EP1093886B1 - Device for producing a laminar flame flow profile - Google Patents

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EP1093886B1
EP1093886B1 EP00810883A EP00810883A EP1093886B1 EP 1093886 B1 EP1093886 B1 EP 1093886B1 EP 00810883 A EP00810883 A EP 00810883A EP 00810883 A EP00810883 A EP 00810883A EP 1093886 B1 EP1093886 B1 EP 1093886B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion chamber
wall
cage
partition plate
openings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00810883A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1093886A3 (en
EP1093886A2 (en
Inventor
Joachim Thieleke
Iwan Wolf
Kaveh Towfighi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP1093886A2 publication Critical patent/EP1093886A2/en
Publication of EP1093886A3 publication Critical patent/EP1093886A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1093886B1 publication Critical patent/EP1093886B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a laminar flame front according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a device is already out of the US-A-4332224 known.
  • Such a device may e.g.
  • the device includes two combustion chamber walls lying parallel to one another and an ignition device arranged between the combustion chamber walls and, for example, in its center for igniting a combustible gas mixture located between the combustion chamber walls, such as an air-fuel gas mixture, an oxygen-fuel gas mixture or any other suitable fuel gas mixture.
  • the two combustion chamber walls delimit an antechamber containing the ignition device, wherein one of the combustion chamber walls has passage openings, via which the prechamber communicates with at least one further partial combustion chamber of a combustion chamber comprising all partial combustion chambers. If only one additional partial combustion chamber is present, this is the case here around a main chamber adjacent to a piston of the setting device.
  • all partial combustion chambers is an air-fuel gas mixture, possibly in different mixing ratios.
  • the combustion of the air-fuel gas mixture is started in the antechamber and a flame front begins to spread at a relatively slow speed starting from the center of the pre-chamber on the volume of the pre-chamber and pushes unburned air-fuel gas mixture in front, which passes through the passage openings in the next partial combustion chamber and generates turbulence and precompression here.
  • the flames When the flame front reaches the passage openings to the next partial combustion chamber or main chamber, the flames, due to the relatively small cross-sectional areas of the passage openings, accelerate as flame jets into the further partial combustion chamber or main chamber and generate further turbulence here.
  • the mixed turbulent air-fuel gas mixture in the main chamber is then ignited over the entire surface of the flame jets. It burns at a high speed, resulting in a great increase in the efficiency of combustion, since the cooling losses remain small.
  • the invention has the object of providing a device of the type mentioned in such a way that it is more flexible.
  • a device according to the invention is characterized in that the approach engages behind the other combustion chamber wall through an existing opening in it.
  • the through holes present in the cage at the same angular intervals in the cage wall, so that it is ensured by as symmetrical spread of the flame front on the other side of the cage.
  • adjacent passage openings abut peripheral wall regions of the cage wall on the inside. hereby it is ensured that in the direction parallel to the combustion chamber walls, the flame front formed in the ignition point never encounters a cage wall, which is perpendicular to the direction of propagation of the flame front. This avoids reducing the speed of the flame front and causing unnecessary turbulence.
  • the Fig. 1 shows an axial section through a combustion-powered fastener setting device in the region of its combustion chamber.
  • a guide cylinder 5 In the center of the bottom wall 3 there is an opening 4, to which a guide cylinder 5 is connected, which has a cylinder wall 6 and a bottom wall 7.
  • a piston 8 Within the guide cylinder 5, a piston 8 is slidably mounted, in the cylinder longitudinal direction of the guide cylinder 5.
  • the piston 8 consists of a piston plate 9, which faces the combustion chamber 1, as well as from a centrally connected to the piston plate 9 piston rod 10, through a Through hole 1 protrudes in the bottom wall 7 to a part of the guide cylinder 10.
  • Fig. 1 is the piston 8 in its returned rest position in which the setting tool is not in operation.
  • the combustion chamber 1 facing side of the piston plate 9 closes more or less with the inside of the bottom wall 3, and the piston rod 10 projects beyond the bottom wall 7 a little to the outside.
  • Sealing rings 12, 13 on the outer circumference of the piston plate 9 and on the inner circumference of the cylinder wall 6 may be provided to seal the spaces on both sides of the piston plate 9 against each other.
  • a cylinder plate 14 which may be referred to as a movable combustion chamber wall.
  • the combustion chamber wall 14 is displaceable in the longitudinal direction of the combustion chamber 1 and has at its outer peripheral edge an annular seal 15 in order to seal the spaces in front of and behind the combustion chamber wall 14. Furthermore, the combustion chamber wall 14 has a central passage opening 16 with an annular peripheral seal 17.
  • the partition plate 18 is also circular and has an outer diameter corresponding to the inner diameter of the combustion chamber 1.
  • the partition plate 18 is connected to a cylindrical projection 19, which projects through the central through-opening 16 of the combustion chamber wall 14 and whose length corresponds to a multiple of the thickness of the combustion chamber wall 14.
  • the peripheral seal 17 nestles close to the outer peripheral surface of the cylindrical projection 19.
  • the cylindrical projection 19 has an annular projection 20 projecting beyond its circumference. The outer diameter of this annular projection 20 is greater than the inner diameter of the passage opening 16.
  • combustion chamber wall 14 and the partition plate 18 are at a predetermined distance from each other, which is determined by the position of the annular projection 20.
  • the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18 form a so-called prechamber.
  • This is a partial combustion chamber of the combustion chamber 1.
  • This prechamber bears the reference numeral 21 and is in Fig. 2 to recognize. If the combustion chamber wall 14 is raised even further, combustion chamber wall 14 and partition plate 18 move parallel to one another, so that a further partial combustion chamber, which is referred to as the main chamber, spans between partition plate 18 and bottom wall 3 or piston plate 9.
  • This partial combustion chamber or main chamber bears the reference numeral 22 and is also in Fig. 2 to recognize.
  • the free ends of the drive rods 23 are connected to each other via a drive ring 28 which is concentric with the cylinder axis of the combustion chamber 1 and the guide cylinder 5 engages.
  • the drive ring 28 may be screwed by screws 29 to the drive rods 23, such that the screws 29 pass through the drive ring 28 and are screwed into the free end faces of the drive rods 23.
  • a compression spring 30, which is supported on the outside of the bottom wall 3 and presses against the drive ring 28. The compression spring 30 is therefore anxious to always press the combustion chamber wall 14 in the direction of the bottom wall 3.
  • valve opening 31 In the area of the annular bottom wall 3 there is furthermore a valve opening 31, into which a valve tappet 32 can be inserted in a sealing manner.
  • this valve tappet 32 lies outside the combustion chamber 1 or below the bottom wall 3 and is held there by a projection 33 fastened to the guide cylinder 5.
  • the projection 33 has a passage opening 34 through which passes through a fixed to the underside of the valve stem 32 cylindrical projection 35.
  • At the free end of the cylindrical projection 35 is located at this an annular projection 36.
  • a compression spring 37 Between the annular projection 36 and the projection 33 is a compression spring 37 which tends to pull the valve stem 32 via the annular projection 36 toward the neck 33 and thus opening the valve opening 31.
  • the cylindrical projection 35 is located in the displacement track of the drive ring 28 and is acted upon by the drive ring 28 when it is displaced in the direction of the bottom wall 3. If the drive ring 28 has reached a certain axial position, the valve tappet 32 is entrained by it, and the valve opening 31 is closed.
  • the partition plate 18 has circumferentially a plurality of through holes 38, each having the same distance from the cylinder axis of the combustion chamber 1. Further, at the lower end of the guide cylinder 5 are exhaust ports 39 for discharging air from the guide cylinder 5 when the piston 8 is moved toward the bottom wall 7. At the lower end of the guide cylinder 5 is also a damping device 40 for damping the movement of the piston 8. If the piston 8 passes over the outlet openings 39, exhaust gas can escape from the outlet openings 39.
  • radial passage openings 41 and 42 In the cylinder wall 2 of the combustion chamber 1 there are two radial passage openings 41 and 42, which are spaced apart in the axial direction. In these passage openings 41 and 42 project from the outside discharge channels 43 and 44 of not shown dosing valves, which are located in a dosing 45. Liquid fuel gas is supplied from a bottle 46 to the existing dosing in the metering 45 and these give the metered amount of liquid then through the output channels 43 and 44, when the dosing head 45 is pressed in the direction of the cylinder wall 2 and thus the output channels 43, 44 driven inward and open the respective metering valves.
  • the radial passage openings 41 and 42 taper in the direction of the combustion chamber 1, so that stops for the output channels 43 and 44 are obtained.
  • the Fig. 2 shows the setting device in the clamped state of the partial combustion chambers, ie in the clamped state of the prechamber 21 and the main chamber 22.
  • the displacement positions of the combustion chamber wall 14 and partition plate 18 are adjusted by the drive ring 28 strikes against the annular projection 36 and the valve 31, 32 closes.
  • the peripheral surfaces of valve opening 31 and valve tappet 32 taper and taper in the direction of the combustion chamber 1, so that there is a blockage.
  • the distance of the partition plate 18 from the combustion chamber wall 14 is determined by the distance of the annular projection 20 from the partition plate 18, as already mentioned. In this position, the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18 are the radial passage openings 41 and 42 of the pre-chamber 21 and der Hauptschschschschschschschsch 22 pose.
  • the connected to the partition plate 18 central Approach 19 is formed in its region facing the partition plate 18 as Zündklafig 51 for receiving an igniter 52 in the interior.
  • This ignition device 52 is used to generate an electric spark for the purpose of igniting an air-fuel gas mixture in the pre-chamber 21.
  • the ignition device 52 is located in the interior or in a central region of the Zündklafigs 51, the peripherally provided with through holes 53 is, through which a laminar flame front from the Zündlafig 51 can escape into the pre-chamber 21.
  • Fig. 1 the setting device is at rest.
  • the combustion chamber 1 is completely collapsed, the partition plate 18 rests on the bottom wall 3 and the combustion chamber wall 14 on the partition plate 18.
  • the piston 8 is in its retracted position of rest, so that virtually no space between it and the partition plate 18 is present if one neglects a slight gap between them.
  • the superimposition of the plates 18 and 14 comes about in that the compression spring 30, the drive ring 28 presses away from the bottom wall 3 and the drive ring 28 via the drive rod 23, the combustion chamber wall 14 entrains.
  • the drive ring 28 is also at a distance from the annular projection 36 of the valve stem 32, so that the valve stem 32 is led out by the action of the compression spring 37 from the valve opening 31.
