhen des Trägheitsmoments senken würde, dies nicht der Fall ist, da der Parameter d ebenfalls erhöht wird, wodurch der Gewinn beim Auswählen einer länglichen Form aufgehoben wird.
Um die Winkelgeschwindigkeit der Führungsstruktur zu senken, haben die Erfinder daher festgestellt, dass durch Auswählen einer „Kreisausschnittform" für die Führungsstruktur und Ansetzen des Drehpunkts im Wesentlichen nahe am Mittelpunkt des Kreises, welcher den „Kreisausschnitt" bildet, wie in 5 bis 8 veranschaulicht, das Trägheitsmoment bei Aufrechterhalten einer kurzen Entfernung d (Entfernung vom Aufprallpunkt zum Drehpunkt) erhöht wird. Als Ergebnis ist der Drehimpuls in den Ausführungsformen der Führungsstruktur, die in 5 bis 8 veranschaulicht ist, kleiner als der Drehimpuls der Führungsstruktur, die in 2 veranschaulicht ist. Experimentelle Versuche haben gezeigt, dass unabhängig von der Wahl der Vorspannfeder die Lebenserwartung (d.h. die Anzahl von Nägelschüssen vor einem Bruch) der Vorspannfeder in den Ausführungsformen, welche eine kreisausschnittförmige Führungsstruktur verwenden, wenigstens das Zehnfache von jener der Vorspannfeder in den Ausführungsformen, welche die L-förmige" Führungsstruktur verwenden, ist. Tatsächliche Messungen zeigten, dass die Lebensdauer der Vorspannfeder im Falle der „kreisausschnittförmigen" Führungsstruktur ungefähr 37.000 Schüsse beträgt, wohingegen die Lebensdauer der Vorspannfeder im Falle der „L-förmigen" Führungsstruktur nur ungefähr 2.000 Schüsse beträgt. Neben dem Verlängern der Lebensdauer der Vorspannfeder stellt die Führungsstruktur mit einer kreisausschnittähnlichen Konstruktion auch eine kompaktere Konstruktion bereit, wodurch der Benutzer des Verbindungselementantriebsgeräts eine Öffnung in einem Werkstück leichter lokalisieren kann.
Wie aus der zuvor dargelegten Offenbarung zu erkennen ist, ist das Verbindungselementantriebsgerät 10 besonders geeignet, Verbindungselemente durch Öffnungen, wie beispielsweise die Öffnung 52, in einem äußeren Werkstück 54 in ein anderes Werkstück 51 zu treiben, um die Werkstücke aneinander zu befestigen. Das Verbindungselementantriebsgerät 10 umfasst eine Gehäuseanordnung 12, die so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie mit der Hand getragen werden kann, wobei die Gehäuseanordnung 12 ein Mundstück 14 umfasst, das eine Antriebsbahn 28 definiert. Das Verbindungselementantriebsgerät 10 umfasst auch eine Magazinanordnung 14, welche mit der Gehäuseanordnung 12 zusammenwirkt, um eine Verbindungselementzuführbahn zu definieren, welche zur Antriebsbahn 28 führt. Die Magazinanordnung 14 ist so aufgebaut und ausgelegt, dass sie eine Packung von Verbindungselementen aufnimmt und vordere Verbindungselemente der Verbindungselementpackung nacheinander entlang der Verbindungselementzuführbahn in die Antriebsbahn 28 eingibt. Das Verbindungselementantriebsgerät 10 umfasst ferner ein Verbindungselementantriebselement 38, das innerhalb der Antriebsbahn bewegt werden kann und so ausgelegt ist, dass es während eines Verbindungselementantriebshubs ein vorderes Verbindungselement, das in die Antriebsbahn 28 eingegeben ist, davon nach außen in ein Werkstück treibt. Außerdem umfasst das Verbindungselementantriebgerät 10 ein kraftbetriebenes System, wie beispielsweise ein Betätigungsventil, das so aufgebaut und ausgelegt ist, dass es das Verbindungselementantriebselement 38 durch aufeinander folgende Arbeitszyklen bewegt, welche einen Verbindungselementantriebshub und einen Rückhub umfassen.
