ЗАБИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАБИВАНИЯ КРЕПЕЖНЫХ СРЕДСТВ В ИЗДЕЛИЯ
DRIVEN DEVICE FOR DRIVING OF FASTENERS INTO PRODUCTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к забивному устройству для забивания крепежных средств в изделия.
Уровень техники
Забивные устройства соответствующего изобретению типа используются для забивания крепежных средств в изделия на заданную глубину проникновения. Это необходимо, например, при креплении гипсокартонных или гипсоволокнистых плит к деревянным компонентам домов. Шляпки гвоздей не должны проникать слишком глубоко в наружный слой из картона и разрушать его. Забивание гвоздей на предварительно заданную глубину может быть также желательным по эстетическим причинам, например при обшивке наружной стороны деревянных компонентов деревянными досками.
Для этого используют забивные устройства, которые медленно забивают гвозди в изделие. Привод осуществляется посредством сжатого воздуха. Для компенсации высоких забивных усилий забивные устройства располагают на удерживающих устройствах. Известно выполнение забивных устройств на мостах, приводимых электромотором и выполненных с возможностью перемещения по рельсам над рабочим столом. Такие деревообрабатывающие мосты могут нести на себе прочие деревообрабатывающие устройства, например дрели, пилы или фрезы. Также известны автоматически работающие деревообрабатывающие мосты.
В патентном документе DE 202009017659 U1 раскрыт забивной модуль для забивания в изделия крепежных средств, располагаемых в магазине, в частности гвоздей, располагаемых в магазине. Забивной модуль содержит несущее основание забивного узла, причем забивной узел содержит привод ведущего блока, который через ударник ведущего блока, смещаемый в направлении забивания, с забивным усилием воздействует на соответствующее подлежащее забиванию крепежное средство. Забивной узел как таковой выполнен с возможностью прижатия посредством прижимного привода к соответствующему изделию и для этого может проводиться по направляющим узла на несущем основании узла с возможностью смещения в направлении забивания. Прижимной привод содержит прижимной клин, проходящий в плоскости клина, который для прижатия забивного узла к соответствующему изделию воздействует на забивной узел. Посредством прижимного привода забивной узел прижимается к изделию, для того чтобы получить постоянную глубину забивания. Для того чтобы дополнительно увеличить компактность забивного модуля, приводной клин расположен не посередине, а со смещением вбок к плоскости ведущего блока забивного узла.
Забивной модуль из уровня техники по-прежнему является громоздким и конструктивно затратным. В частности, необходим дополнительный пневматический привод поршня для прижимного привода. Прижатие забивного узла к изделию посредством прижимного привода и последующее забивание крепежного средства посредством забивного узла требует соответствующего управления. Такой режим работы является энергоемким, поскольку для прижатия осуществляют перемещение всего забивного узла.
Кроме того, известны забивные устройства, которые при использовании могут удерживаться рукой. Такие ручные устройства забивают крепежные средства посредством быстрого ударного импульса, который на другом конце демпфируется. Вследствие этого на пользователя не воздействуют возвратные усилия. Однако крепежные средства забиваются на различную глубину и не ровно друг относительно друга.
Раскрытие сущности изобретения
Исходя из вышесказанного, задача изобретения состоит в том, чтобы предложить конструктивно менее затратное забивное устройство для забивания крепежных средств в изделия на заданную глубину проникновения с уменьшенным энергопотреблением.
Эта задача решена забивным устройством с признаками пункта 1 формулы. Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы.
Соответствующее изобретению забивное устройство для забивания крепежных средств в изделия содержит:
- главный цилиндр с выполненным с возможностью смещения в нем поршнем и уплотнительным элементом на нижнем конце с первым сквозным отверстием, через которое герметично проходит шток поршня, соединенный с поршнем, причем в главном цилиндре над поршнем предусмотрена соединенная с первым впуском воздуха первая воздушная камера для ее наполнения воздухом с целью смещения поршня вниз, а под поршнем предусмотрена соединенная со вторым впуском воздуха вторая воздушная камера для ее наполнения воздухом с целью смещения поршня вверх,
- прижимной цилиндр, на нижнем конце которого установлен концевой инструмент с забивным каналом, в который через верхнее отверстие выступает нижний участок забивного ударника, соединенного со штоком поршня, и который снизу имеет нижнее отверстие для выхода крепежных средств,
- магазин для крепежных средств, который прикреплен к боковому отверстию забивного канала, для подачи крепежных средств в забивной канал,
- первое удерживающее устройство, содержащее первый удерживающий элемент, соединенный со штоком поршня, и второй удерживающий элемент, соединенный с прижимным цилиндром, которые выполнены таким образом, что за счет смещения поршня в верхнее положение поршня предусмотрена возможность смещения прижимного цилиндра в верхнее положение прижимного цилиндра, причем за счет смещения поршня вниз из верхнего положения поршня предусмотрена возможность размещения концевого инструмента на изделии, и
- первое упорное устройство, содержащее первый упорный элемент, соединенный со штоком поршня, и второй упорный элемент, соединенный с прижимным цилиндром, выполненные с возможностью ограничения смещения забивного ударника вниз, для забивания крепежного элемента из забивного канала в изделие на заданную глубину проникновения посредством забивного ударника.
