EP2463061A2 - Eintreibgerät - Google Patents

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Publication number
EP2463061A2
EP2463061A2 EP11188558A EP11188558A EP2463061A2 EP 2463061 A2 EP2463061 A2 EP 2463061A2 EP 11188558 A EP11188558 A EP 11188558A EP 11188558 A EP11188558 A EP 11188558A EP 2463061 A2 EP2463061 A2 EP 2463061A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion chamber
fuel
evaporation
tacker according
evaporation member
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.)
Withdrawn
Application number
EP11188558A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2463061A3 (de
Inventor
Tilo Dittrich
Simon Beauvais
Norbert Heeb
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 EP2463061A2 publication Critical patent/EP2463061A2/de
Publication of EP2463061A3 publication Critical patent/EP2463061A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 tacker, in particular a hand-held tacker, according to the preamble of claim 1.
  • US 4,913,331 describes a gas powered tacker in which liquid gas from a reservoir is injected by means of a valve into a first combustion chamber. At the first combustion chamber further, each delimited by openings provided with partition walls adjacent, whereby a reduced consumption is to be achieved.
  • the passive evaporator on which the injected fuel preferably liquid gas such as propane
  • the evaporation and / or the distribution of the fuel can be improved by simple means.
  • the evaporator can already act in a cold state, such as by the fuel atomized better by the impact and / or is distributed over a larger area.
  • the evaporation member can heat up in the course of one or more first combustion processes, so that subsequent sprays of fuel are even better evaporated.
  • the evaporation member is heat the evaporation member by means of an external energy source, for example an electric heating element, before a first combustion process.
  • an external energy source for example an electric heating element
  • the evaporation member is preferably configured as a completely passive element not connected to an external energy source.
  • the evaporation member projects into a free combustion chamber of the combustion chamber.
  • the combustion is not hindered by the evaporation member, and resulting in the combustion of pressure waves can easily run around the evaporator around.
  • the evaporation member extends substantially in a plane, wherein the plane is inclined in particular by an inclination angle of less than 90 ° relative to an injection direction of the fuel to the evaporation member and / or with respect to a center axis of the combustion chamber.
  • the angle of inclination is between about 20 ° and about 70 °.
  • the evaporator surface not more than two-thirds, in particular not more than half of a cross-sectional area of an injection jet of the fuel to the evaporator and / or is not more than half of a cross-sectional area of the combustion chamber (3) perpendicular to a center axis of the combustion chamber (3).
  • Under the central axis is to be understood regularly the axis of the direction of movement of the drive tappet.
  • the evaporation member comprises a plurality of openings, wherein preferably, but not necessarily, a portion of a fuel jet directed onto the evaporation member passes through the openings.
  • a portion of a fuel jet directed onto the evaporation member passes through the openings.
  • the evaporation member thus has a larger surface area, which improves the evaporation of the adhering fuel.
  • An enlargement of the surface can alternatively or additionally also be carried out by measures such as ribs, nubs or the like on the evaporation member.
  • the apertures in an optimized embodiment occupy between about 20% and about 70% of a surface of the evaporator.
  • the evaporation member is designed as one of the group perforated plate, wire mesh or grid.
  • Perforated sheets of various thicknesses and hole sizes, wire nets and grids are available inexpensively as a semi-finished product made of different materials.
  • the evaporation member is made of a metal such as steel or copper.
  • the heat capacity and thermal conductivity may be optimized in conjunction with the size of the evaporator depending on an average injection quantity of the fuel. The parameters are chosen so that on the one hand the fastest possible heating of the evaporation member takes place (as small as possible total heat capacity), but on the other hand, the stored heat is sufficient to evaporate the injected amount of fuel effectively or without significant temperature drop at the evaporator.
  • the openings of the evaporation member are sufficiently large to allow flame penetration through the openings.
  • the apertures have a cross-sectional area of 4 mm 2 or more than 4 mm 2 .
  • a preferred embodiment is characterized in that the combustion chamber has an injection nozzle, which is connectable to the tank via the valve member, and which is intended to generate a particular conical fuel jet into the combustion chamber inside.
  • a preferred embodiment is characterized in that the injection nozzle is aligned with the evaporation member. According to a particularly preferred embodiment, the evaporation member completely covers a cross-section of the fuel jet. According to a further particularly preferred embodiment, the evaporation member only partially covers a cross-section of the fuel jet.
