Befestigungsmitteln

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Eintreiben von Befestigungsmitteln, umfassend

- einen mechanischen Energiespeicher zur Speicherung mechanischer Energie, insbesondere mit einer Schraubenfeder,

- eine in einer Führungsvorrichtung zwischen einer Spannposition und einer Ausstoßposition linear bewegbare Ausstoßvorrichtung, von der Energie aus dem Energiespeicher auf das Befestigungsmittel übertragbar ist, wobei die Ausstoßvorrichtung einen Mitnehmer und eine Schussvorrichtung aufweist,

- einen Elektromotor und einen vom Elektromotor angetriebenen Spindeltrieb zur Umwandlung einer Rotationsbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung der Ausstoßvorrichtung, wobei der Mitnehmer der Ausstoßvorrichtung mit dem Spindeltrieb verbindbar ist und mit der Schussvorrichtung lösbar koppelbar ist, und wobei eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, von welcher die Drehrichtung des Elektromotors steuerbar ist, und wobei die Ausstoßvorrichtung durch Drehung des Spindeltriebs in eine erste Drehrichtung in Richtung der Spannposition bewegbar ist, und wobei der mechanische Energiespeicher durch die Bewegung der Ausstoßvorrichtung in Richtung der Spannposition aufladbar ist,

- eine Arretiervorrichtung zum Arretieren der Schussvorrichtung in der Spannposition, wobei durch eine Betätigung der Arretiervorrichtung die Arretierung lösbar und die Schussvorrichtung in Richtung der Ausstoßposition bewegbar ist.

Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Eintreiben von Befestigungsmitteln mit einem derartigen Werkzeug.

Im Stand der Technik sind Werkzeuge oder Vorrichtungen zum Eintreiben von Befestigungsmitteln bekannt. Derartige Vorrichtungen verwenden üblicherweise Verbrennungsgase oder arbeiten pneumatisch zur Übertragung von Energie auf das Befestigungsmittel. Diese pneumatisch- oder gasbetriebenen Werkzeuge weisen ein hohes Gewicht auf und sind für Arbeiten in schwer zugänglichem Gelände, beispielsweise aufgrund des benötigten Kompressors, ungeeignet. Auch der Umgang mit dem Werkzeug wird durch einen Druckluftschlauch erschwert. Bei gasbetriebenen Werkzeugen fallen Gaspatronen als Müll an und Abgase werden emittiert. Selbiges gilt auch für Werkzeuge, die mit den Verbrennungsgasen eines Brennstoffs arbeiten. Zusätzlich müssen die Eintreibvorrichtungen, die mit Verbrennungsgasen arbeiten, in regelmäßigen Abständen gewartet werden, um einen reibungslosen Betrieb zu ermöglichen.

Aufgrund dieser Nachteile wird in der Landwirtschaft bei Arbeiten in schwer zugänglichem Gelände meist noch auf Hämmer oder ähnliche Werkzeuge zurückgegriffen. Bei Tätigkeiten, die ein wiederholtes Eintreiben von Befestigungsmitteln, wie z.B. Krampen oder Nägel, verlangen, ist ein händisches Eintreiben jedoch anstrengend und enorm zeitintensiv.

Im Stand der Technik sind auch elektrisch-mechanische Werkzeuge zum Eintreiben von Befestigungsmitteln bekannt. Die EP 2 397 269 B1 beschreibt eine Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund mit einem mechanischen Energiespeicher, welcher mit Hilfe elektrischer Energie aufgeladen wird, wobei der Elektromotor mit abnehmender Energie versorgt wird, während Energie im mechanischen Energiespeicher gespeichert wird. Durch die Versorgung des Elektromotors mit abnehmender Energie wird einerseits der Ladevorgang des mechanischen Energiespeichers unnötig verlängert und andererseits wird durch die Nutzung des gesamten Drehzahlspektrums des Motors, in jener Kombination, in der das maximale Lastmoment durch den mechanischen Energiespeicher größer als das maximale Antriebsmoment des Motors ist, die Lebenserwartung des Motors negativ beeinflusst.