В соответствующем изобретению забивном устройстве за счет размещения концевого инструмента нижним концом на изделии и забивания крепежного средства до задействования первого упорного устройства гарантируют забивание крепежного средства в изделие на заданную глубину проникновения. При этом опускание и размещение концевого инструмента на изделии осуществляют посредством смещения поршня вниз. Перед размещением концевого инструмента забивной ударник перемещается вниз синхронно вместе с концевым инструментом. После размещения концевого инструмента за счет смещения поршня вниз крепежное средство забивают в изделие на заданную глубину проникновения. После забивания крепежного средства за счет смещения поршня вверх забивной ударник смещается обратно вверх, а прижимной цилиндр смещается обратно в верхнее положение прижимного цилиндра. Главный цилиндр со смещаемым в нем поршнем осуществляет, таким образом, как размещение прижимного цилиндра на изделие и подъем прижимного цилиндра с изделия, так и смещение забивного ударника для забивания крепежного средства. Дополнительный клиновый механизм и дополнительный пневматический привод для смещения забивного устройства не требуются. Таким образом, конструкция может быть упрощена, монтажное пространство уменьшено, а энергия для приведения забивного устройства в действие сэкономлена. За счет указанной конструкции гарантируют такое последовательное прижатие концевого инструмента и забивание крепежного средства, что никакого особенного управления не требуется.
Смещение поршня в главном цилиндре вниз осуществляется за счет подведения сжатого воздуха через первый впуск воздуха в первую воздушную камеру, причем из второй воздушной камеры воздух предпочтительно отводят. Смещение поршня в главном цилиндре вверх осуществляется за счет подведения сжатого воздуха через второй впуск воздуха во вторую воздушную камеру, причем из первой воздушной камеры воздух предпочтительно отводят. За счет сжатого воздуха во второй воздушной камере поршень может удерживаться в верхнем положении поршня. Для смещения поршня сжатый воздух предпочтительно получают из производственной сети сжатого воздуха. Рабочее давление в сети сжатого воздуха такого типа зачастую составляет 6 бар.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения первое удерживающее устройство содержит первый выступ, выступающий радиально наружу от штока поршня, и второй выступ, выступающий радиально внутрь от прижимного цилиндра, причем первый выступ расположен под вторым выступом, так что в верхнем положении поршня первый выступ прилегает к нижней стороне второго выступа, причем предусмотрена возможность его смещения от второго выступа вниз, если концевой инструмент размещен на изделии. В этом варианте осуществления в верхнем положении поршня за счет прилегания первого выступа к нижней стороне второго выступа прижимной цилиндр удерживается в верхнем положении прижимного цилиндра. За счет смещения поршня вниз первый выступ смещается вниз, так что и прилегающий к нему второй выступ также опускается вместе с прижимным цилиндром. Указанное опускание может осуществляться под действием собственного веса прижимного цилиндра. Если концевой инструмент размещен, поршень может перемещаться далее вниз, поскольку второй выступ не препятствует дальнейшему перемещению вниз первого выступа. При смещении поршня вверх первый выступ подхватывает второй выступ и, таким образом, прижимной цилиндр смещается обратно в верхнее положение прижимного цилиндра.
Согласно следующему варианту осуществления первый выступ и/или второй выступ представляют собой выступ, проходящий полностью или частично вокруг оси поршня. Согласно следующему варианту осуществления первый выступ и/или второй выступ представляют собой выступ в форме кольца и/или кольцевой шайбы.
Согласно следующему варианту осуществления первый выступ расположен снизу на полом цилиндрическом наружном штоке поршня, который герметично проходит через сквозное отверстие, причем нижний край наружного штока поршня является первым упорным элементом, причем забивной ударник соединен с внутренним штоком поршня, соосно расположенным в наружном штоке поршня, при этом в кольцевом пространстве между наружным штоком поршня и внутренним штоком поршня, а также в прижимном цилиндре расположена пружина сжатия, которая верхним концом опирается на нижнюю сторону главного цилиндра, а нижним концом опирается на верхнюю сторону второго упорного элемента. Согласно следующему варианту изобретения пружина сжатия представляет собой спиральную пружину. Посредством пружины сжатия при смещении поршня из верхнего положения поршня вниз второй выступ удерживают прилегающим к первому выступу, до того момента как концевой инструмент не установят на изделие. Таким образом, опускание концевого инструмента на изделие может быть осуществлено особенно быстро. Кроме того, за счет прилегания второго выступа к первому выступу может быть обеспечено точное выравнивание прижимного цилиндра на главном цилиндре. После размещения концевого инструмента на изделии при забивании крепежного средства пружина сжатия сжимается. При смещении поршня вверх используется энергия, запасенная в пружине сжатия. В дополнение к этому необходим сжатый воздух для смещения поршня в верхнее положение поршня. При смещении поршня вверх сначала отводится забивной ударник в забивной канал, а затем поднимается прижимной цилиндр. В следующем варианте осуществления одновременно с началом смещения поршня вверх поднимаются забивной ударник и прижимной цилиндр, за счет чего экономится время, и большее количество крепежных средств может быть забито за единицу времени.
