DE19950352C2 - Tragbares, brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät und Verfahren zum Antrieb seines Kolbens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein tragbares, brennkraftbetriebenes Arbeitsge­ rät, insbesondere auf ein Setzgerät für Befestigungselemente, sowie auf ein Ver­ fahren zum Antrieb des Kolbens des Arbeitsgeräts.

Ein derartiges Arbeitsgerät und Verfahren sind bereits aus der DE 40 32 202 A1 bekannt. Das bekannte Arbeitsgerät weist eine Brennkammer auf, die durch we­ nigstens eine Durchgangsöffnungen aufweisende Trennplatte in mehrere hinter­ einanderliegende Teil-Brennkammern unterteilt ist. Beim Aufspannen der Teil- Brennkammern wird in diese ein Luft-Brenngasgemisch eingesaugt. Dieses Luft- Brenngasgemisch liegt dann möglicherweise in unterschiedlichen Mischungs­ verhältnissen in allen Teil-Brennkammern vor. Mittels eines elektrischen Fun­ kens wird die Verbrennung des Luft-Brenngasgemisches in einer ersten und vom Kolben abgewandten Teil-Brennkammer gestartet, und eine Flammfront beginnt sich mit relativ langsamer Geschwindigkeit in dieser Teil-Brennkammer vom Zentrum aus auszubreiten. Dabei schiebt die Flammfront unverbranntes Luft- Brenngasgemisch vor sich her, welches durch die Durchgangsöffnungen in der Trennplatte in die nächste Teil-Brennkammer gelangt und hier Turbulenz sowie eine Vorkomprimierung des dort vorhandenen Luft-Brenngasgemisches erzeugt.

Wenn die Flammfront die Durchgangsöffnungen der Trennplatte zur nächsten Teil-Brennkammer bzw. Hauptkammer erreicht, treten die Flammen, bedingt durch die relativ enge Querschnittsfläche der Durchgangsöffnungen, beschleu­ nigt und als Flammstrahlen in die nächste Teil-Brennkammer bzw. Hauptkam­ mer über und erzeugen hier weitere Turbulenz. Das durchmischte turbulente Luft-Brenngasgemisch in dieser Teil-Brennkammer bzw. Hauptkammer wird dann über die gesamte Oberfläche der Flammstrahlen entzündet. Es brennt dabei mit einer hohen Geschwindigkeit ab, was zu einer sehr starken Erhöhung des Wirkungsgrads der Verbrennung in dieser Teil-Brennkammer bzw. Hauptkam­ mer führt, da die Abkühlungsverluste klein bleiben.

Nach einer Setzung eines Befestigungselements bzw. nach erfolgter Verbrennung des Luft-Brenngasgemisches in der an den Kolben anschließenden Teil-Brenn­ kammer bzw. Hauptkammer kann der Kolben durch thermische Rückführung in seine Ausgangsstellung zurückgebracht werden, und zwar infolge des Unter­ drucks hinter dem Kolben, der durch Abkühlung des in der Brennkammer und im Expansionsvolumen des Kolbens verbliebenen Abgases bzw. Rauchgases ent­ steht. Danach wird das Abgas aus der Brennkammer entfernt, und es wird mit dem nächsten Aufspannen der Teil-Brennkammern erneut ein Luft-Brenngasge­ misch in die Brennkammer eingesaugt. Dieses Luft-Brenngasgemisch gelangt dabei in unterschiedlich große Teil-Brennkammern, indem es von einer Teil- Brennkammer zur nächsten weitergeleitet wird.

Beim herkömmlichen Arbeitsgerät wird zunächst flüssiges Brenngas über eine Leitung einer Vorverdampfungskammer zugeführt, um dort entsprechend einem gewünschten Mischungsverhältnis mit Luft vermischt zu werden. Danach wird dieses Luft-Brenngasgemisch aus der Vorverdampfungskammer beim Beginn ei­ nes Setzvorgangs, genauer gesagt beim Andrücken des Arbeitsgeräts gegen eine Unterlage, über eine weitere Leitung zur Brennkammer übertragen, und zwar in­ folge der durch Aufspannen der Brennkammer erzeugten Saugwirkung. Da die Vorverdampfungskammer der Umgebungstemperatur und dem Umgebungs­ druck ausgesetzt ist, können sich abhängig von diesen Parametern jedoch unter­ schiedliche Luft-Brenngasgemische in der Vorverdampfungskammer einstellen, so daß nicht immer gewährleistet ist, daß das gewünschte Mischungsverhältnis auch in der Brennkammer erzielt wird. Es kann somit passieren, daß das Luft-Brenngasgemisch in dem die Zündvorrichtung enthaltenden Teil der Brennkammer zu mager eingestellt ist, was die Zündwahrscheinlichkeit herabsetzt, also die Betriebszuverlässigkeit des Geräts verschlechtert. Ein zu mager eingestelltes Luft-Brenngasgemisch in der Hauptkammer könnte darüber hinaus zu einem verringerten Wirkungsgrad führen.

Andererseits besteht beim herkömmlichen Arbeitsgerät insbesondere bei tiefen Temperaturen und sich schnell wiederholenden Setzvorgängen die Gefahr, daß das in die Vorverdampfungskammer eingeführte flüssige Brenngas nicht hinreichend verdampfen kann. Es kommt zur Eisbildung in der Gaszuleitung zur Vorverdampfungskammer, und es ist nicht auszu­ schließen, daß flüssiges Gas in der Vorverdampfungskammer verbleibt. Dies würde zunächst wiederum zu einem zu mager eingestellten Mi­ schungsverhältnis des Luft-Brenngasgemisches führen und somit zu den bereits oben beschriebenen Folgen. Beim nächsten Setzvorgang könnte das in der Vorverdampfungskammer zuvor angesammelte flüssige Brenn­ gas jedoch verdampft sein, so daß sich jetzt unter Berücksichtigung des neu zugeführten Brenngases ein zu fett eingestelltes Mischungsverhältnis ergeben würde. Dies könnte zu Betriebsschwankungen des Arbeitsgeräts führen.

Aus der DE 42 43 617 A1 ist ein weiteres brennkraftbetriebenes Setzgerät bekannt. Auch hier sind Teil-Brennkammern (Vorkammer, Hauptkam­ mer) separat mit Gasgemischen befüllbar. Allerdings ist hier keine durch wenigstens eine Durchgangsöffnungen aufweisende Trennplatte in meh­ rere hintereinander liegende Teil-Brennkammern unterteilte Brennkam­ mer zum Verbrennen eines brennbaren Gasgemisches zwecks Antriebs ei­ nes Kolbens vorhanden.

Ein noch weiteres brennkraftbetriebenes Setzgerät ist aus der US 4,913,331 bekannt. Teil-Brennkammern werden hier aber nicht separat mit Brenngas befüllt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Arbeitsgerät der eingangs genannten Art sowie das Verfahren zum Antrieb seines Kolbens so weiterzubilden, daß sich eine höhere Betriebszuverlässigkeit und ein besserer Wirkungsgrad ergeben.

Die verfahrensseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Dagegen findet sich die vor­ richtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen zu entnehmen.

In Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das brennbare Gasgemisch in jeder der Teil-Brennkammern separat einge­ stellt. Hierdurch lassen sich in jedem Fall die für die jeweiligen Teil-Brenn­ kammern optimalen Mischungsverhältnisse des brennbaren Gasgemi­ sches vorgeben, so daß für einen sicheren Betriebsablauf gesorgt ist und ein gleichbleibend hoher Wirkungsgrad erhalten wird. Das brennbare Gasgemisch kann z. B. ein Gemisch aus Luft und Brenngas, ein Gemisch aus Sauerstoff und Brenngas oder irgendein anderes ge­ eignetes Gasgemisch sein.