Die EP 1 935 572 A1 beschreibt ein handgeführtes Eintreibgerät für Befestigungselemente mit einem mechanischen Energiespeicher in Form einer Feder und einer Spannvorrichtung mit einem Spindelantrieb. Durch die dezentrale Anordnung der Spannvorrichtung und der Arretiervorrichtung kann es zu Verkeilungen und anderen Problemen bei der Führung der Schussvorrichtung kommen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein handliches Werkzeug zum Eintreiben von Befestigungsmitteln, insbesondere Krampen, zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Dies wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Werkzeug besitzt einen mechanischen Energiespeicher zur Speicherung mechanischer Energie. Dies dient dazu, dass auf die Anwendung von pneumatischen Vorrichtungen oder solchen, welche Verbrennungsgase eines Brennstoffs verwenden, verzichtet werden kann. Weiters besitzt das Werkzeug eine Ausstoßvorrichtung von der im mechanischen Energiespeicher gespeicherte Energie auf das Befestigungsmittel übertragbar ist. Die Bewegung der Ausstoßvorrichtung wird dabei von einer Führungsvorrichtung zwischen einer Ausstoßposition und einer Spannposition geführt. Zusätzlich besitzt das Werkzeug einen Elektromotor, der einen Spindeltrieb antreibt. Dieser dient zur Umwandlung der Rotationsbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung der Ausstoßvorrichtung. Die Ausstoßvorrichtung weist einen Mitnehmer und eine Schussvorrichtung auf, wobei der Mitnehmer der Ausstoßvorrichtung mit dem Spindeltrieb verbindbar ist und mit der Schussvorrichtung lösbar koppelbar ist. Weiters ist eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen, welche die Drehrichtung des Elektromotors steuern kann. Durch Drehung des Spindeltriebs in eine erste Drehrichtung kann die Ausstoßvorrichtung in Richtung der Spannposition bewegt werden, wobei der mechanische Energiespeicher durch diese Bewegung der Ausstoßvorrichtung aufgeladen wird. Weiters ist eine Arretiervorrichtung zum Arretieren der Schussvorrichtung in der Spannposition vorgesehen. Durch Betätigen der Arretiervorrichtung ist die Arretierung lösbar und die Schussvorrichtung in Richtung der der Ausstoßposition bewegbar.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Mitnehmer durch Drehung des Spindeltriebs in eine zweite Drehrichtung in Richtung der Ausstoßposition bewegbar und die Arretierung der Schussvorrichtung durch die Bewegung des Mitnehmers in Richtung der Ausstoßposition lösbar ist. Dadurch ist es möglich, dass durch den Mitnehmer sowohl der mechanische Energiespeicher aufgeladen als auch die Arretierung ausgelöst werden kann, wodurch sich das Werkzeug mit weniger Einzelbestandteilen ausführen lässt und sich insbesondere die Möglichkeit einer symmetrischen, koaxialen Bauweise ergibt. Die Ansteuerung zum Auslösen der Schussvorrichtung über eine Änderung der Drehrichtung des Spindeltriebs ist aufgrund des Elektromotors äußerst einfach realisierbar und wenig fehleranfällig.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Es kann vorgesehen sein, dass die Arretiervorrichtung zumindest ein drehbar gelagertes Rastelement aufweist, welches vorzugsweise federgestützt, federgespannt oder federnd gelagert ist und zur Arretierung der Schussvorrichtung in der Spannposition dient. Das Rastelement kann dabei beispielsweise durch eine gefederte Scheibe gestützt oder von einer Ringfeder gespannt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich eine, vorzugsweise symmetrische, Anordnung von mehreren Rastelementen um den Spindeltrieb herausgestellt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Drehachse des Rastelements senkrecht auf die Drehachse des Spindeltriebs angeordnet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Drehachse des Rastelements nicht durch die Drehachse des Spindeltriebs verläuft.

Durch die mögliche Ausbildung der Arretiervorrichtung als mechanische Komponente, welche ohne zusätzliche Energieversorgung die Schussvorrichtung in der Spannposition hält und auch ohne Zufuhr elektrischer Energie gelöst werden kann, kann eine Fehlauslösung der Schussvorrichtung auch bei mangelnder Energieversorgung nahezu ausgeschlossen werden. Zusätzlich kann durch die Verwendung einer rein mechanischen Ausstoßvorrichtung Energie gespart werden. Dies ist von Vorteil, insbesondere wenn das Werkzeug für längere Zeit im gespannten Zustand verweilen soll, ohne ausgelöst zu werden. Bei der Verwendung von mehr als einem Rastelement wird eine Redundanz geschaffen, falls ein Rastelement ausfällt.

Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest ein Rastelement auf der dem mechanischen Energiespeicher zugewandten Seite eine gekrümmte Innenkontur und/oder eine Rastnase, gegebenenfalls mit einem abgeschrägten Bereich aufweist.

Die Arretiervorrichtung kann gelöst werden, indem das oder die Rastelemente außer Eingriff mit der Schussvorrichtung gebracht werden. Dies kann durch eine Rotation des Rastelements um dessen Drehachse erfolgen. Durch den abgeschrägten Bereich der Rastnase kann eine leichtere Auslösung der Arretiervorrichtung erfolgen, indem die Drehbewegung der Rastelemente einfacher initiiert wird. Weiters kann der abgeschrägte Bereich der Rastnase unter anderem einem verschleißarmen Betrieb der Rastelemente und somit der Arretiervorrichtung dienen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Schussvorrichtung im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und ein der Spannposition zugewandtes erstes Wandelement und ein der Ausstoßposition zugewandtes zweites Wandelement aufweist, wobei das erste und/oder das zweite Wandelement als Anschlagfläche für den Mitnehmer ausgebildet sind. Dabei ist die Anschlagfläche für das Lösen der Arretierung vom Mitnehmer mit einer Kraft beaufschlagbar. Dadurch kann eine symmetrische Bauweise der Ausstoßvorrichtung realisiert werden.

