本发明专利技术涉及一种用于将固定元件打入一个底座中以便固定零部件的设备。该设备具有一个工作活塞，其加速和减速范围在保持最优的打入深度（３１）和最小的活塞长度（３２）的同时可以适应不同的条件。这适合于机械的、热解的、气动的、电磁的和电热的工作活塞传动。这些设备可以构造成供人工使用，也可以供生产机器人使用。其主要特征在于：工作冲程借助一与活塞托板（１１）相连接的活塞套（３６）、一与一环状元件（３８）相连接的接片（３９）或这两者的组合件来限制。因此，无论在活塞托板侧（４８ａ）还是在环侧（４８ｂ）都形成一腔室，它容纳一个例如机械返回装置（８），该装置在打入时和在空射时只承受其自身的负荷。其余的活塞能量经过一个缓冲器（３０）减轻。活塞托板（１１）和活塞轴（１０）的模件化设计容许在成形和材料两方面独立地对零部件进行优化。活塞质量可以变化很大。该设备可以构造成有任意的刚度，可以匹配于不同的固定元件、底座和打入条件。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
将固定元件打入底座中的设备和该设备的应用本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分所述的将固定元件打入底座中的设备以及一种根据权利要求26前序部分所述的该设备应用，该设备借助所述固定元件将零部件固定在底座上。已公知了大量此类设备，它们借助诸如销、铆钉、钉等固定部件将不同的零部件固定在不同形式的底座上。根据实施形式不同，这些设备的工作方式有单独运行式、半自动或全自动式。所有设备构造基本上相同。一工作活塞通过机械方式或在介质的压力下，例如在高温过程中产生的气压下起动(加速)。该工作活塞驱动所述固定元件。此外，这些设备具有附加装置，它们满足一定的附加功能或保证其功能或操作。这种附加装置的一个例子是在打入过程之后的工作活塞的复位。其他附加装置例如起导引固定元件和减震或缓冲的作用。还有一些诸如壳体件的零部件完成功能上处于从属的任务。本专利技术的目的在于：-提供一种本文开头所述种类的设备，它设计成能最优地满足基本功能和不同的附加功能；使得在该设备的构造和应用中可以有大量变型；-提出一种该设备的应用。本专利技术的目的是通过权利要求1和权利要求26中特征部分所述特征来实现的。本专利技术的设备的有利构造和优选实施例由与独立权利要求1有关的从属权利要求给出。下面借助实施例和附图对本专利技术的原理和本专利技术所取得的优点进行详细说明。在此不仅本专利技术而且打入技术的基本理论和现有技术都得到阐述。附图中：图1为一种现有的由基本零部件组成的设备的简化示意图；图2示出另一现有设备；图3A示出本专利技术的设备，其中，工作活塞位于其初始位置，即在工作冲程之前；-->图3B示出图3A所示设备，其中，工作活塞位于其终端位置，即在工作冲程之后和在复位之前；图4A和4B示出本专利技术设备的两种变型，其中冲程限制方式有所变化；图5A至5F示出具有不同实施形式的机械复位装置的多个设备；图6示出一种具有一构造成台阶式托板的活塞托板的设备；图7A和7B示出在活塞托板的固定区域内具有活塞轴的加固件的设备；图8示出图3A所示设备的一种变型，它具有一特殊实施形式的工作活塞；图9示出图3A所示设备的另一种变型，它具有另一特殊实施形式的工作活塞；图10A至10E示出在结构上有可能改变工作活塞的工作冲程的设备；图11A至11C示出三种设备，它们具有配置图5E所示复位弹簧的实施例；图12A和12B示出两个带有具有阻尼元件的工作活塞的实施例；图13A和13B示出两种具有串联系统的的设备；其中工作活塞包含一副活塞；图14A和14B示出两种设备，其中工作活塞电磁驱动。在此应该指出，在不同设备中安装的满足相应功能的零部件，根据设备不同具有不同的附图标记；而且在各个设备中不是所有的组成部分都有附图标记。图1示出一现有设备的基本零部件。在一壳体1中，借助一驱动介质2起动(加速)一工作活塞3。该工作活塞3驱动一待打入的固定元件4(例如一钉子或销)通过或为一带固定的零部件5而进入一底座6，该零部件5借助固定元件4固定在底座6上。工作活塞3在一活塞导引套7内运动。工作活塞3的复位由一还用作冲程限制件的阻尼装置9实现。工作活塞3具有一活塞轴10和一活塞托板11。通过一密封元件12来实现与在活塞托板11后的施加介质的腔2的密封。