So könnte von vornherein das Mischungsverhältnis eines Luft-Brenngasgemi­ sches für die die Zündvorrichtung enthaltende Teil-Brennkammer etwas fetter eingestellt werden als für die restlichen Teil-Brennkammern, um auf diese Weise sicherzustellen, daß mit jeder Betätigung der Zündvorrichtung auch eine Zün­ dung des Luft-Brenngasgemisches in dieser Teil-Brennkammer erfolgt. Das Luft- Brenngasgemisch in der dem Kolben benachbarten Hauptkammer könnte ande­ rerseits magerer bzw. stöchiometrisch eingestellt werden, also unabhängig vom Verhältnis in der zuvor erwähnten Teil-Brennkammer, so daß in der Hauptkam­ mer stets eine Verbrennung mit hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden kann.

Die Einstellung des Luft-Brenngasgemisches in jeder Teil-Brennkammer kann vorteilhafterweise dadurch erfolgen, daß Luft in alle Teil-Brennkammern ge­ meinsam eingeführt wird und daß jeder Teil-Brennkammer eine ihr zugeordnete Menge an Brenngas separat zugeführt wird. Dadurch verringert sich die Anzahl der für die Zufuhr der Medien in die Teil-Brennkammern erforderlichen Ventile. Darüber hinaus ist nur die Dosierung des Brenngases erforderlich, so daß sich die Anzahl der Einstellparameter verringert und das Dosierverfahren dadurch vereinfacht wird.

Vorteilhafterweise kann die Zufuhr von Luft in die Teil-Brennkammern durch An­ saugen von Luft infolge eines Aufspannens der Teil-Brennkammern erfolgen, so daß keine separaten Luftzufuhreinrichtungen benötigt werden. Beim Aufspan­ nen der Teil-Brennkammern werden dabei die Brennkammerwand und die wenig­ stens eine Trennplatte vom Kolben weg bewegt, wobei ein Einströmen von Luft in die Teil-Brennkammern in oder entgegengesetzt zur Richtung dieser Bewegung erfolgt.

Vorzugsweise wird das Brenngas den Teil-Brennkammern flüssig zugeführt. Das Brenngas verdampft also erst in den Teil-Brennkammern. Dies ist von Vorteil, da sich dadurch die Einstellung des Mischungsverhältnisses des Luft-Brenngasge­ misches auch dann auf dem vorbestimmten bzw. gewünschten Wert halten läßt, wenn Eisbildung im Bereich der Ventile infolge einer niedrigen Umge­ bungstemperatur oder einer hohen Wiederholgeschwindigkeit der Setz­ vorgänge auftritt, da in jedem Fall das flüssige Brenngas in die Dosierkam­ mer gelangt und genügend Zeit hat, um zu verdampfen, bevor der Zündvor­ gang erfolgt.

Vorzugsweise wird die Menge an zuzuführendem Brenngas bzw. flüssigem Brenngas durch vorhergehende Dosierung eingestellt, um definierte Ver­ hältnisse zu erhalten. Temperatur- und Druckschwankungen der Umge­ bung wirken sich praktisch nicht auf die dosierte Menge an flüssigem Brenngas aus.

Das Brenngas wird den Teil-Brennkammern vorzugsweise dann zuge­ führt, kurz bevor diese vollständig aufgespannt worden sind. Erst nach vollständigem Aufspannen der Teil-Brennkammern kann der Zündvor­ gang eingeleitet werden, so daß das flüssige Brenngas die dazwischenlie­ gende Zeit zur Verdampfung nutzen kann.

Ein tragbares, brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät, insbesondere Setzge­ rät für Befestigungselemente, mit einer durch wenigstens eine Durch­ gangsöffnungen aufweisende Trennplatte in mehrere hintereinander lie­ gende Teil-Brennkammern unterteilten Brennkammer zum Verbrennen eines brennbaren Gasgemisches zwecks Antriebs eines Kolbens zeichnet sich dadurch aus, daß jede der Teil-Brennkammern mit wenigstens einem separaten Einlaß für die Zufuhr von Gas ausgestattet ist, um in jeder der Teil-Brennkammern das brennbare Gasgemisch separat einstellen zu können.

Grundsätzlich kann jede Teil-Brennkammer soviele separate Einlässe aufweisen, wie getrennte Gaskomponenten zur Einstellung eines ge­ wünschten Mischungsverhältnisses zuzuführen sind. Es kann aber auch jeweils nur ein separater Einlass pro Teilbrennkammer vorhanden sein, um nur eine Gaskomponente dosiert zuführen zu können, wenn eine oder mehrere andere Gaskomponenten über einen oder mehrere für alle Teil- Brennkammern gemeinsamen Einlass zugeführt werden.

In Ausgestaltung der Erfindung liegt die wenigstens eine Trennplatte zwi­ schen dem Kolben und einer ihm gegenüberliegenden Brennkammerwand, wobei alle Platten und die Brennkammerwand senkrecht zu ihrer Ebene bewegbar und in ei­ ner zurückgezogenen Ruhestellung des Kolbens so in Richtung auf den Kolben zu verschiebbar sind, daß sie wenigstens annähernd aufeinander bzw. auf dem Kol­ ben zu liegen kommen.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß nach Rückführung des Kolbens in sei­ ne Ausgangs- bzw. Ruhestellung die Brennkammer von Abgasen befreit werden kann, indem die Brennkammerwand und die mindestens eine Trennplatte in Richtung auf den Kolben zu verschoben werden, wobei das dazwischen liegende Abgas aus der jetzt kollabierenden Brennkammer herausgedrückt wird.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Brennkammer ein Belüf­ tungs-/Entlüftungsventil in einem Wandbereich aufweisen, auf dem die dem Kol­ ben zugewandte Trennplatte zu liegen kommt, wenn diese auf dem Kolben liegt. Dieses Ventil kann somit zur Ableitung der Abgase aus der Brennkammer beim Kollabieren der Brennkammer verwendet werden als auch zur Belüftung der Brennkammer, wenn sich Brennkammerwand und Trennplatte wieder vom Kol­ ben entfernen. Zum Belüften und Entlüften der Brennkammer ist also nur ein Ventil erforderlich, was den Aufbau des Arbeitsgeräts vereinfacht.

Nach einer alternativen Ausführungsform kann die Brennkammer ein Entlüf­ tungsventil in einem Wandbereich aufweisen, auf dem die dem Kolben zugewand­ te Trennplatte zu liegen kommt, wenn diese auf dem Kolben liegt, wobei ferner die bewegbare Brennkammerwand mit einem Belüftungsventil ausgestattet ist. Wird die bewegbare Brennkammerwand vom Kolben weg bewegt, so öffnet das Belüf­ tungsventil und es kann Luft ins Innere der Teil-Brennkammern eintreten. Zu diesem Zeitpunkt ist das Entlüftungsventil geschlossen. Da beide Ventile auf un­ terschiedlichen Seiten der Brennkammer liegen, besteht beim Verschieben der bewegbaren Brennkammer vom Kolben weg keine Gefahr mehr, daß bei schnell sich wiederholenden Setzvorgängen noch vorhandene Restgase unterhalb des Entlüftungsventils durch das Belüftungsventil wieder in die Brennkammer ge­ langen. Insofern ist für eine genauere Einstellung des Mischungsverhältnisses in den Teil-Brennkammern gesorgt.

