CN1745975A - 燃烧力推动的安装工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃烧力推动的安装工具，用于将紧固件如钉子、螺栓和销打入一个基础内，该安装工具可经由一个起动开关进行操作，它包括一个燃烧室(13)和一个在燃烧室(13)内设置的用于氧化剂一燃料混合物的紊流产生装置(32)。其中，紊流产生装置(32)经由一个驱动装置可至少短时地进行操作。为了改进这样的安装工具，该驱动装置包括一个机械装置(30)，用以脉冲式加速紊流产生装置(32)，该机械装置可经由起动开关(35)启动。

Description

燃烧力推动的安装工具

技术领域

本发明涉及一种权利要求1的前序部分中所述类型的燃烧力推动的安装工具。

背景技术

这样的安装工具具有一个燃烧室，其中一部分液化气或一其他的可蒸发的燃料利用一氧化剂例如外界空气是可燃烧的。为了从燃烧中可以取得尽可能高的回收能量，重要的是，在紊流域内发生气体燃烧。因为为了从燃烧过程取得要求的回收能量，只有紊流的燃烧在燃烧室内产生如此快的压力增大，以致足够加速安装活塞。在一层流的燃烧的情况下燃烧过程并从而由其产生的压力增大如此缓慢地发生，以致从燃烧能量中可以取得只一部分需要的机械能。

由EP0 771 634 B1已知一种燃烧力推动的安装工具，其具有一燃烧室用以燃烧空气和燃气的混合物，其中在燃烧室内设有一鼓风装置用以产生紊流。该鼓风装置可由一电机驱动，电机经由电池组装置供给电能。

其缺点是，由于需要的电池组或蓄电池，安装工具具有大的重量以及在其电能用尽时更换它们的必要性。

从DE 199 62 711 A1还得知一种燃烧力推动的安装工具，其中在燃烧室内设有一设有多个通孔的隔板，其将燃烧室分成两部分。一调整装置用于改变隔板到一轴向限定燃烧室的燃烧室后壁的间距，从而形成的燃烧室的预燃烧室和主燃烧室的容积是可改变的。在预燃烧室内可点燃空气一燃料混合物的第一部分，然后火焰流经由隔板中的通孔转入主燃烧室并在那里考虑紊流并点燃那里的空气-燃料混合物。

其缺点是，燃烧过程对波动的环境影响有敏感的反应，例如对温度、燃烧室的吹洗效率或环境压力。这在于，通过燃烧本身产生紊流，亦即如果燃烧在预燃烧室内是不良的，则主燃烧室的燃烧还要更差。

由DE 102 26 878 A1已知一种安装工具，其如以上所述通过一在燃烧室内设置的多孔的隔板产生紊流，该隔板在点燃操作以前或之中是静止的。在完成燃烧过程以后将隔板和燃烧室后壁向活塞导轨方向移动，由此燃烧室被安全压缩或合并。在燃烧室合并以后将另一未钻孔的板在弹簧元件的力作用下从一在安装工具后端上远离活塞导轨的位置一直移到活塞导轨上的燃烧室后壁，以便用新鲜空气吹洗该板以前的空间。

其缺点也是，燃烧过程对波动的环境影响有敏感的反应，例如对温度、燃烧室的吹洗效率或环境压力。

发明内容

本发明的目的因此在于，开发一种上述类型的安装工具。其避免上述缺点并且可以实现最优的能量回收率。按照本发明这通过权利要求1中所述的措施来达到。

按此驱动装置包括一个机械装置，用以脉冲式加速紊流产生装置，该机械装置可经由安装工具的起动开关启动。通过该措施可以按技术上简单的方式并且不用电能在燃烧室的空气-燃烧混合物中产生紊流，其明显强于通过沿隔板的通孔的火焰流产生的紊流。特别是按照本发明产生的紊流产生于整个的燃烧室内而不是只在其一分室内。此外对于使用者不产生起动开关的操作与安装操作之间可感觉到的暂时的延缓。通过脉冲式的加速，紊流产生装置可以按1至200ms，优选5至100ms的时间间隔运动。此外紊流产生装置的运动或操作对于一这样短的时间间隔并不需要许多能量。在紊流产生装置的约1至200g的质量的情况下只需要约1mJ至1J。由于微小的需要的能量例如经由安装工具向一基础的压紧运动可以将其输入机械装置中，而不会使使用者过度疲劳。本发明的安装工具的另一优点在于，可以进行很快的相互跟随的安装。