Aufgrund der Bewegungsrichtung des Mitnehmers in Richtung der Ausstoßposition wirkt die Kraft auf die Anschlagfläche und somit auf die Schussvorrichtung ebenfalls in Richtung der Ausstoßposition. Aufgrund dieser Kraftwirkung wird die notwendige Haltekraft, welche die Arretiervorrichtung auf die Schussvorrichtung ausüben muss, damit diese in der Spannposition gehalten wird, größer. Sobald die vom Mitnehmer auf die Anschlagfläche ausgeübte Kraft einen gewissen Grenzwert überschreitet, kann die Schussvorrichtung von der Arretiervorrichtung nicht mehr in der Spannposition gehalten werden und die Schussvorrichtung bewegt sich aufgrund der vom mechanischen Speicher übertragenen Energie mit hoher Geschwindigkeit in Richtung der Ausstoßposition, wo dann ein Befestigungsmittel abgeschossen wird. Der Mitnehmer drückt somit aufgrund seiner Bewegung in Richtung der Ausstoßposition die Schussvorrichtung aus der Arretierung, woraufhin sie die vom mechanischen Speicher übertragene Energie in kinetische Energie umwandelt (abgesehen von Reibungsverlusten), welche dann zum Eintreiben eines Befestigungsmittels in einen Untergrund verwendet werden kann.

Es kann vorgesehen sein, dass die Schussvorrichtung zumindest eine Stützstrebe aufweist, über die das erste Wandelement und das zweite Wandelement miteinander in Verbindung stehen. Vorzugsweise verbinden mehrere Stützstreben das erste und das zweite Wandelement miteinander. Diese sind bevorzugt symmetrisch um den Spindeltrieb angeordnet.

Es ist auch möglich, dass die Stützstrebe(n) und ein Wandelement als ein Bauteil ausgebildet sind. Ebenfalls ist es möglich, dass beide Wandelemente und die Stützstrebe(n) als ein Bauteil ausgebildet sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein Sensor zur Erfassung der Position der Ausstoßvorrichtung vorgesehen. Dabei können verschiedenste, im Stand der Technik an sich bekannte, Sensoren herangezogen werden.

Durch die genaue Erfassung der Position der Ausstoßvorrichtung ist es auch nach einem Ausfall der Energieversorgung möglich, den Mitnehmer entsprechend der Position der Ausstoßvorrichtung zu positionieren, um bei einer eventuellen Auslösung der Arretiervorrichtung Materialschäden zu vermeiden.

Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass bei Erreichen einer ersten Position der Ausstoßvorrichtung die Drehrichtung des Spindeltriebs geändert wird, und/oder dass bei Erreichen einer zweiten Position der Ausstoßvorrichtung der Elektromotor abgeschaltet wird. Dadurch ist es möglich, dass die Drehrichtung des Spindeltriebs geändert wird, sobald der Spannvorgang abgeschlossen ist und die Schussvorrichtung arretiert ist. Der Mitnehmer kann somit direkt nach dem Spannvorgang in Richtung der Ausstoßposition gefahren werden, um eine Schussauslösung möglichst ohne Zeitverzögerung ausführen zu können. Die Steuerungsvorrichtung kann dabei auch die Drehzahl des Elektromotors regeln, wobei beim Aufladen des Kraftspeichers der Elektromotor bevorzugt mit einer konstanten Drehzahl betrieben wird.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Anschlagelement für den mechanischen Energiespeicher vorgesehen ist, wobei der mechanische Energiespeicher zwischen dem Anschlagelement und der Schussvorrichtung gelagert ist. Der mechanische Energiespeicher ist bevorzugt als Schraubenfeder ausgebildet, die sich am Anschlagelement abstützen kann. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Spindeltrieb, vorzugsweise zentral, im Anschlagelement gelagert ist.

Es kann vorgesehen sein, dass der Spindeltrieb, vorzugsweise mittig, im mechanischen Energiespeicher, vorzugsweise innerhalb der Schraubenfeder, angeordnet ist.

Es kann vorgesehen sein, dass der Spindeltrieb mittig in der Ausstoßvorrichtung, vorzugsweise mittig im Mitnehmer, und/oder mittig in der Schussvorrichtung, angeordnet ist.

Durch eine zentrale, d.h. mittige, Positionierung des Spindeltriebs im mechanischen Energiespeicher und/oder in der Ausstoßvorrichtung kann eine symmetrische Bauweise der wesentlichen Bauteile des Werkzeugs ermöglicht werden. Das hat den Vorteil, dass es zu einer gleichmäßigen Belastung der besonders beanspruchten Bauteile der Vorrichtung kommt und keine radialen Momente auftreten. Durch die Anordnung des Spindeltriebs innerhalb des mechanischen Energiespeichers kann eine platzsparende Bauweise des Werkzeugs ermöglicht werden.

Es kann vorgesehen sein, dass der Mitnehmer bei der Bewegung in Richtung der Spannposition zumindest teilweise im mechanischen Energiespeicher, vorzugsweise innerhalb der Schraubenfeder, anordenbar ist. Eine solche Anordnung erlaubt eine platzsparende Bauweise, da der leere Raum insbesondere innerhalb der Schraubenfeder, genutzt werden kann. Zusätzlich würde eine solche Anordnung den Vorteil bieten, dass eine koaxiale Bauweise möglich ist, wodurch radiale Momente auf den Spindeltrieb vermieden werden können.

Es kann vorgesehen sein, dass der Spindeltrieb eine Spindelmutter und der Mitnehmer eine mit der Spindelmutter verbindbare Zugscheibe aufweist, wobei die Zugscheibe innerhalb der Schussvorrichtung, vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Wandelement, anordenbar ist.