Um sämtliche Teil-Brennkammern zur Belüftung aufspannen zu können, hinter­ greift nach einer Weiterbildung der Erfindung ein rückseitiger Ansatz der Trennplatte, die benachbart zur Brennkammerwand liegt, die Brennkammerwand, wo­ bei letztere durch einen Antriebsmechanismus verschiebbar ist. Wird also die Brennkammerwand vom Kolben weg bewegt, so nimmt sie nach einer gewissen Zeit die Trennplatte mit, was zu einem Aufspannen beider Teil-Brennkammern führt.

Der Antriebsmechanismus selbst kann wenigstens ein mit der Brennkammer­ wand fest verbundenes stangenförmiges Stellglied aufweisen, das die wenigstens eine Trennplatte durchsetzt und in Richtung zum vorderen Ende des Arbeitsge­ räts aus der Brennkammer heraussteht. Dabei können auch mehrere Stellglieder über den Umfang der Brennkammer verteilt vorhanden und außen durch einen Stellring miteinander verbunden sein.

Wird das Arbeitsgerät mit einer frontseitigen Verschiebehülse gegen eine Unter­ lage geführt, so wirkt über die Verschiebehülse eine entsprechende Kraft auf den Stellring, was zur Bewegung der bewegbaren Brennkammerwand vom Kolben weg führt, so daß hierdurch der Belüftungsvorgang der Teil-Brennkammern eingelei­ tet werden kann. Dabei können das Belüftungs-/Entlüftungsventil bzw. das al­ leinige Entlüftungsventil im Bereich des Stellrings liegen und von diesem beauf­ schlagbar sein, so daß beim Ablauf der zuvor genannten Bewegung auch eine Steuerung der Ventile erfolgt. Hierdurch vereinfacht sich der Aufbau des Arbeits­ geräts ganz erheblich.

Um flüssiges Brenngas in die Teil-Brennkammern einleiten zu können, können die Einlässe mit unterschiedlichen Düsen ausgestattet und mit einem gemeinsa­ men Dosierventil verbunden sein. Somit lassen sich unterschiedliche Mengen an Flüssiggas in die Teil-Brennkammern einspritzen, was zu unterschiedlichen Mi­ schungsverhältnissen des Luft-Brenngasgemisches führt.

Alternativ können die Einlässe aber auch mit unterschiedlichen Dosierventilen verbunden sein, um den oben genannten Zweck zu erreichen. Im zuletzt genann­ ten Fall können zusätzlich ebenfalls Düsen verwendet werden, um das flüssige Brenngas möglichst nebelartig in die jeweiligen Teil-Brennkammern einspritzen zu können, was deren Verdampfung erleichtert.

Nach einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Dosierventile in Abhängigkeit der Stellung der bewegbaren Brennkammerwand bzw. des Stellrings gesteuert, so daß durch einfache Mittel sichergestellt werden kann, daß dem eingespritzten Brenngas genügend Zeit zur Verdampfung bleibt, bevor die Brennkammerwand ihre Endstellung erreicht hat.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät bei kol­ labierter Brennkammer;

Fig. 2 den Axialschnitt gemäß Fig. 1 bei expandierter Brennkammer;

Fig. 3 einen weiteren Axialschnitt gemäß Fig. 1 bei expandierter Brennkammer mit abgewandeltem Betätigungsmechanismus für die Zufuhr von Brenn­ gas;

Fig. 4 einen noch weiteren Axialschnitt gemäß Fig. 1 bei teilweise expandierter Brennkammer und abgewandelter Belüftungsvorrichtung;

Fig. 5 eine Seitenansicht auf eine Zündvorrichtung der Brennkammer nach den Fig. 1 bis 4;

Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 5;

Fig. 7 einen weiteren Querschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 5 bei Zündung;

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Trennplatte der Brennkammer bei Zündung;

Fig. 9 eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel einer Trennplatte der Brennkammer;

Fig. 10 einen Axialschnitt durch ein Arbeitsgerät im Bereich der Brennkammer mit einer Trennplatte gemäß Fig. 9; und

Fig. 11 einen Längsschnitt durch ein Arbeitsgerät im Bereich der Brennkammer mit Brennkammerverriegelung.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird nachfolgend ein erstes Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch ein brennkraftbetriebenes Setzgerät für Befestigungselemente im Bereich seiner Brennkammer. Gemäß Fig. 1 enthält das Setzgerät eine zylindrisch ausgebildete Brennkammer 1 mit einer Zylinderwan­ dung 2 und einer sich daran anschließenden ringförmigen Bodenwand 3. Im Zen­ trum der Bodenwand 3 befindet sich eine Öffnung 4, an die sich ein Führungszy­ linder 5 anschließt, der eine Zylinderwand 6 und eine Bodenwand 7 aufweist. In­ nerhalb des Führungszylinders 5 ist ein Kolben 8 gleitend verschiebbar gelagert, und zwar in Zylinderlängsrichtung des Führungszylinders 5. Der Kolben 8 be­ steht aus einer Kolbenplatte 9, die zur Brennkammer 1 weist, sowie aus einer mit der Kolbenplatte 9 mittig verbundenen Kolbenstange 10, die durch eine Durch­ gangsöffnung 11 in der Bodenwand 7 zu einem Teil aus dem Führungszylinder 10 herausragt.

In der Fig. 1 befindet sich der Kolben 8 in seiner zurückgeführten Ruhestellung, in der das Setzgerät nicht in Betrieb ist. Die der Brennkammer 1 zugewandte Sei­ te der Kolbenplatte 9 schließt mehr oder weniger mit der Innenseite der Boden­ wand 3 ab, und die Kolbenstange 10 überragt nur ein wenig die Bodenwand 7 nach außen. Dichtungsringe 12, 13 am äußeren Umfang der Kolbenplatte 9 bzw. am Innenumfang der Zylinderwand 6 können vorgesehen sein, um die Räume zu beiden Seiten der Kolbenplatte 9 gegeneinander abzudichten.

Innerhalb der Brennkammer 1 befindet sich eine Zylinderplatte 14, die als beweg­ bare Brennkammerwand bezeichnet werden kann. Die Brennkammerwand 14 ist in Längsrichtung der Brennkammer 1 verschiebbar und weist an ihrem äußeren Umfangsrand eine ringförmige Dichtung 15 auf, um die Räume vor und hinter der Brennkammerwand 14 abzudichten. Ferner weist die Brennkammerwand 14 eine zentrale Durchgangsöffnung 16 mit ringförmiger Umfangsdichtung 17 auf.

