EP2851158A1 - Driving device with heated pneumatic reservoir - Google Patents

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EP2851158A1
EP2851158A1 EP13185169.3A EP13185169A EP2851158A1 EP 2851158 A1 EP2851158 A1 EP 2851158A1 EP 13185169 A EP13185169 A EP 13185169A EP 2851158 A1 EP2851158 A1 EP 2851158A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
gas
gas space
energy
heating element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13185169.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Boehm
Nikolaus Hannoschoeck
Peter Bruggmueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
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Priority to EP14761324.4A priority patent/EP3046732B1/en
Priority to US14/917,676 priority patent/US10201892B2/en
Priority to PCT/EP2014/068703 priority patent/WO2015039866A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/04—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by fluid pressure, e.g. by air pressure
    • B25C1/047—Mechanical details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/04—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by fluid pressure, e.g. by air pressure

Definitions

  • the invention relates to a tacker according to the preamble of claim 1.
  • a heating element in the sense of the invention means any component by means of which a quantity of heat can be introduced into the drive gas in a defined, preferably controllable manner.
  • the heat energy can be converted from originally stored chemically or physically stored energy, in principle, all storage forms come into consideration. For example, besides electric heating elements, combustion processes, catalytic exothermic reactions or the like as a heat source are also possible.
  • each retractable nail, bolt, staple, pin or a screw is understood.
  • the propellant gas in preferred embodiments is air, in particular ambient air. But it can also be gases such as air, nitrogen or carbon dioxide from a pressure reservoir or to reaction gases from a combustion. It is essential in the context of the invention that the drive gas is stored in the gas space under pressure until the driving operation is triggered. Therefore, after loading the gas space, a temperature of the drive gas is usually present, which is above an ambient temperature and is therefore exposed to a dissipative energy loss.
  • the drive gas is conveyed by means of a preferably integrated in the housing compressor in the gas space.
  • the compressor preferably comprises an electric drive, wherein the electric drive is particularly preferably driven by an accumulator as an energy source.
  • the compressor comprises the piston, so that the drive gas is compressed by a movement of the piston to the gas space.
  • a drive of the compressor is heat-conducting connected to the gas space, so that waste heat of the drive is used to reduce the cooling and the associated decrease in pressure in the gas space.
  • the heat-conducting connection is realized by a flow passage through which a medium, for example Cooling air flows from the drive to the gas space.
  • the drive is arranged in or on the gas space.
  • the drive device comprises an ignition element which is provided for igniting the drive gas and is preferably arranged in the gas space.
  • the gas space is then a combustion chamber.
  • the gas space is thermally conductively connected to an exhaust gas channel for exhaust gas formed during the combustion of the drive gas, so that exhaust gas heat is used to reduce the cooling and the associated drop in pressure in the gas space. This makes it possible to save heating energy for the heating element.
  • a wall of the gas space can be flowed through with the exhaust gas, for example as part of the exhaust gas duct.
  • the heating element is designed as an electrical heating element.
  • This may be, for example, a simple heating wire, which is arranged within the gas space and is in contact with the drive gas.
  • the heating element can also be designed as a PTC heating element.
  • PTC positive temperature coefficient
  • the heating element may comprise a heat accumulator in order to enable a heat flow into the drive gas even when the energy supply is switched off.
  • the heating element can be controlled by means of a control circuit in dependence on a measured temperature or another operating parameter.
  • the operating parameter may be, for example, a time difference since a loading process of the gas space.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a driving device according to the invention.
  • the drive-in device according to the invention Fig. 1 comprises a hand-held housing 1, in which a power transmission element 2 is accommodated with a drive device 3.
  • the drive device comprises a gas space 7, which can be filled by means of a compressor 9 with a drive gas at a defined pressure.
  • the gas space is pressurized by the energy transfer element is moved to the gas space with the gas space closed, so that the compressor comprises the energy transfer element.
  • the energy transmission element 2 comprises a drive element 2a in the form of a substantially cylindrical plunger. Fasteners are received in a magazine 5. By a feed mechanism (not shown), a fastener is in each case transported into a chamber, from where it is accelerated by the action of the drive member 2a and driven through a mouth part into a workpiece (not shown).
  • the driving member 2 a is connected to a piston 2 b of the power transmission element 2, wherein the piston 2 b is guided in a cylinder 6.
  • the gas space 7 can be filled with a drive gas, in the present case compressed air, under an overpressure relative to the external pressure.
  • a drive gas in the present case compressed air
  • the gas space 7 is enclosed by a rigid wall portion, which also includes a pressure-side part of the cylinder 6, and the movable piston 2b as a variable wall portion.
  • a heating element 8 is arranged, by means of which heat energy can be transmitted to the drive gas.
  • the heating element 8 is designed schematically as a simple electrical heating coil of a heating wire.
  • the heating wire is located in a central region of the gas space in order to allow the fastest possible and uniform heat transfer to the drive gas.
  • the compressor 9 is driven by an electric drive, for example a rotating electric motor in conjunction with an oscillating mechanism.
  • the power source of the electric drive is an accumulator 4 provided on the housing 1.
  • the device can be triggered if necessary, which is done by an electromechanical release of the previously held energy transfer element 2. After its release, the piston 2b is accelerated forward by the applied pressure.
  • the heating element 8 is activated.
  • the heating element is heated by the electrical energy of the accumulator 4.
  • the control of the heating element 4 can be carried out in particular via a central control circuit of the driving device.
  • the energy transmission element 2 After driving in the fastening means, the energy transmission element 2 is reset by a return spring (not shown) in the starting position and locked. Finally, the refilling of the gas space 7 takes place through the compressor 9.

