-
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Verbesserungen an
transportablen verbrennungskraftbetriebenen Befestigereintreibwerkzeugen und im
besonderen Verbesserungen für schnellere Takte des Werkzeugs zwischen den
Einschüssen.
-
Transportable verbrennungskraftbetriebene Werkzeuge oder solche der
sogenannten Marke IMPULSE zur Verwendung beim Eintreiben von Befestigern in
Werkstücke sind in US-C-32,452 und US-A-4,522,162, US-A-4,483,473, US-A-
4,483,474, US-A-4,403,722 und US-A-5,263,439 beschrieben. Ähnliche
verbrennungskraftbetriebene Nagel- und Heftklammereintreibwerkzeuge sind im Handel
unter der Marke IMPULSE von ITW-Paslode in Lincolnshire, Illinois, USA,
erhältlich.
-
Diese Werkzeuge umfassen ein im allgemeinen pistolenförmiges
Werkzeuggehäuse mit einem kleinen Verbrennungsmotor darin. Der Motor wird von einem
Behälter mit unter Druck stehendem Brenngas angetrieben, der auch Brennstoffzelle
genannt wird und einen Doppelhubkolben mit einem langgestreckten, starren
Antriebsblatt umfaßt, der in einem Zylinderkörper angeordnet ist. Der Funken zum
Zünden wird von einer leistungssarken, batteriebetriebenen elektronischen
Stromverteilungseinheit erzeugt. Ein in der Verbrennungskammer angeordneter Lüfter
sorgt erstens für eine wirksame Verbrennung in der Kammer, erleichtert das
Ausspülen einschließlich des Absaugens der Nebenprodukte der Verbrennung und
trägt zweitens zum Kühlen des Werkzeugs bei.
-
Um den Zylinder herum ist eine Ventilhülse axial hin- und herbewegbar und
bewegt sich über ein Gestänge, um die Verbrennungskammer zu schließen, wenn ein
Arbeitskontaktelement am Ende des Gestänges gegen ein Werkstück gedrückt wird.
Dann befindet sich das Werkzeug in der so bezeichneten geschlossenen Stellung.
Durch diese Druckwirkung wird auch ein Brennstoffzumeßventil ausgelöst, um eine
festgelegte Menge von Brennstoff in die geschlossene Verbrennungskammer zu
leiten.
-
Wenn an einem Auslöseschalter gezogen wird, wodurch die Zündung einer
Gasladung in der Verbrennungskammer des Motors bewirkt wird, werden der
Kolben und das Antriebsblatt nach unten geschossen, um auf einen positionierten
Befestiger aufzuschlagen und ihn in das Werkstück zu treiben. Dann läuft der
Kolben auf Grund von Gasdifferentialdrücken in dem Zylinder, die zumindest zum Teil
durch das Kühlen und Zusammenfallen des Gases über dem Kolben in der
eingeschlossenen Verbrennungskammer bewirkt werden, in seine ursprüngliche oder
"Bereitschaftsposition" zurück. Sobald der Benutzer das Werkzeug von der
Unterlage abhebt, und bei bestimmten Werkzeugen beim Loslassen des Drückers, bewegt
sich die Ventilhülse nach unten, um die Verbrennungskammer zwecks Ausspülens
des verbrauchten Verbrennungsgases und zum weiteren Kühlen des Werkzeugs zu
öffnen. Das Werkzeug verbleibt in der offenen Stellung, bis es wieder gegen eine
Unterlage gedrückt wird, damit die Ventilhülse die Verbrennungskammer in
Erwartung des Abfeuerns schließt. Die Befestiger werden magazinartig in das Mundstück
eingeführt, wo sie in einer richtig positionierten Orientierung gehalten werden, um
den Aufschlag des Antriebsblatts aufzunehmen.