有利的是，紊流产生装置经由机械装置可加速到1m/s²至5000m/s²的脉冲式加速度，从而达到紊流产生装置的很短的加速时间和高的运动速度。特别有利的是，紊流产生装置经由机械装置可加速到至少25m/s²，特别是约60m/s²的脉冲式加速度。

有利地，机械装置具有一蓄力元件。这可以例如经由安装工具向一基础的压紧运动受力。有利的是，该蓄力元件构成为弹簧元件。经由一这样的弹簧元件只不重要地提高必要的压紧力，从而由此对使用者不形成缺点。

有利地，经由蓄力元件可向紊流产生装置施加1至50N的加速力。通过这种蓄力元件的设置可以容易地达到按照本发明的加速度值并且不要附加的措施。

当设置一压紧条例如连杆时是有利的，借其可给蓄力元件加力。通过该压紧条可以在机械上以简单的方式将一压紧运动投入的力或能量至少部分地导入蓄力元件中。

有利的是紊流产生装置可基本上无摩擦地在燃烧室内运动，从而当使其在燃烧室内运动时，不发生因摩擦引起的紊流产生装置的能量损失或减速。为了基本上无摩擦的导向可以在全部的支点/滑动点设置足够大的间隙和/或采用具有低摩擦系数的特殊材料。此外还具有完全不引导紊流产生装置的可能性。

在本发明的一有利的构成中，紊流产生装置构成为可在燃烧室内轴向移动的并设有多个通孔的紊流产生板。其中该紊流产生板可在一轴向在燃烧室内设置的管或杆上导向或没有其他的导向只铰接到蓄力器上。各通孔例如构成为切缝或钻孔的形式。紊流产生板也可以构成为筛板。此外紊流产生板可以是拱形的，其中紊流产生板的凹面的一侧则优选对准脉冲式运动的方向。一这样的紊流产生板具有高的连续价值(cw-Wert)并且因此在一快速运动中产生大的紊流。当然在可压缩的燃烧室中紊流产生板的移动性只在燃烧室的至少部分地展开的状态下才产生。

在本发明的另一有利的构成中，紊流产生装置构成为在燃烧室内可旋转运动的搅拌元件。该搅拌元件例如可经由一包括空转的弹簧传动形式的机械装置驱动，其中一弹簧元件再次起蓄力器的作用。一这样的搅拌元件同样具有高的连续价值并且其优点是，其即使在脉冲式加速终止以后通过机械装置仍可空转。

附图说明

从诸从属权利要求、以下描述和各附图可得到本发明的其他的优点和措施。在各附图中示出本发明的两个实施例。其中：

图1一本发明的安装工具在静止位置的部分纵剖视图；

图2图1的安装工具处于部分地压向一基础的位置；

图3图1的安装工具处于完全压紧在一基础上的位置；

图4图1的安装工具处于完全压紧在一基础上的位置并且已操作触发开关；

图5图1的安装工具处于完全压紧在一基础上的位置并且已完成点燃；

图6图1的安装工具处于部分地从基础上升起的位置；

图7本发明的安装工具的另一方案处于完全压紧在一基础上的位置并且已操作触发开关。

具体实施方式

图1至6中示出一本发明的燃烧力推动的安装工具，其可用液态或气态的燃料操作。

图1中示出处于其原始或静止位置的安装工具10。安装工具10具有一个壳体11，其中设置一个安装装置，借其当将安装工具10压紧在一个基础上并起动时可将一个紧固件如钉子、螺栓等打入该基础U内(参见图2至6)。

此外安装装置还包括一个在一燃烧室壳体内可展开的燃烧室13、一个活塞导轨17，其中可移动地支承一个安装活塞16，并且包括一个螺栓导轨18，其中可引导一紧固件并且在那里一紧固件经由安装活塞16的向前移动的安装方向侧的末端推动并从而可打入一基础内。在这里各紧固件可以例如贮藏于安装工具上的一个料槽27中。

燃烧室壳体12相对于活塞导轨17可移动地支承并且经由至少一个在图中看不见的弹簧元件向螺栓导轨18的方向或向图1中所示的燃烧室13的压缩的位置弹性加载。一个在当前构成为连杆的压紧条25一端连接在燃烧室壳体12上，而其相对置的一端从壳体11中伸出，并且在安装工具10的原始位置，按图1突出于螺栓导轨18。燃烧室壳体12以其燃烧室后壁14介质密封而可移动地在一个管元件20上导向，在该管元件内设置一个点火装置23例如一个火花塞并且在该管元件内通入一燃料输入管道21。燃料输入管道21与一个图中看不见的燃料容器例如一液化气罐相连接。管元件20在点火装置23的区域内具有至少一个孔47，燃料50可以经由该孔流入燃料室13(参见图2)并且经由该孔空气一燃料混合物可达到点火装置23。