待打入的固定元件4基本上由一销轴4a、一销母14和一导引段15组成。一附加装置用作销匣13。活塞轴10和固定元件4在一轴导引套16内运动。通过一控制装置17来进行控制。一壳体-->18形成一从属部件。一阻尼元件19位于活塞导引套7和一装配套20之间。影响这类设备功率的性能是工作活塞效能和活塞做功路径或工作活塞冲程。工作活塞功率主要由工作活塞的质量mk和活塞速度vk确定。活塞能Ek和活塞动量Ik在起动(加速)工作活塞时和在打入过程中传递到所述固定元件上和所述壳体上。活塞能Ek和活塞动量Ik按下式计算： Ek=mk/2vk2 Ik=mkvk固定元件的性能(以在打入过程中总有足够的形状稳定性为前提)可以由所期望的在底座内的打入深度和由打入通道的种类所说明或定义。假设为了底座内排挤体积元V所需的动能E近似保持为常数(在终段弹道学中该假设作为所谓的Cranz’sches模拟定律有其他扩展)，那么从关系式： E／V=k式中k为一常数，得出打入功率的最基本准绳，由此得到对所述设备的基本思路。下面以一相对简单的例子来说明这一点。设销有某一确定的打入深度，那么工作活塞为此所需的动能例如可根据Richter的理论(它在ISL中得到进一步发展)来估算。该理论针对钻入的有不同销尖形或尖拱形的刚性芯核，除材料强度外还考虑惯性力和摩擦力；该本来针对均质目标提出的理论也已扩展到带有多层结构的目标，在“ISL报告，R120／83”上由K．Hoog在论文“用于不可变形的尖拱形子弹的铠装公式及其向可变形射弹的扩展(Eine Panzerformel fuer unverformbareOgivalgeschosse und ihre Erweiterung auf verformbare Projektile)”中对此作了说明。该理论是对不变形穿透物的终段弹道学问题的分析处理的归纳。当在结构钢制的底座内打入深度为10mm，销的直径为4mm，其顶部为尖拱形，并假设该尖拱形部是细长的，那么有下式： E／V≈2因此为了打入这个销子，需要0．25kJ的能量。该能量例如可以由一质量等于该销子质量和具有0．1kg重的工作活塞的设备以72m／s的速度来获得，或可以由一质量两倍于该销子质量和具有0．2kg重的工作活塞的设备以约50m／s的速度来获得。根据Richter的理论，在能量恒定时，钻入功率随碰撞速度的减低而增加，并且当碰撞速度根据上述例子从72m／s降到约50m／s时增加约20％；由于能量需求小，因此对在较低碰撞速度时给定的-->打入深度，碰撞速度不是50m／s，而是约40m／s。这一关系必须在考虑本设备的工作活塞的质量和速度时要予以重视。相应的考虑因此也是有意义的，因为联系到一个可能出现的弯曲(对此下面还将讨论)可以指出，不应超过一由设备所确定的临界速度或对所述设备概念要确定动态参数的极限值。与根据预定的活塞能量时的有利活塞速度的问题有关，也应考虑到工作活塞和所讨论的设备之间的相互作用。为此进行下述考虑：设活塞和壳体的质量比为1∶10，或活塞质量为0．1kg，壳体质量为1kg，以及活塞速度为30m／s，那么根据活塞和壳体的动量守恒这一事实，在工作活塞起动(加速)后壳体的返回速度为3m／s。活塞的动能为45J，壳体的动能为4．5J，因此动能和为49．5J。总动能与壳体的动能之比为49．5／4．5，或约为11。如果活塞质量提高到0．2kg，同时壳体质量下降到0．9kg，以便不改变总质量，那么当总能量保持不变和考虑到活塞和壳体的冲量必须相同，就得出活塞速度为20m／s，壳体的返回速度为4．5m／s。此时活塞的动能为40．5J，壳体的动能为9J。总动能与壳体的动能之比相应为49．5／9或约为5．5。这就意味着在工作活塞的质量从0．1kg翻倍到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于将固定元件（４）打入一个底座（６）中的设备，该设备具有一包括活塞轴（３４）和一活塞托板（１１）在内的在打入时向固定元件（４）施加载荷的工作活塞，其中活塞托板（１１）在从静止位置到达终端位置的工作冲程（３１）中可在一活塞导引套（７）内移动，其特征在于：在工作活塞（１１、３４）上设置有一止挡面（３７），它在终端位置与一设置在活塞导引套（７）上的对接面（４３）相接触，以便限制工作冲程（３１）。