Es kann vorgesehen sein, dass an der Außenseite der Ausstoßvorrichtung, vorzugsweise am zweiten Wandelement, ein Dämpfungselement zum Abbremsen der Schussvorrichtung angeordnet ist. Das Dämpfungselement kann dabei aus einem elastischen Material bestehen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungselements einstellbar sind, z.B. durch Verwendung eines verstellbaren Luftdämpfers, welcher zur Einsteilbarkeit vorzugsweise stationär am Schlagbolzensitz befestigt ist. Dadurch könnte man abhängig vom Untergrund die Eindringtiefe der Befestigungsmittel einstellen. Eine solche Einstellmöglichkeit würde nur ein teilweises Eintreiben der Befestigungsmittel erlauben. Dadurch kann das Werkzeug auch dazu verwendet werden, empfindlichere Gegenstände oder Objekte mit einem Befestigungsmittel zu fixieren, welche bei einem Eintreiben mit voller Kraft zerstört oder zumindest beschädigt werden würden.

Es kann vorgesehen sein, dass die Schussvorrichtung einen Schlagbolzen aufweist, mit dem ein in einer Abschussposition befindliches Befestigungsmittel in einen Untergrund eintreibbar ist.

Es kann vorgesehen sein, dass die Führungsvorrichtung mehrere, vorzugsweise außerhalb der Ausstoßvorrichtung angeordnete, Führungsstäbe aufweist, die sich vom Anschlagelement in Richtung der Ausstoßposition erstrecken. Dadurch, dass die Führungsvorrichtung mehrere, bevorzugt vier oder mehr, Führungsstäbe besitzt, wird das Risiko, dass sich die Ausstoßvorrichtung verklemmt oder verkeilt, gering gehalten. Weiters bietet die Verwendung mehrerer Führungsstäbe den Vorteil, dass bei einer symmetrischen Anordnung der Führungsstäbe bei Materialversagen der Schussvorrichtung, insbesondere beim Schlagbolzen, kein Kippmoment auftritt und somit Folgeschäden im Werkzeug verhindert werden können.

Das Werkzeug kann einen elektrischen Energiespeicher zum Antrieb des Elektromotors aufweisen. Durch die Verwendung eines elektrischen Speichers ist es möglich, das Werkzeug unabhängig von einer Stromversorgung zu betreiben. Bei entsprechender Dimensionierung des elektrischen Speichers ist es möglich, das Gerät für einen oder mehrere Arbeitstage ohne zusätzliche Stromversorgung zu verwenden. Dadurch wird das Werkzeug für Arbeiten in unwegsamem Gelände attraktiv.

Das Werkzeug kann ein Magazin zur Lagerung von Befestigungsmitteln aufweisen. Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 19 gelöst. Demnach ist vorgesehen, dass die Ausstoßvorrichtung vom Spindeltrieb zum Aufladen des mechanischen Energiespeichers in Richtung der Spannposition bewegt und die Schussvorrichtung von der Arretiervorrichtung bei Erreichen der Spannposition gehalten wird. Erfindungsgemäß wird der Mitnehmer vom Spindeltrieb zum Lösen der Arretiervorrichtung in Richtung der Ausstoßposition bewegt.

Es kann zu diesem Zweck vorgesehen sein, dass durch eine Bewegung des Mitnehmers in Richtung der Ausstoßposition die Schussvorrichtung, insbesondere das erste oder das zweite Wandelement mit einer Kraft beaufschlagt wird und dadurch die Arretiervorrichtung gelöst wird.

Es kann vorgesehen sein, dass die Position der Ausstoßvorrichtung, insbesondere des Mitnehmers, erfasst wird und der Elektromotor in Abhängigkeit der Position der Ausstoßvorrichtung, insbesondere des Mitnehmers, gesteuert wird.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Betätigung der Ausstoßvorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungsmittels verhindert wird, wenn sich kein Befestigungsmittel im Magazin befindet.

Es kann vorgesehen sein, dass das Magazin einen, vorzugsweise federbelasteten, Verschlussmechanismus aufweist, der nur dann geöffnet wird, wenn das Werkzeug gegen einen Untergrund gedrückt wird. Diese Eigenschaft stellt ein wichtiges Sicherheitsmerkmal des Werkzeugs dar, das eine ungewollte Schussauslösung verhindert. Dies gilt vor allem in Fällen, in denen das Werkzeug öfters für längere Zeit bewegt wird, während die Schussvorrichtung in der Spannposition gehalten wird und somit an sich abschussbereit wäre.