  • the valve opening 31 is thus open.
  • the system of dosing head 45 and bottle 46 is pivoted away from the combustion chamber 1, so that the discharge channels 43, 44 relieved and thus the respective metering valves are closed.
  • the pressing force acts on the drive ring 28 via a mechanism, not shown, and displaces it in the direction of the bottom wall 3, specifically with the pressing of the setting device against said object.
  • the combustion chamber wall 14 lifts off from the separating plate 18 until the combustion chamber wall 14 strikes against the annular projection 20 and carries along it the separating plate 18.
  • the antechamber 21 is now clamped, but still not properly positioned within the combustion chamber 1.
  • air can already be sucked into the prechamber 21, via the open valve opening 31 and one or more of the through openings 38, provided that both openings coincide.
  • the Fig. 2 shows the positions of the combustion chamber wall 14 and partition plate 18 at fully clamped pre-chamber 21 and main chamber 22, now the combustion chamber wall 14 and partition plate 18 can be locked in position. This happens by pressing the trigger or trigger of the setting device. If the trigger is actuated, the locking of combustion chamber wall 14 and partition plate 18 takes place, for example by locking drive ring 28. Shortly thereafter, a spark is generated by electric ignition device 52 within ignition cage 51.
  • the mixture of air and fuel gas preset in each of the chambers 21 and 22 initially begins to burn laminarly in the pre-chamber 21, the flame front propagating at a relatively slow speed radially in the direction of the through-openings 38.
  • the piston 8 is acted upon and moves at high speed in the direction of the bottom wall 7, at the same time the air from the guide cylinder 5 is driven through the outlet openings 39 to the outside.
  • the piston plate 9 passes over the outlet openings 39 for a short time so that exhaust gas can escape through them.
  • a fastener is now set.
  • the piston 8 After settling or after the combustion of the air-fuel gas mixture, the piston 8 by thermal feedback in its initial position according to Fig. 2 brought back because a negative pressure behind the piston is generated by cooling the remaining in the combustion chamber 1 and in the guide cylinder 5 flue gas. Until the piston is in its initial position Fig. 2 has reached, the combustion chamber 1 must remain sealed.
  • the Fig. 3 shows in principle the same arrangement as the Fig. 1 and 2 , so that is dispensed with a repeated description. Unlike the Fig. 1 and 2 Here is the system of dosing 45a and bottle 46 but not tilted, but it is only the system of metering valve 45b and bottle 46 in the longitudinal direction of the combustion chamber 1 displaceable, including a connected to the drive ring 28 driver 46a the bottle 46 in the last region of the displacement engages under the clamping of the combustion chamber 1.
  • the metering head 45a is fixedly connected to the combustion chamber 1 and, starting from a feed channel 45c, has two discharge channels 43, 44 which are in communication with the radial through openings 41 and 42, respectively.
  • Dosing valve 45b and bottle 46 are firmly together.
  • the metering valve 45b is metered with liquid gas.
  • the driver 46a raises the bottle 46 and with her the metering valve 45b and pushes the metering valve 45b against the metering 45a, so that the metering valve 45b opens and the metered amount of LPG from the radial passage openings 41, 42 is sprayed in the form of a mist.
  • the radial passage openings 41, 42 have different outlet cross sections or be provided with corresponding additional nozzles.
  • Fig. 4 essentially corresponds to the embodiment after the Fig. 1 and 2 and therefore need not be explained again in detail.
  • the valve stem 32 is constantly pressed by a compression spring 37 in the valve opening 31 and seeks to close it.
  • the compression spring 37 is seated on the cylindrical projection 35 on the underside of the valve stem 32 and abuts on this underside and on the projection 33, which is attached to the guide cylinder 5.
  • the passage opening 34 takes on the cylindrical projection 35.
  • the valve 31/32 is therefore a pure vent valve.
  • a vent valve is designated by the reference numeral 54 and is located in the combustion chamber wall 14. If the Vorsch 21 and the main chamber 22 are spanned by the movement of the Brennschwyer 14 and the partition plate 18, the vent valve 31/32 remains closed and the vent valve 54 opens due the resulting in the chambers 21 and 22 negative pressure, so that air can enter via the vent valve 54 into the chambers 21 and 22. Otherwise, the previously mentioned operations are aborted.
  • the vent valve 54 is a check valve, which must be kept closed during the piston return in its initial position by a suitable mechanism. This is achieved, for example, in that an upwardly pointing pin 55 sealingly retracts on the combustion chamber wall 14 into a central opening 56, which is located in an upper cover wall 57 of the combustion chamber 1. As a result, the check valve 54 is closed from the outside by the cover wall 57 when in the interior of the combustion chamber 1, a negative pressure for returning the piston 8 to its initial position prevails.
  • the check valve 54 remains closed, but also the vent valve 31/32, since now the drive ring 28 strikes from below against the cylindrical projection 35 and prevents the valve stem 32 from the valve opening 31st can move out. Only after unlocking the drive ring 28, this can move away from the bottom wall 3, wherein the plates 14 and 18 are taken and the exhaust gases pass through the now opening vent valve 31/32 to the outside.
  • the Fig. 5 to 8 show the structure of the Zünd lambfigs 51 in detail.
  • the ignition cage 51 comes to rest in the clamped state of the pre-chamber 21 between the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18, as the Fig. 5 recognize.
  • the Zündkarfig 51 is cylindrical here and thus has inside a cavity in which the ignition device 52 is to generate an electric spark.
  • the cylinder wall of the Zündhanfigs 51 has in the present case, for example, four through holes 53 which are elongated and whose longitudinal direction is perpendicular to the plates 14, 18.
  • the passage openings 53 at least in the middle region on such a width that the passage openings 53 delimiting wall surfaces 53a adjacent through openings 53 in the interior of the Zündkarfigs 51 at a right angle to each other.
  • a flame front propagating from the center of the ignition cage 51 parallel to the plates 14, 18 thus can never strike an inner wall surface of the ignition cage which is perpendicular to the direction of propagation of the flame front, which has the advantage that this flame front does not enter the Center can be reflected back.
  • This also leads to an improved laminar flow outside the ignition cage, which builds up again shortly after leaving the ignition cage 51.
  • the relationships are the Fig. 6 to 8 refer to.
  • the Fig. 6 to 8 refer to.
  • FIG 8 shows a plan view of the partition plate 18 with parallel to the plate plane cut Zündhimfig 51.
  • the flame front F is at the latest again laminar when it reaches the through holes 38 in the partition plate 18.
  • an electric igniter 52 may, for. B. come a spark plug used.
  • FIGS. 9 and 10 show a further embodiment of the setting device according to the invention.
  • a partition plate 18 is used, which has two rows of holes.
  • the partition plate 18 is a circular plate with the two rows of holes concentric with the center of this plate.
  • the inner row of holes 58 are relatively small diameter through holes 38.
  • the second row of holes 59 is one with return openings 60, whose diameter is slightly larger than that of the through holes 38. Otherwise, the conditions are the same as in the embodiments of the Fig. 1 to 4 ,
  • the two rows of holes 58 and 59 lead to a faster ignition of the present in the main chamber 22 air-fuel gas mixture and to an improved overall efficiency of the combustion process.
  • a laminar flame front F is formed, which propagates relatively slowly to the peripheral edge of the prechamber 21.
  • This flame front reaches the first row of holes 58 after a short time and ignites the main chamber 22.
  • the air-fuel gas mixture in the lateral areas of the pre-chamber 21 now also burns turbulent and at the same time as that in the main chamber 22. It is thus ensured that also the part of the combustion in the lateral regions of the prechamber 21 contributes to the piston work.
  • the diameters of the first and second rows of holes 58 and 59 are respectively 55% and 85% of the diameter of the separator plate 18.
  • the through-holes 38 have a diameter of 2.6% of the diameter of the separator plate 18, while the return orifices 60 have a Diameter of about 3.8% of the diameter of the partition plate 18 have.
  • the Fig. 11 shows the structure of the combustion chamber lock in the setting device with thermal piston return. Same elements as in the Fig. 1 to 4 bear the same reference numerals and will not be explained again.
  • a contact element 61 At a peripheral portion of the drive ring 28 is a contact element 61.
  • This contact elements 61 has a directed towards the front end of the setting device stop surface, which is tilted. The inclination is such that the otherwise flat surface is inclined at its radially outer side further towards the front end of the setting device than inside. Parallel to this surface is the contact element 61 and in its trajectory a blocking portion 62 of a blocking element 63 opposite.
  • the blocking element 63 is pivotable about a pivot axis 64 such that the blocking portion 62 by the action of a spring 65 from the movement path of the contact element 61 can be swung out.
  • the movement path of the contact element 61 runs parallel to the piston rod 10.
  • Fig. 11 the pre-chamber 21 and the main chamber 22 are fully clamped and filled with an air-fuel gas mixture.
  • the trigger or trigger of the setting device is actuated, the combustion chamber 1 is locked via the arm-shaped blocking element 63 and the combustion within the combustion chamber 1 is started.
  • the force acting in the negative pressure phase on the combustion chamber wall 14 of the combustion chamber 1 is transmitted via the drive rods 23 to the drive ring 28 and would like to move it in the direction of the arrow P.
  • the angle between the surface of the contact element 61 and the blocking portion 61 of the blocking arm 63 is designed so that the drive ring 28 is locked the more, the higher the force acting as a result of the negative pressure on the combustion chamber wall 14 and the drive rod 23.
  • the blocking portion 62 can be brought out of engagement with the contact element 61 by the return spring 65.
  • the compression springs 30 then ensure the collapse of the combustion chamber 1 and thus also for the opening in the Fig. 1 and 4 shown vent valves.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer laminaren Flammfront gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for producing a laminar flame front according to the preamble of patent claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits aus der US-A-4.332.224 bekannt. Zu Ihr gehören zwei parallel zueinander liegende Brennkammerwände und eine zwischen den Brennkammerwänden angeordnete Zündvorrichtung zum Zünden eines zwischen den Brennkammerwänden befindlichen brennbaren Gasgemisches, wobei zwischen den Brennkammerwänden ein Käfig zur Aufnahme der Zündvorrichtung angeordnet ist und der ansonsten geschlossene Käfig eine Anzahl von Durchgangsöffnungen aufweist, die durch eine Umfangswand des Käfigs hindurchtreten, und wobei der Käfig Teil eines Ansatzes ist, der mit einer der Brennkammerwände fest verbunden ist.Such a device is already out of the US-A-4332224 known. To her belong two mutually parallel combustion chamber walls and arranged between the combustion chamber walls ignition device for igniting a combustion chamber between the walls located combustible gas mixture, between the combustion chamber walls, a cage for receiving the igniter is arranged and the otherwise closed cage having a number of through holes through pass through a peripheral wall of the cage, and wherein the cage is part of a lug which is fixedly connected to one of the combustion chamber walls.