Zwischen der Brennkammerwand 14 und der Bodenwand 3 befindet sich eine weitere Trennplatte 18. Die Trennplatte 18 ist ebenfalls kreisförmig ausgebildet und weist einen Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser der Brenn­ kammer 1 entspricht. An der zur Brennkammerwand 14 weisenden Seite ist die Trennplatte 18 mit einem zylindrischen Ansatz 19 verbunden, der durch die zentrale Durchgangsöffnung 16 der Brennkammerwand 14 hindurchragt und des­ sen Länge einem Mehrfachen der Dicke der Brennkammerwand 14 entspricht. Die Umfangsdichtung 17 schmiegt sich dabei dicht an die Außenumfangsfläche des zylindrischen Ansatzes 19 an. An seinem freien Ende weist der zylindrische Ansatz 19 einen seinen Umfang überragenden ringförmigen Ansatz 20 auf. Der Außendurchmesser dieses ringförmigen Ansatzes 20 ist größer als der Innen­ durchmesser der Durchgangsöffnung 16. Wird also die Brennkammerwand 14 von der Bodenwand 3 weg bewegt, so nimmt sie nach einer gewissen Zeit über den ringförmigen Ansatz 20 die Trennplatte 18 mit. Dabei liegen dann die Brenn­ kammerwand 14 und die Trennplatte 18 in einem vorbestimmten Abstand von­ einander, der durch die Lage des ringförmigen Ansatzes 20 bestimmt ist. Dabei bilden dann die Brennkammerwand 14 und die Trennplatte 18 eine sogenannte Vorkammer. Es handelt sich hierbei um eine Teil-Brennkammer der Brennkam­ mer 1. Diese Vorkammer trägt das Bezugszeichen 21 und ist in Fig. 2 zu erken­ nen. Wird die Brennkammerwand 14 noch weiter angehoben, bewegen sich Brennkammerwand 14 und Trennplatte 18 parallel zueinander, so daß sich zwi­ schen Trennplatte 18 und Bodenwand 3 bzw. Kolbenplatte 9 eine weitere Teil- Brennkammer aufspannt, die als Hauptkammer bezeichnet wird. Diese Teil- Brennkammer bzw. Hauptkammer trägt das Bezugszeichen 22 und ist ebenfalls in Fig. 2 zu erkennen.

Zur Verschiebung der Brennkammerwand 14 in Längsrichtung der Brennkam­ mer 1 sind mit der Brennkammerwand 14 über deren Umfang unter gleichen Win­ kelabständen verteilt z. B. drei Antriebsstangen 23 fest verbunden, von denen nur eine in Fig. 1 zu erkennen ist. Die Antriebsstangen 23 liegen parallel zur Zy­ linderachse der Brennkammer 1 und außen seitlich zur Zylinderwand 6. Dabei durchlaufen die Antriebsstangen 23 jeweils eine Durchgangsöffnung 24 in der Trennplatte 18 sowie eine weitere Durchgangsöffnung 25 in der Bodenwand 3. Dort befindet sich noch eine innenseitige Umfangsdichtung 26 zum Abdichten der Räume auf beiden Seiten der Bodenwand 3. Die Antriebsstangen 23 und die Brennkammerwand 14 sind z. B. über Schrauben 27 miteinander verbunden, die durch die Brennkammerwand 14 hindurch geführt und stirnseitig in die An­ triebsstangen 23 hineingeschraubt sind. Die freien Enden der Antriebsstangen 23 sind über einen Antriebsring 28 miteinander verbunden, der konzentrisch zur Zylinderachse der Brennkammer 1 liegt und den Führungszylinder 5 umgreift. Dabei kann der Antriebsring 28 über Schrauben 29 mit den Antriebsstangen 23 verschraubt sein, derart, daß die Schrauben 29 den Antriebsring 28 durchsetzen und in die freien Stirnseiten der Antriebsstangen 23 hineingeschraubt sind. Zwi­ schen dem Antriebsring 28 und der Bodenwand 3 liegt auf jeder der Antriebsstan­ gen 23 eine Druckfeder 30, die sich an der Außenseite der Bodenwand 3 abstützt und gegen den Antriebsring 28 drückt. Die Druckfeder 30 ist daher bestrebt, die Brennkammerwand 14 immer in Richtung zur Bodenwand 3 zu drücken.

Im Bereich der ringförmigen Bodenwand 3 befindet sich weiterhin eine Ventilöff­ nung 31, in die ein Ventilstößel 32 dichtend einführbar ist. Dieser Ventilstößel 32 liegt bei geöffneter Ventilöffnung 31 außerhalb der Brennkammer 1 bzw. unter­ halb der Bodenwand 3 und wird dort über einen am Führungszylinder 5 befestig­ ten Ansatz 33 gehalten. Der Ansatz 33 weist eine Durchgangsöffnung 34 auf, durch die ein an der Unterseite des Ventilstößels 32 befestigter zylindrischer An­ satz 35 hindurchläuft. Am freien Ende des zylindrischen Ansatzes 35 befindet sich an diesem ein ringförmiger Ansatz 36. Zwischen dem ringförmigen Ansatz 36 und dem Ansatz 33 liegt eine Druckfeder 37, die bestrebt ist, den Ventilstößel 32 über den ringförmigen Ansatz 36 in Richtung zum Ansatz 33 zu ziehen und damit die Ventilöffnung 31 zu öffnen. Der zylindrische Ansatz 35 liegt in der Verschiebe­ bahn des Antriebsrings 28 und wird durch den Antriebsring 28 beaufschlagt, wenn dieser in Richtung auf die Bodenwand 3 verschoben wird. Hat der Antriebs­ ring 28 eine bestimmte Axialstellung erreicht, wird durch ihn der Ventilstößel 32 mitgenommen, und es wird die Ventilöffnung 31 geschlossen.

Es sei noch erwähnt, daß die Trennplatte 18 umfangsseitig mehrere Durchgangs­ öffnungen 38 aufweist, die jeweils den gleichen Abstand von der Zylinderachse der Brennkammer 1 aufweisen. Ferner befinden sich am unteren Ende des Füh­ rungszylinders 5 Auslaßöffnungen 39 zum Auslaß von Luft aus dem Führungszy­ linder 5, wenn der Kolben 8 in Richtung zur Bodenwand 7 bewegt wird. Am unte­ ren Ende des Führungszylinders 5 befindet sich darüber hinaus eine Dämpfungs­ vorrichtung 40 zur Dämpfung der Bewegung des Kolbens 8. Überfährt der Kolben 8 die Auslaßöffnungen 39 so kann Abgas aus den Auslaßöffnungen 39 entwei­ chen.

In der Zylinderwand 2 der Brennkammer 1 befinden sich zwei radiale Durch­ gangsöffnungen 41 und 42, die in Axialrichtung voneinander beabstandet sind. In diese Durchgangsöffnungen 41 und 42 ragen von außen Ausgabekanäle 43 und 44 von nicht näher dargestellten Dosierventilen hinein, die sich in einem Do­ sierkopf 45 befinden. Flüssiges Brenngas wird aus einer Flasche 46 den im Do­ sierkopf 45 vorhandenen Dosierventilen zugeführt und diese geben die dosierte Flüssiggasmenge dann über die Ausgabekanäle 43 und 44 aus, wenn der Dosier­ kopf 45 in Richtung zur Zylinderwand 2 gedrückt wird und damit die Ausgabeka­ näle 43, 44 nach innen gefahren werden und die jeweiligen Dosierventile öffnen. Zu diesem Zweck verjüngen sich die radialen Durchgangsöffnungen 41 und 42 in Richtung zur Brennkammer 1, so daß Anschläge für die Ausgabekanäle 43 und 44 erhalten werden. Das Andrücken des Dosierkopfs 45 gegen die Zylinderwand 2 er­ folgt mit Hilfe eines Bügels 47, der an einem Gelenkpunkt 48 der Zylinderwand 2 schwenkbar gelagert ist. Ein Ende 49 des Bügels wird von der Brennkammerwand 14 beaufschlagt und so gedreht, daß das andere Ende 50 des Bügels von hinten gegen den Dosierkopf 45 drückt, um diesen in Richtung zur Zylinderwand 2 zu bewegen. Dieser Vorgang erfolgt kurz bevor die Brennkammerwand 14 beim Auf­ spannen der Teil-Brennkammern ihre Endstellung erreicht hat. Dosierkopf 45 und Flasche 46 werden einmal zusammengesteckt und bleiben dann ständig mit­ einander verbunden. Das System 45/46 kann z. B. um eine im Bodenbereich der Flasche 46 vorhandene Achse gekippt werden.