-
Seitens der Benutzer von herkömmlichen verbrennungskraftbetriebenen
Werkzeugen besteht Bedarf an einer schnelleren Taktzeit oder der Zeit zwischen den
Abfeuerungen des Werkzeugs. Kürzere Taktzeiten bedeuten, daß die
Bedienungsperson während eines festgelegten Zeitraums mehr Arbeit mit dem Werkzeug
ausführen kann. Herkömmliche verbrennungskraftbetriebene Werkzeuge weisen jedoch
eine Taktzeit auf, die von der Rücklaufgeschwindigkeit des Kolbens und des
Antriebsblatts in die Abfeuerstellung bestimmt wird. Wie oben beschrieben, wird
die Geschwindigkeit dieses Rücklaufs durch Differentialgasdrücke bestimmt, die
zumindest zum Teil von der Geschwindigkeit beeinflußt werden, mit der verbrannte
Gase gekühlt werden können. Bisher wurde diese Rücklaufgeschwindigkeit für
ziemlich konstant gehalten, wobei jedoch angenommen wird, daß sie durch
verstärktes Kühlen erhöht werden könnte.
-
In EP-A-0424941 wird ein verbrennungskraftbetriebenes
Befestigungswerkzeug offenbart, das einen Lüfter enthält, um die Verbrennungsgase aus der
Verbrennungskammer abzusaugen und sie in die Umgebung abzuführen. Dieses
Dokument dient als Grundlage für den Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
-
Die Erfindung besteht in einem verbrennungskraftbetriebenem Werkzeug mit
einer in sich geschlossenen inneren Verbrennungskraftquelle, konstruiert und
angeordnet zur Schaffung einer Verbrennung zum Antreiben eines Antriebsblatts
zum Aufschlagen auf einen Befestiger und dessen Eintreiben in ein Werkstück,
wobei das verbrennungskraftbetriebene Werkzeug ein Gehäuse mit einer die
Energiequelle einschließenden Hauptenergiequellenkammer umfaßt;
-
einer in der Hauptenergiequellenkammer gebildeten Verbrennungskammer;
-
einem den Hauptluftstrom verstärkendem Mittel, das in der
Verbrennungskammer zum Verstärken des Luftstroms in diese angeordnet ist; und
-
einem zusätzlichen, einen Luftstrom verstärkenden Mittel, das von einem
außerhalb der Verbrennungskammer und innnerhalb des Gehäuses angeordneten
Lüfter gebildet wird, um als Kühlmechanismus Luft an der Verbrennungskammer
vorbei zu drücken;
-
dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter von einem Elektromotor mit einer.
Antriebswelle angetrieben wird, der Hauptlüfter an einem ersten Ende der Welle
befestigt ist und das den Hauptluftstrom verstärkende Mittel von einem weiteren
Lüfter gebildet wird, der an dem zweiten Ende der Welle angebracht ist.
-
Im folgenden werden spezielle Ausführungsformen von
Befestigerwerkzeugen gemäß der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen
beschrieben, in denen:
-
Fig. 1 eine fragmentarische Seitenansicht eines
verbrennungskraftbetriebenen Werkzeugs in der geschlossenen Stellung ist, die der Klarheit halber zum Teil
aufgeschnitten ist;
-
Fig. 2 eine fragmentarische Seitenansicht eines
verbrennungskraftbetriebenen Werkzeugs in der offenen Stellung ist, die der Klarheit halber zum Teil
aufgeschnitten ist; und
-
Fig. 3 eine fragmentarische Seitenansicht einer Ausführungsform des nicht
im Umfang der Ansprüche liegenden verbrennungskraftbetriebenen Werkzeugs ist,
bei welcher der Klarheit halber Abschnitte aufgeschnitten sind.
-
In den Fig. 1 und 2 ist ein verbrennungskraftbetriebenes Werkzeug der
zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeigneten Art allgemein mit 10
bezeichnet. Das Werkzeug 10 besitzt ein Gehäuse 12 mit einer
Hauptenergiequellenkammer 14, die so dimensioniert ist, daß es eine in sich geschlossene innere
Verbrennungskraftquelle 16 umschließt, eine Brennstoffzellenkammer 18 (am besten in
Fig. 3 zu sehen), die im allgemeinen parallel zu und angrenzend an die
Hauptkammer 14 liegt, und einen Griffabschnitt 20, der aus einer Seite der
Brennstoffzellenkammer 18 und gegenüber der Hauptkammer hervorsteht.