Es kann vorgesehen sein, dass die Ausstoßvorrichtung nur dann in Richtung der Spannposition bewegbar ist, wenn im elektrischen Speicher ausreichend elektrische Energie für einen Eintreibvorgang gespeichert ist. Dadurch kann eine plötzliche Rückstellung der Ausstoßvorrichtung durch Entladung des mechanischen Energiespeichers verhindert werden, die auftreten würde, wenn der Elektromotor beim Bewegen der Ausstoßvorrichtung Richtung Spannposition nicht mehr mit elektrischer Energie versorgt wird. Die dabei freigesetzte kinetische Energie könnte bei der Rückbeschleunigung den Spindeltrieb beschädigen, der für derart hohe Geschwindigkeiten nicht ausgelegt ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden für verschiedene Ausführungsbeispiele anhand der nachfolgenden Figuren diskutiert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs, Fig. 2 eine Frontalansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs, Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer Ausstoßvorrichtung mit Spindeltrieb und Führungsvorrichtung im arretierten Zustand mit dem Mitnehmer in der Spannposition,

Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung der obigen Ausführungsform der

Ausstoßvorrichtung mit Spindeltrieb und Führungsvorrichtung im arretierten Zustand, wobei der Mitnehmer in Richtung der Ausstoßposition bewegt ist,

Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung der obigen Ausführungsform der

Ausstoßvorrichtung nach dem Lösen der Arretierung,

Fig. 6a und 6b eine Querschnittsdarstellung und eine Frontalansicht einer Ausführungsform eines Magazins,

Fig. 7a und 7b perspektivische Ansichten einer Ausführungsform der Ausstoßvorrichtung mit Spindeltrieb und Führungsvorrichtung,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Teils der Ausstoßvorrichtung,

Fig. 9a und 9b eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Arretiervorrichtung, und

Fig. 10a und 10b eine Detaildarstellung mit einer Querschnittsdarstellung eines Rastelements.

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs 1 in einer Seitenansicht. Das Werkzeug 1 ist dabei ohne Abdeckung abgebildet, um das Innenleben erkennen zu können. Das Werkzeug 1 bzw. die Ausstoßvorrichtung 5 befindet sich dabei in der Ausstoßposition A und der mechanische Speicher 3 ist entspannt. In dieser Ausführungsform ist der mechanische Speicher 3 als Schraubenfeder ausgebildet. Um das Werkzeug 1 zu spannen treibt der Elektromotor 9 über ein Planetengetriebe 29 den Spindeltrieb 8 an. Durch die Bewegung des Spindeltriebs 8 in eine erste Richtung wird die Ausstoßvorrichtung 5 samt Schussvorrichtung 2 über den Mitnehmer 6 in die Spannposition S gebracht, wo die Schussvorrichtung 2 durch die Arretiervorrichtung 7 gehalten wird. Die Arretiervorrichtung 7 weist eine Mehrzahl von symmetrisch angeordneten, drehbar gelagerten und federgestützten Rastelementen 12 auf.

Nachdem die Schussvorrichtung 2 die Spannposition S erreicht hat, wird die Drehrichtung des Spindeltriebs 8 geändert und der Mitnehmer 6 wird wieder in Richtung RA der Ausstoßposition A bewegt. Die Bewegung des Elektromotors 9 wird dabei über die Steuerungsvorrichtung 11 gesteuert. Anschließend wird durch Drücken des Drucktasters 30 ein Schuss ausgelöst. Der Mitnehmer 6 wird zu diesem Zweck weiter in Richtung der Ausstoßposition A bewegt. Dadurch drückt der Mitnehmer 6 auf das zweite Wandelement 15 der Schussvorrichtung 2, wodurch diese mit einer Kraft F beaufschlagt wird. Durch die Bewegung des Mitnehmers 6 wird die Kraft F immer größer, bis schließlich die Haltekraft der Arretiervorrichtung 7 nicht mehr ausreicht, um die Schussvorrichtung 2 in der Spannposition S zu halten. Die Arretierung wird sodann gelöst und die im mechanischen Speicher 3 gespeicherte Energie wird schlagartig auf die Schussvorrichtung 2 übertragen, die diese Energie ihrerseits auf das Befestigungsmittel 10 (in diesem Fall Krampen) überträgt. Durch die Kraftübertragung von der Schussvorrichtung 2 über den Schlagbolzen 23 auf das Befestigungsmittel 10 wird dieses in den Untergrund eingetrieben. Die Ausstoßbewegung der Schussvorrichtung 2 wird dabei vom Dämpfer 22 gedämpft.

Zur Erfassung der Position der Schussvorrichtung 2 sind drei Sensoren 17 integriert. Diese sind als SMD Gabellichtschranken ausgebildet und erfassen, ob sich die Schussvorrichtung 2 in der Spannposition S oder in der Ausstoßposition A befindet. Dadurch kann auch nach einer eventuellen Unterbrechung der Energieversorgung die Position der Ausstoßvorrichtung 5 bestimmt werden. Zusätzlich wird von einem Sensor 17 erfasst, ob der Mitnehmer 6 am zweiten Wandelement 15 anliegt. Nach einer Schussabgabe wird - bei vorhandenen Befestigungsmitteln 10 im Magazin 26 und ausreichend elektrischer Energie im elektrischen Speicher 25 - die Schussvorrichtung 2 wieder in die Spannposition S gebracht. Nach dem Einrasten wird der Mitnehmer 6 in Richtung RA der Ausstoßposition A bewegt. Sobald der Mitnehmer 6 Kontakt zum zweiten Wandelement 15 hat, wird dies von einem Sensor 17 erfasst und der Antrieb durch den Elektromotor 9 wird gestoppt. Erst eine Betätigung des Werkzeugs 1 an einem dafür vorgesehenen Schalter, beispielsweise den Drucktaster 30, bewirkt eine weitere Bewegung des Mitnehmers 6 und eine Beaufschlagung des zweiten Wandelements 15 mit einer Kraft F.