Abstract

Eintreibvorrichtung, umfassend ein handgeführtes Gehäuse (1) mit einem darin aufgenommenen Energieübertragungselement (2) zur Übertragung von Energie auf ein einzutreibendes Befestigungselement, und eine Antriebseinrichtung (3) zur Beförderung des Energieübertragungselements (2), wobei die Antriebseinrichtung (3) einen Energiespeicher mit einem Gasraum umfasst, der mit einem Antriebsgas unter einem definierten Überdruck befüllbar ist, wobei der Überdruck in dem Gasraum (7) vor einem Auslösen eines Eintreibvorganges als gespeicherte Antriebsenergie vorliegt, und wobei ein Kolben (2b) des Energieübertragungselements (2) einen veränderbaren Wandabschnitt des Gasraums (7) ausbildet. Über ein Heizglied (8) ist Wärmeenergie in das in dem Gasraum (7) eingeschlossene Antriebsgas übertragbar.A driving device, comprising a hand-held housing (1) with a recorded therein energy transfer element (2) for transmitting energy to a einzutreibendes fastener, and a drive means (3) for conveying the energy transfer element (2), wherein the drive means (3) having an energy storage Gas space comprises, which is filled with a drive gas under a defined pressure, the overpressure in the gas space (7) before triggering a driving operation as stored drive energy is present, and wherein a piston (2b) of the energy transmission element (2) has a variable wall portion of the gas space (7) trains. Heat energy can be transmitted to the drive gas enclosed in the gas space (7) via a heating element (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tacker according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Eintreibgeräte mit verschiedenen Antrieben bekannt, unter anderem mit externer Druckluft betriebene Geräte, mit einem Brenngas betriebene Geräte oder Geräte mit einem mechanischen Federspeicher.From the prior art Eintreibgeräte are known with various drives, including devices powered by external compressed air, operated with a fuel gas devices or devices with a mechanical spring accumulator.

