Aparato manual para clavar.

Aparato manual para clavar elementos de fijación, con un disposición de accionamiento (30) para un empujadorde clavar (13) alojado de forma desplazable en una guía (12),

que presenta al menos un elemento del muelle deaccionamiento (31), que se puede tensar por medio de una instalación de tensión (70), para el empujador de clavar(13), caracterizado porque el elemento del muelle de accionamiento (31) está formado de un material de plásticoreforzado con fibras y porque el elemento del muelle de accionamiento (31) está constituido de varios segmentos demuelle (32) conectados entre sí.

Aparato manual para clavar

La presente invención se refiere a un aparato manual para clavar del tipo mencionado en el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente. Tales aparatos manuales para clavar disponen de un empujador de clavar guiado de forma desplazable, a través del cual se pueden clavar elementos de fijación en un sustrato.

Como fuente de accionamiento para el empujador de clavar sirve en este caso un muelle de accionamiento mecánico, que se puede tensar por medio de un mecanismo tensor. En este caso es ventajoso que el muelle de accionamiento mecánico sea económico, con lo que se puede fabricar de forma económica un aparato de clavar de este tipo. Además, los muelles mecánicos tienen, frente a los muelles de gas, la ventaja de que durante la tensión del muelle mecánico no se producen elevaciones de la temperatura, como en los muelles de gas, así como que un muelle tensado no pierde la energía acumulada en el transcurso del tiempo, mientras que en un muelle de gas, la energía se pierde poco a poco a través de fuga.

En cambio, los muelles mecánicos tienen, frente a los muelles de gas, el inconveniente de que, en el caso de expansión rápida, pierden una parte considerable de la energía almacenada en el muelle, puesto que ésta debe aplicarse para la aceleración de la masa de resorte propia. Puesto que la masa de un muelle mecánico es mucho mayor que la de un muelle de gas, las pérdidas correspondientes son mucho más altas, en comparación con los muelles de gas. Puesto que un proceso de impacto, como se produce en los aparatos de clavar considerados, conduce a una expansión muy rápida, se hace aquí fuertemente apreciable la circunstancia descrita.

Un aparato de clavar del tipo indicado al principio se conoce a partir del documento DE 40 13 022 A1. Este aparato de clavar presenta un dispositivo de impacto preimpulsado por medio de un muelle hacia una boca para clavar un clavo. Un servo dispositivo para la transferencia del dispositivo de impacto a una posición de partida presenta un motor eléctrico y un mecanismo reductor del número de revoluciones para éste. Un movimiento giratorio del motor eléctrico se transmite en este caso a través del mecanismo reductor del número de revoluciones y a través de un disco dentado que engrana con éste sobre un cuerpo de martillo del dispositivo de impacto para transferirlo contra la fuerza del muelle a la posición de partida, en la que el dispositivo de impacto está preparado para un proceso de impacto.

En el aparato de clavar conocido es un inconveniente que la velocidad del empujador no puede exceder un valor de 15 a 20 m/s, lo que no es suficiente para aplicaciones, que necesitan energía de fijación más elevada que 10 a 20 J, como por ejemplo para la fijación sobre acero u hormigón. Esto resulta de la circunstancia mencionada anteriormente de que el muelle mecánico debe aplicar una parte de la energía acumulada para la aceleración de la masa propia del muelle, con lo que esta porción de energía se pierde para la aceleración del dispositivo de impacto. Si se trata de elevar la velocidad de impacto del aparato de clavar, previendo un muelle de la misma construcción, pero más fuerte, solamente se eleva de esta manera la masa propia del muelle, lo que eleva la energía de pérdida descrita para la aceleración de la masa propia del muelle, de manera que, en general, no se consigue una elevación de la velocidad.

Se conoce a partir del documento US 6 708 585 B1 un aparato para clavar clavos pequeños con un cuerpo de forma tubular, en el que está guiado el empujador de forma desplazable. El extremo superior en forma de lazo del empujador y el cuerpo están conectados entre sí por medio de una cinta de goma. Antes del proceso de fijación, el empujador debe moverse manualmente frente al cuerpo, siendo tensada la cinta de goma. A través del aflojamiento del empujador, éste se mueve en la dirección de clavar e impulsa con su extremo inferior un clavo en una pieza de trabajo.