点火装置23经由一电导线45与一开关装置22例如一开关或一压电元件相连接，借其可起动点火过程。

经由一在壳体11中空气进口51和一在燃烧室后壁14中的进气孔15可将空气(箭头41)输入燃烧室13内，只要通过燃烧室壳12向箭头40的方向的移动将燃烧室13展开(参见图2)即可。

此外，在燃烧室壳体12内或在处于展开状态下的燃烧室13中还设置一个总体用30标记的机械装置，用以脉冲式加速一紊流产生装置32。其中紊流产生装置32在当前构成为设有多个通孔38的紊流产生板33，而机械装置30包括一构成为弹簧元件的蓄力元件31，其以其一端固定在紊流产生板33上而以其另一端固定在燃烧室后壁14上。紊流产生板33或紊流产生装置32基本上无摩擦地在管元件20上导向并且向燃烧室壳体12的圆筒壁54那边具有足够的间隙，从而在紊流产生板33沿轴向方向通过燃烧室13移动时不产生摩擦损失。

在安装工具10的原始位置，按图1，紊流产生板33和燃烧室后壁14直接向活塞导轨17的远离螺栓导轨18的一端完全接续。燃烧室13合并到一最小的间隙。其处于其压缩的位置。

现在如果将安装工具10向一个基础U推动，如由图2显而易见的，则压紧条25的自由端首先与基础U发生接触。燃烧室壳体12在压紧运动过程中被向箭头40的方向移离活塞导轨17，此时燃烧室13被展开。紊流产生板33并不随同该移动，而保持在活塞导轨17的末端处，在那里其经由一止动元件39固定，后者经由一开关连杆36与一处在安装工具10的手柄37上的起动开关35相连接。

在燃烧室13的展开过程中空气一方面通过空气进口51和进气孔15沿箭头41的方向流入燃烧室13而另一方面燃料50从燃料输入管道21中流入燃烧室13。图2中部分地示出的燃料输入管道为此连接于燃料容器，其未示于图中。其中可以经由一配料装置实现燃料的定量，可机械地或电子地控制该配料装置。

如果安装工具10完全压紧在基础U上，如图3中所示，则进气孔15，其在边缘设有一密封元件29，经由一密封体28关闭，密封体28在这里可以例如安装在壳体11上。

图3中燃烧室13是完全展开的，但仍未操作起动开关35。空气和气态燃料处于燃烧室13内。

图4中已操作起动开关。其中经由开关连杆36止动元件39已转入其脱开位置，从而现在紊流产生板33在作用到其上的蓄力元件31的力作用下向燃烧室后壁14的方向以1m/s²至5000m/s²的加速度加速并通过燃烧室13移动。借此使存在于燃烧室13内的空气-燃料混合物处于强烈的紊流46中。通过蓄力元件施加的加速力在这里为约5至30N。

在接近燃烧室后壁14处紊流产生板33操作开关装置22。借此经由点火装置23起动空气-燃料混合物的点燃24。这例如通过一个点火电流回路或通过一个经由开关装置22产生的点火脉冲来实现。但空气或氧化剂-燃料混合物在燃烧室内的点燃也可以例如在紊流产生装置的脉冲式运动过程中例如通过一在其他位置设置的开关装置来实现。

在点燃的时刻，空气-燃料混合物仍处于强烈的紊流中，从而在燃烧过程中得到高的能量回收。安装活塞16借助膨胀的燃烧气体向箭头43的方向被推向螺栓导轨18并同时将一个紧固件打入基础U内。在活塞导轨17的面向螺栓导轨18的末端设有一个环形的阻尼元件26，其减弱安装活塞16在活塞导轨17的该端上的碰撞。

在活塞导轨的壁中设置一个排气孔19，当安装活塞16的活塞盘56处在排气孔19与阻尼元件26之间时，一大部分燃烧气体经由该排气孔向壳体11的排出孔52那边并且然后散发于环境中。

图6中安装活塞16已再次向箭头48的方向返回其原始位置。这可以例如经由燃烧室13内保留的剩余的燃烧气体来实现，其在其冷却时产生一负压，或经由一个图中未示出的复位机构来实现。