В этом варианте осуществления предусмотрено второе удерживающее устройство, которое содержит третий удерживающий элемент, соединенный со штоком поршня, и четвертый удерживающий элемент, соединенный с прижимным цилиндром, которые выполнены с возможностью удержания штока поршня на прижимном цилиндре при прилегании первого упорного элемента ко второму упорному элементу, так что за счет смещения поршня вверх предусмотрена возможность совместного смещения вверх прижимного цилиндра. Кроме того, предусмотрено третье удерживающее устройство, которое содержит пятый удерживающий элемент на главном цилиндре и шестой удерживающий элемент на прижимном цилиндре, которые выполнены с возможностью их взаимного соединения за счет смещения прижимного цилиндра вверх, вследствие чего при дальнейшем смещении поршня вверх предотвращается дальнейшее смещение вверх прижимного цилиндра, а соединение между третьим и четвертым удерживающими элементами второго удерживающего устройства расцепляется. Наконец, предусмотрено извлекающее устройство, выполненное с возможностью расцепления соединения между пятым и шестым удерживающими элементами при столкновении первого удерживающего элемента со вторым удерживающим элементом. В этом варианте осуществления после забивания при смещении поршня вверх забивной ударник смещается вверх, и за счет второго удерживающего устройства, удерживающего на штоке поршня прижимной цилиндр, прижимной цилиндр одновременно смещается вверх. Сначала за счет задействования третьего удерживающего устройства прижимной цилиндр удерживается в достигнутом положении, а при дальнейшем смещении поршня вверх действие второго удерживающего устройства прекращается. За счет задействования третьего удерживающего устройства прижимной цилиндр не падает вниз, если в результате прекращения действия второго удерживающего устройства поршень больше не соединен с прижимным цилиндром. Наконец, действие третьего удерживающего устройства прекращается посредством извлекающего устройства, если первый удерживающий элемент сталкивается со вторым удерживающим элементом. Вследствие этого третье удерживающее устройство не препятствует опусканию концевого устройства. Прижимной цилиндр удерживается первым удерживающим устройством в верхнем положении прижимного цилиндра, а забивное устройство готово к опусканию концевого инструмента перед забиванием следующего крепежного средства.
Согласно следующему варианту осуществления второе удерживающее устройство представляет собой первое магнитное сцепление, причем первый элемент магнитного сцепления соединен со штоком поршня, а второй элемент магнитного сцепления соединен с прижимным цилиндром. Согласно следующему варианту осуществления первый элемент магнитного сцепления представляет собой первый упорный элемент, а второй элемент магнитного сцепления представляет собой второй упорный элемент. Согласно следующему варианту осуществления первый элемент магнитного сцепления имеет форму круглой шайбы, и/или второй элемент магнитного сцепления имеет форму круглой шайбы. Согласно следующему варианту осуществления первый элемент магнитного сцепления имеет по меньшей мере один (постоянный) магнит, а второй элемент магнитного сцепления имеет по меньшей мере один ферромагнитный элемент, или наоборот.
Согласно следующему варианту осуществления третье удерживающее устройство содержит второе магнитное сцепление, причем третий элемент магнитного сцепления соединен с главным цилиндром, а четвертый элемент магнитного сцепления соединен с прижимным цилиндром. Кроме того, третье удерживающее устройство содержит второе упорное устройство с третьим упорным элементом на главном цилиндре и четвертым упорным элементом на прижимном цилиндре, которые выполнены таким образом, что при столкновении они препятствуют дальнейшему смещению прижимного цилиндра вверх. Согласно следующему варианту осуществления третий элемент магнитного сцепления имеет форму кольцевой шайбы, и/или четвертый элемент магнитного сцепления имеет форму кольцевой шайбы. Согласно следующему варианту осуществления третий элемент магнитного сцепления содержит по меньшей мере один (постоянный) магнит, и/или четвертый элемент магнитного сцепления содержит по меньшей мере один ферромагнитный компонент, или наоборот. Согласно следующему варианту осуществления третий упорный элемент представляет собой нижнюю сторону уплотнительного элемента, а четвертый упорный элемент - упорный элемент в форме круглой шайбы, выступающий радиально внутрь на верхнем конце прижимного цилиндра. Последний - согласно следующему варианту осуществления - представляет собой четвертый элемент магнитного сцепления.
Согласно следующему варианту осуществления извлекающее устройство содержит стержни, вертикально выступающие от верхней стороны второго удерживающего элемента, причем второй удерживающий элемент выполнен с возможностью смещения в вертикальном направлении до прилегания к шестому удерживающему элементу, причем указанные стержни выполнены с возможностью смещения вверх своими верхними концами над шестым удерживающим элементом, чтобы отжать пятый удерживающий элемент от шестого удерживающего элемента.
Согласно следующему варианту осуществления третий элемент магнитного сцепления удерживается на вертикальном направляющем устройстве, которое выполнено с возможностью смещения третьего элемента магнитного сцепления из нижнего упорного положения вертикально вверх, причем предусмотрена возможность сцепления третьего элемента магнитного сцепления в нижнем упорном положении с четвертым элементом магнитного сцепления, а также предусмотрена возможность его отжатия вверх стержнем от четвертого элемента магнитного сцепления. В нижнем упорном положении предусмотрена возможность сцепления четвертого элемента магнитного сцепления с третьим элементом магнитного сцепления. Тогда прижимной цилиндр удерживается в достигнутом положении, так что при расцеплении второго удерживающего устройства он не падает вниз. Второе магнитное сцепление расцепляется посредством стержней, если первый упорный элемент сталкивается со вторым упорным элементом. Каждый из первого и второго упорных элементов препятствует их взаимному прилеганию, так что после расцепления второго устройства магнитного сцепления прижимной цилиндр падает вниз. Поршень смещается в верхнее положение поршня, причем третий элемент магнитного сцепления также захватывается наверх. Если второй удерживающий элемент прилегает к четвертому элементу магнитного сцепления, поршень достигает верхнего положения поршня.
Согласно другому варианту осуществления второе удерживающее устройство содержит по меньшей мере одну канавку на нижнем участке забивного ударника и по меньшей мере один фиксирующий элемент на концевом инструменте, который при прилегании первого упорного элемента ко второму упорному элементу входит в зацепление с канавкой, и который выполнен таким образом, что данное зацепление расцепляется, если пятый и шестой удерживающие элементы соединены друг с другом. В этом варианте осуществления через указанное зацепление забивного ударника и фиксирующего элемента поршень соединен с прижимным цилиндром. Первое магнитное сцепление расцепляется. Согласно следующему варианту осуществления третье удерживающее выполнено в виде второго магнитного сцепления.