Sowohl der Lauf 27 als auch das Magazin 26 sind so ausgebildet, dass das Magazin 26 vom Lauf 27 abgenommen werden kann. Mittels des Sicherheitsblechs 41 kann die Schussfreigabe blockiert werden, falls der Lauf 27 nicht gegen einen Untergrund gedrückt wird. Dies stellt ein wichtiges Sicherheitsmerkmal dar, um eine unbeabsichtigte oder vorzeitige Schussabgabe zu verhindern.

Weiters ist das Werkzeug 1 mit einem elektrischen Speicher 25 in Form eines Akkumulators ausgestattet.

Figur 2 zeigt das Werkzeug 1 in einer Vorderansicht, wobei im Vergleich zu Figur 1 keine Schnittdarstellung verwendet wird, sondern das komplette Gehäuse 28 abgebildet ist. Weiters sind der Lauf 27 und das Magazin 26 des Werkzeugs 1 zu erkennen.

Figur 3 zeigt die Ausstoßvorrichtung 5 in der Spannposition S. Dazu wurde der Spindeltrieb 8 so angetrieben, dass der Mitnehmer 6 über die Spindelmutter 20 in Richtung Rs der Spannposition S bewegt wurde, wobei die Schussvorrichtung 2 über die Zugscheibe 21 mitgezogen wird. Die Schussvorrichtung 2 wird dabei über die Führungsvorrichtung 4 nach hinten bewegt und nach Erreichen der Spannposition S von der Arretiervorrichtung 7 gehalten. Die Schussvorrichtung 2 besteht dabei aus einem ersten, der Spannposition S zugewandten, Wandelement 14 und einem zweiten, der Ausstoßposition A zugewandten, Wandelement 15, wobei beide Wandelemente 14, 15 so ausgebildet sind, dass sie eine Anschlagfläche für den Mitnehmer 6 bilden, welcher die Spindelmutter 20 und die Zugscheibe 21 umfasst. Das zweite Wandelement 15 weist an seiner Außenseite einen Dämpfer 22 und einen Schlagbolzen 23 auf.

Beide Wandelemente 14, 15 sind dabei über Stützstreben 16 verbunden. Der Spindeltrieb 8 ist am hinteren Ende der Führungsvorrichtung 4 im Anschlagelement 18 des mechanischen Speichers 3 über Axiallager 31 im Lagersitz 19 gelagert. Das Anschlagelement 18 dient in diesem Fall als Lagersitz 19. In der Figur 4 ist dargestellt, wie der Mitnehmer 6 nach dem Arretieren wieder in Richtung der Ausstoßposition A gefahren wird. Sobald über den Mitnehmer 6 eine bestimmte Kraft F auf das zweite Wandelement 15 aufgebracht wird und die Haltekraft der Arretiervorrichtung 7 nicht mehr ausreicht, löst sich die Arretierung und die Schussvorrichtung 2 wird vom sich entladenden mechanischen Energiespeicher 3 schlagartig in Richtung RA der Ausstoßposition A gedrückt.

In Figur 4 kann man weiters erkennen, dass das erste Wandelement 14 in dieser Ausführungsform ringförmig ausgebildet ist. Das erste Wandelement 14 wird beim Spannvorgang durch die Spindelmutter 20 und die Zugscheibe 21 bis zum Arretieren in Richtung Rs der Spannposition S gezogen. Durch Bewegung des Mitnehmers 6 in Richtung RA der Ausstoßposition A wird dann der Schuss ausgelöst. Die Rastelemente 12 der Arretiervorrichtung 7 werden durch das Aufbringen der Kraft F (symbolisch dargestellt durch die zwei Pfeile F beim Mitnehmer 6) auf das zweite Wandelement 15 vom ersten Wandelement 14, welches mit dem zweiten Wandelement 15 über Stützstreben 16 verbunden ist, nach außen gedreht, sodass sich die Arretierung löst. Dadurch kann eine Schussauslösung ausgeschlossen werden, wenn der Mitnehmer 6 nicht in der dafür vorgesehenen Position ist. Dadurch können Schäden am Mitnehmer 6 durch eine versehentliche Auslösung zum falschen Zeitpunkt vermieden und eine schnelle Schussabgabe nach Schussauslösung gewährleistet werden.

In Figur 5 ist die Ausstoßvorrichtung 5 im entspannten Zustand in der Ausstoßposition A abgebildet. Die Rastelemente 12 wurden durch eine Bewegung des Mitnehmers 6 in Richtung RA der Ausstoßposition A gelöst und die im mechanischen Speicher 3 gespeicherte Energie wurde über den Schlagbolzen 23 auf das Befestigungsmittel 10 übertragen. Der Dämpfer 22 dient dazu, die schlagartige Bewegung der Schussvorrichtung 2 abzudämpfen. Dazu ist er an der Außenseite des zweiten Wandelements 15 angeordnet und wird vom Schlagbolzensitz 33 abgebremst. Durch den Positionsanschlag 32 wird die Bewegung der Zugscheibe 21 in Richtung RA der Ausstoßposition A beschränkt.