  • the evaporation member comprises a beam splitter for splitting the fuel jet injected into the combustion chamber into two or more sub-beams. This improves the evaporation and / or distribution of the fuel in the combustion chamber.
  • hand-held tacker has a housing 1 with a handle portion 1a, a lower and front housing circulation 1b and a subsequent to the front area 1b magazine 2 for receiving nails or other retractable fastening members.
  • a combustion chamber 3 is arranged, which is followed by a piston 3a fixedly connected to a drive tappet 3b.
  • an electric operated fan 4 arranged to improve mixing of air and fuel and an exchange of exhaust and fresh air.
  • the fuel is stored in a tank 5 in a lower portion of the housing 1.
  • the fuel is liquefied gas, for example propane or other suitable gases.
  • the tank 5 is thus an accumulator. It can be designed as a refillable, stationary and permanently arranged in the housing 1 tank, as a replaceable cartridge or the like.
  • the tank 5 is connected via a line section with a valve member 6, wherein via the valve member 6, a metering of the liquid gas is made to flow into the combustion chamber 5.
  • the tank 5 for storing liquefied petroleum gas as fuel is accommodated in the housing circulation 1b, wherein the valve member 6 is adjacent to the tank 5, from which an injection line 7 leads to the combustion chamber 3.
  • the injection line 7 opens in the vicinity of a passive evaporation element 8 according to the invention into the combustion chamber 3.
  • an electrical energy store 9 in the form of a rechargeable battery is provided in the housing circulation.
  • the control electronics 10 is also connected to an operating switch 12 arranged on the handle region 1a, so that the operator can initiate the process of fuel injection and the ignition spark in the combustion chamber 3 in a controlled manner.
  • the evaporation member 8 is presently formed as a substantially planar portion of a perforated plate.
  • the portion is oriented obliquely at an angle of about 45 ° to a center axis of the combustion chamber or movement direction of the piston 3 a and protrudes freely into the combustion chamber 3.
  • Fig. 2 showing a photographic image of an open combustion chamber.
  • a rear, arranged in the region of the fan 4 part of the combustion chamber 3 was removed.
  • the spark plug 11 opens.
  • a flag of the section 8 is made of perforated metal.
  • the adjoining part of the perforated plate is substantially circular segment-shaped and covers the not visible below the perforated plate 8 ending mouth of Einspitztechnisch.
  • Visible passes through the section 8 of the perforated plate or the evaporation member only partially the free, cylindrical space of the combustion chamber 3, wherein a covered by the perforated plate surface corresponds to only about a quarter of a perpendicular to the central axis extending cross-sectional area of the cylindrical combustion chamber.
  • the effect of the evaporation is still favored after one or more first combustion processes, since the evaporation member has then heated.
  • the spark plug 11 is suitably arranged in the immediate vicinity of the perforated plate 8.
  • the cross-sectional area of the holes 8a is presently about 30% -50% of the surface of the perforated plate.
  • the holes are appropriately chosen so large that a flame penetration through the perforated plate 8 can take place.
  • hand-held tacker has a combustion chamber 3, to which a firmly connected to a driving ram 3b connected piston 3a.
  • a driving ram 3b connected piston 3a.
  • an unillustrated electrically operated fan is also arranged to improve mixing of air and fuel and an exchange of exhaust and fresh air.
  • a control electronics also not shown, supplies a disposed in the combustion chamber 3 spark plug 11 for generating a spark with an electrical pulse.
  • a connectable via a valve member with a fuel tank injection line 7 opens into an injection nozzle 13 into the combustion chamber 3.
  • the metered fuel flows through the injection line 7 to the injection nozzle 13 and is injected in the form of a preferably conical fuel jet 14 into the combustion chamber inside.
  • the injection nozzle is aligned with an evaporation element 8 arranged in the combustion chamber 3 in such a way that the evaporation element 8 completely covers a cross-section of the fuel jet 14, the fuel jet 14 impinging only on a part of the evaporation element 8.
  • the evaporation member 8 is presently designed as a flat perforated plate with holes 8a.
  • the perforated plate is oriented obliquely at an angle of about 30 ° to a center axis of the combustion chamber and / or a longitudinal direction of the driving ram 3b and / or a direction of movement of the piston 3a and disposed within the combustion chamber 3.
  • the holes 8a have a circular or square cross-sectional area and each have a cross-sectional area of 4 mm 2 , so that a flame penetration through the perforated plate 8 can take place.