Das Verbindungselementantriebsgerät 10 umfasst ferner einen Betätigungsmechanismus, der eine Abzuganordnung 37, welche so ausgelegt ist, dass sie durch eine manuelle Bewegung betätigt wird, und eine Kontaktauslöseanordnung 42, welche so ausgelegt ist, dass sie durch eine Bewegung der Gehäuseanordnung durch einen Betätigungshub zu einem Werkstück (wie beispielsweise Werkstück 54) betätigt wird, umfasst. Der Betätigungsmechanismus ist so aufgebaut und ausgelegt, dass er das kraftbetriebene System, wie beispielsweise das Betätigungsventil 36, als Reaktion auf eine vorbestimmte Betätigung der Abzuganordnung 37 und der Kontaktauslöseanordnung 42 betätigt.
Die Kontaktauslöseanordnung 42 umfasst eine Betätigungsstruktur 45, welche in Bezug auf die Gehäuseanordnung 12 beweglich ist und mit der Abzuganordnung 37 zusammenwirkt. Die Kontaktauslöseanordnung 42 umfasst auch eine Öffnungslokalisierungsstruktur 60, welche in Bezug auf die Betätigungsstruktur 45 beweglich ist. Die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 ist so aufgebaut und ausgelegt, dass sie in eine Öffnung 52 eingreift, um den Betätigungshub der Gehäuseanordnung 12 einzuleiten, derart dass während eines Anfangsabschnitts des Betätigungshubs sowohl die Gehäuseanordnung 12 als auch die Betätigungsstruktur 45 sich in Bezug auf die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 bewegen und während eines anschließenden Abschnitts des Betätigungshubs die Gehäuseanordnung 12 sowohl in Bezug auf die Öffnungslokalisierungsstruktur 60 als auch auf die Betätigungsstruktur 45 bewegt wird.
Es ist zu erkennen, dass das Gerät, da es tragbar ist, nicht immer so ausgerichtet ist, dass es den Richtungsangaben, die hierin verwendet werden, entspricht, welche genau sind, wenn das Gerät in einer vertikalen auf einer horizontalen Fläche eingesetzt wird.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit konkreten Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich von selbst, dass die Erfindung nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass im Gegenteil beabsichtigt ist, dass sie alle Modifikationen und Anordnungen erfasst, die im Rahmen der Erfindung, wie durch die folgenden Ansprüche definiert, enthalten sind.

Claims

Verbindungselementantriebsgerät (10), das insbesondere geeignet ist, Verbindungselemente durch Öffnungen in einem äußeren Werkstück in ein anderes Werkstück zu treiben, um die Werkstücke (54, 51) aneinander zu befestigen, wobei das Verbindungselementantriebsgerät (10) umfasst: eine Gehäuseanordnung (12), die so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie von Hand tragbar ist, wobei das Gehäuse ein Mundstück umfasst, das eine Antriebsbahn definiert; eine Magazinanordnung (14), welche mit der Gehäuseanordnung (12) zusammenwirkt, um eine Verbindungselementzuführbahn zu definieren, welche zur Antriebsbahn führt, wobei die Magazinanordnung (14) so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie eine Packung von Verbindungselementen aufnimmt und vordere Verbindungselemente der Verbindungselementpackung nacheinander entlang der Verbindungselementzuführbahn in die Antriebsbahn eingibt; ein Verbindungselementantriebselement (38), das innerhalb der Antriebsbahn bewegt werden kann und so ausgelegt ist, dass es während eines Verbindungseelementantriebshubs ein vorderes Verbindungselement, das in die Antriebsbahn eingegeben ist, davon nach außen in ein Werkstück treibt; ein kraftbetriebenes System (26), das so aufgebaut und ausgelegt ist, dass es das Verbindungselementantriebselement (38) durch aufeinander folgende Arbeitszyklen bewegt, welche einen Verbindungselementantriebshub und einen Rückhub umfassen; einen Betätigungsmechanismus, der eine Abzuganordnung (37), die so ausgelegt ist, dass sie durch eine manuelle Bewegung betätigt wird, und eine Kontaktauslöseanordnung (42), die so ausgelegt ist, dass sie durch eine Bewegung der Gehäuseanordnung (12) durch einen Betätigungshub zu einem Werkstück (54) betätigt wird, umfasst, wobei der Betätigungsmechanismus so aufgebaut und ausgelegt ist, dass er das kraftbetriebene System als Reaktion auf eine vorbestimmte Betätigung der Abzuganordnung und der Kontaktauslöseanordnung betätigt, die Kontaktauslöseanordnung (42) eine Betätigungsstruktur (45), die in Bezug auf die Gehäuseanordnung (12) bewegt werden kann und mit der Abzuganordnung zusammenwirkt, und eine Öffnungslokalisierungsstruktur (60) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungslokalisierungsstruktur in Bezug auf die Betätigungsstruktur (45) verschiebbar auf und ab bewegt werden kann und so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie in eine Öffnung (52) eingreift, um den Betätigungshub der Gehäuseanordnung (12) einzuleiten, derart dass während eines Anfangsabschnitts des Betätigungshubs sowohl die Gehäuseanordnung (12) als auch die Betätigungsstruktur (45) sich in Bezug auf die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) bewegen und während eines anschließenden Abschnitts des Betätigungshubs die Gehäuseanordnung (12) sowohl in Bezug auf die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) als auch auf die Betätigungsstruktur (45) bewegt wird.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 1, wobei die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) federbelastet ist, um sich in Bezug auf die Betätigungsstruktur (45) zwischen einer ausgefahrenen Betrachtungsposition und einer eingezogenen Betätigungsposition zu bewegen, und die Betätigungsstruktur (45) federbelastet ist, um sich in Bezug auf die Gehäuseanordnung (12) zwischen einer ausgefahrenen Position und einen eingezogenen Betätigungsposition zu bewegen.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 2, wobei die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) zur Bewegung zwischen der ausgefahrenen Betrachtungsposition und der eingezogenen Betätigungsposition auf einer starren Struktur montiert ist, welche einen einstellbaren Teil der Betätigungsstruktur bildet, wobei die starre Struktur einen ringförmigen Abschnitt umfasst, der ein freies Ende des Mundstücks aufnimmt, und die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) ein konisches Element (62) aufweist, das sich in einer Betrachtungsbeziehung vom ringförmigen Abschnitt erstreckt, wenn in der ausgefahrenen Betrachtungsposition.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 3, wobei der ringförmige Abschnitt ein Verbindungselementführungselement (90) aufweist, das darin zur federbelasteten Bewegung in einer Richtung montiert ist, um in ein Verbindungselement, das angetrieben wird, einzugreifen und es in Eingriff mit dem konischen Element (62) zu führen.
Öffnungslokalisierungsmechanismus (50) zur Verwendung mit einem Verbindungselementantriebsgerät (10), um das Verbindungselementantriebsgerät zu befähigen, Verbindungselemente durch eine Öffnung in einem äußeren Werkstück in an anderes Werkstück zu treiben, um die Werkstücke aneinander zu befestigen, wobei das Verbindungselementantriebsgerät von der Art ist, die umfasst: eine Gehäuseanordnung (12), die so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie von Hand tragbar ist, wobei das Gehäuse ein Mundstück (18) umfasst, das eine Antriebsbahn definiert; eine Magazinanordnung (14), welche mit der Gehäuseanordnung (12) zusammenwirkt, um eine Verbindungselementzuführbahn zu definieren, welche zur Antriebsbahn führt, wobei die Magazinanordnung (14) so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie eine Packung von Verbindungselementen aufnimmt und vordere Verbindungselemente der Verbindungselementpackung nacheinander entlang der Verbindungselementzuführbahn in die Antriebsbahn eingibt; ein Verbindungselementantriebselement (38), das innerhalb der Antriebsbahn bewegt werden kann und so ausgelegt ist, dass es während eines Verbindungselementantriebshubs ein vorderes Verbindungselement, das in die Antriebsbahn eingegeben ist, davon nach außen in ein Werkstück treibt; ein kraftbetriebenes System (26), das so aufgebaut und ausgelegt ist, dass es das Verbindungselementantriebselement (38) durch aufeinander folgende Arbeitszyklen bewegt, welche einen Verbindungselementantriebshub und einen Rückhub umfassen; und eine Betätigungsstruktur (45); wobei der Öffnungslokalisierungsmechanismus (50) umfasst: eine starre Struktur, die so ausgelegt ist, dass sie einstellbar an der Betätigungsstruktur (45) zur Bewegung damit fixiert wird, wobei die starre Struktur einen ringförmigen Abschnitt umfasst, der so aufgebaut und ausgelegt ist, dass er ein freies Ende des Mundstücks darin aufnimmt, und ein konisches Öffnungslokalisierungselement (62), dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnungslokalisierungselement auf der starren Struktur zur verschiebbaren Auf- und Abbewegung zwischen einer ausgefahrenen Betrachtungsposition in Betrachtungsbeziehung vom ringförmigen Abschnitt und einer eingezogenen Betätigungsposition montiert ist.