Согласно следующему варианту осуществления снизу на концевом инструменте предусмотрен гвоздевой центратор, имеющий под забивным каналом центрирующее отверстие, ограниченное по меньшей мере одним направляющим элементом, подвижным в радиальном направлении, который предварительно нагружен пружинным устройством со смещением в радиальном направлении к центрирующему каналу, причем направляющий элемент одновременно представляет собой фиксирующий элемент третьего удерживающего устройства. Таким образом, гвоздевой центратор используют для реализации второго удерживающего устройства.
Согласно следующему варианту осуществления гвоздевой центратор содержит центрирующий корпус, в котором расположен по меньшей мере один венец из шариков, между которыми расположено центрирующее отверстие, причем снаружи на шарики воздействует упругое зажимное кольцо, стопорное кольцо Зегера, кольцо круглого сечения или другое упругое кольцо в качестве пружинного устройства. Указанный гвоздевой центратор предназначен для центрирования гвоздей, содержащих один стержень гвоздя и одну шляпку гвоздя, или стержней. При сквозном прохождении стержня гвоздя через центрирующее отверстие шарики, противодействуя усилию упругого кольца, несколько разжимаются в радиальном направлении, так что стержень гвоздя получается центрированным. При сквозном прохождении шляпки гвоздя шарики еще дальше разжимаются, и после этого проходит шляпка гвоздя, после этого они прижимаются упругим кольцом к последующему забивному ударнику. Наконец, шарики фиксируются в канавке забивного ударника. Упругое кольцо и шарики выполнены с возможностью фиксации шариков в канавке. Фиксирующее соединение расцепляется, если поршень после столкновения шестого удерживающего элемента с пятым удерживающим элементом смещается далее вверх. Согласно следующему варианту осуществления нижняя сторона центрирующего корпуса представляет собой нижний конец концевого инструмента, которым прижимной цилиндр может быть размещен на изделии. Согласно следующему варианту осуществления нижняя сторона центрирующего корпуса имеет кольцевую форму. За счет этого избегают отпечатков концевого инструмента на изделии, поскольку центрирующий корпус может быть размещен на изделии своей плоскостью большой площади. Далее, за счет большой плоскости прилегания центрирующего корпуса забивание крепежного средства осуществляют перпендикулярно поверхности изделия.
Согласно следующему варианту осуществления второй упорный элемент удерживается в прижимном цилиндре регулировочным устройством, причем регулировочное устройство выполнено с возможностью настройки вертикального положения второго упорного элемента в прижимном цилиндре. Посредством регулировочного устройства предусмотрена возможность регулировки глубины проникновения крепежного средства в изделие.
Согласно следующему варианту осуществления второй упорный элемент представляет собой кольцо с наружной резьбой, ввинченное во внутреннюю резьбу установочного кольца, причем установочное кольцо удерживается между первым и вторым опорным элементом в прижимном цилиндре, так что предусмотрена возможность его вращения в прижимном цилиндре без возможности смещения в вертикальном направлении, при этом предусмотрена линейная направляющая, которая обеспечивает возможность смещения кольца в вертикальном направлении, но препятствует его вращению вокруг вертикальной оси. За счет этого обеспечивают особенно простую и точную регулировку глубины проникновения.
Согласно следующему варианту осуществления установочное кольцо содержит на его наружной поверхности в различных местах наружной поверхности первые глухие отверстия, в которые через по меньшей мере одну прорезь в прижимном цилиндре предусмотрена возможность вставления снаружи стержневого инструмента. Посредством поворота вставленного в первое глухое отверстие инструмента предусмотрена возможность перестановки установочного кольца. После исчерпания поворотной области в прорези инструмент может быть переставлен в следующее первое глухое отверстие, чтобы при необходимости провернуть далее указанное установочное кольцо.
Наконец, объектом изобретения является соответствующее изобретению забивное устройство, в частности соответствующее изобретению забивное устройство согласно пунктам 1-14 формулы, в частности соответствующее изобретению забивное устройство согласно вышеописанным вариантам осуществления, удерживаемое на деревообрабатывающем мосту, или на другом устройстве смещения, или на стационарном держателе для инструментов.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение подробнее разъяснено на примере приложенных чертежей вариантов осуществления. На чертежах показаны:
фиг. 1 первое забивное устройство с первым и вторым магнитным сцеплением на деревообрабатывающем мосту на виде в аксонометрии, под углом спереди и сбоку;
фиг. 2 первое забивное устройство с поршнем в верхнем положении поршня, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 3 первое забивное устройство с концевым инструментом, опущенным на изделие, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 4 первое забивное устройство сразу после полного забивания гвоздя, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 5 первое забивное устройство с концевым инструментом, отведенным от изделия, и магнитно сцепленными главным и прижимным цилиндрами, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 6 первое забивное устройство к началу механического сцепления и расцепления магнитного сцепления главного цилиндра и прижимного цилиндра, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 7 второе забивное устройство, содержащее фиксированное соединение гвоздевого центратора и забивного ударника с поршнем в верхнем положении поршня, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 8 второе забивное устройство с размещенным на изделии концевым инструментом, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 9 второе забивное устройство сразу после полного забивания гвоздя в изделие, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 10 второе забивное устройство с отведенным от изделия концевым инструментом и магнитное сцепление главного цилиндра и прижимного цилиндра;
фиг. 11 второе забивное устройство с механическим сцеплением и расцепленным магнитным сцеплением главного цилиндра и прижимного цилиндра, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 12а-с гвоздевой центратор второго забивного устройства, на виде частичного разреза сбоку (фиг. 12а), на виде сверху (фиг. 12b) и на виде в разрезе по линии с-с с фиг 12а (фиг. 12с);
фиг. 13 третье забивное устройство, содержащее пружину сжатия с поршнем в верхнем положении поршня;
фиг. 14 третье забивное устройство с размещенным на изделии концевым инструментом, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 15 третье забивное устройство сразу после полного забивания гвоздя в изделие, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 16 третье забивное устройство с механическим сцеплением поршня и прижимного цилиндра, на виде в вертикальном разрезе;
фиг. 17 третье забивное устройство с поршнем в верхнем положении поршня, на виде в вертикальном разрезе.