  • Fig. 4 shows a schematic partial view of a combustion chamber of a further inventive driving-in device.
  • a fuel line 15 has an orifice 16 in the combustion chamber, not shown. Fuel flowing through the fuel line 15 is supplied to the combustion chamber via the orifice 16 in the form of a fuel jet 17.
  • the mouth 16 is designed in particular as an injection nozzle, which is connected via the fuel line 15 with a valve member, not shown, and via the valve member with a likewise not shown tank.
  • an evaporation member 18 is arranged in the combustion chamber.
  • the mouth 16 generates the fuel jet 17 into the combustion chamber and is aligned with the evaporation member 18, so that the fuel jet 17 is directed to the evaporation member 18.
  • the evaporation member 18 is formed as a beam splitter by having two mutually angled portions, which are each inclined by 40 ° in opposite directions to an injection direction of the fuel jet 17 to the evaporation member 18 and together completely cover a cross section of the mouth 16 leaving fuel jet 17 ,
  • One or more of the mutually angled portions of the evaporation member are each formed in particular as perforated plates, wire nets or grids.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, umfassend einen Tank (5) zur Speicherung eines Brennstoffs, insbesondere Flüssiggas, eine mit dem Tank (5) über ein Ventilglied (6) verbundene Brennkammer (3), wobei die Brennkammer (3) einen beweglichen Kolben (3a) zum Antrieb eines Eintreibstößels aufweist, und eine Zündvorrichtung (11) zur Zündung eines Luft-Brennstoff-Gemischs in der Brennkammer (3), wobei in der Brennkammer ein Verdampfungsglied (8) vorgesehen ist, wobei eine Einspritzung des Brennstoffs auf das Verdampfungsglied (8) gerichtet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, insbesondere ein handgeführtes Eintreibgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • US 4,913,331 beschreibt ein gasbetriebenes Eintreibgerät, bei dem Flüssiggas von einem Vorratsbehälter mittels eines Ventils in eine erste Brennkammer eingespritzt wird. An die erste Brennkammer grenzen weitere, jeweils durch mit Öffnungen versehene Trennwände abgegrenzte Kammern an, wodurch ein verringerter Verbrauch erzielt werden soll.
  • Allgemein besteht bei mit Brennstoff, insbesondere mit Flüssiggas betriebenen Geräten das Problem einer ausreichend schnellen und vollständigen Verdampfung des in die Brennkammer eingespritzten Brennstoffs.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Eintreibgerät anzugeben, bei dem eine Vergasung und/oder Durchmischung des Brennstoffs verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Eintreibgerät erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch das passive Verdampfungsglied, auf das der eingespritzte Brennstoff (bevorzugt Flüssiggas wie z.B. Propan) gerichtet ist, kann die Verdampfung und/oder die Verteilung des Brennstoffs mit einfachen Mitteln verbessert werden. Das Verdampfungsglied kann bereits in einem kalten Zustand wirken, etwa indem der Brennstoff durch den Aufprall besser zerstäubt und/oder über eine größere Fläche verteilt wird. Zudem kann das Verdampfungsglied sich im Zuge einer oder mehrerer erster Verbrennungsvorgänge erwärmen, so dass nachfolgende Aufspritzungen von Brennstoff noch besser verdampft werden.
  • Es ist bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung denkbar, das Verdampfungsglied mittels einer externen Energiequelle, zum Beispiel einem elektrischen Heizelement, vor einem ersten Verbrennungsvorgang aufzuheizen. Zur Vereinfachung und Kostensenkung ist das Verdampfungsglied aber bevorzugt als vollständig passives, nicht mit einer externen Energiequelle verbundenes Element ausgestaltet.
  • Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass das Verdampfungsglied in einen freien Brennraum der Brennkammer hineinragt. Hierdurch wird die Verbrennung nicht durch das Verdampfungsglied behindert, und im Zuge der Verbrennung entstehende Druckwellen können ohne weiteres um das Verdampfungsglied herum laufen. Hierzu ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Verdampfungslied die Brennkammer nicht vollständig durchgreift.
  • Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich das Verdampfungsglied im Wesentlichen in einer Ebene, wobei die Ebene insbesondere um einen Neigungswinkel von weniger als 90° gegenüber einer Einspritzrichtung des Brennstoffs auf das Verdampfungsglied und/oder gegenüber einer Mittelachse der Brennkammer geneigt ist. Besonders bevorzugt beträgt der Neigungswinkel dabei zwischen etwa 20° und etwa 70°. Hierdurch kann insbesondere in Kombination mit einer seitlichen Einspritzung eine effektive Verteilung und Verdampfung des Brennstoffs stattfinden, ohne dass die Ausdehnung des entzündeten Gases bzw. der Ablauf der Verbrennung durch das Verdampfungsglied behindert wird.
  • Um die Gasausdehnung und die Fortpflanzung der Verbrennung möglichst wenig zu behindern ist es in bevorzugter Weiterbildung vorgesehen, dass eine von dem Verdampfungsglied überdeckte Fläche nicht mehr als zwei Drittel, insbesondere nicht mehr als die Hälfte einer Querschnittsfläche eines Einspritzstrahls des Brennstoffs auf das Verdampfungsglied und/oder nicht mehr als die Hälfte einer Querschnittsfläche der Brennkammer (3) senkrecht zu einer Mittelachse der Brennkammer (3) beträgt. Unter der Mittelachse ist dabei regelmäßig die Achse der Bewegungsrichtung des Eintreibstößels zu verstehen.
  • Allgemein vorteilhaft umfasst das Verdampfungsglied eine Mehrzahl von Durchbrechungen, wobei bevorzugt, aber nicht notwendig ein Teil eines auf das Verdampfungsglied gerichteten Brennstoffstrahls durch die Durchbrechungen hindurch tritt. Hierdurch ist auf einfache Weise eine weitere Aufteilung und Zerstäubung des Brennstoffs ermöglicht. Zugleich hat das Verdampfungsglied hierdurch eine größere Oberfläche, was die Verdampfung des anhaftenden Brennstoffs verbessert. Eine Vergrößerung der Oberfläche kann alternativ oder ergänzend auch durch Maßnahmen wie Rippen, Noppen oder Ähnliches an dem Verdampfungsglied erfolgen. Die Durchbrechungen nehmen bei einer optimierten Ausführungsform zwischen etwa 20% und etwa 70% einer Oberfläche des Verdampfungsglieds ein.
  • Bei einer zweckmäßigen und kostengünstigen Detailgestaltung ist das Verdampfungsglied als eines aus der Gruppe Lochblech, Drahtnetz oder Gitter ausgebildet. Lochbleche verschiedener Dicken und Lochgrößen, Drahtnetze und Gitter sind als Halbzeug aus verschiedenem Material kostengünstig erhältlich.
  • Allgemein vorteilhaft besteht das Verdampfungsglied aus einem Metall wie etwa Stahl oder Kupfer. Die Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit können in Verbindung mit der Größe des Verdampfungsglieds in Abhängigkeit von einer durchschnittlichen Einspritzmenge des Brennstoffs optimiert sein. Dabei werden die Parameter so gewählt, dass zum einen eine möglichst schnelle Aufheizung des Verdampfungsglieds erfolgt (möglichst kleine gesamte Wärmekapazität), zum anderen aber die gespeicherte Wärme ausreicht, um die eingespritzte Menge an Brennstoff effektiv bzw. ohne erheblichen Temperaturabfall am Verdampfungsglied zu verdampfen.
  • In bevorzugter Detailgestaltung sind zumindest einige der Durchbrechungen des Verdampfungsglieds ausreichend groß, um einen Flammendurchgriff durch die Durchbrechungen zu ermöglichen. Bevorzugt haben die Durchbrechungen einen Querschnittsflächeninhalt von 4 mm2 oder mehr als 4 mm2. Hierdurch wird ein möglichst schnelles Ausbreiten der Flammenfront nach einer Zündung sicher gestellt.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer eine Einspritzdüse aufweist, welche mit dem Tank über das Ventilglied verbindbar ist, und welche dafür vorgesehen ist, einen insbesondere kegelförmigen Brennstoffstrahl in die Brennkammer hinein zu erzeugen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüse auf das Verdampfungsglied ausgerichtet ist. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform überdeckt das Verdampfungsglied einen Querschnitt des Brennstoffstrahls vollständig. Gemäss einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform überdeckt das Verdampfungsglied einen Querschnitt des Brennstoffstrahls nur teilweise.
  • Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verdampfungsglied einen Strahlteiler zur Aufteilung des in die Brennkammer eingespritzten Brennstoffstrahls in zwei oder mehr Teilstrahlen. Hierdurch wird die Verdampfung und/oder Verteilung des Brennstoffs in der Brennkammer verbessert.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Eintreibgeräts.