DE 10 2005 000 107 A1 beschreibt in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ein handgeführtes Eintreibgerät, bei dem ein Kolben eines Eintreibstößels durch komprimierte Luft eines Speicherraumes mit einer Kraft beaufschlagt ist. Nach einer Freigabe des Eintreibstößels wird dieser bei unter Entspannung der komprimierten Luft beschleunigt. Das Aufladen des Speicherraumes erfolgt mittels eines elektrisch angetriebenen Kompressors. DE 10 2005 000 107 A1 describes in the in Fig. 1 shown embodiment, a hand-held tacker in which a piston of a driving ram is acted upon by compressed air of a storage space with a force. After a release of the drive tappet this is accelerated under relaxation of the compressed air. The charging of the storage space by means of an electrically driven compressor.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Eintreibgerät anzugeben, das eine gute Beschleunigung eines Energieübertragungselementes bei gegebener Baugröße aufweist.It is the object of the invention to provide a tacker which has a good acceleration of a power transmission element for a given size.

Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte Eintreibvorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch das Vorsehen eines Heizgliedes kann einer Druckminderung des Antriebsgases durch Abkühlung entgegengewirkt werden. Hierdurch wird unabhängig von einer Wartezeit zwischen einer Befüllung des Gasraumes und einem Beginn des Eintreibvorgangs eine gleichmäßige Eintreibenergie sichergestellt.This object is achieved according to the invention for a drive-in device mentioned above with the characterizing features of claim 1. By providing a heating element, a reduction in the pressure of the drive gas can be counteracted by cooling. As a result, a uniform driving energy is ensured regardless of a waiting time between a filling of the gas space and a start of the driving operation.

Unter einem Heizglied im Sinne der Erfindung ist jedes Bauelement zu verstehen, mittels dessen auf definierte, bevorzugt ansteuerbare Weise eine Wärmemenge in das Antriebsgas verbracht werden kann. Die Wärmeenergie kann aus ursprünglich chemisch oder physikalisch gespeicherter Energie gewandelt handeln, wobei grundsätzlich alle Speicherformen in Betracht kommen. Zum Beispiel sind neben elektrischen Heizelementen sind auch Verbrennungsvorgänge, katalytische exotherme Reaktionen oder Ähnliches als Wärmequelle möglich.A heating element in the sense of the invention means any component by means of which a quantity of heat can be introduced into the drive gas in a defined, preferably controllable manner. The heat energy can be converted from originally stored chemically or physically stored energy, in principle, all storage forms come into consideration. For example, besides electric heating elements, combustion processes, catalytic exothermic reactions or the like as a heat source are also possible.

Unter einem Befestigungselement im Sinne der Erfindung wird jeder eintreibbare Nagel, Bolzen, Krampe, Stift oder auch eine Schraube verstanden.Under a fastener according to the invention, each retractable nail, bolt, staple, pin or a screw is understood.

Bei dem Antriebsgas handelt es sich bei bevorzugten Ausführungsformen um Luft, insbesondere Umgebungsluft. Es kann sich aber auch um Gase wie Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid aus einem Druckreservoir handeln oder auch um Reaktionsgase aus einer Verbrennung. Wesentlich ist im Sinne der Erfindung, dass das Antriebsgas in dem Gasraum unter Druck gespeichert ist, bis der Eintreibvorgang ausgelöst wird. Regelmäßig liegt daher nach Beladung des Gasraumes zunächst eine Temperatur des Antriebsgases vor, die oberhalb einer Umgebungstemperatur liegt und daher einem dissipativen Energieverlust ausgesetzt ist.The propellant gas in preferred embodiments is air, in particular ambient air. But it can also be gases such as air, nitrogen or carbon dioxide from a pressure reservoir or to reaction gases from a combustion. It is essential in the context of the invention that the drive gas is stored in the gas space under pressure until the driving operation is triggered. Therefore, after loading the gas space, a temperature of the drive gas is usually present, which is above an ambient temperature and is therefore exposed to a dissipative energy loss.