Осуществление изобретения
В настоящей заявке указания «верх», «низ» и выведенные из них указания «сверху», «снизу», а также «вертикальный», «горизонтальный» относятся к ориентации забивного устройства с главным цилиндром над прижимным цилиндром и нижним отверстием концевого инструмента на нижнем конце забивного устройства.
Согласно фиг. 1 забивное устройство 1 расположено на мосту 2 над изделием 3. От моста 2 показана только горизонтальная несущая балка. В общем, мост имеет форму арки, причем два вертикальных столба выполнены с возможностью смещения в горизонтальном направлении по рельсам, расположенным с двух сторон рабочего стола.
Согласно фиг. 1 и 2 забивное устройство 1 содержит главный цилиндр 4 в корпусе 5, расположенный под корпусом 5 прижимной цилиндр 6, выступающий вниз от нижней стороны прижимного цилиндра 6 концевой инструмент 7 и расположенный сбоку концевого инструмента магазин 8.
Главный цилиндр 4 выполнен в форме круглого или овального цилиндра. Сверху главный цилиндр 4 закрыт крышкой 9. В центральном шестиугольном углублении 10 в нижней стороне крышки 9 расположена шестигранная головка первого винта 11, резьбовой стержень которого проведен через центральное отверстие крышки 9 и выступает сверху крышки 9. Первый винт 11 служит для закрепления на мосту 2.
В главном цилиндре 4 расположен с возможностью вертикального смещения поршень 12. Поршень уплотнен относительно главного цилиндра 4 посредством первого и второго кольца 13, 14 круглого сечения.
С нижней стороны поршня 12 вниз выступает шток 15 поршня. Шток 15 поршня соединен посредством второго винта 16 с поршнем 12.
Снизу главный цилиндр 4 содержит уплотнительный элемент 17, выполненный в виде первой плиты основания. Уплотнительный элемент 17 имеет в центре первое сквозное отверстие 18 в форме направляющей втулки, через которую проведен шток 15 поршня, так что он выступает вниз из уплотнительного элемента 17.
На наружной поверхности уплотнительного элемента 17 в канавке удерживается третье кольцо круглого сечения, которое уплотняет его относительно главного цилиндра 4.
Шток 15 поршня уплотнен относительно уплотнительного элемента 17 посредством удерживаемого в уплотнительном элементе 17 четвертого кольца круглого сечения.
Над поршнем 12 в главном цилиндре 4 расположена первая воздушная камера 20, а под поршнем 12 расположена вторая воздушная камера 21. Первая воздушная камера 20 соединена с первым впуском 22 воздуха, доступным снаружи, а вторая камера соединена со вторым впуском 23 воздуха, доступным снаружи.
Прижимной цилиндр 6 снаружи имеет, по существу, форму коробки, а внутри имеет, по существу, круглое или овальное сечение. Снизу прижимной цилиндр 6 имеет вторую плиту 24 основания со вторым сквозным отверстием 25. Сверху прижимной цилиндр 6 имеет выступающий наружу фланец 6.1.
Концевой инструмент 7 закреплен на нижней стороне второй плиты 24 основания. Он содержит забивной канал 26, содержащий сверху верхнее отверстие 27, на нижнем конце концевого инструмента 7 - нижнее отверстие 28, а сбоку - боковое отверстие 29. К боковому отверстию 29 присоединено отверстие подачи барабанообразного магазина 8 для крепежных средств.
Забивной ударник 30 проходит своим нижним участком через второе сквозное отверстие 25 и верхнее отверстие 27 в забивной канал 26. Верхний участок забивного ударника 30 закреплен снизу на штоке 15 поршня. Для этого забивной ударник 30 сверху имеет наружную резьбу 31, которая ввинчена в резьбовое отверстие на нижней стороне штока 15 поршня.
Первое удерживающее устройство 32 содержит выступающий радиально от штока 15 поршня первый удерживающий элемент 33. При этом речь идет о выступе в форме круглой шайбы, проходящем вокруг центральной оси штока поршня. Первый удерживающий элемент 33 имеет в центре чашеобразную отформовку 34, в которую вставлен нижний конец штока 15 поршня. Забивной ударник 30 проведен через центральное отверстие отформовки и ввинчен в шток поршня. На наружной поверхности забивного ударника 30 к нижней стороне отформовки 34 прилегает буртик 35, так что первый удерживающий элемент 33 зафиксирован между штоком 15 поршня и забивным ударником 30.
Первое удерживающее устройство 32 содержит второй удерживающий элемент 36, соединенный с прижимным цилиндром 6. Второй удерживающий элемент 36 представляет собой выступ, выступающий радиально внутрь от прижимного цилиндра 6. Он выполнен в виде круглой шайбы, которая расположена в первом расширении 37 на верхнем конце прижимного цилиндра 6 с возможностью вертикального смещения.
Первое упорное устройство 38 содержит первый упорный элемент 39, соединенный со штоком поршня, и второй упорный элемент 40, соединенный с прижимным цилиндром 6. Первый удерживающий элемент 33 одновременно является первым упорным элементом 39. Второй упорный элемент 40 представляет собой кольцо, удерживаемое регулировочным устройством 41 вблизи второй плиты 24 основания.