Die symmetrische Anordnung der einzelnen Führungsstäbe 24 der Führungsvorrichtung 4 kann die Gefahr, dass sich die Schussvorrichtung verkeilt oder verklemmt, minimieren. Durch die symmetrische und koaxiale Bauweise der Ausstoßvorrichtung 5 samt der Führungsvorrichtung 4 und der mittig angeordneten Spindeltriebs 8 kann zudem das Auftreten radialer Momente verhindert werden.

Die Figuren 6a und 6b zeigen das Magazin 26 des Werkzeugs 1 in einer Querschnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A und in einer Frontalansicht. Aus wartungstechnischen Gründen ist das Magazin 26 vom Lauf 27 abnehmbar. Damit eine Schussabgabe möglich ist, muss das Werkzeug 1 gegen einen festen Gegenstand gedrückt werden, damit sich das Sicherheitsblech 41 , welches sich zwischen Magazin 26 und Lauf 27 befindet, nach hinten verschiebt. Das Sicherheitsblech 41 ermöglicht im zurückgeschobenen Zustand, dass ein Befestigungsmittel 10 in den Lauf 27 gelangen kann. Zusätzlich wird bei zurückgeschobenem Blech ein SMD-Kurzhubtaster 44 aktiviert, der eine Schussabgabe durch den Drucktaster 30 (in dieser Figur nicht abgebildet) erlaubt. Um das Sicherheitsblech nach Schussabgabe wieder in die Ausgangsposition zu bewegen, ist es mit zylindrischen Zugfedern 42 mit der Magazinführung 37 verbunden. Wird der SMD-Kurzhubtaster 44 aktiviert, so ist nur eine Schussabgabe erlaubt und für eine erneute Schussabgabe muss das Werkzeug 1 vom Untergrund angehoben und erneut angesetzt werden.

Die Befestigungsmittel 10 werden im Magazin 26 an der Magazinführung 37 entlang durch die zylindrischen Druckfedern 40 in Richtung des Sicherheitsblechs 41 und somit in Richtung des Laufs 27 gedrückt. Befinden sich keine Befestigungsmittel 10 mehr im Magazin, so wird eine erneute Schussabgabe durch Aktivierung des SMD Kippschalters 39 durch das Schubstück 43 verhindert.

Die Position des Magazins 26 am Lauf 27 wird durch gefederte Kugeldruckstücke 45 sichergestellt. Um neue Befestigungsmittel 10 in das Magazin 26 nachzufüllen, kann die Magazinschiene mit Boden 38 von der Magazinführung 37 getrennt werden. Um die Position der Magazinschiene 38 in der Magazinführung 37 zu sichern, werden gefederte Kugeldruckstücke 45 verwendet.

Die Figuren 7a und 7b zeigen zwei perspektivische Ansichten der gespannten Ausstoßvorrichtung 5 des Werkzeugs 1 von verschiedenen Blickwinkeln. Der Mitnehmer 6 ist dabei in der Spannposition S. In Figur 7a kann man die federgestützten Rastelemente 12 klar erkennen. Über einen mit Federn beaufschlagten Ring 34 kann die Auslösekraft eingestellt werden. Die Rastelemente 12 sind auf einem Lagerelement 47 drehbar gelagert angeordnet. Die weiteren Teile der Ausstoßvorrichtung 5 sind in diesen Ansichten gut zu erkennen. Die einzelnen Führungsstäbe 24 der Führungsvorrichtung 4 sind vom Schlagbolzensitz 33 bis zum Anschlagelement 18 des mechanischen Energiespeichers 3 durchgehend ausgebildet und bilden die Führung für die Ausstoßvorrichtung 5, welche über den Spindeltrieb 8 in die Spannposition S gebracht werden kann. Die dafür aufgebrachte Energie wird dabei im mechanischen Energiespeicher 3, hier ausgebildet als Schraubenfeder bis zur Schussabgabe gespeichert. Wird der Mitnehmer 6 im Anschluss in Richtung RA der Ausstoßposition A gebracht, so kann der Schuss durch Anlegen einer Kraft F auf das zweite Wandelement 15 ausgelöst werden.

Figur 8 zeigt eine perspektivische Detailansicht der Ausstoßvorrichtung 5. Die Verbindung des zweiten Wandelements 15 mit dem Dämpfer 22 und dem Schlagbolzen 23 kann man hier gut erkennen. Der Mitnehmer 6 liegt am ersten Wandelement 14 an. Das entspricht der Position während des Spannvorgangs, bei dem die Ausstoßvorrichtung 5, insbesondere die Schussvorrichtung 2, in Richtung Rs der Spannposition S bewegt wird. In dieser Ausführungsform sind zwischen dem ersten Wandelement 14 und dem zweiten Wandelement 15 vier symmetrisch angeordnete Stützstreben 16 vorgesehen. Die vier, ebenfalls symmetrisch angeordneten Führungsstäbe 24 der Führungsvorrichtung 4 führen durch die offenen Bohrungen der Zugscheibe 21 und des ersten Wandelements 14.

Figur 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Arretiervorrichtung 7. Es sind dabei vier Rastelemente 12 zum Arretieren der Schussvorrichtung 2 vorhanden. Dabei wird der Ring 34 von mehreren Federn auf die Rastelemente 12 aufgedrückt, wodurch die Auslösekraft eingestellt wird.

