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Die vorliegende Patentanmeldung betrifft
ein handgeführtes
Arbeitsgerät,
insbesondere brennkraftbetriebenes Setzgerät, der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 genannten Art. Handgeführte
Arbeitsgeräte,
wie z. B. brennkraftbetriebene Setzgeräte, Schraubgeräte, Elektronagler
benötige
elektrische Energie als Haupt- oder Nebenenergie für elektrische
Verbraucher, Steuerschaltkreise etc.
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Brennkraftbetriebene Setzgeräte, die
ein Gehäuse
und ein darin angeordnetes Setzwerk umfassen, über das ein Befestigungselement
an einem Setzpunkt in einen Untergrund eingetrieben wird, wenn ein
Bediener über
wenigstens einen Schalter einen Setzvorgang auslöst, beinhalten zumeist auch elektronische
Bauteile, wie z. B. elektronisch ansteuerbare Ventile, Zündeinrichtungen,
Ventilatoren, etc. Diese Bauteile und deren Steuerungseinrichtungen müssen mit
Strom versorgt werden, wobei eine Netzunabhängigkeit wünschenswert ist. Diese Energie wird
häufig
durch einen oder mehrere Akkumulatoren oder Batterien bereitgestellt.
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Aus der
US 4,403,722 ist ein gasbetriebenes Setzgerät bekannt,
bei dem das im Brennraum befindliche Gemisch aus Luft und Brenngas
vor der Zündung
mittels eines elektrisch angetriebenen Ventilators homogenisiert
wird. Zur Stromversorgung des Ventilator-Antriebs und seiner Steuerungseinrichtung ist
dort ein NiCd-Akkumulator vorgesehen.
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Ein grosser Nachteil dieser Art der
Stromversorgung ist die technologisch bedingte lange Ladezeit des
NiCd-Akkus oder alternativ zu verwendender Akkumulatoren. Der Ladevorgang
benötigt – selbst
in einem Schnellladevorgang – mehrere
Stunden. Während
dieser Zeit ist das Arbeitsgerät
nicht einsatzfähig,
insofern der Anwender nicht eine Palette mit Ersatzakkumulatoren
mit sich führt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
liegt daher darin, ein handgeführtes
Arbeitsgerät
der vorgenannten Art zu entwickeln, das standortunabhängig betrieben
werden kann und das eine schnelle Aufnahme und Speicherung elektrischer
Energie ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die
im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Massnahmen erreicht,
denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
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Demnach genügt es, wenn an einem handgeführten Arbeitsgerät, wie z.
B. einem brennkraftbetriebenen Setzgerät wenigstens ein Kondensator
hoher Kapazität
zur Energieversorgung des Geräts
vorgesehen ist. Durch die Verbindung des Kondensators zu einem Ladeport
am handgeführten
Arbeitsgerät, kann
der Kondensator mit einer externen Stromquelle verbunden, und im
Anschluss daran vorteilhafterweise binnen weniger Minuten geladen
werden. In Entladerichtung sind am Kondensator der geräteinterne
Schaltkreis bzw. die elektrischen Verbraucher angeschlossen, die
die benötigte
elektrische Energie ggf. über
einen Regelschaltkreis vom Kondensator beziehen.
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Vorteilhafterweise weist der oder
jeder Kondensator eine Kapazität
von 10 F bis 10 000 F auf. Bei einem elektrischen Verbrauch von
beispielsweise 10 Ws/Setzung und einer Setzrate von 500 Setzungen
pro Tag kann z. B. ein Kondensator von 1200 F verwendet werden,
der – bedingt
durch Verluste und nicht vollständiger
Entladbarkeit – nur
5 bis 10 mal am Tag für
sehr kurze Zeit wieder (~ 1 Minute) geladen werden muss.
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Dadurch, dass der oder die Kondensatoren entnehmbar
in einer Aufnahme am Setzgerät
angeordnet sind können
diese auch leicht, nach Art einer Batterie, ausgetauscht und durch
neue geladene Kondensatoren ersetzt werden, ohne dass das Arbeitsgerät bzw. das
Setzgerät
an eine externe Stromquelle angeschlossen werden müsste.