Регулировочное устройство 41 содержит установочное кольцо 42, содержащее внутреннюю резьбу 43, в которую ввинчен второй упорный элемент 40 его наружной резьбой 44. В области наружной резьбы 44 второй упорный элемент 40 имеет уменьшенный наружный диаметр.
Нижняя сторона установочного кольца 42 прилегает к верхней стороне второй плиты 24 основания. Сверху установочное кольцо 42 расположено на заплечике 45 прижимного цилиндра 6. Таким образом, установочное кольцо 42 зафиксировано между заплечиком 45 и второй плитой 24 основания, так что оно не может быть смещено в вертикальном направлении, а может лишь вращаться вокруг вертикальной оси.
На наружной поверхности установочное кольцо 42 имеет несколько первых глухих отверстий 46, в которые через прорезь 47 прижимного цилиндра 6 снаружи может быть вставлен стержень для проворачивания установочного кольца 42 (фиг. 1). Второй упорный инструмент 40 на нижней стороне имеет несколько вертикальных резьбовых отверстий 48, в которые ввинчены распорные болты 49, введенные во вторые отверстия 24.1 второй плиты 24 основания с возможностью осевого смещения. Вторые отверстия 24.1 второй плиты 24 основания и распорные болты 49 образуют линейную направляющую 50.
За счет вращения установочного кольца 42 предусмотрена возможность смещения второго упорного элемента 40 в вертикальном направлении, поскольку вращению вместе с установочным кольцом 42 препятствуют распорные болты 49.
Далее, предусмотрено второе удерживающее устройство 51, которое содержит третий удерживающий элемент 52, соединенный со штоком 15 поршня, и четвертый удерживающий элемент 53, соединенный с прижимным цилиндром 6. Второе удерживающее устройство 51 представляет собой первое магнитное сцепление 54, содержащее первый элемент 55 магнитного сцепления, соединенный со штоком 15 поршня, и второй элемент 56 магнитного сцепления, соединенный с прижимным цилиндром 6. Первый элемент 55 магнитного сцепления содержит постоянные магниты 57, которые посредством третьих винтов 58 и первых гаек 59 закреплены на нижней стороне первого упорного элемента 39. Второй элемент 56 магнитного сцепления представляет собой второй упорный элемент 40, который состоит из ферромагнитного материала. Посредством расположения первого упорного элемента 39 на втором упорном элементе 40 предусмотрена возможность взаимного сцепления первого и второго элементов 55, 56 магнитного сцепления.
Далее, предусмотрено третье удерживающее устройство 60, которое содержит пятый удерживающий элемент 61 на главном цилиндре 4 и шестой удерживающий элемент 62 на прижимном цилиндре 6. Третье удерживающее устройство 60 содержит второе магнитное сцепление 63, которое содержит третий элемент 64 магнитного сцепления, соединенный с главным цилиндром 4, и четвертый элемент 65 магнитного сцепления, соединенный с прижимным цилиндром 6. Третий элемент 64 магнитного сцепления содержит постоянные магниты 66 в форме круглой шайбы, которые посредством четвертых винтов 67 закреплены на нижних концах первых штоков 68, которые введены в вертикальные первые отверстия 69 корпуса 5.
На верхних концах штоков 68 посредством пятых винтов 70 закреплены первые шайбы 71, которые выступают радиально наружу относительно штоков 68. Первые шайбы 71 расположены во вторых расширениях 72 первых отверстий 69 и за счет прилегания к выступу на нижнем конце вторых расширений 72 ограничивают смещение первых штоков 68 вниз. Смещение первых штоков 68 вверх ограничено за счет прилегания постоянных магнитов 66, радиально выступающих относительно первых штоков 68, к нижней стороне корпуса 5. Четвертый элемент 65 магнитного сцепления выполнен в виде круглой шайбы из ферромагнитного материала, которая закреплена на верхнем конце прижимного цилиндра 6.
Третье удерживающее устройство 60 содержит второе упорное устройство 73, которое содержит третий упорный элемент 74 на главном цилиндре 4 и четвертый упорный элемент 75 на прижимном цилиндре 6. Четвертый упорный элемент 75 представляет собой выступающую радиально внутрь часть четвертого элемента 65 магнитного сцепления, а третий упорный элемент 74 представляет собой нижнюю сторону уплотнительного элемента 17.
Четвертый элемент 65 магнитного сцепления за счет прилегания на нижней стороне уплотнительного элемента 17 ограничивает смещение вверх прижимного цилиндра 6. Далее, первое расширение 37 прижимного цилиндра 6 сверху перекрыто и ограничивает смещение вверх второго удерживающего элемента 36. Смещение вниз второго удерживающего элемента 36 ограничено дном первого расширения 37.
Далее, предусмотрено извлекающее устройство 76 с вертикально ориентированными стержнями 77. Стержни 77 выступают вверх с верхней стороны второго удерживающего элемента 36.
Стержни 77 входят в отверстия 78 четвертого элемента 65 магнитного сцепления. Если второй удерживающий элемент 36 находится в нижнем положении, стержни 77 не выступают над верхней стороной четвертого элемента 65 магнитного сцепления (фиг. 3). За счет смещения вниз второго удерживающего элемента 36 стержни 77 выдвигаются вверх из отверстий 78 (фиг. 2).
Фланец 6.1 прижимного цилиндра 6 закреплен на вторых штоках 80 посредством шестых винтов 79, которые введены в вертикальные третьи отверстия 81 в корпусе 5. Крепление 8.1 магазина 8 зажато между одним шестым винтом 79 и фланцем 6.1.