Eine derartige Vorrichtung kann z.B. bei brennkraftbetribenen Setzgeräten zum Setzen von Befestigungselementen zum Einsatz kommen, die nach dem Adams-Prinzip arbeiten- Zur Vorrichtung gehören zwei parallel zueinander liegende Brennkammerwände sowie eine zwischen den Brennkammerwänden und zum Beispiel in deren Zentrum angeordnete Zündvorrichtung zum Zünden eines zwischen den Brennkammerwänden befindlichen brennbaren Gasgemisches, etwa eines Luft-Brenngasgemisches, eines Sauerstoff-Brenngasgemisches oder irgend eines anderen geeigneten Brenngasgemisches.Such a device may e.g. The device includes two combustion chamber walls lying parallel to one another and an ignition device arranged between the combustion chamber walls and, for example, in its center for igniting a combustible gas mixture located between the combustion chamber walls, such as an air-fuel gas mixture, an oxygen-fuel gas mixture or any other suitable fuel gas mixture.

Die beiden Brennkammerwände begrenzen eine die Zündvorrichtung enthaltende Vorkammer, wobei eine der Brennkammerwände Durchgangsöffnungen aufweist, über die die Vorkammer mit mindestens einer weiteren Teil-Brennkammer einer sämtliche Teil-Brennkammern umfassenden Brennkammer in Verbindung steht. Ist nur eine weitere Teil-Brennkammer vorhanden, so handelt es sich hier um eine Hauptkammer, an die ein Kolben des Setzgeräts angrenzt. In sämtlichen Teil-Brennkammern befindet sich ein Luft-Brenngasgemisch, möglicherweise in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen. Mittels eines durch die Zündvorrichtung erzeugten elektrischen Funkens wird die Verbrennung des Luft-Brenngasgemisches in der Vorkammer gestartet und eine Flammfront beginnt sich mit relativ langsamer Geschwindigkeit ausgehend vom Zentrum der Vorkammer über das Volumen der Vorkammer auszubreiten und schiebt dabei unverbranntes Luft-Brenngasgemisch vor sich her, welches durch die Durchgangsöffnungen in die nächste Teil-Brennkammer gelangt und hier Turbulenz sowie eine Vorkomprimierung erzeugt.The two combustion chamber walls delimit an antechamber containing the ignition device, wherein one of the combustion chamber walls has passage openings, via which the prechamber communicates with at least one further partial combustion chamber of a combustion chamber comprising all partial combustion chambers. If only one additional partial combustion chamber is present, this is the case here around a main chamber adjacent to a piston of the setting device. In all partial combustion chambers is an air-fuel gas mixture, possibly in different mixing ratios. By means of an electric spark generated by the ignition device, the combustion of the air-fuel gas mixture is started in the antechamber and a flame front begins to spread at a relatively slow speed starting from the center of the pre-chamber on the volume of the pre-chamber and pushes unburned air-fuel gas mixture in front, which passes through the passage openings in the next partial combustion chamber and generates turbulence and precompression here.

Wenn die Flammfront die Durchgangsöffnungen zur nächsten Teil-Brennkammer bzw. Hauptkammer erreicht, treten die Flammen, bedingt durch die relativ kleinen Querschnittsflächen der Durchgangsöffnungen, beschleunigt als Flammstrahlen in die weitere Teil-Brennkammer bzw. Hauptkammer über und erzeugen hier weitere Turbulenz. Das durchmischte turbulente Luft-Brenngasgemisch in der Hauptkammer wird dann über die gesamte Oberfläche der Flammstrahlen entzündet. Es brennt mit hoher Geschwindigkeit, was zu einer starken Erhöhung des Wirkungsgrads der Verbrennungführt, da die Abkühlungsverluste klein bleiben.When the flame front reaches the passage openings to the next partial combustion chamber or main chamber, the flames, due to the relatively small cross-sectional areas of the passage openings, accelerate as flame jets into the further partial combustion chamber or main chamber and generate further turbulence here. The mixed turbulent air-fuel gas mixture in the main chamber is then ignited over the entire surface of the flame jets. It burns at a high speed, resulting in a great increase in the efficiency of combustion, since the cooling losses remain small.

Nachteilig war bisher, daß sich die nach Zündung des Luft-Brenngasgemisches in der Vorkammer erzeugte laminare Flammfront relativ langsam ausbreitet. Der Übertritt der Flammen in die Hauptkammer fand daher relativ spät statt, was den Wirkungsgrad der Verbrennunginfolge relativ hoher Abkühlungsverluste verringerte. Durch den beginnenden Druckaufbau auch in der Hauptkammer konnte sich der Kolben gegebenenfalls schon frühzeitig verschieben, obwohl die Hauptkammer noch gar nicht gezündet hatte. Dadurch würde das Luft-Brenngasgemisch in der Hauptkammer dekomprimiert und kühlte ab, was zur Verschlechterung des Wirkungsgrads der Verbrennung beitrug.The disadvantage has hitherto been that the laminar flame front generated after ignition of the air-fuel gas mixture in the antechamber propagates relatively slowly. Therefore, the passage of the flames into the main chamber took place relatively late which reduced the efficiency of combustion due to relatively high cooling losses. Due to the onset of pressure build-up in the main chamber, the piston could possibly shift at an early stage, even though the main chamber had not yet ignited. This would decompress and cool the air-fuel gas mixture in the main chamber, which contributed to the deterioration of the combustion efficiency.