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Von Vorteil kann es auch sein, wenn
die Kondensatoren Teil eines Energiespeichermoduls sind, in dem
mehrere Kondensatoren zusammengeschaltet sind, und dort über gemeinsamen
Aussenanschlüsse
kontaktierbar sind. Beim Austausch der Kondensatoren müssen so
nur noch das eine Energiespeichermodul, und nicht mehrere Kondensatoren ausgetauscht
werden, wodurch der Austausch vereinfacht werden kann.
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Weitere Vorteile und Massnahmen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung
und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem
Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Es zeigen:
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1 schematisch,
ein erfindungsgemässes handgeführtes Setzgeräts in Seitenansicht
und teilweiser Schnittansicht,
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2 schematisch,
einen Schaltplan des Steuerschaltkreises des Setzgeräts aus 1.
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In den 1 und 2 ist das erfindungsgemässe handgeführte Arbeitsgerät in der
Ausbildung als Setzgerätes
dargestellt, das in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem Brenngas
betrieben wird. Das Setzgerät
weist ein Gehäuse 11 auf,
in dem ein Setzwerk 15 angeordnet ist, mittels dessen ein Befestigungselement 40 in
einen hier nicht dargestellten Untergrund eingetrieben werden kann,
wenn das Arbeits- bzw. Setzgerät 10 an
den Untergrund angepresst wird.
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Zum Setzwerk 15 gehören ein
Brennraum bzw. eine Brennkammer 23 eine Kolbenführung 16, in
der ein Treibkolben 17 verschieblich gelagert ist, eine
Bolzenführung 16' in der ein
Befestigunselement 40 geführt werden kann, und wo das
Befestigunselement 40 über
das sich nach vorne bewegende setzrichtungsseitige Ende 18 des
Treibkolbens 17 bewegt, und in einen Untergrund eingetrieben
werden kann.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist im Brennraum 23 noch ein Ventilator 12 mit
Rotor 12' bzw.
Propeller und eine Zündeinrichtung 13,
wie z. B. eine Zündkerze
angeordnet. Über
den Ventilator 12 wird im Brennraum in bekannter Weise
eine Turbulenz zur Mischung des Brenngases mit Luft erzeugt, bevor über eine
Steuereinrichtung 50 ein Zündfunke an der Zündeinrichtung 13 zur
Entzündung
des Brenngas-Luftgemischs ausgelöst
wird.
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Die Zufuhr des Brenngases in den
Brennraum 23 erfolgt dabei über eine Brennstoffzuleitung 22 und
ein elektronisch oder mechanisch ansteuerbares Ventil 21 aus
einem Brennstoffreservoir 20.
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Der Setzvorgang wird erst nach Betätigen eines
Triggers bzw. Triggerschalters 14 am Handgriff des Setzgeräts 10 ausgelöst. Dieser
Schalter kann in seiner Funktion mechanisch oder auch elektronisch oder
auch elektromechanisch arbeiten.
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Am Setzgerät können ferner noch weitere elektrische
oder elektromechanische Schalter vorgesehen sein, die entweder alle
oder in verschiedener Kombination zusammen geschaltet werden müssen um
einen Setzvorgang auszulösen.
Diese Schalter sind z. B. Nasenkopfschalter, Magazinschalter oder Sensoren
die z. B. die Art des Untergrunds ermitteln.
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Die Stromversorgung der elektrischen
Verbraucher am Setzgerät 10,
wie z. B. der Steuerung 50, des Ventilators 12,
der Zündeinrichtung 13,
des Triggerschalters 14 und ggf. der weiteren Schalter, des
oder der Ventile 21 und anderer elektronischer Bauteile
erfolgt bei dem vorliegenden Setzgerät 10 über einen
Kondensator 31. Der Kondensator 31 bzw. das Energiespeichermodul 33 ist
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
in einer Aufnahme 28 am Setzgerät 10 angeordnet, in
der er herausnehmbar angeordnet ist. Die Verbindung zum elektrischen Schaltkreis
im Setzgerät 10 erfolgt über Kontakte 27 am
Energiespeichermodul 33/Kondensator 31 die mit Gegenkontakten 29 in
der Aufnahme 28 zusammenwirken.
