DE2823284A1 - DEVICE FOR DRIVING FASTENING ELEMENTS - Google Patents
DEVICE FOR DRIVING FASTENING ELEMENTSInfo
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Description
Swingline Inc., 32-00 Skillman Avenue, Long Island City, New York / USASwingline Inc., 32-00 Skillman Avenue, Long Island City, New York / USA
Gerät zum Eintreiben von BefestigungselementenDevice for driving in fasteners
Die Erfindung betrifft elektrisch getriebene Eintreibgeräte für Befestigungsmittel oder -elemente, insbesondere Geräte dieser Art, die mit elektronischen Steuerkreisen zur Erzeugung einer Mehrzahl gleichgerichteter elektronischer Impulse und Abgabe derselben an ein Solenoid ausgerüstet sind, das ein Treiberblatt für die Befestigungselemente betätigt. Das führt bei jeder Betätigung des Gerätes zur Abgabe einer gleichen Zahl von Schlägen an jedes einzelne Befestigungselement. Außerdem sind Mittel zum Verhindern des Vorschubes von mehr als einem Befestigungselement in die Bahn des Treiberblattes während der durch eine einzelne Betätigung ausgelösten Treiberschläge vorgesehen.The invention relates to electrically driven driving tools for fastening means or elements, in particular Devices of this type, which have electronic control circuits for generating a plurality of rectified electronic Pulse and delivery of the same to a solenoid which actuates a driver blade for the fasteners. Each time the device is operated, this results in the delivery of an equal number of blows to each individual fastening element. Also includes means for preventing more than one fastener from advancing into the path of the driver blade provided during the driver blows triggered by a single actuation.
Durch die US-PS 3 971 969 und in dieser angeführte weitere Patentschriften sind elektronisch gesteuerte Eintreibgeräte für Befestigungselemente bekannt. Die US-PS 3 971 969 betrifft elektrisch betätigte Kalmmer-Eintreibgeräte und insbesondere solche Geräte, die mit elektronisch gesteuerten Stromkreisen für die Erzeugung gleichgerichteter elektronischer Impulse zur Betätigung des Klammer-Treiberblattes der Geräte ausgerüstet sind. Dabei erhält das Treiberblatt als Antriebsenergie zwei oder mehrere Impulse, die mindestens zwei Wechselstrom-Halbperioden entgegengesetzter Polarität aus einer Wechselstromquelle entsprechen.U.S. Patent 3,971,969 and others cited therein Electronically controlled driving devices for fastening elements are known from patents. U.S. Patent 3,971,969 relates electrically operated Kalmmer driving tools and in particular those devices that use electronically controlled circuits for generating rectified electronic pulses are equipped to operate the staple driver blade of the devices. The driver blade receives as drive energy two or more pulses containing at least two alternating current half-cycles of opposite polarity from an alternating current source correspond.
In dem General Electric SCR Manual, fünfte Auflage (1972), S. 202-203 ist ein elektronischer Trigger-Stromkreis beschrieben. Diese Literaturstelle offenbart einen getriggerten Steuerstromkreis für einen Stromstoß, der einen siliziumgesteuerten Gleichrichter, im folgenden kurz als SCR bezeichnet, für nur eine Halbperiode aus einer Wechselstromquelle ansteuert, undAn electronic trigger circuit is described in the General Electric SCR Manual, fifth edition (1972), pp. 202-203. This reference discloses a triggered control circuit for a surge current that is a silicon controlled Rectifier, hereinafter referred to as SCR for short, controls from an alternating current source for only one half cycle, and
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lehrt j daß der offenbarte Schaltkreis für eine Magnetbetätigung elektrischer Werkzeuge benutzt werden kann, in denen der Laststrom nur für eine einzige vollständige Halbperiode fließen muß, um ein einziges Anziehen des Elektromagneten unabhängig von der Länge der Zeit, während der der Auslöser der Vorrichtung in Einschaltstellung gehalten wird, zu bewirken. teaches the disclosed circuit for solenoid actuation electrical tools can be used in which the load current only lasts for a single full half cycle must flow for a single attraction of the electromagnet regardless of the length of time during which the trigger the device is held in the on position to effect.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Eintreibgerät für Befestigungsmittel oder -elemente so zu steuern, daß jedes Befestigungselement mit mehr als einem Schlag des Treiberblattes eingetrieben wird.The invention is based on the object of providing an electronic driving device for fastening means or elements in this way control each fastener with more than one Impact of the driver blade is driven.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein elektrisch angetriebenes tragbares Gerät zum Eintreiben von Befestigungselementen, das in Kombination Mittel zum Eintreiben der Befestigungselemente, ein eine Spule zur Erzeugung eines magnetischen Feldes sowie einen mit den Mitteln zum Eintreiben verbundenen und diese bei Beaufschlagung der Spule axial in dieser bewegenden Anker aufweisendes Solenoid, einen mit dem Solenoid verbundenen elektronischen getriggerten Steuerstromkreis, der von einer Wechselstrom-Stromquelle das Solenoid mit einer vorbestimmten Anzahl gleichgerichteter Stromimpulse speist, und Mittel zum Verhindern des Eintreibens von jeweils mehr als einem Befestigungselement bei jeder Betätigung des Gerätes aufweist, wobei der getriggerte SteuerstromkreisThis object is achieved according to the invention by an electrically powered portable device for driving in fastening elements, which in combination has means for driving in the fastening elements, a coil for generating a magnetic field and one connected to the means for driving and this when the coil is acted upon axially in this moving armature having solenoid, one with the solenoid connected electronic triggered control circuit, which from an AC power source the solenoid with a predetermined Number of rectified current pulses feeds, and means for preventing the driving of each more than a fastening element with each actuation of the device, wherein the triggered control circuit
a) einseitig oder gleichgerichtete gesteuerte Leitungsmittel zur Gleichrichtung von Wechselstrom mit mindestens drei Anschlüssen, darunter einer Torschaltung,a) unilaterally or rectified controlled line means for rectifying alternating current with at least three Connections, including a gate circuit,
b) einen ersten, das Solenoid und die gesteuerten Leitungsmittel in Reihe mit der Wechselstrom-Stromquelle verbindenden Stromkreis,b) a first, the solenoid and the controlled conduction means in series with the AC power source connecting circuit,
c) in Bezug auf die Perioden des Wechselstromes zu beliebigen Zeiten betätigbare Schaltmittel,c) switching means that can be operated at any time in relation to the periods of the alternating current,
d) einen zweiten, durch die Schaltmittel gesteuerten Stromkreis für die Stromversorgung der Torschaltungd) a second circuit controlled by the switching means for the power supply of the gate circuit
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zur Herstellung eines leitenden Zustands der gesteuerten Leitungsmittel nach Betätigung der Schaltmittel während einer geeignet gepolten Halbperiode undfor establishing a conductive state of the controlled line means after actuation of the switching means during a suitably polarized half cycle and
e) einen dritten Stromkreis zur Versorgung der gesteuerten Leitungsmittel mit ausreichendem Haltestrom, die während mindestens zweier gleichpoliger Halbperioden des Wechselstromes leiten sollen,e) a third circuit to supply the controlled line means with sufficient holding current, which should conduct at least two homopolar half-cycles of the alternating current,
umfaßt.includes.