-
Des weiteren ist unter dem Griffabschnitt ein Befestigermagazin 22
positioniert und erstreckt sich zu einem Mundstück 26, das von einem ersten oder unteren
Ende 28 der Hauptkammer 14 herabhängt. Zur Versorgung des Werkzeugs 10 mit
Elektroenergie ist eine Batterie (nicht gezeigt) vorgesehen und ist lösbar in einem in
dem Griffabschnitt 20 angeordneten rohrförmigen Fach (nicht gezeigt)
untergebracht.
-
Die hier verwendeten Begriffe "obere(r)" und "untere(r)" werden verwendet,
um das Werkzeug 10 in seiner betriebsmäßigen Ausrichtung nach der Darstellung in
den Fig. 1 und 2 zu bezeichnen; es versteht sich jedoch, daß die Erfindung in
einer Vielzahl von Ausrichtungen verwendet werden kann, die von der Anwendung
abhängen. Gegenüber dem unteren Ende 28 der Hauptkammer liegt ein zweites oder
unteres Ende 30, das mit einer Mehrzahl von Luftansaugöffnungen 32 versehen ist.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein elektromagnetisches,
solenoidartiges Brennstoffzumeßventil 33 (am besten in Fig. 3 zu sehen) oder ein
Einspritzventil der in US-A-5,263,439 beschriebenen Art vorgesehen, um in der
oben beschriebenen Weise Brennstoff in die Verbrennungskammer einzuleiten. In
einer Brennstoffzelle 35 (am besten in Fig. 3 zu sehen) ist ein unter Druck
stehender, aus flüssigem Kohlenwasserstoff bestehender Brennstoff, beispielsweise
MAPP mit der Bezeichnung F, enthalten und wird in der in der Technik bekannten
Weise von einem Treibmittel unter Druck gesetzt. Zwischen der Brennstoffzelle 35
und dem Ventil 33 ist eine Fluidverbindung hergestellt. Bei einer anderen
Ausführungsform kann ein mechanisch betätigtes Ventil, beispielsweise das gegenwärtig
in einem von ITW-Paslode vertriebenen IMPULSE-Werkzeug verfügbare,
verwendet werden.
-
Wieder auf die Hauptkammer 14 zurückkommend, ist am oberen Ende 30
der Hauptkammer ein Zylinderkopf 34 angeordnet und bildet ein ebenfalls an dem
oberen Ende der Kammer angeordnetes oberes Ende einer Verbrennungskammer 36
und liefert eine Befestigungsstelle für einen (gestrichelt gezeichneten) Kopfschalter
38, eine Zündkerze 40, einen elektrischen Lüftermotor 42 und einen abdichtenden
Rundring 44.
-
An einem Anker oder einer Leistungswelle 48 des Motors 42 ist ein Haupt-
oder Verbrennungskammerlüfter 46 an einem ersten Ende 50 des Ankers befestigt.
Da der Lüfter 46 zwecks axialer Drehung in der Verbrennungskammer 36
angeordnet ist, verstärkt er mithin den Verbrennungsprozeß, indem er Brennstoff und Luft
mischt, und erleichtert auch das Kühlen und Ausspülen. Wie in den früheren
Patenten ausführlicher offenbart ist, wird der Lüftermotor 42 von dem Kopfschalter 38
gesteuert. Der Lüfter 46 dient als den Hauptluftstrom verstärkende Vorrichtung zum
Verstärken des Luftstroms in der Verbrennungskammer 36.
-
In der Hauptkammer 14 wird 26 mit Hilfe eines Gestänges 56 ein im
allgemeinen zylindrisches, sich hin- und herbewegendes Ventilteil oder eine Ventilhülse
52 von einem das Werkstück berührenden Element 54 an dem Mundstück 26
bewegt. Die Seitenwände der Verbrennungskammer 36 werden von dem Ventilteil 52
gebildet, dessen oberes Ende dichtend in den Rundring 44 eingreift, um das obere
Ende der Verbrennungskammer abzudichten. Ein unterer Abschnitt 58 des
Ventilteils 52 umschreibt einen im allgemeinen zylindrischen Zylinderkörper 60. Ein
oberes Ende des Zylinderkörpers 60 ist mit einem äußeren Rundring 62 versehen,
der in einen entsprechenden Abschnitt 64 des Ventilteils 52 eingreift, um ein unteres
Ende der Verbrennungskammer 36 abzudichten.