На фиг. 1 и 2 показано первое забивное устройство 1 в исходном положении, в котором концевой инструмент 7 не размещен на изделии 3. Поршень 12 посредством подаваемого во вторую воздушную камеру 21 сжатого воздуха удерживается в верхнем положении поршня, в котором он прилегает к крышке 9. Первый удерживающий элемент 33 посредством штока 15 поршня максимально приподнят, так что второй удерживающий элемент 36 прилегает к нижней стороне шестого удерживающего элемента 62. Третий элемент 64 магнитного сцепления посредством стержня 74 отжат от четвертого элемента 65 магнитного сцепления.
Согласно фиг. 3 за счет подачи сжатого воздуха в первую воздушную камеру 20 и отведения воздуха из второй воздушной камеры 21 поршень 12 и, таким образом, первый удерживающий элемент 33 смещается вниз. С первым удерживающим элементом 33 вниз перемещается второй удерживающий элемент 36 и, таким образом, прижимной цилиндр 6 до тех пор, пока концевой инструмент 7 своим нижним концом не будет размещен на изделие 3. За счет этого задают определенное исходное положение для забивания в изделие 3 гвоздя 82 или другого крепежного средства.
Согласно фиг. 4 затем подают дополнительный сжатый воздух в первую воздушную камеру 20, и поданный из магазина 8 в забивной канал 26 гвоздь 82 забивают в изделие 3 пока первый упорный элемент 39 не столкнется со вторым упорным элементом 40. Тогда гвоздь 82 оказывается забитым в изделие 3 на заданную глубину проникновения. Глубина проникновения задается вертикальным положением второго упорного элемента 40, которое может быть установлено снаружи посредством вращения установочного кольца 42.
Со столкновением первого упорного элемента 39 со вторым упорным элементом 40 одновременно сцепляется первое магнитное сцепление 51, поскольку первый упорный элемент 39 одновременно является первым элементом 52 магнитного сцепления, а второй упорный элемент 40 одновременно является вторым элементом 53 магнитного сцепления.
Затем, согласно фиг. 5, за счет введения сжатого воздуха во вторую воздушную камеру 21 и отведения воздуха из первой воздушной камеры 20 поршень 12 перемещается вверх, причем первое магнитное сцепление 51 захватывает с собой наверх прижимной цилиндр 6. Одновременно с концевым инструментом 7 поднимается забивной ударник 30. Четвертый элемент 65 магнитного сцепления сцепляется с третьим элементом 64 второго магнитного сцепления 63.
Согласно фиг. 6 выше раскрытая фаза оканчивается тем, что стержни 77 наталкиваются на третий элемент 64 второго магнитного сцепления 63 и отцепляют его от четвертого элемента 65 магнитного сцепления. После расцепления первого магнитного сцепления 51, согласно фиг. 2, прижимной цилиндр 6 не падает обратно, поскольку этому препятствуют прилегание первого удерживающего элемента 33 ко второму удерживающему элементу 36 и прилегание второго удерживающего элемента 36 к шестому удерживающему элементу 62. После подачи следующего гвоздя 82 из магазина 8 в забивной канал 26 забивное устройство 1 готово для следующего процесса забивания.
Второе забивное устройство 1 с фиг. 7-12 по сравнению с первым забивным устройством не имеет первого магнитного устройства 54. В противоположность этому второе забивное устройство снабжено гвоздевым центратором 80 на нижнем конце концевого инструмента 7.
Гвоздевой центратор 83 содержит центрирующий корпус 84 в форме круглой шайбы с вертикальным центрирующим каналом 85, который направлен на забивной канал 26. В центрирующем корпусе 84 в двух горизонтальных плоскостях в камерах 86, 87, выполненных в виде радиальных шариковых направляющих каналов, друг над другом расположены по два концентрических венца 88, 89, 90, 91 из шариков 92. Шарики 92 обоих внутренних расположенных друг над другом венцов 88, 90 вставлены частично в центрирующий канал 85, причем соседние шарики 92 подпирают друг друга. Соседние шарики 92 наружных венцов 89, 91 и внутренних венцов 88, 90 прилегают друг к другу на их экваторах.
На наружной поверхности центрирующий корпус 84 в экваторной плоскости верхних венцов 88, 89 и нижних венцов 90, 91 имеет проходящую по окружности канавку 93, 94, которая проходит до камер 86, 87 в центрирующем корпусе 84, в которых расположены шарики 92. В каждой канавке 93, 94 расположено зажимное кольцо 95, 96, которое под действием упругого натяжения давит на шарики 92 наружного венца 89, 91, которые, в свою очередь, давят на шарики внутренних венцов 88, 90 вплоть до их прилегания друг к другу в центрирующем канале 85, так что между шариками 92 внутренних венцов 88, 90 остается центрирующее отверстие 85. Вдобавок между шариками 92 внутренних венцов 88, 90 и наружных венцов 89, 91 расположены кольца 97, 98 круглого сечения, для того чтобы выравнять различные диаметры нормированных шариков 92 и зажимных колец 95, 96, так чтобы шарики 92 внутренних венцов 88, 90 прилегали друг к другу.
Кроме того, забивной ударник 30 на нижнем участке снабжен проходящими по окружности и расположенными друг над другом канавками 101, 102. В вертикальном сечении канавки 101, 102 немного скруглены в соответствии с наружным контуром шариков 92 гвоздевого центратора 83. Расстояние между двумя канавками 101, 102 соответствует расстоянию между расположенными друг над другом венцами 88, 89, 90, 91.
Перед забиванием гвоздя 82 исходное положение второго забивного устройства 1 с фиг. 7 соответствует исходному положению с фиг. 2. Во втором забивном устройстве 1 второе магнитное сцепление 63 также расцеплено, и первый удерживающий элемент 33 прилегает ко второму удерживающему элементу 36, а второй удерживающий элемент 36 прилегает к шестому удерживающему элементу 62.