Mit anderen Worten kommen in den Stromkreisen nur Dioden, Widerstände, Kondensatoren und ein einziger siliziumgesteuerter Gleichrichter (SCR) zur Verwendung, um eine vorbestimmte Mehrzahl gleichgerichteter Stromstöße an das Solenoid während aufeinanderfolgender gleichpoliger Wechselstrom-Halbperioden zu liefern, so daß das Treiberblatt bei einer Betätigung des Gerätes eine bestimmte Mehrzahl von Schlagen, vorzugsweise zwei, vollführt.In other words, there are only diodes, resistors, capacitors and a single silicon-controlled one in the circuits Rectifier (SCR) for use to apply a predetermined plurality of rectified pulses of current to the solenoid during successive homopolar AC half-cycles so that the driver blade at one Actuation of the device performs a certain number of strokes, preferably two.
Die damit erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Befestigungselement vollständig in das Werkstück eingetrieben wird, der einzelne Schlag des Treiberblatts weniger Energie benötigt, wodurch der Eintreibvorgang ruhiger, die Gefährdung durch Verschleiß und Bruch verringert und damit die Lebensdauer des Gerätes erhöht wird. Darüber hinaus können durch die Mehrfachschläge Befestigungselemente auch in Werkstoffe mit härterer Oberfläche eingetrieben werden, was mit Ein-Schlag-Geräten bisher nicht möglich war.The advantages that can thus be achieved are in particular that the fastening element is driven completely into the workpiece the single stroke of the driver blade requires less energy, which makes the driving process smoother The risk of wear and tear and breakage is reduced, thereby increasing the service life of the device. In addition, you can through the multiple impacts fasteners can also be driven into materials with a harder surface, what with One-shot devices was previously not possible.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind auch mechanische Mittel vorgesehen, die auf den Betätigungsmechanismus des Gerätes ansprechen und verhindern, daß während einer einzelnen Betätigung des Gerätes mehr als ein Befestigungselement, z.B. eine Klammer aus einem Klammerstreifen, in die Bahn des Treiberblattes vorgeschoben wird.According to a further embodiment of the invention, mechanical means are also provided which act on the actuating mechanism respond to the device and prevent more than one fastening element, E.g. a clip from a clip strip into which Path of the driver sheet is advanced.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann eine Stoßdämpfereinrichtung angeordnet sein, durch die die Rückkehr des Treiberblattes in seine normale Ruhelage verzögert wird und das Treiberblatt selbst das Eindringen der folgenden Klammer in die Treibbahn verhindert.According to a further embodiment of the invention, a shock absorber device can be arranged through which the Return of the driver blade to its normal rest position is delayed and the driver blade itself prevents the penetration of the prevents the following staple in the driving path.
Gemäß einer anderen fakultativen Ausgestaltung der Erfindung senkt sich eine auf die Betätigung des Auslösers oder Schaltknopfes ansprechende Klemm- oder Greifeinrichtung auf das erste folgende Befestigungslement und verhindert dessen Bewegung in die Treiberbahn.According to another optional embodiment of the invention, one lowers upon actuation of the trigger or switch button appealing clamping or gripping device on the first following fastener and prevents its movement into the driver path.
Durch jede der fakultativ verwendbaren mechanischen Mittel wird verhindert, daß mehr als ein Befestigungselement als Folge der Mehrfach-Schläge von dem Treiberblatt getroffen wird.Each of the optionally usable mechanical means prevents more than one fastener than Result of the multiple blows being hit by the driver blade.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtSome exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings. It shows
Fig. 1 eine Seitenansicht eines elektronischen Klammereintreibgerätesj teilweise aufgebrochen im Schnitt,Fig. 1 is a side view of an electronic staple driver partially broken in the cut,
Fig. 2 einen Teilschnitt eines Dämpfers, bei Aufwärtsbewegung eines Kolbenbodens gegen diesen anliegend,Fig. 2 is a partial section of a damper, with upward movement of a piston crown lying against it,
Fig. 3· einen Schnitt längs der Linie 3~3 der Fig. 2,Fig. 3 a section along the line 3-3 of Fig. 2,
Fig. 4 ein Teilschnitt gemäß Fig. 2, jedoch mit vom Kolbenboden abgehobenen Dämpfer bei Abwärtsbewegung,4 shows a partial section according to FIG. 2, but with the damper lifted from the piston head during downward movement,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Klammereintreibgerätes mit einer Klemmeinrichtung in angehobener Stellung,5 shows a side view of another embodiment of a staple driving device with a clamping device in raised position,
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Fig. 6 einen Teilschnitt einer Klammer-Klemmeinriehtung in verriegelter Stellung während der Betätigung eines Druckschalters,6 shows a partial section of a clamp clamping device in the locked position during actuation a pressure switch,
Fig. 7 einen senkrechten Schnitt im wesentlichen längs der Linie 7~7 der Fig. 6,Fig. 7 is a vertical section taken substantially along the line 7-7 of Fig. 6;
Fig. 8 in axonometrischer Darstellung als Zerfallbild die Zuordnung eines Treiberblattes, einer Klemmeinrichtung und des Vorderteils eines Magazins,Fig. 8 in axonometric representation as a decay image the assignment of a driver blade, a clamping device and the front part of a magazine,
Fig. 9 ein Horizontalschnitt im wesentlichen längs der Linie 9~9 der Fig. 8, jedoch die verschiedenen Teile zusammengebaut zeigend, undFig. 9 is a horizontal section taken substantially along the line 9-9 of Fig. 8, but the different Showing parts assembled, and
Fig. 10 einen Schaltplan eines elektronischen Impuls-Stromkreises. Figure 10 is a circuit diagram of an electronic pulse circuit.