    Fig. 2
    zeigt eine photographische Abbildung der geöffneten Brennkammer einer beispielhaften Realisierung des Eintreibgeräts aus Fig. 1.
    Fig. 3
    zeigt eine schematische Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Eintreibgeräts.
    Fig. 4
    zeigt eine schematische Teilansicht einer Brennkammer eines erfindungsgemässen Eintreibgeräts.
  • Das in Fig, 1 gezeigte, handgeführte Eintreibgerät hat ein Gehäuse 1 mit einem Griffbereich 1a, einem unteren und vorderen Gehäuseumlauf 1b und ein an den vorderen Bereich 1b anschließendes Magazin 2 zur Aufnahme von Nägeln oder sonstigen eintreibbaren Befestigungsgliedern.
  • In dem Gehäuse 1 ist eine Brennkammer 3 angeordnet, an die ein mit einem Eintreibstößel 3b fest verbundener Kolben 3a anschließt. In der Brennkammer 3 ist zudem ein elektrisch betriebener Lüfter 4 angeordnet, um eine Vermischung von Luft und Brennstoff sowie einen Austausch von Abgas und Frischluft zu verbessern.
  • Der Brennstoff ist in einem Tank 5 in einem unteren Bereich des Gehäuses 1 gespeichert. Es handelt sich bei dem Brennstoff um Flüssiggas, zum Beispiel Propan oder andere geeignete Gase. Bei dem Tank 5 handelt es sich somit um einen Druckspeicher. Er kann als ein wiederbefüllbarer, ortsfest und dauerhaft in dem Gehäuse 1 angeordneter Tank ausgebildet sein, als eine austauschbare Kartusche oder Ähnliches. Der Tank 5 ist über einen Leitungsabschnitt mit einem Ventilglied 6 verbunden, wobei über das Ventilglied 6 eine Dosierung des Flüssiggases zur Einströmung in die Brennkammer 5 vorgenommen wird.
  • Der Tank 5 zur Speicherung von Flüssiggas als Brennstoff ist in dem Gehäuseumlauf 1b aufgenommen, wobei an den Tank 5 das Ventilglied 6 angrenzt, von dem eine Einspritzleitung 7 zu der Brennkammer 3 führt. Die Einspritzleitung 7 mündet in der Nähe eines erfindungsgemäßen, passiven Verdampfungsglieds 8 in die Brennkammer 3.
  • Ferner ist in dem Gehäuseumlauf ein elektrischer Energiespeicher 9 in Form eines Akkumulators vorgesehen. Dieser versorgt eine Steuerelektronik 10, über die zum Einen das Ventilglied elektrisch angesteuert wird und zum anderen eine in der Brennkammer 3 angeordnete Zündkerze 11 zur Erzeugung eines Zündfunkens elektrisch versorgt wird.
  • Die Steuerelektronik 10 ist zudem mit einem an dem Griffbereich 1a angeordneten Betätigungsschalter 12 verbunden, so dass die Bedienperson den Vorgang der Brennstoffeinspritzung und den Zündfunken in der Brennkammer 3 gesteuert auslösen kann.
  • Das Verdampfungsglied 8 ist vorliegend als im Wesentlichen ebener Abschnitt aus einem Lochblech ausgeformt. Der Abschnitt ist schräg unter einem Winkel von etwa 45° zu einer Mittelachse der Brennkammer bzw. Bewegungsrichtung des Kolbens 3a orientiert und ragt frei endend in die Brennkammer 3 hinein. Siehe hierzu insbesondere Fig. 2, die eine photographische Abbildung einer geöffneten Brennkammer zeigt. Dabei wurde ein hinterer, im Bereich des Lüfters 4 angeordneter Teil der Brennkammer 3 entfernt. In der zylindrischen Wand der Brennkammer 3 mündet die Zündkerze 11. Unmittelbar benachbart der Zündkerze 11 ist eine Fahne des Abschnitts 8 aus Lochblech festgelegt. Der daran angrenzende Teil des Lochblechs ist im Wesentlichen kreissegmentförmig und überdeckt die nicht sichtbar unterhalb des Lochblechs 8 endende Mündung der Einspitzleitung.