Es zeigte sich, daß dann, wenn die Zündvorrichtung von einem Käfig umgeben ist, der die Ausbreitung der Flammfront nach der Zündung nur durch bestimmte Öffnungen zuläßt, hierdurch bereits in der Vorkammer eine höhere Flammausbreitungsgeschwindigkeit erzielt werden konnte. Dadurch fand der Übertritt der Flammen in die Hauptkammer früher statt, was den Wirkungsgrad der Verbrennung infolge geringerer Abkühlungsverlust erhöhte. Es hatte sich darüber hinaus gezeigt, daß sich die Flammfront nach Durchtritt durch die Durchgangsöffnungen des Käfigs wieder schlogs, so daß sie praktisch gleichzeitig an allen in der einen Brennkammerwand vorhandenen Durchgangsöffnungen ankann, die unter gleichen Abständen zur Zündvorrichtung liegen.It was found that if the ignition device is surrounded by a cage that allows the propagation of the flame front after ignition only through certain openings, thus a higher flame propagation speed could already be achieved in the antechamber. As a result, the passage of the flames into the main chamber took place earlier, which increased the efficiency of the combustion due to lower cooling loss. It had also been shown that the flame front after passing through the through holes of the cage again schlogs so that they can virtually all at the same existing in the one combustion chamber wall through holes, which lie at equal distances from the ignition device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie flexibler einsetzbar ist.The invention has the object of providing a device of the type mentioned in such a way that it is more flexible.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The solution of the problem is specified in the characterizing part of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Ansatz die andere Brennkammerwand durch eine in ihr vorhandene Öffnung hindurch hintergreift.A device according to the invention is characterized in that the approach engages behind the other combustion chamber wall through an existing opening in it.

Dadurch wird es z. B. möglich, beide Hrennkammerwände relativ zueinander verschiebbar anzuordnen, so daß sie etwa aufeinandergelegt werden können, um den zwischen ihnen liegenden Raum von Abgasen zu befreien. Werden die Brennkammerwände voneinander entfernt, läßt sich auf einfache Weise der Käfig zwischen den Brennkammerwänden positionieren. Die Brennkammerwände sind z. B. kreisförmig und liegen koaxial zur zentralen Längsachse des Käfigs.This will z. B. possible to arrange both Hrennkammerwände slidable relative to each other so that they can be placed on top of each other to free the space lying between them of exhaust gases. If the combustion chamber walls are removed from each other, the cage can be easily positioned between the combustion chamber walls. The combustion chamber walls are z. B. circular and are coaxial with the central longitudinal axis of the cage.

Vorzugsweise liegen die im Käfig vorhandenen Durchgangsöffnungen unter gleichen Winkelabständen in der Käfigwand, so daß dadurch für eine möglichst symmetrische Ausbreitung der Flammfront jenseits des Käfigs gesorgt ist.Preferably, the through holes present in the cage at the same angular intervals in the cage wall, so that it is ensured by as symmetrical spread of the flame front on the other side of the cage.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung stoßen benachbarte Durchgangsöffnungen umlaufende Wandbereiche der Käfigwand innen spitz aneinander. Hierdurch wird sichergestellt, daß in Richtung parallel zu den Brennkammerwänden die im Zündpunkt entstehende Flammfront niemals auf eine Käfigwand stößt, die senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Flammfront steht. Dadurch werden eine Herabsetzung der Geschwindigkeit der Flammfront und eine Entstehung unnötiger Turbulenz vermieden.According to one embodiment of the invention, adjacent passage openings abut peripheral wall regions of the cage wall on the inside. hereby it is ensured that in the direction parallel to the combustion chamber walls, the flame front formed in the ignition point never encounters a cage wall, which is perpendicular to the direction of propagation of the flame front. This avoids reducing the speed of the flame front and causing unnecessary turbulence.

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

Fig. 1
einen Axialschnitt durch ein brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät bei kollabierter 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 Brenngas;
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.
Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1
an axial section through a combustion-powered implement at collapsed combustion chamber;
Fig. 2
the axial section according to Fig. 1 at expanded combustion chamber;
Fig. 3
another axial section according to Fig. 1 at expanded combustion chamber with modified actuating mechanism for the supply of fuel gas;
Fig. 4
a further axial section according to Fig. 1 at partially expanded combustion chamber and modified ventilation device;
Fig. 5
a side view of an ignition device of the combustion chamber after the Fig. 1 to 4 ;
Fig. 6
a cross section along the line AA of Fig. 5 ;
Fig. 7
another cross section along the line AA of Fig. 5 at ignition;
Fig. 8
a plan view of a partition plate of the combustion chamber when ignited;
Fig. 9
a plan view of another embodiment of a partition plate of the combustion chamber;
Fig. 10
an axial section through a working device in the combustion chamber with a partition plate according to Fig. 9 ; and
Fig. 11
a longitudinal section through a working device in the combustion chamber with combustion chamber lock.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird nachfolgend ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert.Based on Fig. 1 and 2 a first embodiment of the present invention will be explained in more detail below.

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 Zylinderwandung 2 und einer sich daran anschließenden ringförmigen Bodenwand 3. Im Zentrum der Bodenwand 3 befindet sich eine Öffnung 4, an die sich ein Führungszylinder 5 anschließt, der eine Zylinderwand 6 und eine Bodenwand 7 aufweist. Innerhalb des Führungszylinders 5 ist ein Kolben 8 gleitend verschiebbar gelagert, und zwar in Zylinderlängsrichtung des Führungszylinders 5. Der Kolben 8 besteht aus einer Kolbenplatte 9, die zur Brennkammer 1 weist, sowie aus einer mit der Kolbenplatte 9 mittig verbundenen Kolbenstange 10, die durch eine Durchgangsöffnung 1 in der Bodenwand 7 zu einem Teil aus dem Führungszylinder 10 herausragt.The Fig. 1 shows an axial section through a combustion-powered fastener setting device in the region of its combustion chamber. According to Fig. 1 In the center of the bottom wall 3 there is an opening 4, to which a guide cylinder 5 is connected, which has a cylinder wall 6 and a bottom wall 7. Within the guide cylinder 5, a piston 8 is slidably mounted, in the cylinder longitudinal direction of the guide cylinder 5. The piston 8 consists of a piston plate 9, which faces the combustion chamber 1, as well as from a centrally connected to the piston plate 9 piston rod 10, through a Through hole 1 protrudes in the bottom wall 7 to a part of the guide cylinder 10.

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 Seite der Kolbenplatte 9 schließt mehr oder weniger mit der Innenseite der Bodenwand 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.In the Fig. 1 is the piston 8 in its returned rest position in which the setting tool is not in operation. The combustion chamber 1 facing side of the piston plate 9 closes more or less with the inside of the bottom wall 3, and the piston rod 10 projects beyond the bottom wall 7 a little to the outside. Sealing rings 12, 13 on the outer circumference of the piston plate 9 and on the inner circumference of the cylinder wall 6 may be provided to seal the spaces on both sides of the piston plate 9 against each other.

Innerhalb der Brennkammer 1 befindet sich eine Zylinderplatte 14, die als bewegbare 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.Within the combustion chamber 1 is a cylinder plate 14, which may be referred to as a movable combustion chamber wall. The combustion chamber wall 14 is displaceable in the longitudinal direction of the combustion chamber 1 and has at its outer peripheral edge an annular seal 15 in order to seal the spaces in front of and behind the combustion chamber wall 14. Furthermore, the combustion chamber wall 14 has a central passage opening 16 with an annular peripheral seal 17.

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 Brennkammer 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 dessen 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 Innendurchmesser 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 Brennkammerwand 14 und die Trennplatte 18 in einem vorbestimmten Abstand voneinander, 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 Brennkammer 1. Diese Vorkammer trägt das Bezugszeichen 21 und ist in Fig. 2 zu erkennen. Wird die Brennkammerwand 14 noch weiter angehoben, bewegen sich Brennkammerwand 14 und Trennplatte 18 parallel zueinander, so daß sich zwischen 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.Between the combustion chamber wall 14 and the bottom wall 3 is another partition plate 18. The partition plate 18 is also circular and has an outer diameter corresponding to the inner diameter of the combustion chamber 1. On the side facing the combustion chamber wall 14, the partition plate 18 is connected to a cylindrical projection 19, which projects through the central through-opening 16 of the combustion chamber wall 14 and whose length corresponds to a multiple of the thickness of the combustion chamber wall 14. The peripheral seal 17 nestles close to the outer peripheral surface of the cylindrical projection 19. At its free end, the cylindrical projection 19 has an annular projection 20 projecting beyond its circumference. The outer diameter of this annular projection 20 is greater than the inner diameter of the passage opening 16. Thus, if the combustion chamber wall 14 is moved away from the bottom wall 3, it takes after a certain time on the annular projection 20, the partition plate 18 with. In this case, then the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18 are at a predetermined distance from each other, which is determined by the position of the annular projection 20. In this case, then the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18 form a so-called prechamber. This is a partial combustion chamber of the combustion chamber 1. This prechamber bears the reference numeral 21 and is in Fig. 2 to recognize. If the combustion chamber wall 14 is raised even further, combustion chamber wall 14 and partition plate 18 move parallel to one another, so that a further partial combustion chamber, which is referred to as the main chamber, spans between partition plate 18 and bottom wall 3 or piston plate 9. This partial combustion chamber or main chamber bears the reference numeral 22 and is also in Fig. 2 to recognize.