Die Fig. 2 zeigt das Setzgerät im aufgespannten Zustand der Teil-Brennkammern, also im aufgespannten Zustand der Vorkammer 21 und der Hauptkammer 22. Die Verschiebepositionen von Brennkammerwand 14 und Trennplatte 18 werden da­ durch eingestellt, daß der Antriebsring 28 gegen den ringförmigen Ansatz 36 schlägt und das Ventil 31, 32 schließt. Die Umfangsflächen von Ventilöffnung 31 und Ventilstößel 32 verlaufen konisch und verjüngen sich in Richtung zur Brenn­ kammer 1, so daß hier eine Blockierung stattfindet. Der Abstand der Trennplatte 18 von der Brennkammerwand 14 wird durch den Abstand des ringförmigen An­ satzes 20 von der Trennplatte 18 bestimmt, wie bereits erwähnt. In dieser Stel­ lung der Brennkammerwand 14 und der Trennplatte 18 liegen die radialen Durchgangsöffnungen 41 bzw. 42 der Vorkammer 21 bzw. der Hauptkammer 22 gegenüber.

Es sei ferner noch erwähnt, daß der mit der Trennplatte 18 verbundene zentrale Ansatz 19 in seinem der Trennplatte 18 zugewandten Bereich als Zündkäfig 51 zur Aufnahme einer Zündvorrichtung 52 ausgebildet ist. Diese Zündvorrichtung 52 dient zum Erzeugen eines elektrischen Funkens zwecks Zündung eines Luft- Brenngasgemisches in der Vorkammer 21. Wie weiter unten noch näher beschrie­ ben wird, befindet sich die Zündvorrichtung 52 im Innern bzw. in einem zentra­ len Bereich des Zündkäfigs 51, der umfangsseitig mit Durchgangsöffnungen 53 versehen ist, durch die hindurch eine laminare Flammenfront aus dem Zündkäfig 51 in die Vorkammer 21 austreten kann.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise des Setzgeräts nach den Fig. 1 und 2 näher beschrieben werden.

In Fig. 1 befindet sich das Setzgerät im Ruhezustand. Die Brennkammer 1 ist voll­ ständig kollabiert, wobei die Trennplatte 18 auf der Bodenwand 3 aufliegt und die Brennkammerwand 14 auf der Trennplatte 18. Der Kolben 8 befindet sich in sei­ ner zurückgezogenen Ruhestellung, so daß auch praktisch kein Raum mehr zwi­ schen ihm und der Trennplatte 18 vorhanden ist, sofern man einen geringfügigen Spalt zwischen diesen vernachlässigt. Das Aufeinanderliegen der Platten 18 und 14 kommt dadurch zustande, daß die Druckfeder 30 den Antriebsring 28 von der Bodenwand 3 wegdrückt und der Antriebsring 28 über die Antriebsstange 23 die Brennkammerwand 14 mitnimmt. In diesem Zustand liegt der Antriebsring 28 auch im Abstand zum ringförmigen Ansatz 36 des Ventilstößels 32, so daß der Ventilstößel 32 durch die Wirkung der Druckfeder 37 aus der Ventilöffnung 31 herausgeführt ist. Die Ventilöffnung 31 ist somit offen. Das System aus Dosier­ kopf 45 und Flasche 46 ist von der Brennkammer 1 weggeschwenkt, so daß die Ausgabekanäle 43, 44 entlastet und damit die jeweiligen Dosierventile verschlos­ sen sind.

Wird in diesem Zustand das Setzgerät mit seiner vorderen Spitze gegen einen Ge­ genstand gedrückt, in den ein Befestigungselement eingetrieben werden soll, so wirkt über einen nicht dargestellten Mechanismus die Andruckkraft auf den An­ triebsring 28 und verschiebt diesen in Richtung zur Bodenwand 3, und zwar mit dem Andrücken des Setzgeräts gegen den genannten Gegenstand. Dabei hebt zu­ nächst die Brennkammerwand 14 von der Trennplatte 18 ab, bis die Brennkam­ merwand 14 gegen den ringförmigen Ansatz 20 schlägt und über diesen die Trennplatte 18 mitnimmt. Die Vorkammer 21 ist jetzt aufgespannt, jedoch noch nicht richtig innerhalb der Brennkammer 1 positioniert. Während des Aufspann­ vorgangs der Brennkammer 21 kann schon Luft in die Vorkammer 21 eingesaugt werden, und zwar über die offene Ventilöffnung 31 und eine oder mehrere der Durchgangsöffnungen 38, sofern beide Öffnungen zur Deckung kommen.

Mit weiterem Andrücken der Setzgeräts gegen den Gegenstand wird der Antriebs­ ring 28 noch weiter in Richtung der Bodenwand 3 bewegt, so daß schließlich auch die Trennplatte 18 von der Bodenwand 3 abhebt. Jetzt spannt sich auch die Brennkammer 22 auf und wird über die Ventilöffnung 31 belüftet. Eine vollstän­ digere Belüftung der Vorkammer 21 erfolgt jetzt über sämtliche der Durchgangs­ öffnungen 38 in der Trennplatte 18.

Überstreichen die Brennkammerwand 14 und die Trennplatte 18 auf ihrem Weg nach oben in Fig. 1 die radialen Durchgangsöffnungen 41 bzw. 42, könnte im Prinzip schon mit dem Einspritzen der dosierten Flüssiggasmengen in die Vor­ kammer 21 bzw. die Hauptkammer 22 begonnen werden. Zu diesem Zweck schlägt die obere Fläche der Brennkammerwand 14 gegen das Ende 49 des Bügels 47 und dreht ihn im Uhrzeigersinn um das Gelenk 48, so daß das andere Ende 50 des Bügels 47 den Dosierkopf 45 in Richtung zur Zylinderwand 2 verschwenkt und dabei zur Öffnung der Dosierventile die Ausgabekanäle 43 und 44 nach innen in den Dosierkopf 45 drückt. Jetzt spritzt dosiertes Flüssiggas in die Vorkammer 21 und die Hauptkammer 22. Danach ist noch eine weitere geringe Anhebung der Brennkammerwand 14 und der Trennplatte 18 erforderlich, damit diese in ihre Endstellungen gelangen können, in denen sie verriegelt werden. Die hierbei noch auftretende Verschwenkung des Bügels 47 kann dadurch ausgeglichen werden, daß die Ausgabekanäle 43 und 44 noch ein wenig weiter in den Dosierkopf 45 hin­ eingedrückt werden.

Im letzten Abschnitt der Verschiebung der Brennkammerwand 14 und der Trenn­ platte 18 wird auch der Ventilstößel 32 in die Ventilöffnung 31 eingeführt und verschließt diese, da jetzt der Antriebsring 28 in Kontakt mit dem ringförmigen Ansatz 36 gekommen ist.