Ein elektrisches Eintreibgerät für Befestigungsmittel oder -elemente wie z.B. Klammern wird durch eine von einer Wechselstromquelle gespeiste elektromagnetische Triggerschaltung mit passiver überkreuzdemodulation und der Möglichkeit der Impulsprogrammierung betätigt und gesteuert.An electric driving tool for fasteners or fasteners such as staples is powered by one of an AC power source Powered electromagnetic trigger circuit with passive cross demodulation and the possibility of pulse programming operated and controlled.
Der Wechselstromkreis umfaßt neben einer Spule außerdem neun weitere Komponenten. Diese neun Komponenten bestehen aus einer rückwärts sperrenden Thyristortriode, z.B. einem steuerbaren Silizium-Gleichrichter (SCR), und weiteren acht Komponenten, umfassend drei Dioden, drei Widerstände und zwei Kondensatoren.In addition to a coil, the AC circuit also includes nine other components. These nine components consist of one reverse blocking thyristor triode, e.g. a controllable silicon rectifier (SCR), and eight other components, comprising three diodes, three resistors and two capacitors.
Der Schaltkreis beruht auf dem Prinzip der Erfassung des Null-Durchganges (NuIl-Kreuzdemodulation) für die Zündung (Schaltung) des SCR, was aber ohne Benutzung der bekannten Phasenverschiebung oder Anwendung der Spannungsvergleichstechnik erfolgt. Um Null-Durchgangswerte für den SCR zu erhalten, kommen in dem Schaltkreis zwei passive Glieder zurThe circuit is based on the principle of detecting the zero crossing (zero cross demodulation) for the ignition (Switching) of the SCR, but without using the known phase shift or application of the voltage comparison technique he follows. In order to obtain zero crossing values for the SCR, two passive elements are used in the circuit
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Anwendung in denen die Werte des Komponenten so gewählt sind, daß durch ihre Zeitkonstanten der SCR während wiederkehrender gleichpoliger Halbperioden des Wechselstroms eine vorbestimmte Zahl von Malen - in jedem Fall mehr als einmal - gezündet wird. Außer dem zündbaren SCR kommen in dieser Triggerschaltung reine Transistoren zur Anwendung.Application in which the values of the components are chosen in such a way that, through their time constants, the SCR during recurring homopolar half-cycles of the alternating current a predetermined number of times - in each case more than once - is ignited. In addition to the ignitable SCR, pure transistors are used in this trigger circuit.
Durch Änderung der elektrischen Werte der Komponenten in den beiden RC-Gliedern zur Erreichung anderer Zeitkonstanten wird es möglich, den Schaltkreis so zu programmieren, daß er eine vorbestimmte Zahl von Halbperioden-Impulsen liefert. Während jeder dieser Halbperioden wird der SCR gezündet, und dadurch wird die Spule eine entsprechende Zahl von Malen beaufschlagt. Wenn daher der Auslöser des Klammereintreibgerätes betätigt wird, liefert der Schaltkreis eine vorbestimmte Zahl von Impulsen und schaltet dann ab, unabhängig davon, wie lange der Auslöser betätigt wird. Damit der Schaltkreis eine neue Folge von Impulsen liefert, muß der Auslöser freigegeben und erneut gedrückt werden.By changing the electrical values of the components in the two RC elements to achieve other time constants it is possible to program the circuit to have a provides a predetermined number of half-cycle pulses. During each of these half-cycles the SCR is fired, and thereby the coil is acted upon a corresponding number of times. Therefore, when the trigger of the staple driver is actuated the circuit delivers a predetermined number of pulses and then switches off, regardless of how long the trigger is pressed. In order for the circuit to deliver a new sequence of pulses, the trigger must be released and pressed again.
Die Wirkungsweise des Schaltkreises gemäß Fig. 10 nach Anschluß an eine herkömmliche Wechselstromquelle ist folgende:The operation of the circuit according to FIG. 10 after connection to a conventional AC power source is as follows:
1. Wenn ein Schalter SW 1 sich in Stellung A (nicht betätigt) befindet, fließt während der ersten positiven Halbperiode einer aus der Wechselstromquelle (110V A.C.) kommenden Schwingung ein Strom durch die Reihenschaltung, die aus einem Solenoid L, einer Diode Dl und einer RC-Schleife Rl Cl besteht. Obgleich Solenoid L nur einen Widerstand von annähernd 2 Ohm hat, beträgt der Widerstand von Rl 680 Ohm, so daß in der Schleife nur ein sehr geringer Strom fließt. Der durch die Spule fließende Strom ist also viel kleiner als ein für die Erzeugung eines magnetischen Feldes erforderlicher, um einen in Fig. 1 und 5 gezeigten Tauchanker 26 zur Hin- und Herbewegung zu bringen. Während dieser positiven Halbperiode wird der Kondensator der Schleife Rl Cl aufgeladen und erreicht seine volle Ladung annähernd zu dem Zeitpunkt, in dem die Schwingung des Wechselstromes ihre1. If a switch SW 1 is in position A (not actuated), one flows during the first positive half cycle from the alternating current source (110V A.C.) coming oscillation a current through the series circuit, which consists of a solenoid L, a Diode Dl and an RC loop Rl Cl consists. Although solenoid L has only approximately 2 ohms of resistance, the resistance is of Rl 680 ohms, so that only a very small current flows in the loop. The current flowing through the coil is that is, much smaller than that required for the generation of a magnetic field, around one shown in FIGS. 1 and 5 To bring plunger 26 to reciprocate. During this positive half cycle the capacitor becomes the loop Rl Cl charged and reached its full charge almost at the point in time when the oscillation of the alternating current its
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größte Amplitude erreicht. Während der Schalter SWl sich noch in unbetätigter Stellung befindet, ist eine zweite RC-Schleife R2 C2 offen.greatest amplitude reached. While the switch SWl is still in the unactuated position, a second one is on RC loop R2 C2 open.