【技术特征摘要】
CH 1997-12-4 2798/971．一种用于将固定元件(4)打入一个底座(6)中的设备，该设备具有一包括活塞轴(34)和一活塞托板(11)在内的在打入时向固定元件(4)施加载荷的工作活塞，其中活塞托板(11)在从静止位置到达终端位置的工作冲程(31)中可在一活塞导引套(7)内移动，其特征在于：在工作活塞(11、34)上设置有一止挡面(37)，它在终端位置与一设置在活塞导引套(7)上的对接面(43)相接触，以便限制工作冲程(31)。2．根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述止挡面(37)通过一活塞套(35)的前端面形成，该活塞套(35)与活塞托板(11)相连接，并同心地包围活塞轴(34)。3．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：对接面(43)通过一止挡套(38、39)的面对所述活塞的自由面形成，该止挡套(38、39)与活塞导引套(7)相连接，并平行于活塞轴(34)的纵轴突入活塞导引套(7)。4．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：活塞套(35)和／或止挡套(38)具有以所述活塞的纵轴中心对称设置的接片状分面。5．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：止挡面(37)和对接面(43)构造成圆环状或锥状。6．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：受活塞套(35)或止挡套接片(39)和活塞轴(34)限制的空间形成一弹簧室(44)，在其中打入一复位装置(8)，以便将工作活塞(11、34)从所述终端位置回移到初始位置。7．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：为了驱动工作活塞(11、34)设置驱动机构，它建立在化学／热解技术或高压流体或电磁技术或电热技术基础上。8．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：活塞轴(34)在其前端面上包含一压铸的或安装在芯轴上的装置和／或一建立与固定元件(4)接触关系的承接部件和／或构造成中空的或实心的冲压工具，其中活塞轴(4)的前部区域与其后部区域在直径和／或形状方面不相同。9．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：活塞轴(34)或活塞托板(11)或活塞套(35)可用铸造、车削、锻造或拉拔生产，由重金属、钢、诸如硬铝或钛的轻金属、陶瓷材料、纤维复合材料、通过锤锻的或冷加工硬化的金属材料或多梯度材料制成。10．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：活塞轴(34)具有一孔，和／或由一对中的圆柱形芯和一包围该芯的轴套组成，和／或在直径和长度方面不同，和／或具有一任意的横断面。11．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：活塞托板(11)在所述驱动机构侧是平的，或在至少一侧包含一凹槽，和／或在所述驱动机构侧具有一导入和／或分配介质的装置。12．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：活塞托板(11)具有一安装在一孔(67)内的元件。13．根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于：活塞托板(11)借助于一环(49a)或一迷宫式密封件(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿基姆韦劳赫，
申请(专利权)人：格尔德凯尔纳，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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