Die Fig. 2 zeigt die Positionen von Brennkammerwand 14 und Trennplatte 18 bei voll aufgespannter Vorkammer 21 bzw. Hauptkammer 22, wobei jetzt Brennkam­ merwand 14 und Trennplatte 18 in ihrer Stellung verriegelt werden können. Dies geschieht durch Betätigung des Abzugshebels bzw. Triggers des Setzgeräts. Wird der Trigger betätigt, so erfolgt zunächst die Verriegelung von Brennkammerwand 14 und Trennplatte 18, etwa durch Verriegelung des Antriebsrings 28. Kurz danach wird ein Zündfunke durch die elektrische Zündvorrichtung 52 innerhalb des Zündkäfigs 51 erzeugt. Das in jeder der Kammern 21 und 22 durch Dosierung voreingestellte Gemisch aus Luft und Brenngas beginnt zunächst in der Vorkam­ mer 21 laminar zu verbrennen, wobei sich die Flammfront mit relativ langsamer Geschwindigkeit radial in Richtung der Durchgangsöffnungen 38 ausbreitet. Da­ bei schiebt sie unverbranntes Luft-Brenngasgemisch vor sich her, welches durch die Durchgangsöffnungen 38 hindurch in die Hauptkammer 22 gelangt und hier Turbulenz sowie eine Vorkomprimierung erzeugt. Erreicht die Flammfront die Durchgangsöffnungen 38 zur Hauptkammer 22, treten die Flammen, bedingt durch die relativ kleinen Querschnitte der Durchgangsöffnungen 38, als Flamm­ strahlen in die Hauptkammer 22 über und erzeugen hier weitere Turbulenz. Das durchmischte turbulente Luft-Brenngasgemisch in der Hauptkammer 22 wird über die gesamte Oberfläche der Flammstrahlen entzündet. Es brennt jetzt mit ei­ ner hohen Geschwindigkeit, was zu einer starken Erhöhung des Wirkungsgrads der Verbrennung führt.

Dadurch wird der Kolben 8 beaufschlagt und bewegt sich mit hoher Geschwindig­ keit in Richtung zur Bodenwand 7, wobei gleichzeitig die Luft aus dem Führungs­ zylinder 5 durch die Auslaßöffnungen 39 nach außen getrieben wird. Die Kolben­ platte 9 überfährt kurzzeitig die Auslaßöffnungen 39, so daß durch sie Abgas entweichen kann. Durch die ausfahrende Kolbenstange 10 wird jetzt ein Befesti­ gungselement gesetzt. Nach Setzung bzw. nach erfolgter Verbrennung des Luft- Brenngasgemisches wird der Kolben 8 durch thermische Rückführung in seine Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 zurückgebracht, da durch Abkühlung des in der Brennkammer 1 und im Führungszylinder 5 verbliebenen Rauchgases ein Unter­ druck hinter dem Kolben erzeugt wird. Bis der Kolben seine Ausgangsstellung ge­ mäß Fig. 2 erreicht hat, muß die Brennkammer 1 dicht verschlossen bleiben.

Nachdem sichergestellt ist, daß der Kolben 8 seine in Fig. 2 dargestellte Aus­ gangsstellung wieder erreicht hat, wird die zuvor erwähnte Verriegelung von Brennkammerwand 14 bzw. Antriebsring 28 aufgehoben. Die Druckfeder 30 drückt jetzt den Antriebsring 28 von der Bodenwand 3 weg, so daß der Antriebs­ ring 28 den ringförmigen Ansatz 36 entlastet. Die Druckfeder 37 kann nunmehr den Ventilstößel 32 aus der Ventilöffnung 31 herausführen und das Ventil öffnen. Mit weiterer Wirkung der Druckfeder 30 wird der Antriebsring 28 weiter von der Bodenwand 3 entfernt und nimmt über die Antriebsstangen 23 die Brennkammerwand 14 in Richtung zur Bodenwand 3 mit. Bei dieser Bewegung wird späte­ stens die Trennplatte 18 mitgenommen, wenn die Brennkammerwand 14 gegen diese gefahren wird, so daß auf diese Weise die Abgase aus der Vorkammer 21 über die Durchgangsöffnungen 38 und die Abgase aus der Hauptkammer 22 aus­ getrieben werden, und zwar durch die Ventilöffnung 31 hindurch. Schließlich kommt die Trennplatte 18 auf der Bodenwand 3 zu liegen und die Brennkammer­ wand 14 auf der Trennplatte 18, so daß die Brennkammer 1 vollständig kollabiert und von Abgasen befreit ist. Jetzt kann der unter Fig. 1 beschriebene Belüftungs­ vorgang mit dem nächsten Setzen des Setzgeräts erneut beginnen.

Die Fig. 3 zeigt im Prinzip die gleiche Anordnung wie die Fig. 1 und 2, so daß auf ei­ ne nochmalige Beschreibung verzichtet wird. Im Unterschied zu den Fig. 1 und 2 ist hier das System aus Dosierkopf 45a und Flasche 46 jedoch nicht kippbar, son­ dern es ist nur das System aus Dosierventil 45b und Flasche 46 in Längsrichtung der Brennkammer 1 verschiebbar, wozu ein mit dem Antriebsring 28 verbunde­ ner Mitnehmer 46a die Flasche 46 im letzten Bereich des Verschiebewegs beim Aufspannen der Brennkammer 1 untergreift.

Der Dosierkopf 45a ist fest mit der Brennkammer 1 verbunden und weist ausge­ hend von einem Zufuhrkanal 45c zwei Ausgabekanäle 43, 44 auf, die in Verbin­ dung mit den radialen Durchgangsöffnungen 41 bzw. 42 stehen. Dosierventil 45b und Flasche 46 sitzen fest aufeinander. Dadurch wird das Dosierventil 45b mit Flüssiggas dosiert. Nimmt im letzten Verschiebeweg der Antriebsring 28 den Mit­ nehmer 46a ein wenig mit, hebt letzterer die Flasche 46 und mit ihr das Dosier­ ventil 45b an und drückt das Dosierventil 45b gegen den Dosierkopf 45a, so daß das Dosierventil 45b öffnet und die dosierte Menge an Flüssiggas aus den radia­ len Durchgangsöffnungen 41, 42 in Form eines Nebels ausgespritzt wird. Zur un­ terschiedlichen Einstellung des Luft-Brenngasgemisches in der Vorkammer 21 und der Hauptkammer 22 können in diesem Fall die radialen Durchgangsöffnun­ gen 41, 42 unterschiedliche Austrittsquerschnitte aufweisen oder mit entspre­ chenden zusätzlichen Düsen versehen sein.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Ausführungs­ form nach den Fig. 1 und 2 und braucht daher nicht nochmals detailliert erläu­ tert zu werden. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 wird jedoch der Ventilstößel 32 ständig durch eine Druckfeder 37 in die Ventilöff­ nung 31 gedrückt und sucht diese zu verschließen. Dabei sitzt die Druckfeder 37 auf dem zylindrischen Ansatz 35 an der Unterseite des Ventilstößels 32 und stößt sich an dieser Unterseite sowie am Ans atz 33 ab, der am Führungszylinder 5 befe­ stigt ist. Die Durchgangsöffnung 34 nimmt dabei den zylindrischen Ansatz 35 auf. Das Ventil 31/32 ist daher ein reines Entlüftungsventil.

Ein Belüftungsventil ist mit dem Bezugszeichen 54 gekennzeichnet und befindet sich in der Brennkammerwand 14. Werden durch die Bewegung der Brennkam­ merwand 14 und der Trennplatte 18 die Vorkammer 21 und die Hauptkammer 22 aufgespannt, so bleibt das Entlüftungsventil 31/32 geschlossen und das Belüf­ tungsventil 54 öffnet infolge des in den Kammern 21 und 22 entstehenden Unter­ drucks, so daß Luft über das Belüftungsventil 54 in die Kammern 21 und 22 ein­ treten kann. Ansonsten laufen die bereits zuvor erwähnten Vorgänge ab. Bei dem Belüftungsventil 54 handelt es sich um ein Rückschlagventil, das während der Kolbenrückführung in seiner Ausgangsstellung durch einen geeigneten Mecha­ nismus geschlossen gehalten werden muß. Dies wird beispielsweise dadurch er­ reicht, daß ein nach oben weisender Zapfen 55 an der Brennkammerwand 14 in eine zentrale Öffnung 56 dichtend einfährt, die sich in einer oberen Abdeckwand 47 der Brennkammer 1 befindet. Dadurch wird das Rückschlagventil 54 von au­ ßen durch die Abdeckwand 57 verschlossen, wenn im Inneren der Brennkammer 1 ein Unterdruck zur Rückführung des Kolbens 8 in seine Ausgangsstellung herrscht.