2. Während der negativen Halbperiode sperren Dioden Dl und D den Stromfluß durch die Spule, und der SCR ist nicht leitend. Nach wie vor ist die Schleife R2 C2 offen.2. During the negative half cycle, diodes Dl and D block the flow of current through the coil, and the SCR is not conductive. Loop R2 C2 is still open.
3. Ist der Schalter SWl durch Betätigung eines Auslösers, z.B. eines Druckschalters 34 der Fig. 1 oder eines Druckschalters der Fig. 5, in Arbeitsstellung gebracht, so ist die Schleife R2 C2 mit dem SCR verbunden und bildet einen anderen geschlossenen Stromkreis. Wird der Schalter SWl während der positiven Halbperiode in Stellung B gebracht, fließt durch die Schleife R2 C2 kein Strom, weil die Diode D2 gesperrt ist.3. Is the switch SW1 activated by actuation of a trigger, e.g. a pressure switch 34 of FIG. 1 or a pressure switch of FIG. 5, brought into the working position, so is the loop R2 C2 connects to the SCR and forms another closed circuit. If the switch SWl during the positive half cycle brought into position B, no current flows through the loop R2 C2 because the diode D2 is blocked.
4. Während der negativen Halbperiode einer Schwingung des Wechselstromes kann nach Schließen des Schalters SWl Strom über einen Widerstand R3, das Tor des SCR, die Kathode des SCR, die Schleife R2 C2 und die Diode D2 fließen. Dieser Strom, als Gatestrom zu bezeichnen, bewirkt an dem SCR einen negativen Stromstoß, der den SCR für die nächste positive Halbperiode leitend macht.4. During the negative half cycle of an oscillation of the alternating current, after closing the switch SW1, current Flow through a resistor R3, the gate of the SCR, the cathode of the SCR, the loop R2 C2 and the diode D2. This Current, referred to as gate current, causes a negative current surge on the SCR, which the SCR for the next positive half cycle makes conductive.
5. Während der nächsten positiven Halbperiode fließt Strom durch Solenoid L, die Diode Dl, den SCR und die Diode D2. Die Schleife Rl Cl liegt zu diesem Zeitpunkt im Nebenschluß, so daß fast die volle Spannung an der Spule liegt und durch diesen Kreis ein großer Strom fließen kann. Dieser Strom ist ausreichend, den Anker des Solenoids zu betätigen und einem Treiberblatt eine hin- und hergehende Bewegung zu erteilen. Gleichzeitig aber liefert die Schleife Rl Cl für ausreichende Dauer einen Haltestrom an den SCR, um diesen in die Lage zu versetzen, während der nächstfolgenden positiven Halbperiode zu zünden.5. During the next positive half cycle, current flows through solenoid L, diode Dl, SCR and diode D2. the Loop Rl Cl is shunted at this point, so that almost the full voltage is on the coil and through it Circle a great stream can flow. This current is sufficient to actuate the armature of the solenoid and a driver blade to give a reciprocating motion. At the same time, however, the loop provides Rl Cl for a sufficient duration a holding current to the SCR to enable it to increase during the next positive half cycle ignite.
6. Wegen der beiden Dioden Dl und D3 fließt während der negativen Halbperiode zwischen den beiden zündenden positiven Halbperioden kein Strom durch das Solenoid. Während dieser dazwischen liegenden negativen Halbperiode versucht eine vorgespannte Feder des Klammergerätes den Anker in seine Ausgangsstellung zurückzubringen. Bei Auftreten der dritten po-6. Because of the two diodes Dl and D3, flows during the negative half cycle between the two igniting positive ones No current through the solenoid for half cycles. During this intervening negative half-period one tries The preloaded spring of the stapler moves the anchor back to its original position bring back. When the third po-
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sitiven Halbperiode nach Bewegen des Schalters in Arbeitsstellung ist die Zeitkonstante der Schleife Rl Cl genügend weit abgesunken, daß diese nicht mehr zum dritten Mal einen für die Zündung des SCR erforderlichen Haltestrom liefern kann. Will man folglich den SCR erneut zur Zündung bringen, muß der Schalter, damit die Schleife Rl Cl aufgeladen werden kann, zunächst aus- und dann wieder eingeschaltet werden. 7. Es ist zu beachten, daß von der Schleife R2 C2 ohne Rücksicht auf die Zahl der Zündungen lediglich ein Signal an das Tor des SCR gegeben zu werden braucht, weil nach Aktivierung des SCR durch den Stromstoß dieser während der folgenden positiven Halbperioden durchlässig bleibt, solange ausreichender Haltestrom zur Verfügung steht.The half-period after moving the switch to the working position, the time constant of the loop Rl Cl is sufficient has dropped far enough that they no longer supply a holding current required for the ignition of the SCR for the third time can. If you want to bring the SCR to ignition again, the switch must be charged so that the loop Rl Cl can be switched off and then on again. 7. It should be noted that from the loop R2 C2 without Consideration of the number of ignitions only needs to be given a signal to the gate of the SCR, because after Activation of the SCR by the current surge it remains permeable during the following positive half-cycles as long as Sufficient holding current is available.
Aus den vorstehenden Ausführungen läßt sich entnehmen, daß die Zahl der aufeinanderfolgenden Zündungen des SCR abhängig ist von dessen Haltestrom und dem Gatestrom. Der benötigte Haltestrom ist bei verschiedenen SCR unterschiedlich; deren Parameter werden von den Herstellern angegeben. Die Zeitkonstante ist abhängig von der passiven Stromschleife Rl Cl. Der Gatestrom des SCR ist gleichfalls bei unterschiedlichen SCR verschieden und aus den Angaben der Hersteller zu entnehmen. Die Zeitkonstanten des Gatestroms werden durch die passive Schleife R2 C2 bestimmt. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, durch Änderung der elektrischen Werte dieser RC-Glieder den Schaltkreis so zu programmieren, daß er eine vorbestimmte Zahl von Zündungen ausführt.From the above it can be seen that the number of consecutive ignitions of the SCR depends is of its holding current and the gate current. The required holding current is different for different SCRs; whose Parameters are specified by the manufacturers. The time constant depends on the passive current loop Rl Cl. The gate current of the SCR is also different for different SCR and can be taken from the manufacturer's information. The time constants of the gate current are determined by the passive loop R2 C2. This results in the possibility by changing the electrical values of these RC elements to program the circuit so that it has a predetermined Number of ignitions carried out.