-
In dem Zylinderkörper 60 ist hin- und herbeweglich ein Kolben 66
angeordnet, an dem ein starres, langgestrecktes Antriebsblatt 68 zum Eintreiben von in
geeigneter Weise in dem Mundstück 26 positionierten (nicht gezeigten) Befestigern
in ein Werkstück befestigt ist. Dementsprechend wird der Kolben 66 in Ruchtung zu
dem unteren Ende des Zylinders 60 getrieben. Wenn sich der Kolben 66 dem
unteren Ende nähert, wird das Antriebsblatt 68 in das Mundstück 26 geführt und
schlägt auf einen (nicht gezeigten) Befestiger auf, der von dem Mundstück über
einem Werkstück gehalten wird. Durch den Aufschlag des Antriebsblatts 68 wird
der Befestiger in ein Werkstück oder eine Unterlage getrieben.
-
Als Sicherheitsmerkmal und zur Regulierung der Verwendung von
Brennstoff kommt es nicht zum Abfeuern des Werkzeugs, wenn das Mundstück 26
nicht gegen ein Werkstück gedrückt wird. Bei einer solchen Anordnung wird das
Gestänge 56 nach oben geschoben, wodurch das Ventilteil 52 bewegt wird, um die
Verbrennungskammer 36 abzudichten. Einzelheiten bezüglich des Abdichtens der
Verbrennungskammer 36 und der zugehörigen Mechanismen sind in den weiter
oben erwähnten Patenten zu finden.
-
Ein unteres Ende des Zylinderkörpers 60 bildet eine Aufnahme 70 für einen
Puffer 72, der die untere Laufbegrenzung für den Kolben 66 bildet. An dem
entgegengesetzten Ende des Zylinderkörpers 60 ist ein Kolbenanschlag-Haltering 74
befestigt, um den Lauf des Kolbens 66 nach oben zu begrenzen.
-
Ein anderes Merkmal des oberen Endes des Ventilteils 52 betrifft die
Notwendigkeit, für einen gerichteten Luftstrom auf Abschnitte des Werkzeugs 10 zu
sorgen, um Überhitzung zu verhindern und die Kühlung zu verstärken. Zwar kann
Luft frei von den Luftansaugöffnungen 32 bei herkömmlichen
verbrennungskraftbetriebenen Werkzeugen zu den inneren Teilen wie der Verbrennungskammer und
dem Zylinderkörper strömen, jedoch reicht dieser Strom nicht aus, um die
Energiequelle befriedigend zu kühlen. Mithin laufen sich bei herkömmlichen
verbrennungskraftbetriebenen Werkzeugen bei längeren Betriebszeiträumen sowohl die
Verbrennungskammer 36 als auch der Zylinderkörper 60 in einem Maße heiß, daß
die Wärme in dem explodierten Abgas, das zum Hinunterdrücken des Kolbens 66 in
dem Zylinder erzeugt wird, nicht sofort abgeleitet wird, so daß das Gas
zusammenfallen und den Kolben nach oben saugen könnte. Dieses mit Restwärme behaftete
Ansauggas beeinträchtigt die Schaffung des Unterdrucks, der dazu beiträgt, den
Kolben 66 in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Weise zum Oberteil des
Zylinderkörpers 60 zurückzubringen.
-
Demgemäß zeichnet sich das vorliegende Werkzeug 10 durch einen
Luftsperrdamm 76 aus, der radial von dem Ventilteil 52 hervorsteht, um während
des Betriebs des Werkzeugs 10 (am besten in Fig. 2 zu sehen) periodisch in eine
Innenseite 78 des Hauptgehäuses 12 einzugreifen. Dazu umfaßt die Innenseite 78
eine Ausnehmung 80, die einen vergrößerten ringförmigen Raum 82 bildet, durch
den durch die Luftansaugöffnungen 32 eingesagte Außenluft läuft. Des weiteren ist
ein Trichter 83 an dem Gehäuse 12 befestigt, um dazu beizutragen, daß
Umgebungsluft in das Werkzeug 10 geleitet wird.