Bei allgemein vorteilhaften Ausführungsformen wird das Antriebsgas mittels eines bevorzugt in dem Gehäuse integrierten Kompressors in den Gasraum befördert. Dies ermöglicht die Unabhängigkeit von externen Gasquellen wie zum Beispiel einer Druckluftleitung. Bevorzugt umfasst der Kompressor dabei einen elektrischen Antrieb, wobei besonders bevorzugt der elektrische Antrieb zumindest optional durch einen Akkumulator als Energiequelle angetrieben ist. Hierdurch wird ein kabelloses Gerät ermöglicht, wobei zugleich die hohen Energiedichten moderner Akkumulatoren genutzt werden können. Bei einer bevorzugten Variante umfasst der Kompressor den Kolben, so dass das Antriebsgas durch eine Bewegung des Kobens auf den Gasraum zu komprimiert wird.In generally advantageous embodiments, the drive gas is conveyed by means of a preferably integrated in the housing compressor in the gas space. This allows independence from external gas sources such as a compressed air line. In this case, the compressor preferably comprises an electric drive, wherein the electric drive is particularly preferably driven by an accumulator as an energy source. This allows a wireless device, while the high energy densities of modern batteries can be used at the same time. In a preferred variant, the compressor comprises the piston, so that the drive gas is compressed by a movement of the piston to the gas space.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Antrieb des Kompressors wärmeleitend mit dem Gasraum verbunden, so dass Abwärme des Antriebs genutzt wird, um die Abkühlung und das damit verbunden Absinken des Drucks in dem Gasraum zu reduzieren. Dadurch ist es möglich, Heizenergie für das Heizglied einzusparen. Bevorzugt ist die wärmeleitende Verbindung durch einen Strömungskanal verwirklicht, durch den ein Medium, zum Beispiel Kühlluft von dem Antrieb zu dem Gasraum strömt. Gemäss weiterer vorteilhafter Varianten ist der Antrieb in oder an dem Gasraum angeordnet.In an advantageous embodiment, a drive of the compressor is heat-conducting connected to the gas space, so that waste heat of the drive is used to reduce the cooling and the associated decrease in pressure in the gas space. This makes it possible to save heating energy for the heating element. Preferably, the heat-conducting connection is realized by a flow passage through which a medium, for example Cooling air flows from the drive to the gas space. According to further advantageous variants, the drive is arranged in or on the gas space.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Antriebseinrichtung ein Zündelement, welches zur Entzündung des Antriebsgases vorgesehen und bevorzugt in dem Gasraum angeordnet ist. Der Gasraum ist dann eine Brennkammer. Bevorzugt ist der Gasraum wärmeleitend mit einem Abgaskanal für während der Verbrennung des Antriebsgases entstehendes Abgas verbunden, so dass Abgaswärme genutzt wird, um die Abkühlung und das damit verbunden Absinken des Drucks in dem Gasraum zu reduzieren. Dadurch ist es möglich, Heizenergie für das Heizglied einzusparen. Besonders bevorzugt ist eine Wand des Gasraums mit dem Abgas beströmbar, beispielsweise als Teil des Abgaskanals.In an advantageous embodiment, the drive device comprises an ignition element which is provided for igniting the drive gas and is preferably arranged in the gas space. The gas space is then a combustion chamber. Preferably, the gas space is thermally conductively connected to an exhaust gas channel for exhaust gas formed during the combustion of the drive gas, so that exhaust gas heat is used to reduce the cooling and the associated drop in pressure in the gas space. This makes it possible to save heating energy for the heating element. Particularly preferably, a wall of the gas space can be flowed through with the exhaust gas, for example as part of the exhaust gas duct.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Heizglied als elektrisches Heizelement ausgebildet. Dabei kann es sich etwa um einen einfachen Heizdraht handeln, der innerhalb des Gasraums angeordnet ist und mit dem Antriebsgas in Kontakt steht. Besonders bevorzugt kann das Heizglied auch als PTC-Heizelement ausgebildet sein. Solche Heizelemente mit positivem Temperaturkoeffizient (PTC = positive temperature coefficient) haben gute selbstregelnde Eigenschaften und vermeiden ein Überhitzen auf einfache Weise.In a preferred embodiment of the invention, the heating element is designed as an electrical heating element. This may be, for example, a simple heating wire, which is arranged within the gas space and is in contact with the drive gas. Particularly preferably, the heating element can also be designed as a PTC heating element. Such positive temperature coefficient (PTC) heating elements have good self-regulating properties and easily avoid overheating.

Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung kann das Heizglied einen Wärmespeicher umfassen, um auch bei abgeschalteter Energiezufuhr noch einen Wärmefluss in das Antriebsgas zu ermöglichen.In a possible development of the invention, the heating element may comprise a heat accumulator in order to enable a heat flow into the drive gas even when the energy supply is switched off.

Zur weiteren Optimierung der Gastemperatur und zur Verringerung des Energieverbrauchs kann das Heizglied mittels einer Steuerschaltung in Abhängigkeit von einer gemessenen Temperatur oder einem anderen Betriebsparameter ansteuerbar sein. Bei dem Betriebsparameter kann es sich zum Beispiel um eine Zeitdifferenz seit einem Beladungsvorgang des Gasraumes handeln.To further optimize the gas temperature and to reduce energy consumption, the heating element can be controlled by means of a control circuit in dependence on a measured temperature or another operating parameter. The operating parameter may be, for example, a time difference since a loading process of the gas space.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.Further features and advantages of the invention will become apparent from the embodiments and from the dependent claims. Hereinafter, several preferred embodiments of the invention will be described and explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Eintreibvorrichtung. Fig. 1 shows a schematic sectional view of a driving device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Eintreibvorrichtung aus Fig. 1 umfasst ein handgeführtes Gehäuse 1, in dem ein Energieübertragungselement 2 mit einer Antriebseinrichtung 3 aufgenommen ist. Die Antriebsvorrichtung umfasst vorliegend einen Gasraum 7, der mittels eines Kompressors 9 mit einem Antriebsgas unter definiertem Druck befüllbar ist. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Gasraum mit Druck beaufschlagt, indem das Energieübertragungselement bei geschlossenem Gasraum auf den Gasraum zu bewegt wird, so dass der Kompressor das Energieübertragungselement umfasst.The drive-in device according to the invention Fig. 1 comprises a hand-held housing 1, in which a power transmission element 2 is accommodated with a drive device 3. In the present case, the drive device comprises a gas space 7, which can be filled by means of a compressor 9 with a drive gas at a defined pressure. In one embodiment, not shown, the gas space is pressurized by the energy transfer element is moved to the gas space with the gas space closed, so that the compressor comprises the energy transfer element.

Das Energieübertragungselement 2 umfasst ein Treibglied 2a in Form eines im Wesentlichen zylindrischen Stößels. Befestigungselemente sind in einem Magazin 5 aufgenommen. Durch eine Zufuhrmechanik (nicht dargestellt) wird jeweils ein Befestigungselement in eine Kammer transportiert, von wo es durch Einwirkung des Treibglieds 2a beschleunigt und durch ein Mündungsteil hindurch in ein Werkstück (nicht dargestellt) eingetrieben wird.The energy transmission element 2 comprises a drive element 2a in the form of a substantially cylindrical plunger. Fasteners are received in a magazine 5. By a feed mechanism (not shown), a fastener is in each case transported into a chamber, from where it is accelerated by the action of the drive member 2a and driven through a mouth part into a workpiece (not shown).

Das Treibglied 2a ist mit einem Kolben 2b des Energieübertragungselementes 2 verbunden, wobei der Kolben 2b in einem Zylinder 6 geführt ist.The driving member 2 a is connected to a piston 2 b of the power transmission element 2, wherein the piston 2 b is guided in a cylinder 6.