Zur Verschiebung der Brennkammerwand 14 in Längsrichtung der Brennkammer 1 sind mit der Brennkammerwand 14 über deren Umfang unter gleichen Winkelabständen verteilt z. B. drei Antriebsstangen 23 fest verbunden, von denen nur eine in Fig. 1 zu erkennen ist. Die Antriebsstangen 23 liegen parallel zur Zylinderachse 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 Antriebsstangen 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. Zwischen dem Antriebsring 28 und der Bodenwand 3 liegt auf jeder der Antriebsstangen 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.For displacement of the combustion chamber wall 14 in the longitudinal direction of the combustion chamber 1 are distributed with the combustion chamber wall 14 over its circumference at equal angular intervals z. B. three drive rods 23 firmly connected, of which only one in Fig. 1 can be seen. The drive rods 23 are parallel to the cylinder axis of the combustion chamber 1 and the outside of the cylinder wall 6. The drive rods 23 pass through a through hole 24 in the partition plate 18 and a further through hole 25 in the bottom wall 3. There is still an inside circumferential seal 26 for sealing the spaces on both sides of the bottom wall 3. The drive rods 23 and the combustion chamber wall 14 are z. B. connected by screws 27, which are guided through the combustion chamber wall 14 and the front side screwed into the drive rods 23. The free ends of the drive rods 23 are connected to each other via a drive ring 28 which is concentric with the cylinder axis of the combustion chamber 1 and the guide cylinder 5 engages. In this case, the drive ring 28 may be screwed by screws 29 to the drive rods 23, such that the screws 29 pass through the drive ring 28 and are screwed into the free end faces of the drive rods 23. Between the drive ring 28 and the bottom wall 3 is located on each of the drive rods 23, a compression spring 30, which is supported on the outside of the bottom wall 3 and presses against the drive ring 28. The compression spring 30 is therefore anxious to always press the combustion chamber wall 14 in the direction of the bottom wall 3.

Im Bereich der ringförmigen Bodenwand 3 befindet sich weiterhin eine Ventilöffnung 31, in die ein Ventilstößel 32 dichtend einführbar ist. Dieser Ventilstößel 32 liegt bei geöffneter Ventilöffnung 31 außerhalb der Brennkammer 1 bzw. unterhalb der Bodenwand 3 und wird dort über einen am Führungszylinder 5 befestigten Ansatz 33 gehalten. Der Ansatz 33 weist eine Durchgangsöffnung 34 auf, durch die ein an der Unterseite des Ventilstößels 32 befestigter zylindrischer Ansatz 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 Verschiebebahn des Antriebsrings 28 und wird durch den Antriebsring 28 beaufschlagt, wenn dieser in Richtung auf die Bodenwand 3 verschoben wird. Hat der Antriebsring 28 eine bestimmte Axialstellung erreicht, wird durch ihn der Ventilstößel 32 mitgenommen, und es wird die Ventilöffnung 31 geschlossen.In the area of the annular bottom wall 3 there is furthermore a valve opening 31, into which a valve tappet 32 can be inserted in a sealing manner. When the valve opening 31 is open, this valve tappet 32 lies outside the combustion chamber 1 or below the bottom wall 3 and is held there by a projection 33 fastened to the guide cylinder 5. The projection 33 has a passage opening 34 through which passes through a fixed to the underside of the valve stem 32 cylindrical projection 35. At the free end of the cylindrical projection 35 is located at this an annular projection 36. Between the annular projection 36 and the projection 33 is a compression spring 37 which tends to pull the valve stem 32 via the annular projection 36 toward the neck 33 and thus opening the valve opening 31. The cylindrical projection 35 is located in the displacement track of the drive ring 28 and is acted upon by the drive ring 28 when it is displaced in the direction of the bottom wall 3. If the drive ring 28 has reached a certain axial position, the valve tappet 32 is entrained by it, and the valve opening 31 is closed.

Es sei noch erwähnt, daß die Trennplatte 18 umfangsseitig mehrere Durchgangsöffnungen 38 aufweist, die jeweils den gleichen Abstand von der Zylinderachse der Brennkammer 1 aufweisen. Ferner befinden sich am unteren Ende des Führungszylinders 5 Auslaßöffnungen 39 zum Auslaß von Luft aus dem Führungszylinder 5, wenn der Kolben 8 in Richtung zur Bodenwand 7 bewegt wird. Am unteren Ende des Führungszylinders 5 befindet sich darüber hinaus eine Dämpfungsvorrichtung 40 zur Dämpfung der Bewegung des Kolbens 8. Überfährt der Kolben 8 die Auslaßöffnungen 39, so kann Abgas aus den Auslaßöffnungen 39 entweichen.It should be noted that the partition plate 18 has circumferentially a plurality of through holes 38, each having the same distance from the cylinder axis of the combustion chamber 1. Further, at the lower end of the guide cylinder 5 are exhaust ports 39 for discharging air from the guide cylinder 5 when the piston 8 is moved toward the bottom wall 7. At the lower end of the guide cylinder 5 is also a damping device 40 for damping the movement of the piston 8. If the piston 8 passes over the outlet openings 39, exhaust gas can escape from the outlet openings 39.

In der Zylinderwand 2 der Brennkammer 1 befinden sich zwei radiale Durchgangsöffnungen 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 Dosierkopf 45 befinden. Flüssiges Brenngas wird aus einer Flasche 46 den im Dosierkopf 45 vorhandenen Dosierventilen zugeführt und diese geben die dosierte Flüssiggasmenge dann über die Ausgabekanäle 43 und 44 aus, wenn der Dosierkopf 45 in Richtung zur Zylinderwand 2 gedrückt wird und damit die Ausgabekanäle 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 erfolgt 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 Aufspannen der Teil-Brennkammern ihre Endstellung erreicht hat. Dosierkopf 45 und Flasche 46 werden einmal zusammengesteckt und bleiben dann ständig miteinander verbunden. Das System 45/46 kann z. B. um eine im Bodenbereich der Flasche 46 vorhandene Achse gekippt werden.In the cylinder wall 2 of the combustion chamber 1 there are two radial passage openings 41 and 42, which are spaced apart in the axial direction. In these passage openings 41 and 42 project from the outside discharge channels 43 and 44 of not shown dosing valves, which are located in a dosing 45. Liquid fuel gas is supplied from a bottle 46 to the existing dosing in the metering 45 and these give the metered amount of liquid then through the output channels 43 and 44, when the dosing head 45 is pressed in the direction of the cylinder wall 2 and thus the output channels 43, 44 driven inward and open the respective metering valves. For this purpose, the radial passage openings 41 and 42 taper in the direction of the combustion chamber 1, so that stops for the output channels 43 and 44 are obtained. The pressing of the dosing head 45 against the cylinder wall 2 by means of a bracket 47 which is pivotally mounted at a hinge point 48 of the cylinder wall 2. One end 49 of the bracket is acted upon by the combustion chamber wall 14 and rotated so that the other end 50 of the bracket presses against the dosing head 45 from behind to move it in the direction of the cylinder wall 2. This process takes place shortly before the combustion chamber wall 14 has reached its end position during clamping of the partial combustion chambers. Dosing head 45 and bottle 46 are once plugged together and then remain constantly connected. The system 45/46 can z. B. tilted about an existing in the bottom region of the bottle 46 axis.