-
In der geschlossenen Stellung des Werkzeugs 10 (Fig. 1) ist das Ventilteil
52 relativ zu dem ringförmigen Raum 82 positioniert, so daß der Luftsperrdamm 76
den Luftstrom an dem Ventilteil und der Verbrennungskammer 36 vorbei nicht
behindert, wobei der Luftstrom durch die Pfeile 84 dargestellt wird. An dem unteren
Ende des Zylinderkörpers 60 tritt die Luft durch einen Auslaß 88 hindurch nach
außen aus.
-
In der offenen Stellung des Werkzeugs 10 (Fig. 2) jedoch, die erreicht wird,
wenn der Benutzer das Werkzeug von der Unterlage abhebt, bewegt sich das
Ventilteil 52 in Richtung zu dem unteren Ende 28 des Werkzeugs 10, und der
Luftsperrdamm 76 greift straffer in die Innenseite 78 des Gehäuses 12 ein. Die
genauen Toleranzen zwischen dem Rand des Luftsperrdamms 76 und der Innenseite
78 sind je nach Anwendung unterschiedlich, wobei jedoch das Ziel darin besteht,
daß in der offenen Stellung ein derartiger Druckabfall geschaffen wird, daß der
Luftsperrdamm 76 den Strom der Luft in Richtung zu dem unteren Ende 28 an der
Außenseite des Ventilteils 52 vorbei verhindert. Statt dessen kann die Luft in dem
durch die Pfeile 90 angezeigten Muster strömen, das durch die
Verbrennungskammer 36 hindurch, um das Ausspülen zu verstärken, und außen an dem
Zylinderkörpers 60 entlang führt. Wie es bei der geschlossenen Stellung in Fig. 1 der Fall ist,
gelangt die Luft schließlich nach außen und an den Auslaß 88.
-
Zwar läuft der Hauptlüfter 46 bei herkömmlichen
verbrennungskraftbetriebenen IMPULSE-Werkzeugen noch über eine vorbestimmten Zeitraum nach der
Verbrennung, damit die Verbrennungsgase leichter ausgespült werden können, und
sorgt für ein zusätzliches Umlaufen der Luft in der Verbrennungskammer 36 und
dem Zylinderkörper 60, jedoch besteht bei solchen Werkzeugen immer noch die
Tendenz, daß sich diese Teile bei längerem Betrieb erhitzen, selbst wenn der
Luftsperrdamm 76 vorgesehen ist.
-
Demgemäß besteht ein wichtiges Merkmal des vorliegenden Werkzeugs 10
darin, daß eine zusätzliche Luftquelle zum Kühlen des Zylinderkörpers 60 und der
Verbrennungskammer 36 während des Betriebs vorgesehen ist, so daß das Abgas
kondensiert oder zusammenfällt und schneller abgeleitet wird. Der letztliche Vorteil
von gekühlten Teilen ist, daß sie zur Schaffung eines Unterdrucks sowohl in dem
Zylinderkörper 60 als auch in der Verbrennungskammer 36 beitragen, damit der
Kolben 66 schneller in seine Ausgangsposition zurücklaufen kann, so daß das
Werkzeug 10 in einem schnelleren Takt abgefeuert werden kann, als es bei
herkömmlichen Werkzeugen möglich war.
-
Zu diesem Zweck ist das Werkzeug 10 mit einem zweiten Lüfter 92
versehen, der zwischen dem Zylinderkopf 34 und den Luftansaugöffnungen 32
angeordnet ist, um zusätzliche Umgebungsluft durch die Öffnungen hindurch einzusaugen
und diese längs der oder durch die Verbrennungskammer 36 sowie längs der
Außenseite des Zylinderkörpers 60 strömen zu lassen. Der zusätzliche Lüfter 92 ist in dem
Werkzeug 10 angeordnet, um sich koaxial mit dem Hauptlüfter 46 zu drehen. Der
zusätzliche Lüfter 92 als solcher ist an einem Ende 94 des Ankers oder der
Antriebswelle 48 angebracht, der/das dem Ende 50 gegenüberliegt, an dem der Hauptlüfter
46 befestigt ist. Es ist jedoch angedacht, daß der zusätzliche Lüfter 92 auch von
einem gesonderten Motor 96 angetrieben werden könnte, der an einer anderen Stelle,
beispielsweise an den (in Fig. 2 gestrichelt gezeigten) Luftöffnungen 32, an dem
Gehäuse 12 befestigt ist.
