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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Derartige Setzgeräte können mit
gasförmigen
oder flüssigen
Brennstoffen betrieben werden, die in einer Brennkammer verbrannt
werden und dabei einen Setzkolben für Befestigungselemente antreiben.
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Bei
brenngasbetriebenen Setzgeräten
ist es bekannt, das Brennstoff/Luftgemisch mit einem Dosiersystem
zu erzeugen, bei dem das dosierte Brennstoffvolumen nicht variiert
werden kann. Generell besteht jedoch das Problem, den Brennstoff
für jeden Arbeitszyklus
in ausgewogener Menge einer entsprechenden Luft- oder Sauerstoffmenge
als Oxydationsmittel zuzumessen. So können sich Temperaturveränderungen
des Setzgerätes
ungünstig
auf die Verbrennung des Luft-Brennstoffgemisches auswirken, wenn
das Gemisch zu reich oder zu arm an Brennstoff ist.
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Aus
der
DE 42 43 617 A1 ist
ein brennkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, bei dem in einem
Arbeitszyklus ein Gaseinlassventil mechanisch geöffnet wird, so dass von einer
Brennstoffquelle eine dosierte Menge an Brennstoff in einen Speicherraum gelangt,
welcher in Verbindung zur Umgebungsluft steht. Über diese Verbindung kann ein
Druck- und ggf. ein Temperaturausgleich mit der Umgebungsluft stattfinden,
so dass ein angepasstes Luft-Brennstoffgemisch
in die Brennkammer gelangt. Von diesem Speicherraum ausgehend gelangt
der Brennstoff dann zu gegebener Zeit in die Brennkammer.
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Von
Nachteil hierbei ist, dass die Betriebseigenschaften dieses Setzgerätes in kaltem
Zustand des Gerätes
nicht zufrieden stellend sind.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Setzgerät der vorgenannten
Art zu entwickeln, das die vorgenannten Nachteile vermeidet und
das im kalten als wie auch im warmen Betriebszustand gute Betriebseigenschaften
aufweist. Dieses wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1
genannten Massnahmen erreicht.
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Demnach
genügt
es, wenn die Brennstoffzuführung
zwischen dem Dosierventil und der Brennkammer mit einem Kanal, zur
Ableitung einer Teilmenge des Brennstoffs weg von der Brennkammer, verbindbar
ist. Die Verbindung zu dem Kanal ist dabei z. B. zuschaltbar. Ist
der Kanal nicht zugeschaltet und nicht mit der Brennstoffzuführung verbunden,
so kann eine volle Dosiermenge an Brennstoff aus dem Dosierventil,
wie z. B. ein flüssiger
oder gasförmiger Brennstoff,
in die Brennkammer gelangen. Dieses ist vor allem bei einem kalten
Setzgerät
günstig,
wenn ein brennstoffreiches Brennstoff/Luftgemisch für eine gute
Verbrennung sorgt. Ist der Kanal der Brennstoffzuführung zugeschaltet
und mit der Brennstoffzuführung
verbunden, dann kann ein Teil des Brennstoffes abgeführt und
der Verbrennung in der Brennkammer entzogen werden. Dieses führt insbesondere
bei einem betriebswarmen Setzgerät
zu einer guten Verbrennung.
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Von
Vorteil ist es, wenn der Kanal an seinem der Brennstoffzuführung abgewandten
Ende in einen Auspuff des Setzgerätes einmündet. Durch diese Massnahme
kann der abgeführte
Brennstoff umweltschonend mit den heissen Abgasen des Setzgerätes nachverbrennen.
Es ist aber auch möglich
den Kanal in eine Filtereinrichtung, wie z. B. in einen Aktivkohlefilter,
einmünden
zu lassen in welchem das abgezweigte Brenngas gespeichert wird.
Eine direkte Ausleitung an die Umgebung kann ebenfalls erfolgen.
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Günstig ist
es ferner, wenn eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, über die
der Kanal mit der Brennstoffzuführung
verbindbar ist. Durch diese Massnahme kann in einfacher Weise ein
Umschalten zwischen der zugeschalteten und der nicht zugeschalteten
Stellung des Kanals zur Brennstoffzuführung erfolgen.
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Vorteilhafterweise
kann die Stelleinrichtung ein Stellelement, wie z. B. einen Schieber,
aufweisen, das einen Durchgangskanal und einen Weichenkanal aufweist,
wobei der Durchgangskanal in einer ersten Stellung der Stelleinrichtung
die Brennstoffquelle mit der Brennkammer verbindet und wobei der Weichenkanal
in einer zweiten Stellung der Stelleinrichtung die Brennstoffquelle
mit der Brennkammer und mit dem Kanal verbindet. Durch das Stellelement kann
die Stelleinrichtung einfach und wenig verschleissanfällig gehalten
werden.