Öffnungslokalisierungsmechanismus nach Anspruch 5, wobei die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) federbelastet ist, um sich in Bezug auf die Betätigungsstruktur (45) zwischen einer ausgefahrenen Betrachtungsposition und einer eingezogenen Betätigungsposition zu bewegen, und die Betätigungsstruktur (45) federbelastet ist, um sich in Bezug auf die Gehäuseanordnung (12) zwischen einer ausgefahrenen Position und einen eingezogenen Betätigungsposition zu bewegen.
Öffnungslokalisierungsmechanismus nach Anspruch 6, wobei die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) zur Bewegung zwischen der ausgefahrenen Betrachtungsposition und der eingezogenen Betätigungsposition auf einer starren Struktur montiert ist, welche einen einstellbaren Teil der Betätigungsstruktur bildet, wobei die starre Struktur einen ringförmigen Abschnitt umfasst, der ein freies Ende des Mundstücks aufnimmt, und die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) ein konisches Element (62) aufweist, das sich in einer Betrachtungsbeziehung vom ringförmigen Abschnitt erstreckt, wenn in der ausgefahrenen Betrachtungsposition.
Öffnungslokalisierungsmechanismus nach Anspruch 7, wobei der ringförmige Abschnitt ein Verbindungselementführungselement (90) aufweist, das darin zur federbelasteten Bewegung in einer Richtung montiert ist, um in ein Verbindungselement (56), das angetrieben wird, einzugreifen und es in Eingriff mit dem konischen Element (62) zu führen.
Verbindungselementantriebsgerät (10), umfassend: eine Rahmenstruktur, welche einen Griffabschnitt (22) darstellt, der so aufgebaut und ausgelegt ist, dass er durch einen Benutzer ergriffen wird und den Benutzer befähigt, das Gerät auf eine tragbare Art und Weise zu handhaben; eine Mundstückstruktur (18), die in Bezug auf die Rahmenstruktur operativ fixiert ist und eine Verbindungselementantriebsbahn definiert; ein Verbindungselementantriebselement (38), das durch eine Antriebsbahn bewegt werden kann; ein kraftbetriebenes Verbindungselementantriebssystem (26), welches durch die Rahmenstruktur getragen wird und so aufgebaut und ausgelegt ist, dass es das Verbindungselementantriebselement (38) durch aufeinander folgende Arbeitszyklen bewegt, welche jeweils einen Antriebshub und einen Rückhub umfassen; eine Magazinanordnung (14), welche durch die Rahmenstruktur getragen wird und eine feste Struktur, die eine Verbindungselementzuführbahn definiert, welche zur Antriebsbahn führt, und eine bewegliche Struktur aufweist, die so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie es ermöglicht, dass eine Packung von Verbindungselementen in der Magazinanordnung geladen ist und entlang der Zuführbahn zugeführt wird, derart dass das vordere Verbindungselement der Verbindungselementpackung in die Antriebsbahn bewegt wird, um davon während eines Antriebshubs des Verbindungselementantriebselements nach außen in ein Werkstück getrieben zu werden; einen Betätigungsmechanismus, der so aufgebaut und ausgelegt ist, dass er das kraftbetriebene Antriebssystem antreibt, das eine manuell bedienbare Abzugsanordnung (37) und eine Kontaktauslöseanordnung (42) umfasst, wobei die Kontaktauslöseanordnung (42) einen Abzugfreigabeabschnitt (44) und eine bewegliche Anordnung, die an den Abzugfreigabeabschnitt gekoppelt ist, umfasst, die Kontaktauslöseanordnung (42) so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie zwischen einer ausgefahrenen Position und einer eingezogenen Position bewegt werden kann, wobei der Abzugfreigabeabschnitt den Abzugmechanismus aktiviert, um das Verbindungselementantriebselement (38) zu aktivieren, wenn durch einen Benutzer betätigt, wenn die Kontaktauslöseanordnung (42) in der eingezogenen Position ist, und den Abzugmechanismus deaktiviert, wenn die Kontaktauslöseanordnung nicht in der eingezogenen Position ist; und die Kontaktauslöseanordnung (42) so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie zur ausgefahrenen Position vorgespannt und zur eingezogenen Position bewegt wird, wenn die bewegliche Anordnung durch Drücken der Rahmenstruktur zum Werkstück (54) in ein Werkstück eingreift, um dadurch die Kontaktauslöseanordnung in Bezug auf das Mundstück zu bewegen; einen Positioniermechanismus (50), der so aufgebaut und ausgelegt ist, dass er die Mundstückstruktur in eine Öffnung (52 in einem ersten