Wird das Luft-Brenngasgemisch in der Brennkammer 1 gezündet, bleibt das Rückschlagventil 54 geschlossen, aber auch das Entlüftungsventil 31/32, da jetzt der Antriebsring 28 von unten gegen den zylindrischen Ansatz 35 schlägt und verhindert, daß sich der Ventilstößel 32 aus der Ventilöffnung 31 heraus be­ wegen kann. Erst nach Entriegelung des Antriebsrings 28 läßt sich dieser von der Bodenwand 3 weg bewegen, wobei die Platten 14 und 18 mitgenommen werden und die Abgase über das sich jetzt öffnende Entlüftungsventil 31/32 nach außen gelangen.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen den Aufbau des Zündkäfigs 51 im einzelnen. Der Zündkäfig 51 kommt im aufgespannten Zustand der Vorkammer 21 zwischen der Brenn­ kammerwand 14 und der Trennplatte 18 zu liegen, wie die Fig. 5 erkennen läßt. Der Zündkäfig 51 ist hier zylindrisch ausgebildet und besitzt somit innen einen Hohlraum, in welchem sich die Zündvorrichtung 52 zur Erzeugung eines elektrischen Funkens befindet. Die Zylinderwand des Zündkäfigs 51 weist im vorliegen­ den Fall beispielsweise vier Durchgangsöffnungen 53 auf, die länglich ausgebil­ det sind und deren Längsrichtung senkrecht zu den Platten 14, 18 steht. Dabei weisen die Durchgangsöffnungen 53 wenigstens im mittleren Bereich eine solche Breite auf, daß die die Durchgangsöffnungen 53 begrenzenden Wandflächen 53a benachbarter Durchgangsöffnungen 53 im Inneren des Zündkäfigs 51 unter ei­ nem rechten Winkel aneinander grenzen. Eine Flammfront, die sich vom Zentrum des Zündkäfigs 51 parallel zu den Platten 14, 18 ausbreitet, kann somit niemals auf eine Innenwandfläche des Zündkäfigs treffen, die senkrecht zur Ausbrei­ tungsrichtung der Flammfront steht, was den Vorteil mit sich bringt, daß diese Flammfront nicht in das Zentrum zurück reflektiert werden kann. Dies führt auch zu einer verbesserten Laminarströmung außerhalb des Zündkäfigs, die sich kurz nach Verlassen des Zündkäfigs 51 nach und nach wieder aufbaut. Die Ver­ hältnisse sind den Fig. 6 bis 8 zu entnehmen. Die Fig. 8 zeigt dabei eine Drauf­ sicht auf die Trennplatte 18 bei parallel zur Plattenebene geschnittenem Zündkä­ fig 51. Die Flammfront F ist spätestens dann wieder laminar, wenn sie die Durch­ gangsöffnungen 38 in der Trennplatte 18 erreicht. Als elektrische Zündvorrich­ tung 52 kann z. B. eine Zündkerze zum Einsatz kommen.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform des Setzgeräts nach der Erfindung. Hier kommt eine Trennplatte 18 zum Einsatz, die zwei Lochreihen auf­ weist. Bei der Trennplatte 18 handelt es sich um eine kreisförmige Platte, wobei die beiden Lochreihen konzentrisch zum Zentrum dieser Platte liegen. Bei der in­ neren Lochreihe 58 handelt es sich um Durchgangslöcher 38 mit relativ geringem Durchmesser. Dagegen ist die zweite Lochreihe 59 eine solche mit Rückströmöff­ nungen 60, deren Durchmesser etwas größer ist als der der Durchgangsöffnun­ gen 38. Ansonsten sind die Verhältnisse die gleichen wie bei den Ausführungsbei­ spielen nach den Fig. 1 bis 4.

Die beiden Lochreihen 58 und 59 führen zu einer schnelleren Zündung des in der Hauptkammer 22 vorhandenen Luft-Brenngasgemisches sowie zu einem verbes­ serten Gesamtwirkungsgrad des Verbrennungsprozesses.

Wie bereits erwähnt, entsteht nach der Zündung des Luft-Brenngasgemisches in der Vorkammer 21 eine laminare Flammfront F, die sich relativ langsam zum um­ fangsseitigen Rand der Vorkammer 21 ausbreitet. Diese Flammfront erreicht die erste Lochreihe 58 schon nach kurzer Zeit und zündet die Hauptkammer 22. Durch die Positionierung der ersten Lochreihe wird dafür gesorgt, daß zunächst nur so viel Volumen an Luft-Brenngasgemisch in der Vorkammer 21 verbrannt wird, wie zur Erzeugung von Flammstrahlen mit vorbestimmter Energie erforder­ lich ist, um hinreichende Turbulenz in der Hauptkammer 22 zu erzeugen, wenn die Flammstrahlen durch die Durchgangsöffnungen 38 hindurchtreten. Die dann einsetzende turbulente Verbrennung in der Hauptkammer 22 schiebt noch einen Teil der unverbrannten Gase aus der Hauptkammer 22 durch die Rückströmöff­ nungen 60 hindurch zurück in die seitlichen Bereiche der Vorkammer 21. Das Luft-Brenngasgemisch in den seitlichen Bereichen der Vorkammer 21 verbrennt nun ebenfalls turbulent und gleichzeitig mit dem in der Hauptkammer 22. So wird dafür gesorgt, daß auch der Teil der Verbrennung in den seitlichen Bereichen der Vorkammer 21 einen Beitrag zur Kolbenarbeit leistet.

In einer speziellen Ausführungsform betragen die Durchmesser der ersten und zweiten Lochreihe 58 bzw. 59 jeweils 55% und 85% des Durchmessers der Trenn­ platte 18. Die Durchgangslöcher 38 haben einen Durchmesser von 2,6% des Durchmessers der Trennplatte 18, während die Rückströmöffnungen 60 einen Durchmesser von etwa 3,8% des Durchmessers der Trennplatte 18 haben.

Die Fig. 11 zeigt den Aufbau der Brennkammerverriegelung beim Setzgerät mit thermischer Kolbenrückführung. Gleiche Elemente wie in den Fig. 1 bis 4 tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals erläutert.

An einem Umfangsabschnitt des Antriebsrings 28 befindet sich ein Kontaktele­ ment 61. Dieses Kontaktelemente 61 besitzt eine in Richtung zum vorderen Ende des Setzgeräts gerichtete Anschlagfläche, die schräggestellt ist. Die Neigung ist so, daß die ansonsten ebene Fläche an ihrer radial außen liegenden Seite weiter in Richtung zum vorderen Ende des Setzgeräts geneigt ist als innen. Parallel zu dieser Fläche liegt dem Kontaktelement 61 und in dessen Bewegungsbahn ein Blockierabschnitt 62 eines Blockierelements 63 gegenüber. Das Blockierelement 63 ist um eine Schwenkachse 64 derart schwenkbar, daß der Blockierabschnitt 62 durch die Wirkung einer Feder 65 aus der Bewegungsbahn des Kontaktele­ ments 61 herausgeschwenkt werden kann. Die Bewegungsbahn des Kontaktele­ ments 61 verläuft parallel zur Kolbenstange 10.