Es hat sich herausgestellt, daß eine wirkungsvollere Arbeit des Treiberblattes des elektronischen Klammereintreibgerätes durch Anwendung einer vorbestimmten Mehrzahl von Schlägen als benötigte Schlagenergie zu erreichen ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine vorbestimmte Zahl - vorzugsweise zwei - gleichgerichteter Impulse von der gleichen Zahl aufeinander folgender Schwingungen eines Wechselstromes abgeleitet .It has been found that a more efficient work of the driver blade of the electronic staple driver can be achieved by using a predetermined plurality of impacts as the required impact energy. With an advantageous Design is a predetermined number - preferably two - rectified pulses of the same number successive oscillations of an alternating current derived.
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Wenn die Werte der vier kritischen Komponenten entsprechend der nachstehenden Tabelle 1 gewählt werden, arbeiten die Schleife Rl Cl und die Stromschleife R2 C2 derart, daß bei jeder Betätigung des Druckschalters das SCR während zweier aufeinanderfolgender Schwingungen des Wechselstromes zweimal hintereinander gezündet wird. Die Werte der Tabelle 1 sind wie die in der folgenden Beschreibung genannten lediglich zur Erläuterung angegeben und nicht als die einzig möglichen gedacht j selbst wenn die Kombination dieser Werte sich hinsichtlich Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit als sehr vorteilhaft herausgestellt hat. Darüber hinaus können die Werte der Komponenten so gewählt werden, daß bei Betätigung des Gerätes die Zahl der Schläge größer als zwei wird.If the values of the four critical components are appropriate the following Table 1 are selected, the loop Rl Cl and the current loop R2 C2 operate in such a way that at each time the pressure switch is actuated, the SCR operates twice during two successive oscillations of the alternating current is ignited one after the other. The values of Table 1 are like those mentioned in the following description only given for explanation and not intended as the only possible j even if the combination of these values is different has proven to be very advantageous in terms of reliability and economy. In addition, the Values of the components are chosen so that when the device is operated, the number of blows is greater than two.
Tabelle 1
Komponente WertTable 1
Component value
Rl Cl R2 C2Rl Cl R2 C2
Außerdem hat der in dem Schaltkreis der Fig. 10 benutzte Widerstand R3 einen Widerstandswert von 100 Ohm. Die Widerstände Rl, R2'und R3 sind für eine Leistung von 1/4 W ausgelegte Kohleschichtwiderstände mit Axialleitung und maximaler Arbeitsspannung von 250 V, jedoch können ohne weiteres auch solche mit 1/2 W zur Anwendung kommen.In addition, the resistor used in the circuit of FIG. 10 has R3 has a resistance of 100 ohms. The resistors R1, R2 'and R3 are designed for a power of 1/4 W. Carbon film resistors with an axial line and a maximum working voltage of 250 V, but such can also be used without further ado with 1/2 W.
Die Dioden Dl und D3 sind 3 A-Silizium-Dioden, während die Diode B2 eine 750 yuA-Silizium-Diode ist. Alle drei Dioden sind für eine Spitzenrückwärtsspannung von 200 V ausgelegt.The diodes Dl and D3 are 3 A silicon diodes, while the Diode B2 is a 750 yuA silicon diode. All three diodes are designed for a peak reverse voltage of 200 V.
Der in dieser Anmeldung benutzte SCR ist ein steuerbarer Plastik-Siiizium-Gleichrichter mit 200 V Spitzenrückwärtsspannung und Durchlaßströmen zwischen 8 und 12 A. Der Durch-The SCR used in this application is a controllable plastic silicon rectifier with a peak reverse voltage of 200 volts and forward currents between 8 and 12 A.
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laßspitzenstrom für eine Halbperiode (8,3 Millisek.) muß 100 A ergeben. Der Gatetriggerstrom liegt bei einer Temperatur von 35°C im Bereich zwischen 5 und 30 mA, und der Haltestrom bei einer Temperatur von 25°C in dem Bereich zwischen 12 und 30 mA. Jedes der nachstehenden Elemente ist brauchbar Motorola 2N4443, Motorola 2N6396, Unitrode R 08037580.peak current for a half cycle (8.3 milliseconds) 100 A. The gate trigger current is between 5 and 30 mA at a temperature of 35 ° C, and the holding current at a temperature of 25 ° C in the range between 12 and 30 mA. Any of the following items are useful Motorola 2N4443, Motorola 2N6396, Unitrode R 08037580.