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In
einer kostengünstigen
Variante ist das Stellelement manuell betätigbar und weist hierzu eine
aussen am Setzgerät
zugängliche
Handhabe auf. Es versteht sich, dass das Stellelement aber auch über eine
im Setzgerät
integrierte Automatik ohne ein Zutun des Anwenders betätigbar sein
kann.
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Von
Vorteil kann es ferner sein, wenn zwischen dem Austritt des Dosierventils
zur Brennstoffzuführung
und der Brennkammer in der Brennstoffzuführung ein Düsenmittel angeordnet ist, welches
den Querschnitt der Brennstoffzuführung verengt. Hierdurch kann
eine statische Druckdifferenz zwischen dem Brennraum in der Brennkammer,
der im Wesentlichen auf Umgebungsdruck ist, und dem Raum zwischen
dem Düsenmittel
und dem Austritt am Dosierventil erzielt werden, der ein Abströmen durch den
Kanal begünstigt,
wenn dieser zugeschaltet ist. Das Abströmen kann ferner natürlich auch
noch durch die Geometrie, die Querschnittsweite oder die Länge des
Kanals beeinflusst werden, was für
eine Optimierung des Verhältnisses
zwischen in die Brennkammer einzubringendem und abzugebendem Brennstoff
genutzt 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 ein
erfindungsgemässes
brennkraftbetriebenes Setzgerät
mit einer Stelleinrichtung für einen
zuschaltbaren Brennstoffablasskanal in einer ersten Schaltstellung,
in teilweiser Längsschnittsansicht,
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2 das
Setzgerät
aus 1 mit der Stelleinrichtung in einer zweiten Schaltstellung.
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Das
in 1 dargestellte, mit einem Brenngas betriebene
Setzgerät 10 weist
ein Gehäuse 20 auf
in dem ein Setzwerk angeordnet ist, mittels dessen ein Befestigungselement,
wie ein Nagel, Bolzen oder etc. in einen Untergrund U eingetrieben
wird. Hierzu wird das Setzgerät 10 an
den Untergrund U angepresst und ein an einem Handgriff 21 des
Setzgerätes 10 angeordneter
Auslöseschalter 28 betätigt, um
das Setzgerät 10 auszulösen.
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Zum
Setzwerk gehören
u. a. eine Brennkammer 13, eine Kolbenführung 17, in der ein
Treibkolben 16 verschieblich gelagert ist und eine Bolzenführung 18,
in der ein Befestigungselement geführt werden kann und wo ein
Befestigungselement über
das sich nach vorne bewegende setzrichtungsseitige Ende des Treibkolbens 16 bewegt
und damit in den Untergrund U eingetrieben werden kann. Die Befestigungselemente
können
dabei z. B. in einem Magazin 29 am Setzgerät 10 bevorratet
sein.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist in der Brennkammer 13 noch eine Zündeinheit 14, wie
z. B. eine Zündkerze
zur Zündung
eines, für
einen Setzvorgang in die Brennkammer 13 eingebrachten Luft/Brennstoffgemischs,
vorgesehen. Die Zufuhr des Brennstoffes in den Brennraum bzw. die Brennkammer 13 erfolgt
dabei über
eine Brennstoffzuführung 12,
wie z. B. eine Brennstoffleitung, aus einem Brennstoffreservoir
bzw. einer Brennstoffquelle 11. An dem Austritt der Brennstoffzuführung 12 in
die Brennkammer 13 ist ein Düsenmittel 26 angeordnet, welches
gegenüber
der Brennstoffzuführung 12 eine verringerte
Querschnittsöffnung
aufweist. Bei einer Brennstoffabgabe in die Brennkammer 13 ist
hierdurch der Druck in der Brennstoffzuführung 12 höher als
der Umgebungsdruck bzw. als der Druck in der Brennkammer 13.
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Zwischen
der Brennstoffquelle 11 und der Brennstoffzuführung 12 ist
ein Dosierventil 15 angeordnet, über welches eine dosierte Brennstoffmenge aus
der Brennstoffquelle 11 in die Brennstoffzuführung 12 in
Vorbereitung eines Setzvorganges abgegeben werden kann, z. B. wenn
das Setzgerät 10 an einen
Untergrund U angepresst wird.
