EP2463062A2 - Eintreibgerät - Google Patents

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Publication number
EP2463062A2
EP2463062A2 EP11189323A EP11189323A EP2463062A2 EP 2463062 A2 EP2463062 A2 EP 2463062A2 EP 11189323 A EP11189323 A EP 11189323A EP 11189323 A EP11189323 A EP 11189323A EP 2463062 A2 EP2463062 A2 EP 2463062A2
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EP
European Patent Office
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tacker
combustion chamber
fuel
evaporation member
evaporation
Prior art date
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Withdrawn
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EP11189323A
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English (en)
French (fr)
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EP2463062A3 (de
Inventor
Mario Grazioli
Tilo Dittrich
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Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
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Publication of EP2463062A3 publication Critical patent/EP2463062A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current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 tacker, in particular a hand-held tacker, according to the preamble of claim 1.
  • US 4,712,379 describes a liquefied petroleum gas driven tacker having a combustor for igniting a liquefied petroleum gas mixture, thereby propelling a piston with a driving ram adjacent thereto to drive a nail or the like into a workpiece.
  • a tank for storing the liquefied gas adjoins a valve member for metering the liquefied gas. From the valve member, the liquefied gas is fed via an injection line into the combustion chamber.
  • the LPG evaporates after dosing by the valve member in a sufficiently short time to ensure ergonomic and safe operation. This is especially true at unfavorably low ambient temperatures, for example during outdoor work in winter.
  • the fuel can be supplied in a controlled manner with an amount of energy from an electrical energy source in order to achieve a particularly rapid evaporation and / or thorough mixing of the fuel with the combustion air, in particular under unfavorable conditions.
  • a feeder of Fuel to the combustion chamber is, for example, a fuel line leading to the combustion chamber, to understand an opening of such a fuel line in the combustion chamber or the combustion chamber itself.
  • An electrical energy source for operating the electrical vaporization member may be provided to accomplish a number of tasks, including, but not limited to, the electronic ignition of the fuel-air mixture.
  • it is rechargeable batteries, as they are commonly used in hand-held tools.
  • the evaporation member comprises an electrical heating element.
  • the supply of heat energy via an electric heating element is a simple and direct way to accelerate the evaporation of the fuel.
  • the heating element comprises a PTC heater (Positive Temperature Coefficient).
  • PTC heater Platinum Temperature Coefficient
  • Such heating elements are self-regulating due to the rising temperature with the temperature, so that overheating, especially with the risk of unintentional ignition of the fuel, due to the design is excluded.
  • conventional heating elements with heating wires can be used.
  • the evaporation member comprises a means for generating mechanical vibrations.
  • it is a high frequency or ultrasonic generator.
  • a particularly rapid transfer of energy into the fuel for the purpose of its evaporation or mixing done.
  • a better evaporation or atomization of a vibrating surface of the evaporation member can take place.
  • the introduction of energy for atomization / vaporization into the fuel may be more effective by mechanical vibrations than by heat transfer.
  • a heating element and a means for generating mechanical vibrations may also be combined.
  • the tacker has a metering valve for metering the fuel, the vaporiser being spaced from the metering valve.
  • the evaporation member is thermally insulated from the metering valve, so that a metered in the metering amount of fuel is not corrupted.
  • the evaporation member is arranged hydraulically between the metering valve and the combustion chamber, so that the fuel can be metered in liquid and is then evaporated.
  • the evaporation member is disposed within the combustion chamber.
  • an injection of the fuel onto the evaporation member may be particularly preferably directed so that a particularly effective energy transfer to the preferably already partially atomized fuel takes place.
  • the evaporation element can be designed to be particularly compact and energy-saving.
  • the fuel may be passed through the evaporator.
  • the supply of fuel to the combustion chamber may be surrounded by a heating element.
  • the evaporation member is arranged directly in the injection region of the fuel, for example in the design of an antechamber during the injection. In this case, the fuel emerging from the injection line would first pass through the prechamber.
  • the entry of mechanical vibration energy and / or heat energy in the preferred already by exiting the injection line for example, from a nozzle, atomized fuel jet take place.
  • an evaporation member has means for enlarging its surface, which may preferably be ribs, nubs and / or openings. This allows a particularly effective transfer of energy from the evaporation member to the fuel.
  • the evaporation element is controllable via an electronic control unit, wherein in a preferred, but not necessary development, a temperature sensor is connected to the control unit.
  • a temperature sensor can, for example, provide the information necessary for correspondingly low outside temperatures and / or a low temperature of the combustion chamber in order to initiate an activation of the evaporation member via the control electronics.
  • a first temperature sensor is particularly advantageous, which determines a temperature in the region of the combustion chamber, and a second temperature sensor, which determines an ambient temperature.
  • a second temperature sensor which determines an ambient temperature.
  • an activation of the evaporation member takes place by means of an actuator, preferably via a handle switch and / or a pressure switch.
  • an actuator preferably via a handle switch and / or a pressure switch.