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Die Verteilung der elektrischen Energie
von dem Kondensator 31 zu den elektrischen Verbrauchern
und die Weitergabe von elektrischen Steuerimpulsen erfolgt über elektrische
Zu- und Steuerleitungen 51, 52, 53, 54.
Die Aufladung des Kondensators 31 erfolgt über einen
Ladeport 30, in den ein elektrischer Kontaktstecker (hier
nicht zeichnerisch dargestellt) einführbar ist. Der Stecker kontaktiert
dabei die elektrischen Kontakte 32 so dass ein Ladestrom über die
elektrische Zuleitung 55 zum Kondensator fliessen kann.
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Die Befestigungselemente 40 sind
in einem Magazin 41 zu einem Magazinstreifen 42 konfektioniert,
der vorne am Setzgerät 10 angeordnet
ist. Die Befestigungselemente 40 können aber natürlich auch
einzeln in die Bolzenführung 16' vom Benutzer eingesteckt
werden, ohne das ein derartiges Magazin 40 erforderlich
wäre.
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In 2 ist
eine Schaltungsanordnung für das
Setzgerät
aus 1 wiedergegeben.
Dabei bilden ein oder mehre Kondensatoren 31, die parallel oder
auch in Serie geschaltet sein können,
das eigentliche Energiespeichermodul 33. In diesem Energiespeichermodul 33 können die
Regler R1 und/oder R2 integriert sein. R1 steuert den Ladevorgang
der Kondensatoren 31 und sorgt für einen Überladeschutz. R2 überwacht
die Spannung der Kondensatoren 31 und regelt sie auf einen
Bereich ein, bei dem die Steuereinrichtung 50 und alle
angeschlossenen elektrischen Verbraucher, wie die Dosiereinrichtung 21,
das Display 57, die Aktuatoren wie z. B. der Ventilator 12,
die Schalter 14, die Sensoren 58, das Sicherheitsmodul 59 und
die Zündeinrichtung 13 sicher und
zuverlässig
funktionieren. R2 unterbricht die Stromzufuhr für die elektrischen Verbraucher 21, 57, 12, 14, 58, 59, 13 bei
Unterschreiten einer definierten Mindestspannung. Durch abgreifen
der Kondensatorspannung vor dem Regler R2 ist es möglich, den Ladezustand
der Kondensatoren 31 zu bestimmen, der beispielsweise in
einem Display 57 angezeigt werden kann. Wegen der weiteren
Bezugszeichen wird auf die Beschreibung zu 1 verwiesen.
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Abschliessend bleibt noch zu bemerken, dass
die Erfindung nicht auf die hier dargestellte Ausführungsform
beschränkt
ist. So können
z. B. mehrere Kondensatoren vorgesehen sein. Ebenfalls kann der
oder die Kondensatoren auswechselbar in einer speziellen Aufnahme
im Gehäuse
des handgeführten Arbeitsgeräts bzw.
Setzgeräts
angeordnet sein.
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- 10
- Arbeitsgerät/Setzgerät
- 11
- Gehäuse
- 12
- Ventilator
- 12`
- Rotor
- 13
- Zündeinrichtung
- 14
- Schalter/Trigger/Triggerschalter
- 15
- Setzwerk
- 16
- Kolbenführung
- 17
- Treibkolben
- 18
- setzrichtungsseitiges
Ende von 17
- 20
- Brennstoffreservoir/Gasdose/Reservoir
- 21
- Dosiereinrichtung/Ventil
- 22
- Brennstoffzuleitung
- 23
- Brennraum/Brennkammer
- 27
- Kontakte
- 28
- Aufnahme
für 31
- 29
- Gegenkontakte
- 30
- Ladeport/Anschlussport
- 31
- Kondensator
- 32
- Kontakte
- 33
- Energiespeichermodul
- 40
- Befestigungselement
- 41
- Magazin
- 42
- Magazinstreifen
- 50
- Steuerungseinrichtung
- 51
- elektrische
Zu- und Steuerleitung
- 52
- elektrische
Zuleitung
- 53
- elektrische
Zu- und Steuerleitung
- 54
- elektrische
Zu- und Steuerleitung
- 55
- elektrische
Zuleitung
- 56
- Regelschaltkreis
- 57
- Display
- 58
- Sensoren
- 59
- Sicherheitsmodul