此外，在图6中安装工具10已从基础U上升起一段距离。因此打开了一个排气孔55，该排气孔在先前仍经由一个密封元件59相对燃烧室壳体12的一个环形壁58密封。燃烧室13内保留的燃烧气体可以通过该排气孔55并接着经由图中不能看见的环形壁58的通孔达到壳体11的排出孔52并在那里散发于环境中(参见箭头44)。当在安装工具10从基础U上升起以后燃烧室13完全压缩时终止该过程并且安装工具10再次占据其由图1显而易见的位置。然后紊流产生板33再次在管元件20上的止动元件39之后嵌接并且蓄力器31卸载(弹簧元件是松弛的)。

图7中所示的安装工具10与以前在图1至6中所述的安装工具的区别在于，紊流产生装置32构成为搅拌元件34或构成为具有很陡立的转子叶片66的转子元件。此外机械装置30构成为传动装置65用以加速紊流产生装置32，该传动装置包括一个弹簧元件形式的蓄力元件31。传动装置65还包括一个在燃烧室后壁14上设置的传动元件61，其在这里构成为齿条，并且其与燃烧室壳体12可一起移动。该传动元件61与一构成为齿轮的输入元件62相啮合以便传递一压紧运动。输入元件62将传动元件61的移动运动转换为一旋转运动并且将其导入蓄力器31。通过安装工具10相对基础U的压紧运动蓄力器31因而被上紧和加力。

蓄力器31在终端连接于一个构成为齿轮的输出元件63，它又与搅拌元件34的一构成为齿圈的输入元件64相啮合。其中输入元件64固定在一空心轴60上，该空心轴在其相对置的一端支承搅拌元件34的转子叶片66。空心轴60可旋转地支承在一轴承销57上，其同时也支承点火装置23。空心轴60还穿过燃烧室后壁14或附加支承于其中。在点火装置23的区域内在空心轴60中设置至少一个孔67，其具有相同于上述实例中的孔47的功能(点燃，和燃料流向燃烧室)。

在开关连杆36上再次设置一个止动元件39，其在起动开关35不操作的位置与输入元件64相嵌接并且防止搅拌元件34的旋转。

如果安装工具10完全压紧在一个基础U上，如图7中所示，则如上所述蓄力器31是受力的。如果现在如图7中所示向箭头42的方向操作起动开关，则止动元件39从其在输入元件64上的嵌接位置脱开并因此释放空心轴60。蓄力器31可以出力并且经由输出元件63使搅拌元件34处于旋转运动。因此在燃烧室12内在该时刻存在的空气-燃料混合物处于强烈的紊流46中。开关装置22现在可以构成为电流传感器，其在达到一规定的紊流程度时起动点火装置23上的点燃。

Claims (10)

1.燃烧力推动的安装工具，用于将紧固件如钉子、螺栓和销打入一个基础内，它包括：

一个起动开关(35)，用以起动一个安装过程；

一个燃烧室(13)，具有一个在燃烧室(13)内设置的用于氧化剂一燃料混合物的紊流产生装置(32)；

和一个驱动装置，紊流产生装置(32)借其可至少短时地进行操作；

其特征在于，驱动装置包括一个机械装置(30)，用以脉冲式加速紊流产生装置(32)，该机械装置可经由起动开关(35)启动。

2.按照权利要求1所述的安装工具，其特征在于，紊流产生装置(32)经由机械装置(30)可加速到1m/s²至5000m/s²的脉冲式加速度。

3.按照权利要求1或2所述的安装工具，其特征在于，紊流产生装置(32)经由机械装置(30)可加速到至少25m/s²的脉冲式加速度。

4.按照权利要求1至3之一项所述的安装工具，其特征在于，机械装置(30)具有一个蓄力元件(31)。

5.按照权利要求4所述的安装工具，其特征在于，蓄力元件(31)构成为弹簧元件。

6.按照权利要求4或5所述的安装工具，其特征在于，经由蓄力元件(31)可对紊流产生装置(32)施加1至50N的加速力。

7.按照权利要求4至6之一项所述的安装工具，其特征在于，设有一个压紧条(25)，借其可给蓄力元件(31)加力。

8.按照权利要求1至7之一项所述的安装工具，其特征在于，紊流产生装置(32)可基本上无摩擦地在燃烧室(13)内运动。

9.按照权利要求1至8之一项所述的安装工具，其特征在于，紊流产生装置(32)构成为可在燃烧室(13)内轴向移动的并任选设有多个通孔(38)的紊流产生板(33)。

10.按照权利要求1至8之一项所述的安装工具，其特征在于，紊流产生装置(32)构成为在燃烧室(13)内可旋转运动的搅拌元件(34)。

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