-
Jedoch fällt eine solche Ausführungsform nicht unter den von den
Ansprüchen auferlegten Schutzumfang.
-
Unabhängig davon, wo der zusätzliche Lüfter 92 befestigt ist und wie er
positioniert ist, besteht doch sein letztliches Ziel darin, die Kühlluft in der von den
Pfeilen 84 angezeigten und in Fig. 7 sichtbaren Weise längs der Außenseite der
Verbrennungskammer 36 und des Zylinderkörpers 60, jedoch innerhalb des
Hauptgehäuses 12 zu drücken, wenn sich das Werkzeug 10 in der geschlosenen
Stellung befindet. Während der Lüfter 42 bei herkömmlichen Werkzeugen als
Kühlluftquelle verwendet wurde, konnte dieser Lüfter nicht für Kühlung sorgen,
wenn sich sich das Werkzeug 10 in der geschlossenen Stellung befand (Fig. 1).
-
Ferner drückt der sich drehende zusätzliche Lüfter 92, wenn sich das
Werkzeug 10 in der in Fig. 2 gezeigten Weise in der geschlosenen Stellung
befindet, Kühlluft in der von den Pfeilen 90 gezeigten Weise durch die
Verbrennungskammer 36 und längs der Außenseite des Zylinderkörpers 60. Auf
diese Weise sorgt der zusätzliche Lüfter 92 für ein verstärktes Ausspülen des
verbrauchten Brennstoffgases aus der Verbrennungskammer 36.
-
Die von dem zusätzlichen Lüfter 92 durch das Werkzeug 10 hindurch
gedrückte Luft kühlt die Wände der Verbrennungskammer von außen, wenn das
Werkzeug geschlossen ist, und von innen, wenn das Werkzeug geöffnet ist. Der von
den Pfeilen 84 und 90 dargestellte Luftstrom, der zum großen Teil von dem
zusätzlichen Lüfter 92 erzeugt wird, kühlt auch die Außenseite der Wände des unteren
Abschnitts des Zylinderkörpers 60.
-
Der Hauptunterschied zwischen den Strömungsmustern in den Fig. 1 und
2 wird dadurch bewirkt, daß der radiale Luftsperrdamm 76 in der in Fig. 2
gezeigten Weise mit der Innenseite 78 des Hauptgehäuses 12 in Eingriff kommt.
Durch diesen Eingriff kann keine Luft längs der Außenseite des sich hin- und
herbewegenden Ventilteils 52 nach unten strömen, und statt dessen wird die Luft in
die Verbrennungskammer 36 abgelenkt. Aus der Kammer 36 strömt die
Zwangskühlluft längs einer Innenseite 98 des Ventilteils 52 und läuft längs der
Außenseite des Zylinderkörpers 60.
-
Infolgedessen, daß der zusätzliche Lüfter 92 vorgesehen ist, werden die
Verbrennungskammer 36, das Ventilteil 52 und der Zylinderkörper 60 ausreichend
gekühlt, so daß das Abgas rascher kondensiert wird. Der Unterdruck als solcher wird
schneller in dem Zylinder erzeugt, wodurch der Kolben 66 leichter an das obere
Ende des Zylinders 60 zurücklaufen kann. Ein weiterer Vorteil des zusätzlichen
Lüfters 92 ist, daß sich die Gesamtdauerhaftigkeit des Werkzeugs dadurch erhöht,
daß sich die Verbrennungskammer 36 und der Zylinder 60 nicht überhitzen können.
-
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform des Werkzeugs 10, die nicht innerhalb
des Umfangs der Erfindung liegt, allgemein mit 100 bezeichnet. Merkmale des
Werkzeugs 100, die denen des erfindungsgemäßen Werkzeugs 10 entsprechen, sind
mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen den
Werkzeugen 10 und 100 liegt darin, daß bei dem Werkzeug 100, das in der geöffneten
Stellung dargestellt ist, der Hauptlüfter 46 weggefallen ist und durch eine
Brennstoffgemisch-Einspritzvorrichtung oder eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
ersetzt ist, die allgemein mit 102 bezeichnet ist.