  • the evaporator if necessary, under the condition of other parameters such as an outside temperature, activated when the device is taken by a user in the hand, so that in the near future is an operation.
  • the pressure switch may be provided in a front region of the device and actuated by a pressing contact of the device with a workpiece. Such a pressure switch may already be provided to serve as a safety device against inadvertent actuation of the tacker.
  • the evaporation member can be activated directly via an actuation switch.
  • the immediate activation takes place without consideration of further parameters such as temperature or operating state.
  • Such a switch can save costs as the only way of activating the Evaporator be provided. For example, this could be dispensed with a control electronics in a simple design, with an ignition of the device can be done for example via a piezo igniter.
  • the switch can also be present in the manner of an override switch in addition to a control electronics.
  • a piston 1 is guided linearly movably in a cylinder 2 in a known manner, the cylinder 2 being connected as a continuation to a combustion chamber 3.
  • the piston 1 has in its advancing direction an adjacent driving tappet 4, by means of which a nail member or other fastening member (not shown) can be driven into a workpiece.
  • the tacker has in known manner a magazine for receiving the nail members, one or more actuation switches, and a tank for storing fuel or LPG (not shown in the present case).
  • the liquefied gas is fed into the combustion chamber 3 by means of a gas line 5, which is arranged downstream of a valve member for metering the fuel. There it flows in a defined direction into the combustion chamber.
  • a gas line 5 which is arranged downstream of a valve member for metering the fuel.
  • the substantially hollow cylindrical combustion chamber 3 flows through in the radial direction from one end to the other of the fuel jet 6, wherein the fuel jet 6 expands defined and meets an impact region 7 of the opposite wall of the combustion chamber.
  • an electrically operated, active evaporation element 8 in the form of a heating element is mounted on the wall of the combustion chamber.
  • the impact area 7 of the wall of the combustion chamber 3 can be heated so that the impacting on the impact area 7 fuel heat energy can absorb and accelerated in the combustion chamber 3 evaporates.
  • the heating element 8 is supplied via an electronic control unit 9 with electrical energy, which in turn is connected to a voltage source 10 in the form of an accumulator designed as an electrical energy storage.
  • the accumulator 10 will be provided regularly in the housing of the presently hand-held tacker, for example in the region of a handle part, in the region of a magazine for nail members or in any other area.
  • the electrical energy storage is designed as a lithium-ion battery to provide the smallest possible weight as large an amount of energy in the shortest possible time available, as it is advantageous for an ergonomic operation according to the invention active evaporating members of Eintreib marmaschinen.
  • the electrical energy storage is designed as an iron-phosphorus battery or as a sulfur oxide battery.
  • the control electronics 9 is connected to two temperature sensors 11, 12.
  • a first of the temperature sensors 11 is arranged on a wall of the combustion chamber 3, in this case on the wall of the cylinder 2, in order to measure a device temperature.
  • the temperature sensor 11 is arranged sufficiently spaced from the heating element so as not to be affected by its temperature.
  • the aim of the first temperature sensor 11 is to determine a general average heating of the combustion chamber 3, which is why the arrangement on the cylinder wall 2 at a relatively great distance from the heating element 8 is particularly favorable.
  • the second temperature sensor 12 is arranged on a suitable region of the housing of the tacker in order to measure an ambient temperature as uninfluenced by a device temperature.
  • the heating element in contrast to the embodiment according to Fig. 1 not arranged on the outer wall of the combustion chamber, but within the combustion chamber 3.
  • a guide of the electrical supply line of the heating element 8 in the combustion chamber 3 is required.
  • the impact area 7 is formed directly through the surface of the heating element 8 in this embodiment.
  • the heating element 8 may preferably have structures in the impact area 7 for enlarging its surface, for example ribs, nubs, perforations or the like.
  • the further control of the arranged within the combustion chamber 3 heating element is carried out as in the first embodiment.
  • a typical limit temperature at which the activation of the electrically operated evaporation element 8 is carried out is in the range of 0 ° C. Depending on the configuration of the combustion chamber and the fuel used, the temperature may also be above or below it. In principle, it is also possible to work at very low temperatures through the active evaporation member according to the invention, even at temperatures which are close to or below the boiling point of the fuel. In the design of the capacity of the electrical energy storage can be taken in this context on a preferred purpose of the device consideration.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, umfassend einen Tank zur Speicherung eines Brennstoffs, insbesondere Flüssiggas, eine mit dem Tank über ein Ventilglied verbundene Brennkammer (3), wobei die Brennkammer einen beweglichen Kolben (1) zum Antrieb eines Eintreibstößels (4) aufweist, und eine Zündvorrichtung zur Zündung eines Luft-Brennstoff-Gemischs in der Brennkammer (3), wobei in einem Bereich (6, 7) einer Zuführung des Brennstoffs ein aktives, elektrisch betriebenes Verdampfungsglied (8) vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, insbesondere ein handgeführtes Eintreibgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • US 4,712,379 beschreibt ein mit Flüssiggas betriebenes Eintreibgerät mit einer Brennkammer zur Zündung eines Flüssiggas-Luft-Gemisches, wodurch ein Kolben mit einem daran angrenzenden Eintreibstößel vorgetrieben wird, um einen Nagel oder Ähnliches in ein Werkstück einzutreiben. Ein Tank zur Speicherung des Flüssiggases grenzt dabei an ein Ventilglied zur Dosierung des Flüssiggases an. Von dem Ventilglied wird das Flüssiggas über eine Einspritzleitung in die Brennkammer geführt.