Der Gasraum 7 ist mit einem Antriebsgas, vorliegend komprimierter Luft, unter einem Überdruck gegenüber dem Außendruck befüllbar. Der Gasraum 7 wird durch einen starren Wandabschnitt, der auch einen druckseitigen Teil des Zylinders 6 umfasst, und den bewegbaren Kolben 2b als veränderlichen Wandabschnitt umschlossen.The gas space 7 can be filled with a drive gas, in the present case compressed air, under an overpressure relative to the external pressure. The gas space 7 is enclosed by a rigid wall portion, which also includes a pressure-side part of the cylinder 6, and the movable piston 2b as a variable wall portion.

In dem Gasraum 7 ist ein Heizglied 8 angeordnet, mittels dessen Wärmeenergie auf das Antriebsgas übertragbar ist. Vorliegend ist das Heizglied 8 schematisch als einfache elektrische Heizwendel eines Heizdrahtes ausgebildet. Der Heizdraht befindet sich in einem mittleren Bereich des Gasraums, um eine möglichst schnelle und gleichmäßige Wärmeabgabe an das Antriebsgas zu ermöglichen.In the gas space 7, a heating element 8 is arranged, by means of which heat energy can be transmitted to the drive gas. In the present case, the heating element 8 is designed schematically as a simple electrical heating coil of a heating wire. The heating wire is located in a central region of the gas space in order to allow the fastest possible and uniform heat transfer to the drive gas.

Die Befüllung des Gasraums 7 mit dem Antriebsgas bzw. Druckluft erfolgt mittels des Kompressors 9, der in den vorliegenden Figuren nur schematisch dargestellt ist. Der Kompressor 9 wird durch einen elektrischen Antrieb, zum Beispiel einen drehenden Elektromotor in Verbindung mit einer oszillierenden Mechanik, angetrieben. Die Energiequelle des elektrischen Antriebs ist ein an dem Gehäuse 1 vorgesehener Akkumulator 4.The filling of the gas space 7 with the drive gas or compressed air by means of the compressor 9, which is shown only schematically in the present figures. The compressor 9 is driven by an electric drive, for example a rotating electric motor in conjunction with an oscillating mechanism. The The power source of the electric drive is an accumulator 4 provided on the housing 1.

Zur beispielhaften Detailgestaltung des Kompressors und seines Antriebs sowie weiterer Komponenten des Eintreibgerätes, wie etwa einer Auslösevorrichtung und einer Rückstellfeder für das Energieübertragungselement, wird insbesondere auf die Druckschrift DE 10 2005 000 107 A1 verwiesen.For example detailed design of the compressor and its drive and other components of the tacker, such as a triggering device and a return spring for the energy transmission element, in particular to the document DE 10 2005 000 107 A1 directed.

Die Erfindung funktioniert nun wie folgt:

  • In der gezeigten Ausgangsstellung des Kolbens 2b wird mittels des Kompressors Umgebungsluft in den Gasraum 7 gepumpt, bis ein definierter Druck erreicht ist. Dabei kann es sich insbesondere um einen Maximaldruck des Kompressors handeln. Im Zuge der Kompression des Antriebsgases wird dieses erwärmt, so dass im vollständig beladenen Zustand des Gasraums eine Gastemperatur vorliegt, die über der Umgebungstemperatur liegt.
The invention now works as follows:
  • In the illustrated initial position of the piston 2b ambient air is pumped into the gas space 7 by means of the compressor until a defined pressure is reached. This may in particular be a maximum pressure of the compressor. In the course of the compression of the drive gas, this is heated, so that in the fully loaded state of the gas space, a gas temperature is present, which is above the ambient temperature.

In diesem Zustand kann das Gerät bei Bedarf ausgelöst werden, was durch eine elektromechanische Freigabe des zuvor festgehaltenen Energieübertragungselementes 2 erfolgt. Nach dessen Freigabe wird der Kolben 2b durch den anliegenden Druck nach vorne beschleunigt.In this state, the device can be triggered if necessary, which is done by an electromechanical release of the previously held energy transfer element 2. After its release, the piston 2b is accelerated forward by the applied pressure.