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 dadurch 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 Brennkammer 1, so daß hier eine Blockierung stattfindet. Der Abstand der Trennplatte 18 von der Brennkammerwand 14 wird durch den Abstand des ringförmigen Ansatzes 20 von der Trennplatte 18 bestimmt, wie bereits erwähnt. In dieser Stellung der Brennkammerwand 14 und der Trennplatte 18 liegen die radialen Durchgangsöffnungen 41 bzw. 42 der Vorkammer 21 bzw. der Hauptkammer 22 gegenüber.The Fig. 2 shows the setting device in the clamped state of the partial combustion chambers, ie in the clamped state of the prechamber 21 and the main chamber 22. The displacement positions of the combustion chamber wall 14 and partition plate 18 are adjusted by the drive ring 28 strikes against the annular projection 36 and the valve 31, 32 closes. The peripheral surfaces of valve opening 31 and valve tappet 32 taper and taper in the direction of the combustion chamber 1, so that there is a blockage. The distance of the partition plate 18 from the combustion chamber wall 14 is determined by the distance of the annular projection 20 from the partition plate 18, as already mentioned. In this position, the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18 are the radial passage openings 41 and 42 of the pre-chamber 21 and 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 im Innern 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 beschrieben wird, befindet sich die Zündvorrichtung 52 im Inneren bzw. in einem zentralen Bereich des Zündkäfigs 51, der umfangsseitigmit Durchgangsöffnungen 53 versehen ist, durch die hindurch eine laminare Flammenfront aus dem Zündkäfig 51 in die Vorkammer 21 austreten kann.It should also be mentioned that the connected to the partition plate 18 central Approach 19 is formed in its region facing the partition plate 18 as Zündkäfig 51 for receiving an igniter 52 in the interior. This ignition device 52 is used to generate an electric spark for the purpose of igniting an air-fuel gas mixture in the pre-chamber 21. As will be described in more detail below, the ignition device 52 is located in the interior or in a central region of the Zündkäfigs 51, the peripherally provided with through holes 53 is, through which a laminar flame front from the Zündkäfig 51 can escape into the pre-chamber 21.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise des Setzgeräts nach den Fig. 1 und 2 näher beschrieben werden.The following is the operation of the setting according to the Fig. 1 and 2 be described in more detail.

In Fig. 1 befindet sich das Setzgerät im Ruhezustand. Die Brennkammer 1 ist vollständig kollabiert, wobei die Trennplatte 18 auf der Bodenwand 3 aufliegt und die Brennkammerwand 14 auf der Trennplatte 18. Der Kolben 8 befindet sich in seiner zurückgezogenen Ruhestellung, so daß auch praktisch kein Raum mehr zwischen 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 Dosierkopf 45 und Flasche 46 ist von der Brennkammer 1 weggeschwenkt, so daß die Ausgabekanäle 43, 44 entlastet und damit die jeweiligen Dosierventile verschlossen sind.In Fig. 1 the setting device is at rest. The combustion chamber 1 is completely collapsed, the partition plate 18 rests on the bottom wall 3 and the combustion chamber wall 14 on the partition plate 18. The piston 8 is in its retracted position of rest, so that virtually no space between it and the partition plate 18 is present if one neglects a slight gap between them. The superimposition of the plates 18 and 14 comes about in that the compression spring 30, the drive ring 28 presses away from the bottom wall 3 and the drive ring 28 via the drive rod 23, the combustion chamber wall 14 entrains. In this state, the drive ring 28 is also at a distance from the annular projection 36 of the valve stem 32, so that the valve stem 32 is led out by the action of the compression spring 37 from the valve opening 31. The valve opening 31 is thus open. The system of dosing head 45 and bottle 46 is pivoted away from the combustion chamber 1, so that the discharge channels 43, 44 relieved and thus the respective metering valves are closed.

Wird in diesem Zustand das Setzgerät mit seiner vorderen Spitze gegen einen Gegenstand gedrückt, in den ein Befestigungselement eingetrieben werden soll, so wirkt über einen nicht dargestellten Mechanismus die Andruckkraft auf den Antriebsring 28 und verschiebt diesen in Richtung zur Bodenwand 3, und zwar mit dem Andrücken des Setzgeräts gegen den genannten Gegenstand. Dabei hebt zunächst die Brennkammerwand 14 von der Trennplatte 18 ab, bis die Brennkammerwand 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 Aufspannvorgangs 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.If, in this state, the setting tool is pressed with its front tip against an object into which a fastener is to be driven, the pressing force acts on the drive ring 28 via a mechanism, not shown, and displaces it in the direction of the bottom wall 3, specifically with the pressing of the setting device against said object. Initially, the combustion chamber wall 14 lifts off from the separating plate 18 until the combustion chamber wall 14 strikes against the annular projection 20 and carries along it the separating plate 18. The antechamber 21 is now clamped, but still not properly positioned within the combustion chamber 1. During the clamping process of the combustion chamber 21, air can already be sucked into the prechamber 21, via the open valve opening 31 and one or more of the through openings 38, provided that both openings coincide.

Mit weiterem Andrücken der Setzgeräts gegen den Gegenstand wird der Antriebsring 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 vollständigere Belüftung der Vorkammer 21 erfolgt jetzt über sämtliche der Durchgangsöffnungen 38 in der Trennplatte 18.With further pressing of the setting device against the object of the drive ring 28 is moved even further in the direction of the bottom wall 3, so that finally the partition plate 18 lifts from the bottom wall 3. Now also the combustion chamber 22 spans and is vented via the valve opening 31. A more complete ventilation of the pre-chamber 21 now takes place via all of the passage openings 38 in the partition plate 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 Vorkammer 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 hineingedrückt werden.Pass the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18 on their way up in Fig. 1 the radial passage openings 41 and 42, could in principle already be started with the injection of the metered amounts of liquid gas into the pre-chamber 21 and the main chamber 22. For this purpose, the upper surface of the combustion chamber wall 14 abuts against the end 49 of the bracket 47 and rotates it clockwise about the hinge 48, so that the other end 50 of the bracket 47 pivots the dosing head 45 in the direction of the cylinder wall 2, thereby opening the Metering valves the output channels 43 and 44 presses inwardly into the dosing 45. Now metered liquid gas injected into the pre-chamber 21 and the main chamber 22. Thereafter, a further small increase in the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18 is required so that they can reach their end positions in which they are locked. The still occurring pivoting of the bracket 47 can be compensated by the fact that the output channels 43 and 44 are pressed a little further into the dosing 45.

Im letzten Abschnitt der Verschiebung der Brennkammerwand 14 und der Trennplatte 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.In the last portion of the displacement of the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18 and the valve stem 32 is inserted into the valve port 31 and closes it, since now the drive ring 28 has come into contact with the annular projection 36.

Die Fig. 2 zeigt die Positionen von Brennkammerwand 14 und Trennplatte 18 bei voll aufgespannter Vorkammer 21 bzw. Hauptkammer 22, wobeijetzt Brennkammerwand 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 Vorkammer 21 laminar zu verbrennen, wobei sich die Flammfront mit relativ langsamer Geschwindigkeit radial in Richtung der Durchgangsöffnungen 38 ausbreitet. Dabei 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 Flammstrahlen 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 einer hohen Geschwindigkeit, was zu einer starken Erhöhung des Wirkungsgrads der Verbrennung führt.The Fig. 2 shows the positions of the combustion chamber wall 14 and partition plate 18 at fully clamped pre-chamber 21 and main chamber 22, now the combustion chamber wall 14 and partition plate 18 can be locked in position. This happens by pressing the trigger or trigger of the setting device. If the trigger is actuated, the locking of combustion chamber wall 14 and partition plate 18 takes place, for example by locking drive ring 28. Shortly thereafter, a spark is generated by electric ignition device 52 within ignition cage 51. The mixture of air and fuel gas preset in each of the chambers 21 and 22 initially begins to burn laminarly in the pre-chamber 21, the flame front propagating at a relatively slow speed radially in the direction of the through-openings 38. In doing so, it pushes unburned air / fuel gas mixture in front of it, which passes through the passage openings 38 into the main chamber 22 and generates turbulence and precompression. If the flame front reaches the passage openings 38 to the main chamber 22, the flames, due to the relatively small cross sections of the passage openings 38, pass as flame jets into the main chamber 22 and generate further turbulence here. The mixed turbulent air-fuel gas mixture in the main chamber 22 is ignited over the entire surface of the flame jets. It is now burning at a high speed, resulting in a great increase in combustion efficiency.

Dadurch wird der Kolben 8 beaufschlagt und bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit in Richtung zur Bodenwand 7, wobei gleichzeitig die Luft aus dem Führungszylinder 5 durch die Auslaßöffnungen 39 nach außen getrieben wird. Die Kolbenplatte 9 überfährt kurzzeitig die Auslaßöffnungen 39, so daß durch sie Abgas entweichen kann. Durch die ausfahrende Kolbenstange 10 wird jetzt ein Befestigungselement 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 Unterdruck hinter dem Kolben erzeugt wird. Bis der Kolben seine Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 erreicht hat, muß die Brennkammer 1 dicht verschlossen bleiben.As a result, the piston 8 is acted upon and moves at high speed in the direction of the bottom wall 7, at the same time the air from the guide cylinder 5 is driven through the outlet openings 39 to the outside. The piston plate 9 passes over the outlet openings 39 for a short time so that exhaust gas can escape through them. By the extending piston rod 10, a fastener is now set. After settling or after the combustion of the air-fuel gas mixture, the piston 8 by thermal feedback in its initial position according to Fig. 2 brought back because a negative pressure behind the piston is generated by cooling the remaining in the combustion chamber 1 and in the guide cylinder 5 flue gas. Until the piston is in its initial position Fig. 2 has reached, the combustion chamber 1 must remain sealed.