-
Die Brenristoffeinspritzvorrichtung 102 umfaßt einen modifizierten
Zylinderkörper 104, der mit einem Brennstoffeinspritzkanal 106 versehen ist, der im
wesentlichen parallel zu der Längsachse des Körpers 104 verläuft und mit einer
Auslaßöffnung 108, die an einem unteren Ende derselben in die
Verbrennungskammer 36 mündet, und mit einer abgewinkelten Einlaßöffnung 110 versehen ist.
Die Einlaßöffnung 110 ist vorzugsweise annähernd rechtwinkelig zu dem
Hauptkanal 106 angeordnet, um ordnungsgemäß mit einem Ventilauslaßnippel 112
in Eingriff zu kommen.
-
Bei der Ausführungsform greift ein elastisches, gummiartiges
Hülsenkoppelelement 114 gleitend in das Auslaßnippel 112 ein und greift auch in die
Einlaßöffnung 110 ein. Durch eine Öffnung 116 in dem Gehäuse 12 wird das
Koppelelement 114 zugänglich. Durch die elastische Beschaffenheit des
Koppelelements 114 werden Fehlausrichtung und Schwingung aufgefangen, die auf
den von dem Werkzeug erzeugten Stoß (beispielsweise durch die Verbrennung)
zurückzuführen sind, und durch seine isolierende Eigenschaft wird Wärme von dem
Ventil 33 ferngehalten. Gleichzeitig ist das Koppelelement 114 so konfiguriert, daß
es eine gasdichte Dichtung zwischen dem Kanal 106 und dem Ventil 33
aufrechterhält. Auf diese Weise bringt das Ventil 33 die Brennstoffzelle 35 in
Fluidverbindung mit dem Kanal 106.
-
Infolge des verhältnismäßig engen Durchmesser des Kanals 106 in
Kombination mit den hohen Temperaturen, denen der Brennstoff beim Hindurchlaufen
durch die Zylinderwand ausgesetzt ist, nimmt die Geschwindigkeit des Brennstoffs
zu und wird dessen Lauf zu der Verbrennungskammer 36 beschleunigt. Auf diese
Weise wird der Brennstoff in zumindest zum Teil dampfförmigem Zustand in die
Verbrennungskammer eingespritzt, wodurch die Luftbewegung in der Verbrennungskammer
36 verstärkt wird, Brennstoff und Luft gemischt werden und die
Verbrennung erleichtert wird. Da das Werkzeug 100 auch mit dem zusätzlichen Lüfter
92 versehen ist, kommen die oben beschriebenen Vorteile des Kühlens und
Ausspülens auch in dem Werkzeug 100 zur Geltung.
-
Der Brennstoff läuft durch die gesamte Kammer hindurch um und gelangt an
die Zündkerze 40. Der Benutzer löst eine elektrische Entladung an der
Funkenstrecke der Zündkerze 40 aus, indem er durch einen Drücker 122 einen
Auslöseschalter 120 betätigt, der ein Signal von einer zentralen elektrischen
Verteilungs- und Steuereinheit 124 auslöst. Die Steuereinheit 124, die ebenfalls an dem
Werkzeug 10 vorgesehen ist, steuert den Betrieb der Lüfter 46 und 92 so, daß diese
beim Abfeuern des Werkzeugs und über einen vorbestimmten Zeitraum danach
weiterlaufen, wobei das vorzugsweise eine Zeit umfaßt, während die
Verbrennungskammer 36 geöffnet ist (Fig. 2).
-
Wie oben an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben ist, wird durch die
Merkmale der vorliegenden Erfindung für eine schnellere Kühlung der
Verbrennungskammer nach dem Abfeuern und mithin für einen schnelleren Rücklauf des
Kolbens zu der Verbrennungskammer gesorgt. Letztlich führt das zur Verkürzung
der Taktzeit zwischen den Abfeuervorgängen und zu einer längeren Betriebsdauer
des Werkzeugs.