In Fig. 11 sind die Vorkammer 21 und die Hauptkammer 22 vollständig aufgespannt und mit einem Luft-Brenngasgemisch gefüllt. Wird jetzt der Abzug bzw. Trigger des Setzgeräts betätigt, wird die Brennkammer 1 über das armförmige Blockierelement 63 verriegelt und die Verbrennung innerhalb der Brennkammer 1 gestartet. Die in der Unterdruckphase auf die Brennkammerwand 14 der Brennkammer 1 wirkende Kraft wird über die Antriebsstangen 23 auf den An­ triebsring 28 übertragen und möchte diesen in Richtung des Pfeils P bewegen. Der Winkel zwischen der Fläche des Kontaktelements 61 und dem Blockierabschnitt 61 des Blockierarms 63 ist dabei jedoch so ausgelegt, daß der Antriebsring 28 um so stärker verriegelt wird, je höher die infolge des Unterdrucks wirkende Kraft auf die Brennkammerwand 14 bzw. die Antriebsstange 23 ist. Erst wenn der Unter­ druck abgefallen ist, wenn sich also der Kolben 8 in seiner zurückgezogenen Aus­ gangsposition befindet, kann der Blockierabschnitt 62 durch die Rückstellfeder 65 außer Eingriff mit dem Kontaktelement 61 gebracht werden. Die Druckfedern 30 sorgen dann für das Kollabieren der Brennkammer 1 und somit auch für das Öffnen der in den Fig. 1 und 4 gezeigten Entlüftungsventile.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich also um eine druckge­ steuerte Entriegelung, da erst mit Abbau des Unterdrucks in der Brennkammer 1 der Verschiebeweg des Kontaktelements 61 freigegeben wird. Es ist somit kein zu­ sätzliches Verzögerungsglied notwendig, welches das Kollabieren der Brennkam­ mer und das Öffnen der Ein-/Auslaßventile verzögert, bis der Kolben in seine Ru­ hestellung zurückgekehrt ist. Der Zeitpunkt des Kollabierens der Brennkammer regelt sich von selbst und wird immer dann erfolgen, wenn der Unterdruck in der Brennkammer wieder ausgeglichen worden ist, und zwar unabhängig von der Ge­ rätetemperatur. Dadurch wird der Kolben immer ganz in seine Ruheposition zu­ rückkehren.

Claims (20)

1. Verfahren zum Antrieb eines Kolbens (8) eines tragbaren, brennkraftbe­ triebenen Arbeitsgeräts, insbesondere eines Setzgeräts für Befestigungselemen­ te, durch Verbrennung eines brennbaren Gasgemisches in einer Brennkammer (1), die durch wenigstens eine zwischen dem Kolben (8) und einer ihm gegenüber­ liegenden Brennkammerwand (14) befindliche und mit Durchgangsöffnungen (38) versehene Trennplatte (18) in mehrere Teil-Brennkammern (21, 22) unter­ teilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das brennbaren Gasgemisch bezüglich jeder Teil-Brennkammer (21, 22) separat eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstel­ lung des brennbaren Gasgemisches bezüglich jeder Teil-Brennkammer (21, 22) dadurch erfolgt, daß Luft in alle Teil-Brennkammern (21, 22) gemeinsam einge­ führt wird und daß jeder Teil-Brennkammer (21, 22) eine ihr zugeordnete Menge an Brenngas separat zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Luft in die Teil-Brennkammern (21, 22) durch Ansaugen von Luft infolge eines Aufspannens der Teil-Brennkammern (21, 22) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auf­ spannen der Teil-Brennkammern (21, 22) die Brennkammerwand (14) und die wenigstens eine Trennplatte (18) vom Kolben (8) weg bewegt werden und daß ein Einströmen von Luft in die Teil-Brennkammern (21, 22) in oder entgegengesetzt zur Richtung dieser Bewegung erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngas den Teil-Brennkammern (21, 22) flüssig zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an zuzuführendem Brenngas durch vorhergehende Dosierung eingestellt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngas den Teil-Brennkammern (21, 22) zugeführt wird, kurz bevor diese vollständig aufgespannt worden sind.

8. Tragbares, brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät, insbesondere Setz­ gerät für Befestigungselemente, mit einer durch wenigstens eine Durch­ gangsöffnungen (38) aufweisende Trennplatte (18) in mehrere hinterein­ ander liegende Teil-Brennkammern (21, 22) unterteilten Brennkammer (1) zum Verbrennen eines brennbaren Gasgemisches zwecks Antrieb eines Kolbens (8), dadurch gekennzeichnet, daß jede der Teil-Brennkammern (21, 22) mit wenigstens einem separaten Einlaß (41, 42) für die Zufuhr von Gas ausgestattet ist, um in jeder der Teil-Brennkammern (21, 22) das brennbare Gasgemisch separat einstellen zu können.

9. Arbeitsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Trennplatte (18) zwischen dem Kolben (8) und einer ihm gegenüberliegenden Brennkammerwand (14) liegt, und daß alle Platten (18) und die Brennkammer­ wand (14) senkrecht zu ihrer Ebene bewegbar und in einer zurückgezogenen Ru­ hestellung des Kolbens (8) so in Richtung auf den Kolben (8) zu verschiebbar sind, daß sie wenigstens annähernd aufeinander bzw. auf dem Kolben(8) zu liegen kommen.

10. Arbeitsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenn­ kammer (1) ein Belüftungs-/Entlüftungsventil (31, 32) in einem Wandbereich (3) aufweist, auf dem die dem Kolben (8) zugewandte Trennplatte (18) zu liegen kommt, wenn diese auf dem Kolben (8) liegt.

11. Arbeitsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenn­ kammer (1) ein Entlüftungsventil (31, 32) in einem Wandbereich (3) aufweist, auf dem die dem Kolben (8) zugewandte Trennplatte (18) zu liegen kommt, wenn diese auf dem Kolben (8) liegt, und daß ferner die Brennkammerwand (14) mit einem Belüftungsventil (54) ausgestattet ist.

12. Arbeitsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüf­ tungsventil (54) bei voll aufgespannten Teil-Brennkammern (21, 22) verschließ­ bar ist.

13. Arbeitsgerät nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein rückseitiger Ansatz (19) der Trennplatte (18), die benachbart zur Brenn­ kammerwand (14) liegt, letztere hintergreift, und die Brennkammerwand (14) durch einen Antriebsmechanismus (23, 28) verschiebbar ist.

14. Arbeitsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ triebsmechanismus (28, 28) wenigstens ein mit der Brennkammerwand (14) fest verbundenes stangenförmiges Stellglied (23) aufweist, das die wenigstens eine Trennplatte (18) durchsetzt und in Richtung zum vorderen Ende des Arbeitsge­ räts aus der Brennkammer (1) heraussteht.

15. Arbeitsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stellglieder (23) über den Umfang der Brennkammer (1) verteilt vorhanden und außen durch einen Stellring (28) miteinander verbunden sind.

16. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß das Belüftungs-/Entlüftungsventil (31, 32) bzw. das Entlüftungsventil (31, 32) im Bereich des Stellrings (28) liegen und von diesem beaufschlagbar sind.

17. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einlässe (41, 42) mit unterschiedlichen Düsen ausgestattet und mit einem gemeinsamen Dosierventil (45b) verbunden sind.

18. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einlässe (41, 42) mit unterschiedlichen Dosierventilen verbunden sind.

19. Arbeitsgerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einläs­ se (41, 42) mit Düsen ausgestattet sind.

20. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierventile in Abhängigkeit der Stellung der Brennkammerwand (14) bzw. des Stellrings (28) steuerbar sind.