  • Erkennbar durchgreift der Abschnitt 8 des Lochblechs bzw. das Verdampfungsglied den freien, zylindrischen Raum der Brennkammer 3 nur teilweise, wobei eine von dem Lochblech überdeckte Fläche nur etwa einem Viertel einer senkrecht zu der Mittelachse verlaufenden Querschnittsfläche der zylindrischen Brennkammer entspricht.
  • Die Erfindung funktioniert nun wie folgt:
    • Durch Betätigung des Schalters 12 wird eine von der Steuerelektronik definierte Menge an Flüssiggas aus dem Tank 5 in die Leitung 7 freigegeben und in die Brennkammer 3 eingespritzt. Das Flüssiggas trifft dabei (in der Ansicht Fig. 2 von unten) auf das Lochblech 8, wodurch der Brennstoffstrahl aufgeteilt und zerstäubt wird. Ein Teil des Brennstoffs tritt dabei durch die Durchbrechungen bzw. Löcher 8a des Lochblechs 8 hindurch, gegebenenfalls unter Ablenkung und/oder Zerstäubung an den Lochrändern. Ein anderer Teil bleibt an der Oberfläche des Lochblechs haften, wo er aufgrund der großen Oberfläche schnell verdampft.
  • Der Effekt der Verdampfung wird nach einem oder mehreren ersten Verbrennungsvorgängen noch begünstigt, da sich das Verdampfungsglied dann erhitzt hat.
  • Da die Zerstäubung / Verdampfung durch das Lochblech 8 begünstigt wird, ist die Zündkerze 11 zweckmäßig in unmittelbarer Nähe des Lochblechs 8 angeordnet.
  • Die Querschnittsfläche der Löcher 8a beträgt vorliegend etwa 30%-50% der Oberfläche des Lochblechs. Die Löcher sind zweckmäßig so groß gewählt, dass ein Flammendurchgriff durch das Lochblech 8 erfolgen kann.
  • Das in Fig. 3 in einer Schnittansicht teilweise gezeigte, handgeführte Eintreibgerät hat eine Brennkammer 3, an die ein mit einem Eintreibstößel 3b fest verbundener Kolben 3a anschließt. In der Brennkammer 3 ist zudem ein nicht dargestellter elektrisch betriebener Lüfter angeordnet, um eine Vermischung von Luft und Brennstoff sowie einen Austausch von Abgas und Frischluft zu verbessern. Eine ebenfalls nicht dargestellte Steuerelektronik versorgt eine in der Brennkammer 3 angeordnete Zündkerze 11 zur Erzeugung eines Zündfunkens mit einem elektrischen Impuls.
  • Eine über ein Ventilglied mit einem Brennstofftank verbindbare Einspritzleitung 7 mündet in einer Einspritzdüse 13 in die Brennkammer 3. Sobald mit dem nicht dargestellten Ventilglied eine vorbestimmte Menge an Brennstoff dosiert wird, strömt der dosierte Brennstoff durch die Einspritzleitung 7 zu der Einspritzdüse 13 und wird in Form eines bevorzugt kegelförmigen Brennstoffstrahls 14 in die Brennkammer hinein eingespritzt. Die Einspritzdüse ist dazu derart auf ein in der Brennkammer 3 angeordnetes Verdampfungsglied 8 ausgerichtet, dass das Verdampfungsglied 8 einen Querschnitt des Brennstoffstrahls 14 vollständig überdeckt, wobei der Brennstoffstrahl 14 nur auf einen Teil des Verdampfungsglieds 8 auftrifft.
  • Das Verdampfungsglied 8 ist vorliegend als ebenes Lochblech mit Löchern 8a ausgebildet. Das Lochblech ist schräg unter einem Winkel von etwa 30° zu einer Mittelachse der Brennkammer und/oder einer Längsrichtung des Eintreibstößels 3b und/oder einer Bewegungsrichtung des Kolbens 3a orientiert und innerhalb Brennkammer 3 angeordnet. Die Löcher 8a haben eine kreisförmige oder quadratische Querschnittsfläche und weisen jeweils einen Querschnittsflächeninhalt von 4 mm2 auf, so dass ein Flammendurchgriff durch das Lochblech 8 erfolgen kann.