Durch eine von der Bedienperson abhängige Zeitdauer zwischen dem Beladen des Gasraums und dem Auslösen des Eintreibvorgangs kommt es zu einer zunehmenden Abkühlung des Antriebsgases durch Wärmeabgabe an die Umgebung. Hierdurch sinkt der Druck des Antriebsgases und somit die zur Verfügung stehende Eintreibenergie.By an operator-dependent period of time between the loading of the gas space and the triggering of the driving operation, there is an increasing cooling of the drive gas by heat emission to the environment. This reduces the pressure of the drive gas and thus the available driving energy.

Um diesem Verlust entgegen zu wirken wird das Heizglied 8 aktiviert. Vorliegend wird das Heizglied über die elektrische Energie des Akkumulators 4 aufgeheizt.To counteract this loss, the heating element 8 is activated. In the present case, the heating element is heated by the electrical energy of the accumulator 4.

Für die Ansteuerung des Heizgliedes bieten sich verschiedene Varianten an, von denen einige beispielhaft nachfolgend genannt sind:

  • Ansteuerung des Heizgliedes 8 in Abhängigkeit von einer gemessenen Gastemperatur, wozu ein Temperaturfühler in oder an dem Gasraum 7 erforderlich ist (nicht dargestellt).
  • Ansteuerung des Heizgliedes 8 in Abhängigkeit von einem gemessenen Gasdruck, wozu ein Drucksensor in dem Gasraum 7 erforderlich ist (nicht dargestellt).
  • Ansteuerung des Heizgliedes 8 in Abhängigkeit von einem seit dem Abschalten des Kompressors 9 verstrichenen Zeitabschnitt.
  • Dauerhafte Aktivierung des Heizgliedes 8 nach Abschalten des Kompressors 9. Es kann eine maximale Aktivierungszeit vorgesehen sein, um den Akkumulator 4 zu schonen.
  • Manuelle Aktivierung des Heizgliedes vor einem Eintreibvorgang. Hierbei kann eine gewisse Wartezeit vorgesehen sein.
For the control of the heating element to offer different variants, some of which are exemplified below:
  • Control of the heating element 8 as a function of a measured gas temperature, to which a temperature sensor in or on the gas space 7 is required (not shown).
  • Control of the heating element 8 as a function of a measured gas pressure, for which a pressure sensor in the gas space 7 is required (not shown).
  • Control of the heating element 8 in response to an elapsed since the shutdown of the compressor 9 period.
  • Permanent activation of the heating element 8 after switching off the compressor 9. It may be provided a maximum activation time to protect the accumulator 4.
  • Manual activation of the heating element before a drive-in process. Here, a certain waiting time can be provided.

Die Ansteuerung des Heizgliedes 4 kann insbesondere über eine zentrale Steuerschaltung der Eintreibvorrichtung erfolgen.The control of the heating element 4 can be carried out in particular via a central control circuit of the driving device.

Nach dem Eintreiben des Befestigungsmittels wird das Energieübertragungselement 2 durch eine Rückstellfeder (nicht dargestellt) in die Ausgangsposition zurückgestellt und arretiert. Abschließend erfolgt die erneute Befüllung des Gasraums 7 durch den Kompressor 9.After driving in the fastening means, the energy transmission element 2 is reset by a return spring (not shown) in the starting position and locked. Finally, the refilling of the gas space 7 takes place through the compressor 9.