El cometido de la presente invención es, por lo tanto, desarrollar un aparato de clavar del tipo mencionado anteriormente, que evita los inconvenientes mencionados anteriormente y posibilita de una manera técnicamente sencilla una velocidad más alta para lavar con una energía de clavar al mismo tiempo alta.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención a través de las medidas mencionadas en la reivindicación 1. De acuerdo con ello, el elemento de muelle de accionamiento está formado de un material de plástico reforzado con fibras. El elemento de muelle de accionamiento está constituido en este caso por varios segmentos de muelle. Con preferencia, los segmentos de muelle individuales están conectados en este caso entre sí en sus puntos de contacto, por ejemplo a través de encolado o soldadura. De esta manera, se puede reducir claramente la masa o bien el peso propio del elemento de muelle de accionamiento con una fuerza de resorte comparable y, además, se puede elevar en gran medida la rigidez y el módulo de elasticidad del material del muelle con un volumen y un peso, respectivamente, aproximadamente constante, de manera que el elemento de muelle de accionamiento puede desarrollar mejor las fuerzas de resorte necesarias para las aplicaciones descritas anteriormente con energías de fijación elevadas. De esta manera se pueden reducir las pérdidas de energía en virtud de la masa del muelle y se puede conseguir una velocidad de clavar más elevada de 30 a 35 m/s así como una energía de fijación al mismo tiempo más elevada durante un proceso de clavar. En comparación con una velocidad de clavar de máximo 20 m/s,

que se puede alcanzar con un muelle helicoidal de metal convencional, esto significa un incremento claro.

Un elemento de muelle de accionamiento de este tipo constituido de varios segmentos de muelle tiene, además, la ventaja de que se puede fabricar de una manera sencilla y favorable, puesto que los segmentos individuales del muelle pueden presentar una geometría mucho más sencilla que todo el elemento de muelle de accionamiento, con lo que se simplifica en gran medida la facilidad de fabricación de los segmentos individuales. Es especialmente ventajoso que todos los segmentos del muelle posean una estructura idéntica, puesto que entonces se puede realizar la fabricación de una manera especialmente racional.

Es favorable que el material de plástico del elemento del muelle de accionamiento contenga fibras de al menos uno de los grupos de fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras cerámicas, fibras de aramida o fibras de acero.

De manera más ventajosa, el material de plástico del elemento del muelle de accionamiento presenta una matriz de un material termoplástico o duroplástico, es decir, por ejemplo, al menos un plástico de los grupos de las poliamidas, polieteretercetonas, poliésteres, policarbonatos o bien resinas de poliéster o resinas epóxido. Dado el caso, el material de la matriz puede estar constituido también de polimezcla.

Además, es ventajoso que las fibras formen una porción de 1 a 60 % en volumen del material de plástico, puesto que entonces las ventajas del refuerzo de fibras repercuten de forma especialmente ventajosa en lo que se refiere a la rigidez.

Además, es favorable que el elemento del muelle de accionamiento esté configurado como muelle helicoidal, porque el muelle helicoidal presenta una geometría ideal para el montaje en un aparato manual, puesto que posibilita en dirección axial un recorrido de aceleración grande y al mismo tiempo está constituido estrecho y compacto transversalmente a la dirección axial, con lo que se posibilita una construcción total compacta, lo que es especialmente importante para un aparato manual.

Además, es ventajoso que los segmentos del muelle están constituidos, por ejemplo de un anillo plano, que presenta elevaciones elásticas, en forma de ondas, que se extienden radialmente. De esta manera, los segmentos individuales del anillo se pueden fabricar, por ejemplo, de varias capas estratificadas superpuestas y prensadas de material de fibras y de material de matriz o también de esteras de Prepreg.

Naturalmente, son posibles otras geometrías opcionales de los segmentos del muelle. La limitación esencial con respecto a la geometría de los segmentos del muelle solamente consiste en que, por una parte, las tensiones provocadas a través del movimiento de resorte en el segmento deben ser absorbidas de la mejor manera posible por las fibras, cuya posición de resorte es determinada por el procedimiento de fabricación seleccionado, de tal manera que las fibras se carguen de forma prioritaria a tracción y, por otra parte, la geometría del segmento debe poder fabricarse de una manera sencilla y racional... [Seguir leyendo]

1. Aparato manual para clavar elementos de fijación, con un disposición de accionamiento (30) para un empujador de clavar (13) alojado de forma desplazable en una guía (12) , que presenta al menos un elemento del muelle de accionamiento (31) , que se puede tensar por medio de una instalación de tensión (70) , para el empujador de clavar

(13) , caracterizado porque el elemento del muelle de accionamiento (31) está formado de un material de plástico reforzado con fibras y porque el elemento del muelle de accionamiento (31) está constituido de varios segmentos de muelle (32) conectados entre sí.

2. Aparato de clavar de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de plástico del elemento del muelle de accionamiento (31) contiene fibras de al menos uno de los grupos de las los grupos de:

-fibras de vidrio

-fibras de carbono

-fibras de aramida

-fibras de acer.

15. fibras cerámicas

3. Aparato de clavar de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el material de plástico del elemento del muelle de accionamiento (31) presenta una matriz de al menos uno material termoplástico o duroplástico de los grupos de:

-poliamidas

-polieteretercetonas

-poliésteres

-policarbonato.

25. resinas de poliéster

-resinas epóxido

4. Aparato de clavar de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las fibras forman una porción de 1 a 60 % en vol. del material de plástico.

3.

5. Aparato de clavar de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los segmentos del muelle (32) están configurados de forma ondulada y están constituidos de un material plano de plástico.