Размещение на изделие 3 осуществляют также как и в первом забивном устройстве 1, однако на изделие 3 устанавливают гвоздевой центратор 83. Это показано на фиг. 8.
За счет последующего перемещения поршня 12 вниз забивают гвоздь 82. При этом стержень гвоздя центрируется венцами 88, 89, 90, 91 из шариков 92, так что он прямо входит в изделие 3. На фиг. 9 показан забивной инструмент с забитым на заданную глубину проникновения гвоздем 82. При этом также внутренняя часть забивного ударника 30 входит в центрирующий канал 85 и центрирующее отверстие 85.1. Шарики 92 обоих внутренних венцов 88, 90 входят в обе канавки 101, 102 и удерживаются в них зажимными кольцами 95, 96, 97, 98, 99, 100.
Согласно фиг. 10 это приводит к тому, что при последующем смещении вверх поршня 12 над гвоздевым центратором 83 концевой инструмент 7 и прижимной цилиндр 6 поднимаются вверх вместе с ним до тех пор, пока второе магнитное сцепление 63 не будет сцеплено.
Прилегание шестого удерживающего элемента 62 к первой плите 17 основания препятствует дальнейшему смещению вверх прижимного цилиндра 6, и забивной ударник 30 выходит из гвоздевого центратора 83. Если первый удерживающий элемент 33 сталкивается со вторым удерживающим элементом 36, то стержни 77 расцепляют второе магнитное сцепление 63. Прижимной цилиндр 6 удерживается за счет прилегания первого удерживающего элемента 33 ко второму удерживающему элементу 36 и второго удерживающего элемента 36 к шестому удерживающему элементу 62. Это показано на фиг. 11.
После подачи следующего гвоздя 82 из магазина 8 в забивной канал 26 забивное устройство 1 готово к следующему процессу забивания. Это показано на фиг. 7.
Третье забивное устройство 1 с фиг. 13-17 в отличие от первого забивного устройства не содержит ни первого магнитного сцепления, ни второго магнитного сцепления, а содержит извлекающее устройство. Далее, второй удерживающий элемент 36 удерживается на прижимном цилиндре 6 не с возможностью осевого смещения, а зафиксирован на внутренней ступени 103 на верхнем краю.
Следующее отличие состоит в том, что поршень 12 на нижней стороне имеет полый цилиндрический наружный шток 15 поршня, на нижнем краю которого по окружности радиально наружу выступает первый удерживающий элемент 33 (выступающая часть поршня). Далее, от поршня 12 по центру вниз выступает внутренний шток 15.2 поршня, который соединен с забивным ударником 30. В кольцевом пространстве между внутренним штоком 15.2 поршня и наружным штоком 15.1 поршня, а также в прижимном цилиндре 6 расположена пружина 104 сжатия, которая выполнена в виде спиральной пружины. Пружина 104 сжатия опирается своим верхним концом на нижнюю сторону поршня 12, а своим нижним концом - на верхнюю сторону первого упорного элемента 40.
Через первое сквозное отверстие 18 уплотнительного элемента 17 герметично проходит наружный шток 15.1 поршня. Уплотнительный элемент 17 содержит там четвертое кольцо круглого сечения.
Согласно фиг. 13 в исходной ситуации, в которой поршень 12 находится в верхнем положении поршня, первый удерживающий элемент 33 прилегает ко второму удерживающему элементу 36 и удерживает прижимной цилиндр 6 на нижней стороне уплотнительного элемента 17. Пружина 104 сжатия предварительно нагружена. При этом концевой инструмент 7 находится на некотором расстоянии от инструмента 3. Поршень в верхнем положении поршня удерживается за счет подаваемого во вторую воздушную камеру 21 сжатого воздуха.
Согласно фиг. 14 поршень 12 смещается вниз за счет того, что в первую воздушную камеру 20 подают сжатый воздух, а из второй воздушной камеры 21 воздух отводят. Одновременно с этим забивной ударник 30 и прижимной цилиндр 6 смещаются вниз. Вследствие воздействия пружины 104 сжатия и собственного веса прижимного цилиндра 6 второй удерживающий элемент 36 удерживается прилегающим к первому удерживающему элементу 33. Наконец, концевой инструмент 7 устанавливают на изделие 3.
Согласно фиг. 15 при дальнейшем смещении поршня 12 вниз первый удерживающий элемент 33 освобождается от второго удерживающего элемента 36, и наружный шток 15.1 поршня телескопически входит в прижимной цилиндр 6. При этом забивной ударник 30 перемещается вниз в забивной канал 26 и забивает гвоздь 82 в изделие 3. Глубина забивания задана установленным положением второго упорного элемента 40, с которым сталкивается нижний конец наружного штока 15.1 поршня в качестве первого упорного элемента 39.
Затем поршень 12 смещается вверх, причем сначала концевой инструмент 7 остается прилегающим к изделию 3, и забивной ударник 30 извлекают из концевого инструмента 7 до того момента, как первый удерживающий элемент 33 не столкнется со вторым удерживающим элементом 36. Это показано на фиг. 16.
Затем первый удерживающий элемент 33 захватывает с собой второй удерживающий элемент 36 и, таким образом, прижимной цилиндр 6, так что концевой инструмент 7 поднимается с изделия 3. Наконец, прижимной цилиндр 6 прилегает к нижней стороне уплотнительного элемента 17. Это показано на фиг. 17. После подачи следующего гвоздя 82 из магазина 8 в забивной канал 26 забивное устройство 1 готово к следующему процессу забивания.