Claims (12)

Eintreibvorrichtung, umfassend
ein handgeführtes Gehäuse (1) mit einem darin aufgenommenen Energieübertragungselement (2) zur Übertragung von Energie auf ein einzutreibendes Befestigungselement, und
eine Antriebseinrichtung (3) zur Beförderung des Energieübertragungselements (2), wobei die Antriebseinrichtung (3) einen Energiespeicher mit einem Gasraum umfasst, der mit einem Antriebsgas unter einem definierten Überdruck befüllbar ist,
wobei der Überdruck in dem Gasraum (7) vor einem Auslösen eines Eintreibvorganges als gespeicherte Antriebsenergie vorliegt, und
wobei ein Kolben (2b) des Energieübertragungselements (2) einen veränderbaren Wandabschnitt des Gasraums (7) ausbildet,
dadurch gekennzeichnet,
dass über ein Heizglied (8) Wärmeenergie in das in dem Gasraum (7) eingeschlossene Antriebsgas übertragbar ist.Drive-in device comprising
a handheld housing (1) having a power transmission element (2) received therein for transmitting energy to a fastener to be driven in, and
a drive device (3) for conveying the energy transmission element (2), wherein the drive device (3) comprises an energy store with a gas space which can be filled with a drive gas under a defined overpressure,
wherein the overpressure in the gas space (7) is present before a triggering of a drive operation as stored drive energy, and
wherein a piston (2b) of the energy transfer element (2) forms a variable wall section of the gas space (7),
characterized,
that is transferable via a heating member (8) included in the heat energy in the gas space (7) drive gas. Eintreibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsgas mittels eines insbesondere in dem Gehäuse (1) integrierten Kompressors (9) in den Gasraum befördert wird.Drive-in device according to claim 1, characterized in that the drive gas is conveyed into the gas space by means of a compressor (9) integrated in particular in the housing (1). Eintreibvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (9) einen elektrischen Antrieb umfasst.A driving device according to claim 2, characterized in that the compressor (9) comprises an electric drive. Eintreibvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb zumindest optional durch einen Akkumulator (4) als Energiequelle angetrieben ist.A driving device according to claim 3, characterized in that the electric drive is driven at least optionally by an accumulator (4) as an energy source. Eintreibvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (9) den Kolben (2b) umfasst.Driving device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the compressor (9) comprises the piston (2b). Eintreibvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb des Kompressors wärmeleitend, insbesondere über einen Strömungskanal, mit dem Gasraum (7) verbunden ist, insbesondere in oder an dem Gasraum (7) angeordnet ist.Driving device according to one of claims 2 to 5, characterized in that a drive of the compressor is heat-conducting, in particular via a flow channel, connected to the gas space (7), in particular in or on the gas space (7) is arranged. Eintreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung ein Zündelement umfasst, welches zur Entzündung des Antriebsgases insbesondere in dem Gasraum angeordnet ist.Drive-in device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device comprises an ignition element which is arranged to ignite the drive gas, in particular in the gas space. Eintreibvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasraum (7) wärmeleitend mit einem Abgaskanal für während der Verbrennung des Antriebsgases entstehendes Abgas verbunden ist, wobei insbesondere eine Wand des Gasraums (7) mit dem Abgas beströmbar ist.Driving device according to claim 7, characterized in that the gas space (7) is thermally conductively connected to an exhaust gas channel formed during the combustion of the drive gas exhaust gas, in particular a wall of the gas space (7) can be flowed with the exhaust gas. Eintreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizglied (8) als elektrisches Heizelement ausgebildet ist.Drive-in device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (8) is designed as an electrical heating element. Eintreibvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizglied (8) als PTC-Heizelement ausgebildet ist.A driving device according to claim 9, characterized in that the heating element (8) is designed as a PTC heating element. Eintreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizglied (8) einen Wärmespeicher umfasst.Drive-in device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (8) comprises a heat accumulator. Eintreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizglied (8) mittels einer Steuerschaltung in Abhängigkeit von einer gemessenen Temperatur, einem gemessenen Druck oder einem anderen Betriebsparameter ansteuerbar ist.Driving device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (8) can be controlled by means of a control circuit as a function of a measured temperature, a measured pressure or another operating parameter.
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