Bevorzugte mechanische Ausführungen der Erfindung: Dämpfer:Preferred mechanical embodiments of the invention: Damper:
Das elektronische Klammereintreibgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Mehrschlaggerät, in dem ein Befestigungselement, wie z.B. eine Klammer, durch ein Treiberblatt eine vorbestimmte Zahl von Schlägen für die Erreichung seines Sitzes in einem Werkstück erhält. Bei einer bevorzugten Ausführung des Gerätes erhält jede Klammer von dem Treiberblatt zwei Schläge. Da es nun allgemein üblich ist, die Klammern kontinuierlich in die Bahn des Treiberblattes zu schieben, muß das Gerät mit Mitteln versehen sein, die es verhindern, daß eine zweite Klammer in die Bahn des Treiberblattes bewegt wird, während dasselbe der ersten Klammer den zweiten Schlag erteilt. Um das zu erreichen, kommt eine Dämpfereinrichtung zur Anwendung, die die Aufwärts- bzw. Rücklaufbewegung des Treiberblattes während der Verweilzeit zwischen dem ersten und dem zweiten Schlag verzögert. Als Folge davon läuft das Treiberblatt zwischen dem ersten und dem zweiten Schlag nicht vollständig zurück und blockiert auf mechanischem Wege die zweite und alle in dem Klammerstreifen folgenden Klammern vor der Bahn des Treiberblattes so lange, bis die erste Klammer ihre vorbestimmten - zwei - Schläge erhalten hat und ganz in das Werkstück eingetrieben ist.The electronic staple driver according to the present invention is a multi-impact device in which a fastener, such as a bracket, by a driver blade a predetermined number of strokes for reaching its seat in a workpiece. In a preferred embodiment of the device, each clip is received from the driver sheet two strokes. Since it is now common practice to push the staples continuously into the path of the driver blade, this must be done Apparatus be provided with means to prevent a second clamp from being moved into the path of the driver sheet during the same thing applies the second blow to the first bracket. To achieve this, a damper device is used that delays the upward and backward movement of the driver blade during the dwell time between the first and second blows. As a result, the driver blade does not return completely between the first and second blows mechanically blocks the second and all following clamps in the clamp strip in front of the path of the driver sheet until the first clamp has received its predetermined - two - blows and is completely driven into the workpiece is.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist eine Dämpfereinrichtung 10 mit einer Kolben/Anker-Einrichtung 12 des Klammereintreibgerätes 8 verbunden und bewegt sich vertikal in einem in dessen Kopfteil befindlichen Hohlraum 14, und zwar zusammen mit und als Reaktion auf die Bewegung des durch federnde Mittel, z.B. eine Druckfeder 16, nach oben gedrückten Kolben/Anker-Einrich-As can be seen from FIG. 1, there is a damper device 10 connected to a piston / anchor device 12 of the staple driver 8 and moves vertically in an in the cavity 14 located at the top thereof, together with and in response to the movement of the cavity 14 provided by resilient means, e.g. a compression spring 16, piston / armature device pushed upwards
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tung 12. Der in Fig. 2 dargestellte Dämpfer 18 in Form einer Hutmanschette besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff wie Niederdruckpolyäthylen. Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, befindet sich in seiner Bodenfläche eine Mehrzahl von Löchern für den Durchlaß von Luft während seiner Bewegung bei Betätigung des Gerätes. Der Dämpfer 18 ist lose mittels mit einem Kragen versehenen Hohlnieten 22 mit einem an dem Tauchanker 26 des Gerätes befestigten, als Kappe ausgebildeten Kolbenboden 24 verbunden. Der Kolbenboden 24 dient sowohl als Halterung und Abstützung der Druckfeder 16, die die Bewegungseinrichtung nach oben drückt, als auch zum Verschluß der Bohrungen 20 während der Kolbenbewegung nach oben. Bei Betätigung eines Auslösers oder Druckschalters 34 wird der Tauchanker 26 in das Solenoid 30 gezogen. Der Dämpfer 18 hat einen solchen Durchmesser, daß er satt in einem ihn umschließenden, zylindrisch geformten Innengehäuse 28 verschieblich ist j das sich in dem Hohlraum 14 des Gerätes befindet und auf dem Oberteil des Solenoids 30 aufliegt. Bei einer Aufwärts- bzw. Rückwärtsbewegung des Dämpfers 18 in dem Innengehäuse 28 oder einem ähnlichen Raum, egal, ob einstückig mit dem Gerätegehäuse oder, wie hier, gesondert einsetzbar ausgebildet, entsteht ein Reibungs- und Luftwiderstand, der nicht nur die Aufwärtsbewegung des Dämpfers 18, sondern auch diejenige des Tauchankers 26 verzögert. Dadurch wird während der Pause zwischen dem ersten und dem zweiten auf die Klammer ausgeübten Schlag - bei Doppelimpulsausführung des Gerätes - der vollständige Rücklauf eines mit dem Tauchanker 26 fest verbundenen Treiberblattes 32 verhindert. Das hat zur Folge, daß der untere Teil des Treiberblattes 32 auf mechanischem Wege die nächste Klammer daran hindert, in die Bahn des Treiberblattes 32 zu gelangen, bis eine erste Klammer Sl vollständig in das Werkstück eingetrieben ist.device 12. The damper 18 shown in Fig. 2 in the form of a hat collar is preferably made of a plastic such as Low pressure polyethylene. As can be seen from Fig. 3, there is a plurality of holes in its bottom surface for the passage of air during its movement when the device is operated. The damper 18 is loose by means of Hollow rivets 22 provided with a collar and formed as a cap attached to the plunger armature 26 of the device Piston crown 24 connected. The piston head 24 serves both as a holder and support for the compression spring 16, which the Moving device pushes upwards, as well as to close the bores 20 during the piston movement upwards. at Actuation of a trigger or push button switch 34 draws the plunger 26 into the solenoid 30. The damper 18 has such a diameter that it is fully displaceable in a cylindrically shaped inner housing 28 enclosing it is j which is located in the cavity 14 of the device and rests on the upper part of the solenoid 30. With an upward or backward movement of the damper 18 in the inner housing 28 or a similar space, regardless of whether it is integral with the device housing or, as here, designed to be used separately, there is a friction and air resistance that is not only the upward movement of the damper 18, but also that of the plunger 26 is delayed. This will help during the break between the first and the second blow exerted on the clamp - in the case of the double-pulse version of the device - the complete return of a driver blade 32 firmly connected to the plunger 26 is prevented. This has the consequence that the lower part of the driver blade 32 mechanically prevents the next staple from entering the path of the driver blade 32 to get to a first bracket Sl completely is driven into the workpiece.