Nachdem sichergestellt ist, daß der Kolben 8 seine in Fig. 2 dargestellte Ausgangsstellung 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 Antriebsring 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 spätestens 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 ausgetrieben werden, und zwar durch die Ventilöffnung 31 hindurch. Schließlich kommt die Trennplatte 18 auf der Bodenwand 3 zu liegen und die Brennkammerwand 14 auf der Trennplatte 18, so daß die Brennkammer 1 vollständig kollabiert und von Abgasen befreit ist. Jetzt kann der unter Fig. 1 beschriebene Belüftungsvorgang mit dem nächsten Setzen des Setzgeräts erneut beginnen.After it is ensured that the piston 8 its in Fig. 2 has again reached the initial position, the aforementioned lock of combustion chamber wall 14 and drive ring 28 is released. The compression spring 30 now pushes the drive ring 28 away from the bottom wall 3, so that the drive ring 28 relieves the annular projection 36. The compression spring 37 can now lead the valve stem 32 out of the valve opening 31 and open the valve. With further action of the compression spring 30, the drive ring 28 is further removed from the bottom wall 3 and takes over the drive rods 23, the combustion chamber wall 14 in the direction of the bottom wall 3 with. In this movement, at the latest the partition plate 18 is taken when the combustion chamber wall 14 is driven against them, so that in this way the exhaust gases are expelled from the prechamber 21 via the through holes 38 and the exhaust gases from the main chamber 22, through the valve opening 31st therethrough. Finally, the partition plate 18 comes to lie on the bottom wall 3 and the combustion chamber wall 14 on the partition plate 18, so that the combustion chamber 1 is completely collapsed and exempt from exhaust gases. Now the under Fig. 1 start again with the next setting of the setting device.

Die Fig. 3 zeigt im Prinzip die gleiche Anordnung wie die Fig. 1 und 2, so daß auf eine 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, sondern es ist nur das System aus Dosierventil 45b und Flasche 46 in Längsrichtung der Brennkammer 1 verschiebbar, wozu ein mit dem Antriebsring 28 verbundener Mitnehmer 46a die Flasche 46 im letzten Bereich des Verschiebewegs beim Aufspannen der Brennkammer 1 untergreift.The Fig. 3 shows in principle the same arrangement as the Fig. 1 and 2 , so that is dispensed with a repeated description. Unlike the Fig. 1 and 2 Here is the system of dosing 45a and bottle 46 but not tilted, but it is only the system of metering valve 45b and bottle 46 in the longitudinal direction of the combustion chamber 1 displaceable, including a connected to the drive ring 28 driver 46a the bottle 46 in the last region of the displacement engages under the clamping of the combustion chamber 1.

Der Dosierkopf 45a ist fest mit der Brennkammer 1 verbunden und weist ausgehend von einem Zufuhrkanal 45c zwei Ausgabekanäle 43, 44 auf, die in Verbindung 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 Mitnehmer 46a ein wenig mit, hebt letzterer die Flasche 46 und mit ihr das Dosierventil 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 radialen Durchgangsöffnungen 41, 42 in Form eines Nebels ausgespritzt wird. Zur unterschiedlichen Einstellung des Luft-Brenngasgemisches in der Vorkammer 21 und der Hauptkammer 22 können in diesem Fall die radialen Durchgangsöffnungen 41, 42 unterschiedliche Austrittsquerschnitte aufweisen oder mit entsprechenden zusätzlichen Düsen versehen sein.The metering head 45a is fixedly connected to the combustion chamber 1 and, starting from a feed channel 45c, has two discharge channels 43, 44 which are in communication with the radial through openings 41 and 42, respectively. Dosing valve 45b and bottle 46 are firmly together. As a result, the metering valve 45b is metered with liquid gas. Takes in the last displacement of the drive ring 28 the driver 46a with a little, the latter raises the bottle 46 and with her the metering valve 45b and pushes the metering valve 45b against the metering 45a, so that the metering valve 45b opens and the metered amount of LPG from the radial passage openings 41, 42 is sprayed in the form of a mist. For different adjustment of the air-fuel gas mixture in the pre-chamber 21 and the main chamber 22 in this case, the radial passage openings 41, 42 have different outlet cross sections or be provided with corresponding additional nozzles.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 und braucht daher nicht nochmals detailliert erläutert 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 Ventilöffnung 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 Ansatz 33 ab, der am Führungszylinder 5 befestigt ist. Die Durchgangsöffnung 34 nimmt dabei den zylindrischen Ansatz 35 auf. Das Ventil 31/32 ist daher ein reines Entlüftungsventil.The embodiment according to Fig. 4 essentially corresponds to the embodiment after the Fig. 1 and 2 and therefore need not be explained again in detail. Unlike the embodiment of the Fig. 1 and 2 However, the valve stem 32 is constantly pressed by a compression spring 37 in the valve opening 31 and seeks to close it. In this case, the compression spring 37 is seated on the cylindrical projection 35 on the underside of the valve stem 32 and abuts on this underside and on the projection 33, which is attached to the guide cylinder 5. The passage opening 34 takes on the cylindrical projection 35. The valve 31/32 is therefore a pure vent valve.

Ein Belüftungsventil ist mit dem Bezugszeichen 54 gekennzeichnet und befindet sich in der Brennkammerwand 14. Werden durch die Bewegung der Brennkammerwänd 14 und der Trennplatte 18 die Vorkammer 21 und die Hauptkammer 22 aufgespannt, so bleibt das Entlüftungsventil 31/32 geschlossen und das Belüftungsventil 54 öffnet infolge des in den Kammern 21 und 22 entstehenden Unterdrucks, so daß Luft über das Belüftungsventil 54 in die Kammern 21 und 22 eintreten 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 Mechanismus geschlossen gehalten werden muß. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß ein nach oben weisender Zapfen 55 an der Brennkammerwand 14 in eine zentrale Öffnung 56 dichtend einfährt, die sich in einer oberen Abdeckwand 57 der Brennkammer 1 befindet. Dadurch wird das Rückschlagventil 54 von außen durch die Abdeckwand 57 verschlossen, wenn im Inneren der Brennkammer 1 ein Unterdruck zur Rückführung des Kolbens 8 in seine Ausgangsstellung herrscht.A vent valve is designated by the reference numeral 54 and is located in the combustion chamber wall 14. If the Vorkammer 21 and the main chamber 22 are spanned by the movement of the Brennkammerwänd 14 and the partition plate 18, the vent valve 31/32 remains closed and the vent valve 54 opens due the resulting in the chambers 21 and 22 negative pressure, so that air can enter via the vent valve 54 into the chambers 21 and 22. Otherwise, the previously mentioned operations are aborted. The vent valve 54 is a check valve, which must be kept closed during the piston return in its initial position by a suitable mechanism. This is achieved, for example, in that an upwardly pointing pin 55 sealingly retracts on the combustion chamber wall 14 into a central opening 56, which is located in an upper cover wall 57 of the combustion chamber 1. As a result, the check valve 54 is closed from the outside by the cover wall 57 when in the interior of the combustion chamber 1, a negative pressure for returning the piston 8 to its initial position prevails.

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 bewegen 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.If the air-fuel gas mixture is ignited in the combustion chamber 1, the check valve 54 remains closed, but also the vent valve 31/32, since now the drive ring 28 strikes from below against the cylindrical projection 35 and prevents the valve stem 32 from the valve opening 31st can move out. Only after unlocking the drive ring 28, this can move away from the bottom wall 3, wherein the plates 14 and 18 are taken and the exhaust gases pass through the now opening vent valve 31/32 to the outside.