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Über einen
Kanal 22, der hier als Rohrleitung ausgebildet ist, kann
die Brennstoffzuführung 12 mit einem
Auspuff 19 des Setzgerätes 10 verbunden werden.
Der Kanal 22 mündet
dazu mit seinem der Brennstoffzuführung 12 abgewandten
Ende 23 in den Auspuff 19.
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An
dem Setzgerät 10 ist
ferner noch eine insgesamt mit 30 bezeichnete Stelleinrichtung
angeordnet, die ein in einer Führung 37 verschieblich
angeordnetes und vorliegend als Schieber ausgebildetes Stellelement 31 beinhaltet.
In dem Stellelement 31 sind ein Durchgangskanal 32 und
ein Weichenkanal 33 angeordnet. In der in 1 dargestellten
ersten Stellung 34 der Stelleinrichtung 31 ist
der Durchgangskanal 32 mit beiden Abschnitten der Brennstoffzuführung 12 verbunden,
also in die Brennstoffzuführung 12 zwischengeschaltet.
Eine dosierte Brennstoffmenge aus dem Dosierventil 15 strömt daher
gänzlich
in Strömungsrichtung 24 über das
Düsenmittel 26 in
die Brennkammer 13 hinein, in der sich bereits Luft befindet.
In dieser ersten Stellung 34 der Stelleinrichtung 30 bzw.
des Stellelementes 31 wird also ein brennstoffreiches Luft/Brennstoffgemisch
in die Brennkammer 13 eingebracht, was beim Kaltbetrieb
des Setzgerätes 10 für eine günstige und energiereiche
Verbrennung sorgt.
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In 2 wurde
das Setzgerät 10 vom
Anwender in eine Warmbetriebstellung überführt, in dem er über eine
Handhabe 36 das Stellelement 31 der Stelleinrichtung 30 in
seine zweite Stellung 35 verbrachte. In dieser zweiten
Stellung 35 befindet sich das Stellelement 31 mit
seinem Weichenkanal 33 in einer Position in der die drei
Ausgänge
des Weichenkanals 33 jeweils den Öffnungen der beiden Abschnitte
der Brennstoffzuführung 12 und
des Kanals 22 gegenüberliegen
und so die Brennstoffquelle 11 bzw. das Dosierventil 15 sowohl
mit der Brennkammer 13 als wie auch über den Kanal 22 mit
dem Auspuff 19 verbinden.
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Eine
dosierte Brennstoffmenge aus dem Dosierventil 15 wird daher
geteilt und strömt
zum einen in Strömungsrichtung 24 über das
Düsenmittel 26 in die
Brennkammer 13 und zum anderen in Strömungsrichtung 25 über den
Kanal 22 in den Auspuff 19 hinein. In dieser zweiten
Stellung 35 der Stelleinrichtung 30 bzw. des Stellelementes 31 wird
also ein brennstoffärmeres
Luft/Brennstoffgemisch in die Brennkammer 13 eingebracht,
was beim Warmbetrieb des Setzgerätes 10 für eine günstige und
energiereiche Verbrennung sorgt. Der in den Auspuff 19 eingeleitete
Brennstoff verbrennt nach erfolgtem Setzvorgang im heissen Abgasstrom.
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Es
versteht sich, dass die Verbindung zwischen dem Durchgangskanal 32 und
der Brennstoffzuführung 12 bzw.
zwischen dem Weichenkanal 33 und der Brennstoffzuführung 12 oder
dem Kanal 22 über
hier nicht dargestellte Dichtungselemente zusätzlich abgedichtet sein kann.
Ferner kann eine Rasteinrichtung vorgesehen sein, über die
die Stelleinrichtung 30 bzw. das Stellelement 31 in
den Stellungen 34, 35 temporär fixierbar ist.
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Die
Menge des über
den Weichenkanal 33 abzuleitenden Brennstoffes relativ
zu dem in die Brennkammer 12 zu leitenden Brennstoffes
hängt zum
einen von dem Verhältnis
des Durchmessers des Düsenmittels 26 zum
Durchmesser der Brennstoffzuführung 12 und
zum Durchmesser des Kanals 22 sowie von der Geometrie des
Düsenmittels 26 als wie
auch von der Geometrie des Kanals 22 ab. Über eine
geeignete Auslegung dieser Verhältnisse und/oder
dieser Geometrien kann das Luft/Brennstoffverhältnis für den Warmbetrieb noch weiter
optimiert werden.