Der Dämpfer 18 arbeitet folgendermaßen:The damper 18 operates as follows:
Während des ersten durch Betätigung des Auslösers 34 bewirktenCaused during the first by pressing the trigger 34
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Impulses des Solenoids 30 bewegt sich der Anker 26 in das Solenoid 30 hinein. Dabei bleibt der Dämpfer 18 infolge von Trägheit und Reibung um den von dem Kragen der Hohlniete 22 des Kolbenbodens 24 gelassenen Weg von ca. 1,4 mm (O,O55t:) hinter diesem zurück, wie Fig. 4 zu entnehmen ist. Der zwischen dem Kolbenboden 24 und dem Dämpfer 18 entstandene Spalt ermöglicht es, daß durch die Löcher 20 im Boden des Dämpfers 18 Luft nachströmen kann, so daß der Anker 26 bei seinem Schlag nach unten ungehindert ist. In der Pause zwischen den Schlägen treibt eine Druckfeder 16 den Kolbenboden 24 nach oben, wobei die Löcher 20 geschlossen werden und die Luft in dem Hohlraum 14 verdichtet wird. Der Luftdruck in dem Hohlraum 14 wirkt der Druckfeder 16 entgegen und verzögert den Rücklauf des Ankers 26, so daß der zweite Schlag erfolgt, bevor das untere Ende des Treiberblattes 32 die Oberkante der nächsten Klammer S2 des Klammerstabes erreicht hat. ivIit gestrichelten Linien 33 ist in Fig. 1 die ungefähre Rücklauflage des Treiberblattes 32 bei Mehrschlagbetrieb zwischen zwei Schlägen dargestellt. Auf diese Weise hindert das Treiberblatt 32 die Klammer S2 an ihrem Eindringen in die Eintreibbahn. Damit der Tauchanker 26 nach dem vollständigen Eintreiben der Klammer Sl in das Werkstück für das Eintreiben der Klammer S2 in seine Ausgangslage zurückkehren kann, ist das Innengehäuse 28 an seinem oberen Ende mit einem Entlüftungsloch 36 versehen, das die Rücklaufbewegung des Dämpfers reguliert und es der Druckfeder 16 ermöglicht, den Anker in seine nach oben vorgespannte Ausgangslage zu bringen. Das Gerät ist dann bereit, die nächste Klammer S2 bei erneuter Betätigung des Auslösers 34 einzutreiben.Pulse of the solenoid 30 moves the armature 26 into the solenoid 30. As a result of inertia and friction, the damper 18 remains behind the latter by the distance of approx. 1.4 mm (0.055 t:) left by the collar of the hollow rivets 22 of the piston crown 24, as can be seen in FIG. The gap created between the piston head 24 and the damper 18 enables air to flow in through the holes 20 in the bottom of the damper 18 so that the armature 26 is unhindered when it hits the bottom. In the pause between the blows, a compression spring 16 drives the piston head 24 upwards, the holes 20 being closed and the air in the cavity 14 being compressed. The air pressure in the cavity 14 counteracts the compression spring 16 and delays the return of the armature 26, so that the second blow occurs before the lower end of the driver blade 32 has reached the upper edge of the next bracket S2 of the staple bar. iv With dashed lines 33 in Fig. 1, the approximate return position of the driver blade 32 is shown in multi-lay operation between two strokes. In this way, the driver blade 32 prevents the staple S2 from entering the drive path. So that the plunger 26 can return to its starting position after the clamp S1 has been completely driven into the workpiece for driving the clamp S2, the inner housing 28 is provided at its upper end with a vent hole 36 which regulates the return movement of the damper and the compression spring 16 allows the anchor to be brought into its upwardly prestressed initial position. The device is then ready to drive in the next staple S2 when the trigger 34 is actuated again.
Klemmeinrichtung:Clamping device:
In Fig. 5 bis 9 ist ein anderer Mechanismus einer Klemmeinrichtung 38 zum Verhindern des Eintritts einer zweiten Klammer S2 in die Bahn des Treiberblattes 32 beschriebe^ bevor das erste Befestigungselement, z.B. eine Klammer Sl, vollständig in dasReferring to Figs. 5 through 9, there is another mechanism of a clamp 38 to prevent entry of a second bracket S2 into the path of the driver blade 32 before the first fastening element, e.g. a clip S1, is completely inserted into the
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Werkstück eingetrieben worden ist. Die Klemmeinrichtung 38 arbeitet mechanisch in Verbindung mit der Betätigung des Druckschalters 4O3 so daß bei gedrücktem Schalter 40 eine Klemme auf die nächstfolgende Klammer S2 in dem Magazin 42 und diese gegen eine Klammerführung 66 drückt (s. Fig. 6, 7). Dadurch werden die Klammer S2 und die ihr folgenden an einer Vorwärtsbewegung gehindert, bis der Schalter 40 freigegeben wird. Bei Freigabe des Schalters 40 bewegt sich die Klemme nach oben in ihre Ruhelage (s. Fig. 5), und die Klammer S2 wird mittels einer nicht dargestellten, in dem Magazin 42 befindlichen Feder in die Bahn des Treiberblattes 32 vorgeschoben.Workpiece has been driven. The clamping device 38 works mechanically in conjunction with the actuation of the pressure switch 40 3 so that when the switch 40 is pressed, a clamp presses the next following clamp S2 in the magazine 42 and this presses against a clamp guide 66 (see FIGS. 6, 7). Thereby, the staple S2 and the following it is prevented from forward movement, is released to the switch 40th When the switch 40 is released, the clamp moves upwards into its rest position (see FIG. 5), and the clamp S2 is advanced into the path of the driver blade 32 by means of a spring (not shown) located in the magazine 42.