  • Fig. 4 zeigt eine schematische Teilansicht einer Brennkammer eines weiteren erfindungsgemässen Eintreibgeräts. Eine Brennstoffleitung 15 weist eine Mündung 16 in die nicht weiter dargestellte Brennkammer auf. Durch die Brennstoffleitung 15 strömender Brennstoff wird der Brennkammer über die Mündung 16 in Form eines Brennstoffstrahls 17 zugeführt. Die Mündung 16 ist insbesondere als Einspritzdüse ausgebildet, welche über die Brennstoffleitung 15 mit einem nicht dargestellten Ventilglied und über das Ventilglied mit einem ebenfalls nicht dargestellten Tank verbunden ist.
  • In der Brennkammer ist ein Verdampfungsglied 18 angeordnet. Die Mündung 16 erzeugt den Brennstoffstrahl 17 in die Brennkammer hinein und ist auf das Verdampfungsglied 18 ausgerichtet, so dass auch der Brennstoffstrahl 17 auf das Verdampfungsglied 18 gerichtet ist. Das Verdampfungsglied 18 ist als Strahlteiler ausgebildet, indem es zwei zueinander gewinkelte Teilbereiche aufweist, welche jeweils um 40° in entgegen gesetzten Richtungen gegenüber einer Einspritzrichtung des Brennstoffstrahls 17 auf das Verdampfungsglied 18 geneigt sind und zusammen einen Querschnitt des die Mündung 16 verlassenden Brennstoffstrahls 17 vollständig überdecken. Einer oder mehrere der zueinander gewinkelten Teilbereiche des Verdampfungsglieds sind dabei jeweils insbesondere als Lochbleche, Drahtnetze oder Gitter ausgebildet.

Claims (15)

  1. Eintreibgerät, umfassend
    eine Aufnahme für einen Tank (5) zur Speicherung eines Brennstoffs, insbesondere Flüssiggas,
    eine mit dem Tank (5) über ein Ventilglied (6) verbindbare Brennkammer (3), wobei die Brennkammer (3) einen beweglichen Kolben (3a) zum Antrieb eines Eintreibstößels aufweist, und
    eine Zündvorrichtung (11) zur Zündung eines Luft-Brennstoff-Gemischs in der Brennkammer (3),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Brennkammer ein Verdampfungsglied (8) vorgesehen ist, wobei eine Einspritzung des Brennstoffs auf das Verdampfungsglied (8) gerichtet ist.
  2. Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) in einen freien Brennraum der Brennkammer (3) hineinragt.
  3. Eintreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) die Brennkammer (3) nur teilweise durchgreift.
  4. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) sich im Wesentlichen in einer Ebene erstreckt, wobei die Ebene insbesondere um einen Neigungswinkel von weniger als 90° gegenüber einer Einspritzrichtung des Brennstoffs auf das Verdampfungsglied und/oder gegenüber einer Mittelachse der Brennkammer (3) geneigt ist.
  5. Eintreibgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel zwischen etwa 20° und etwa 70° beträgt.
  6. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine von dem Verdampfungsglied (8) überdeckte Fläche nicht mehr als zwei Drittel, insbesondere nicht mehr als die Hälfte einer Querschnittsfläche eines Einspritzstrahls des Brennstoffs auf das Verdampfungsglied und/oder nicht mehr als die Hälfte einer Querschnittsfläche der Brennkammer (3) senkrecht zu einer Mittelachse der Brennkammer (3) beträgt.
  7. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) eine Mehrzahl von Durchbrechungen (8a) aufweist, wobei insbesondere ein Teil eines auf das Verdampfungsglied (8) gerichteten Brennstoffstrahls durch die Durchbrechungen (8a) hindurchtritt.
  8. Eintreibgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (8a) zwischen etwa 20% und etwa 70% einer Oberfläche des Verdampfungsglieds (8) einnehmen.
  9. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) als einem aus der Gruppe Lochblech, Drahtnetz oder Gitter ausgebildet ist.
  10. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Durchbrechungen (8a) ausreichend groß sind, um einen Flammendurchgriff durch die Durchbrechungen (8a) zu ermöglichen.
  11. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer eine Einspritzdüse aufweist, welche mit dem Tank über das Ventilglied verbindbar ist, und welche dafür vorgesehen ist, einen insbesondere kegelförmigen Brennstoffstrahl in die Brennkammer hinein zu erzeugen.
  12. Eintreibgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüse auf das Verdampfungsglied ausgerichtet ist.
  13. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied einen Querschnitt des Brennstoffstrahls vollständig überdeckt.
  14. Eintreibgerät nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied einen Querschnitt des Brennstoffstrahls nur teilweise überdeckt.
  15. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied einen Strahlteiler umfasst.
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