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 Brennkammerwand 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 vorliegenden Fall beispielsweise vier Durchgangsöffnungen 53 auf, die länglich ausgebildet 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 einem 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 Ausbreitungsrichtung 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 Verhältnisse sind den Fig. 6 bis 8 zu entnehmen. Die Fig. 8 zeigt dabei eine Draufsicht auf die Trennplatte 18 bei parallel zur Plattenebene geschnittenem Zündkäfig 51. Die Flammfront F ist spätestens dann wieder laminar, wenn sie die Durchgangsöffnungen 38 in der Trennplatte 18 erreicht. Als elektrische Zündvorrichtung 52 kann z. B. eine Zündkerze zum Einsatz kommen.The Fig. 5 to 8 show the structure of the Zündkäfigs 51 in detail. The ignition cage 51 comes to rest in the clamped state of the pre-chamber 21 between the combustion chamber wall 14 and the partition plate 18, as the Fig. 5 recognize. The Zündkäfig 51 is cylindrical here and thus has inside a cavity in which the ignition device 52 is to generate an electric spark. The cylinder wall of the Zündkäfigs 51 has in the present case, for example, four through holes 53 which are elongated and whose longitudinal direction is perpendicular to the plates 14, 18. In this case, the passage openings 53 at least in the middle region on such a width that the passage openings 53 delimiting wall surfaces 53a adjacent through openings 53 in the interior of the Zündkäfigs 51 at a right angle to each other. A flame front propagating from the center of the ignition cage 51 parallel to the plates 14, 18 thus can never strike an inner wall surface of the ignition cage which is perpendicular to the direction of propagation of the flame front, which has the advantage that this flame front does not enter the Center can be reflected back. This also leads to an improved laminar flow outside the ignition cage, which builds up again shortly after leaving the ignition cage 51. The relationships are the Fig. 6 to 8 refer to. The Fig. 8 shows a plan view of the partition plate 18 with parallel to the plate plane cut Zündkäfig 51. The flame front F is at the latest again laminar when it reaches the through holes 38 in the partition plate 18. As an electric igniter 52 may, for. B. come a spark plug used.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform des Setzgeräts nach der Erfindung. Hier kommt eine Trennplatte 18 zum Einsatz, die zwei Lochreihen aufweist. Bei der Trennplatte 18 handelt es sich um eine kreisförmige Platte, wobei die beiden Lochreihen konzentrisch zum Zentrum dieser Platte liegen. Bei der inneren Lochreihe 58 handelt es sich um Durchgangslöcher 38 mit relativ geringem Durchmesser. Dagegen ist die zweite Lochreihe 59 eine solche mit Rückströmöffnungen 60, deren Durchmesser etwas größer ist als der der Durchgangsöffnungen 38. Ansonsten sind die Verhältnisse die gleichen wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 4.The FIGS. 9 and 10 show a further embodiment of the setting device according to the invention. Here is a partition plate 18 is used, which has two rows of holes. The partition plate 18 is a circular plate with the two rows of holes concentric with the center of this plate. The inner row of holes 58 are relatively small diameter through holes 38. In contrast, the second row of holes 59 is one with return openings 60, whose diameter is slightly larger than that of the through holes 38. Otherwise, the conditions are the same as in the embodiments of the Fig. 1 to 4 ,

Die beiden Lochreihen 58 und 59 führen zu einer schnelleren Zündung des in der Hauptkammer 22 vorhandenen Luft-Brenngasgemisches sowie zu einem verbesserten Gesamtwirkungsgrad des Verbrennungsprozesses.The two rows of holes 58 and 59 lead to a faster ignition of the present in the main chamber 22 air-fuel gas mixture and to an improved overall efficiency of the combustion process.

Wie bereits erwähnt, entsteht nach der Zündung des Luft-Brenngasgemisches in der Vorkammer 21 eine laminare Flammfront F, die sich relativ langsam zum umfangsseitigen 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 erforderlich 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 Rückströmöffnungen 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.As already mentioned, after the ignition of the air-fuel gas mixture in the prechamber 21, a laminar flame front F is formed, which propagates relatively slowly to the peripheral edge of the prechamber 21. This flame front reaches the first row of holes 58 after a short time and ignites the main chamber 22. By positioning the first row of holes is ensured that initially only as much volume of air-fuel gas mixture is burned in the prechamber 21, as for the production of flame jets predetermined energy is required to produce sufficient turbulence in the main chamber 22 when the flame jets pass through the through holes 38. The then onset turbulent combustion in the main chamber 22 still pushes a portion of the unburned gases from the main chamber 22 through the return openings 60 back into the lateral regions of the pre-chamber 21. The air-fuel gas mixture in the lateral areas of the pre-chamber 21 now also burns turbulent and at the same time as that in the main chamber 22. It is thus ensured that also the part of the combustion in the lateral regions of the prechamber 21 contributes to the piston work.

In einer speziellen Ausführungsform betragen die Durchmesser der ersten und zweiten Lochreihe 58 bzw. 59 jeweils 55 % und 85 % des Durchmessers der Trennplatte 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.In a particular embodiment, the diameters of the first and second rows of holes 58 and 59 are respectively 55% and 85% of the diameter of the separator plate 18. The through-holes 38 have a diameter of 2.6% of the diameter of the separator plate 18, while the return orifices 60 have a Diameter of about 3.8% of the diameter of the partition plate 18 have.

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.The Fig. 11 shows the structure of the combustion chamber lock in the setting device with thermal piston return. Same elements as in the Fig. 1 to 4 bear the same reference numerals and will not be explained again.

An einem Umfangsabschnitt des Antriebsrings 28 befindet sich ein Kontaktelement 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 Kontaktelements 61 herausgeschwenkt werden kann. Die Bewegungsbahn des Kontaktelements 61 verläuft parallel zur Kolbenstange 10.At a peripheral portion of the drive ring 28 is a contact element 61. This contact elements 61 has a directed towards the front end of the setting device stop surface, which is tilted. The inclination is such that the otherwise flat surface is inclined at its radially outer side further towards the front end of the setting device than inside. Parallel to this surface is the contact element 61 and in its trajectory a blocking portion 62 of a blocking element 63 opposite. The blocking element 63 is pivotable about a pivot axis 64 such that the blocking portion 62 by the action of a spring 65 from the movement path of the contact element 61 can be swung out. The movement path of the contact element 61 runs parallel to the piston rod 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 Antriebsring 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 Unterdruck abgefallen ist, wenn sich also der Kolben 8 in seiner zurückgezogenen Ausgangsposition 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.In Fig. 11 the pre-chamber 21 and the main chamber 22 are fully clamped and filled with an air-fuel gas mixture. If now the trigger or trigger of the setting device is actuated, the combustion chamber 1 is locked via the arm-shaped blocking element 63 and the combustion within the combustion chamber 1 is started. The force acting in the negative pressure phase on the combustion chamber wall 14 of the combustion chamber 1 is transmitted via the drive rods 23 to the drive ring 28 and would like to move it in the direction of the arrow P. However, the angle between the surface of the contact element 61 and the blocking portion 61 of the blocking arm 63 is designed so that the drive ring 28 is locked the more, the higher the force acting as a result of the negative pressure on the combustion chamber wall 14 and the drive rod 23. Only when the negative pressure has dropped, that is, when the piston 8 is in its retracted starting position, the blocking portion 62 can be brought out of engagement with the contact element 61 by the return spring 65. The compression springs 30 then ensure the collapse of the combustion chamber 1 and thus also for the opening in the Fig. 1 and 4 shown vent valves.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich also um eine druckgesteuerte Entriegelung, da erst mit Abbau des Unterdrucks in der Brennkammer 1 der Verschiebeweg des Kontaktelements 61 freigegeben wird. Es ist somit kein zusätzliches Verzögerungsglied notwendig, welches das Kollabieren der Brennkammer und das Öffnen der Ein- /Auslaßventile verzögert, bis der Kolben in seine Ruhestellung 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 Gerätetemperatur. Dadurch wird der Kolben immer ganz in seine Ruheposition zurückkehren. In the present embodiment, it is thus a pressure-controlled release, since only with reduction of the negative pressure in the combustion chamber 1, the displacement of the contact element 61 is released. Thus, no additional delay member is necessary which delays the collapse of the combustion chamber and the opening of the intake / exhaust valves until the piston has returned to its rest position. The time of collapse of the combustion chamber is self-regulating and will always occur when the negative pressure in the combustion chamber has been balanced again, regardless of the temperature of the device. This will always return the piston completely to its rest position.

Claims (5)

  1. Device for producing a laminar flame front with two combustion chamber walls (14, 18) located parallel to each other and an ignition device (52) arranged between the combustion chamber walls (14, 18) for igniting a combustible gas mixture located between the combustion chamber walls (14, 18), in which a cage (51) is arranged between the combustion chamber walls (14, 18) to accommodate the ignition device (52) and the otherwise closed cage (51) has a number of through openings (53), which pass through the peripheral wall of the cage (51) and in which the cage (51) is part of a neck (19), which is firmly connected to one (18) of the combustion chamber walls, characterised in that the neck (19) engages behind the other combustion chamber wall (14) through an opening (16) present therein.
  2. Device according to claim 1, characterised in that the through openings (53) are arranged at the same angular distances in the wall of the cage (51).
  3. Device according to claim 1 or 2, characterised in that the cage (51) is designed as a hollow cylinder, the longitudinal axis of which runs perpendicular to the combustion chamber walls (14, 18).
  4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterised in that the combustion chamber wall (18), with which the cage (51) is firmly connected has a number of through openings (38), which are located at a distance from the cage (51).
  5. Device according to one of claims 1 to 4, characterised in that wall regions (53a) surrounding adjacent through openings (53) adjoin each other inside the cage wall.
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