Die im Detail in Fig. 6 dargestellte Klemmmechanik 38 umfaßt die Klemme 48 und einen Schwenkhebel 44, der an und um einen Zapfen 46 schwenkbar gelagert ist. Der Schwenkhebel 44 hat zwei freie längliche Enden in Form eines nach vorne vorspringenden Fingers 52 und eines nach hinten ragenden Armes 58. Der Finger des Schwenkhebels 44 durchdringt einen Durchbruch 50, der ziemlich zentrisch in der Klemme 48 angeordnet ist. Wie man aus Fig. und 6 erkennt, ist der nach hinten ragende Arm 58 des Schwenkhebels 44 (s. Fig. 5 u. 6) federnd mit einer Raste 54 mittels federnder Mittel wie z.B. einer Zugfeder 56 verbunden. Die Raste 54 ist beweglich mit dem Schalter 40 verbunden. Beim Drücken des Schalters 40 aus seiner Ruhelage (s. Fig. 6, strichpunktierte Linie 40) in die Einschaltstellung wird die Raste 54 mit angehoben. Gleichzeitig wird der nach hinten ragende Arm 58 durch eine Zugfeder 56 unter Schwenkung entgegen dem Uhrzeiger um den Zapfen 46 angehoben. Zugleich schwenkt auch der vorspringende Finger 52 entgegen dem Uhrzeiger und bewegt infolge seiner Kupplung durch den Durchbruch 50 mit der Klemme 48 die letztere nach unten, so daß diese die Klammer S2 gegen eine Klammerführung 66 drückt. Auf diese Weise wird die Klammer S2 daran gehindert, sich in die Bahn des Treiberblattes 32 zu bewegen.The clamping mechanism 38 shown in detail in Fig. 6 comprises the clamp 48 and a pivot lever 44, which on and around a Pin 46 is pivotably mounted. The pivot lever 44 has two free elongated ends in the form of one projecting forward Fingers 52 and a rearwardly projecting arm 58. The finger of the pivot lever 44 penetrates an opening 50, which is pretty is arranged centrally in the terminal 48. As can be seen from FIGS. And 6, the rearwardly projecting arm 58 is the pivot lever 44 (see Figs. 5 and 6) resiliently connected to a catch 54 by resilient means such as a tension spring 56. the Notch 54 is movably connected to switch 40. At the Pressing the switch 40 from its rest position (see. Fig. 6, dash-dotted line 40) in the on position is the Notch 54 with raised. At the same time, the rearwardly projecting arm 58 is counteracted by a tension spring 56 while pivoting the clock hand raised around the pin 46. At the same time, the protruding finger 52 also pivots counterclockwise and moves due to its coupling through the opening 50 with the terminal 48, the latter down, so that this the Clamp S2 presses against a clamp guide 66. In this way, the clamp S2 is prevented from getting into the path of the driver sheet 32 to move.
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Wie in Fig. 7 gezeigt, ist die Klemme 48 an ihrem unteren Ende mit zwei Zungen 60 versehen, die so angeordnet sind, daß sie auf die Oberseite einer Klammer drücken, während dieselbe auf der Klammerführung 66 ruht. Vorteilhafterweise sind die Zungen 60 nach vorwärts geneigt angeordnet (s. Fig. 8). Die Unterkanten der Zungen 60 sind mit einer horizontalen Fläche ausgebildet, mit der sie statt auf der Oberseite einer Klammer aufliegen. Hierdurch wird der Druck der Klemme 48 auf die Klammer erhöht, wodurch diese fest auf die Klammerführung gepreßt wird.As shown in Figure 7, the clamp 48 is at its lower End provided with two tongues 60 which are arranged so that they press on the top of a clip while it rests on the clip guide 66. Advantageously the tongues 60 are arranged inclined forward (see Fig. 8). The lower edges of the tongues 60 are with a horizontal surface formed, with which they rest on a bracket instead of on top. This will reduce the pressure of the clamp 48 on the Clamp increased, whereby it is pressed firmly onto the clamp guide.
Das Zusammenwirken der verschiedenen Teile der Klemmanordnung und des Vorderendes der Magazineinrichtung sind in Fig. 8 gezeigt. Wie dort dargestellt, ist eine Hülse 68 zur Befestigung an Seitenwänden 70 des Magazins 42 vorgesehen und bestimmt einen Teil einer Bahn für das Treiberblatt 32. Die Hülse 68 und die Seitenwände 70 sind durch einen als Gelenk wirkenden Bolzen 46, der durch miteinander fluchtende Bohrungen 80 reicht, und mittels eines in fluchtenden Bohrungen 82 sitzenden, nicht dargestellten Niets miteinander verbunden. Falls nötig, können die in den Seitenwänden befindlichen Bohrungen 80 und 82 mit nach innen vorspringenden Lagernaben versehen sein.The interaction of the various parts of the clamping assembly and the front end of the magazine device are shown in fig. As shown there, a sleeve 68 is provided for attachment to side walls 70 of magazine 42 and defines part of a path for the driver blade 32. The sleeve 68 and side walls 70 are through a bolt 46 acting as a joint, which extends through holes 80 aligned with one another, and by means of an aligned pin Bores 82 seated rivet, not shown, connected to one another. If necessary, they can be placed in the side walls located bores 80 and 82 be provided with inwardly projecting bearing hubs.
Innerhalb der Hülse 68 ist eine hintere Treiberführung 62 angeordnet, die eine längliche, im wesentlichen zentral angeordnete Ausnehmung 72 hat, weiter die Klemme 48 und der vorspringende Finger 52 des Schwenkhebels 44, der sowohl durch den Durchbruch 50 der Klemme 48 als auch die längliche Ausnehmung 72 der hinteren Treiberführung 62 hindurchragt. Die Ausnehmung 72 hat ungefähr die gleiche Breite wie der Durchbruch 50, aber eine größere Länge, um eine Bewegung des Fingers zu ermöglichen. Dadurch ist es möglich, die hintere Treiberführung 62 stationär zu lassen, während die Klemme 48 durch den Finger 52 bei der Betätigung des Gerätes auf- und abbewegt wird. Die hintere Treiberführung 62 ist durch seitliche Vorsprünge 76 außerdem gegen Verschieben gesichert, die inArranged within the sleeve 68 is a rear driver guide 62 which is an elongated, substantially central arranged recess 72 has, further the clamp 48 and the protruding finger 52 of the pivot lever 44, which both through the opening 50 of the clamp 48 and the elongated recess 72 of the rear driver guide 62 protrudes. the Recess 72 has approximately the same width as the opening 50, but a greater length to allow movement of the finger to enable. This makes it possible to leave the rear driver guide 62 stationary while the clamp 48 is through the finger 52 is moved up and down when the device is operated. The rear driver guide 62 is through lateral Projections 76 also secured against displacement, which in
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Schlitze 78 der Seitenwände 70 hineinpassen und in diesen ruhen, Von den Seitenwänden 70 nach innen vorspringende Stützlappen JU verhindern ein Ausweichen der Klemme 48 nach hinten. Ein Teil dieser verschiedenen, in Fig. 8 dargestellten Teile ist in Montageposition in Fig. 9 gezeigt.Slits 78 of the side walls 70 fit into and rest in them. Support tabs JU projecting inwardly from the side walls 70 prevent the clamp 48 from deflecting backwards. A portion of these various parts shown in FIG. 8 is shown in the assembled position in FIG.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H02M 1/08 |
|
8131 | Rejection |