Die genaue Form der Rastelemente 12 ist in Figur 10a dargestellt. Hier kann man eine zumindest teilweise gekrümmte Innenkontur 13 mit der Rastnase 35 gut erkennen. Alternativ kann dieser Bereich auch in Form einer Fase ausgebildet sein. Die im vorderen Bereich angeordnete Rastnase 35 erlaubt ein sicheres Halten der Schussvorrichtung 2 in der Spannposition S. Infolge des abgeschrägten Bereichs 36 der Rastnase 35 wird das Einrasten des ersten Wandelements 14 bei Bewegen der Schussvorrichtung 2 in Richtung Rs der Spannposition S erleichtert. Die Fase 46 erleichtert die Schussauslösung, wenn das erste Wandelement 14 infolge der Kraft F mit der der Mitnehmer 6 auf das zweite Wandelement 15 drückt, eine Kraft auf die Rastelemente 12 ausübt. Diese Kraft weist parallel zum Spindeltrieb 8 von der gekrümmten Innenkontur 13 zur Rastnase 35. Durch diese Kraft entsteht eine Reibkraft, die jener Kraft entgegen wirkt, die das Rastelement 12, welches in der größeren der zwei Bohrungen mit der Drehachse 48 drehbar gelagert ist, nach unten drehen würde, wenn das erste Wandelement 14 in Richtung RA der Ausstoßposition A bewegt wird, wenn das zweite Wandelement 15 mit einer Kraft F vom Mitnehmer 6 beaufschlagt wird.

Dabei kann die Geometrie der Fase 46, insbesondere der Winkel gegenüber der Senkrechten auf die obere Begrenzungsfläche des Rastelements 12 so gewählt sein, dass die Arretierung durch die Arretiervorrichtung 7 nicht selbstverstärkend wirkt. Dadurch wird eine Drehung des Rastelements 12 um dessen Drehachse 48 in Folge des Ausübens einer Kraft in Richtung des Spindeltriebs erleichtert. Im Montagezustand kann diese Senkrechte in Richtung des Zentrums der Schussvorrichtung 2, also bspw. zum Spindeltrieb 8 ausgerichtet sein. Der Winkel gegenüber der Senkrechten kann bspw. in einem Bereich zwischen 0 und 30°, vorzugsweise 10° betragen.

Die Rastelemente 12 können weiters über eine gekrümmte Außenkontur 49 verfügen, die eine leichtere Drehung der Rastelemente 12 unter Beaufschlagung durch den Ring 34 ermöglichen. Dabei kann ein Bereich des Rings 34 mit einer Fase 50 versehen sein, wodurch eine noch leichtere Drehung der Rastelemente 12 ermöglicht wird. Alternativ wäre es auch möglich, den Bereich des Rings 34 abzurunden und stattdessen eine dementsprechende Fase auf jenem Bereich der Rastelemente 12 vorzusehen, der in Kontakt mit diesem Bereich des Rings 34 steht.

In der Figur 10b ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass auch die Kontur 51 in einer Ebene senkrecht auf die in der Figur 10a dargestellte Ebene gekrümmt ausgebildet ist. Diese gekrümmte Kontur 51 dient zur Auflage des Rastelementes 12 auf dem, eine entsprechende Krümmung aufweisenden, ersten Wandelement 14 und zusammen mit der gekrümmten Innenkontur 13 zur Verstärkung des Querschnittes des Rastelementes 12. Es ist nicht unbedingt notwendig, einzelne oder alle der Elemente 14, 15, 18, 33, 34 und/oder 47 im Wesentlichen kreisrund auszubilden. Eine symmetrische Bauweise eines oder mehrerer dieser Elemente kann auch durch eine polygonale Außenkontur, bspw. eine hexagonale oder eine oktogonale Außenkontur erreicht werden.

Bezugszeichenliste:

1 Werkzeug

2 Schussvorrichtung

3 mechanischer Speicher

4 Führungsvorrichtung

5 Ausstoßvorrichtung

6 Mitnehmer

7 Arretiervorrichtung

8 Spindeltrieb

9 Elektromotor

10 Befestigungsmittel

11 Steuerungsvorrichtung

12 Rastelement

13 Innenkontur

14 erstes Wandelement

15 zweites Wandelement

16 Stützstrebe

17 Sensor

18 Anschlagelement

19 Lagersitz für Spindeltrieb

20 Spindelmutter

21 Zugscheibe

22 Dämpfer

23 Schlagbolzen

24 Führungsstäbe

25 elektrischer Speicher

26 Magazin

27 Lauf

28 Gehäuse

29 Planetengetriebe

30 Drucktaster

31 Axiallager

32 Positionsanschlag 33 Schlagbolzensitz

34 Ring

35 Rastnase

36 abgeschrägter Bereich 37 Magazinführung

38 Magazinschiene mit Boden

39 Kippschalter

40 zylindrische Druckfedern

41 Sicherheitsblech 42 zylindrische Zugfedern

43 Schubstück

44 Kurzhubtaster

45 gefederte Kugeldruckstücke

46 Fase 47 Lagerelement für Rastelement

48 Drehachse für Rastelement

49 gekrümmte Außenkontur

50 Fase

51 gekrümmte Kontur

F Kraft

S Spannposition

A Ausstoßposition

Rs Richtung der Spannposition RA Richtung der Ausstoßposition