Werkstück (54) positioniert, derart dass ein Verbindungselement durch die Öffnung (52) getrieben wird, um das erste Werkstück (54) an einem zweiten Werkstück (51) zu befestigen; wobei der Positioniermechanismus (50) umfasst: eine Öffnungslokalisierungsstruktur (60), die mit der beweglichen Anordnung (45) der Kontaktauslöseanordnung (42) beweglich verbunden und so ausgelegt ist, dass sie sich in die Öffnung (52) erstreckt, um das Mundstück in Bezug auf die Öffnung auszurichten, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) und die bewegliche Anordnung (45) der Kontaktauslöseanordnung (42) in Bezug aufeinander zwischen einer ausgefahrenen Position und einer eingezogenen Position verschiebbar auf und ab bewegt werden können, wobei die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) zur ausgefahrnen Position vorgespannt wird, um die Lokalisierung der Öffnung (52) zu ermöglichen, und in die eingezogene Position bewegt werden kann, wenn die Öffnungslokalisierungsstruktur gegen das erste Werkstück (54) gedrückt wird.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 9, ferner umfassend: eine Führungsstruktur (90), welche mit der Mundstückstruktur beweglich verbunden ist, wobei die Führungsstruktur (90) durch eine Vorspannfeder (100) vorgespannt wird, um sich vorwärts zu erstrecken, um das Verbindungselement in der Antriebsbahn zu führen.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 9, wobei die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) unter Verwendung einer Vorspannfeder (80) zur ausgefahrenen Position vorgespannt wird.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 9, wobei die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) ein konisches Ende (62) aufweist, das so ausgelegt ist, dass es sich in die Öffnung (52) erstreckt.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 12, wobei das konische Ende (62) eine Halbkegelform aufweist.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 12, wobei das konische Ende (62), wenn in die Öffnung (52) eingeführt, das konische Ende (62) die Hälfte der Öffnung (52) einnimmt.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 12, wobei das konische Ende (62) als eine Führung agiert, die so ausgelegt ist, dass sie das Verbindungselement (56) in die Öffnung (52) führt.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 11, wobei die Vorspannfeder (80) zwischen zwei Abschnitten der Öffnungslokalisierungsstruktur (60) angeordnet ist.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 9, wobei die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) zwei flache Elemente (70, 72) umfasst, die so angeordnet sind, dass sie die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) zum Mundstück sichern.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 17, wobei die Öffnungslokalisierungsstruktur (60) durch Abschnitte des Mundstücks an der Drehung gehindert wird.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 10, wobei die Führungsstruktur (90) durch die Vorspannfeder (100) vorgespannt wird, derart dass, wenn ein Verbindungselement (56) in die Antriebsbahn eingeführt wird, die Führungsstruktur (90) ein spitzes Ende des Verbindungselements (56) zwingt, in der Nähe der Öffnungslokalisierungsstruktur (60) zu sein.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 10, wobei die Führungsstruktur (90) durch die zweite Vorspannfeder vorgespannt wird, derart dass, wenn das Verbindungselement in die Antriebsbahn (28) eingeführt wird, die Führungsstruktur (90) ein spitzes Ende des Verbindungselements zwingt, in der Nähe der Öffnungslokalisierungsstruktur (60) zu sein.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 10, wobei die Führungsstruktur (90) so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie sich um eine Drehachse dreht, die an einem Extrem (92) der Führungsstruktur (90) angeordnet ist.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 10, wobei die Führungsstruktur (90) so aufgebaut und ausgelegt ist, dass sie sich senkrecht zu einer Antriebsachse verschiebt, welche durch die Antriebsbahn (28) im Mundstück definiert wird.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 10, wobei die Führungsstruktur (90) eine längliche Form aufweist.
Verbindungselementantriebsgerät nach Anspruch 10, wobei die Führungsstruktur (90) eine Kreisausschnittform aufweist.