  • Allgemein ist es bei Eintreibgeräten dieser Bauart erforderlich, dass das Flüssiggas nach Dosierung durch das Ventilglied in ausreichend kurzer Zeit verdampft, um einen ergonomischen und sicheren Betrieb zu gewährleisten. In besonderem Maße trifft dies bei ungünstig niedrigen Umgebungstemperaturen, zum Beispiel bei Außenarbeiten im Winter, zu.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein mit Brennstoff betriebenes Eintreibgerät anzugeben, bei dem eine dem Zündvorgang vorangehende Verzögerungszeit minimiert ist.
  • Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Eintreibgerät erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch das elektrisch betreibbare Verdampfungsglied kann dem Brennstoff auf kontrollierte Weise eine Energiemenge aus einer elektrischen Energiequelle zugeführt werden, um insbesondere unter ungünstigen Rahmenbedingungen eine besonders schnelle Verdampfung und/oder Durchmischung des Brennstoffs mit der Verbrennungsluft zu erreichen. Als Bereich einer Zuführung des Brennstoffs zu der Brennkammer ist beispielsweise eine zu der Brennkammer führende Brennstoffleitung, eine Mündung einer solchen Brennstoffleitung in die Brennkammer oder die Brennkammer selbst zu verstehen.
  • Eine elektrische Energiequelle zum Betrieb des elektrischen Verdampfungsglieds kann zur Erfüllung mehrerer Aufgaben, zum Beispiel auch der elektronischen Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches, vorgesehen sein. Bevorzugt handelt es sich um aufladbare Akkumulatoren, wie sie bei handgeführten Werkzeugen allgemein üblich sind.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verdampfungsglied ein elektrisches Heizelement. Die Zuführung von Wärmeenergie über ein elektrisches Heizelement ist eine einfache und direkte Möglichkeit, die Verdampfung des Brennstoffs zu beschleunigen.
  • In besonders bevorzugter Weiterbildung umfasst dabei das Heizelement einen PTC-Heizer (Positive-Temperature-Coefficient). Solche Heizelemente sind aufgrund des mit der Temperatur ansteigenden Wderstandes selbstregulierend, so dass eine Überhitzung, insbesondere mit der Gefahr einer unbeabsichtigten Entzündung des Brennstoffes, konstruktionsbedingt ausgeschlossen ist. Alternativ sind aber auch herkömmliche Heizelemente mit Heizdrähten verwendbar.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform umfasst das Verdampfungsglied ein Mittel zur Erzeugung mechanischer Schwingungen. Bevorzugt, aber nicht notwendig handelt es sich um einen Hochfrequenz- oder Ultraschallerzeuger. Hierdurch kann je nach Anordnung eine besonders schnelle Übertragung von Energie in den Brennstoff zum Zweck von dessen Verdampfung oder Durchmischung erfolgen. Zum Beispiel ist es denkbar, optimierte mechanische Schwingungen bzw. Schallwellen im Bereich einer Zerstäubung des Brennstoffes wirken zu lassen, um die Aerosoltröpfchen zu einer möglichst schnellen Verdampfung oder weiteren Zerstäubung anzuregen. Weiterhin kann eine bessere Verdampfung oder Zerstäubung von einer schwingenden Oberfläche des Verdampfungsglieds erfolgen. Je nach Bedingungen kann die Einbringung von Energie zur Zerstäubung / Verdampfung in den Brennstoff durch mechanische Schwingungen gegebenenfalls effektiver sein als durch Wärmetransport.
  • Es versteht sich, dass ein Heizelement und ein Mittel zur Erzeugung mechanischer Schwingungen auch kombiniert vorliegen können.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Eintreibgerät ein Dosierventil zur Dosierung des Brennstoffs auf, wobei das Verdampfungsglied von dem Dosierventil beabstandet ist. Besonders bevorzugt ist das Verdampfungsglied gegenüber dem Dosierventil thermisch isoliert angeordnet, so dass eine in dem Dosierventil dosierte Brennstoffmenge nicht verfälscht wird. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verdampfungsglied hydraulisch zwischen dem Dosierventil und der Brennkammer angeordnet, so dass der Brennstoff flüssig dosiert werden kann und anschliessend verdampft wird.
  • Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist das Verdampfungsglied innerhalb der Brennkammer angeordnet. Besonders bevorzugt kann dabei eine Einspritzung des Brennstoffs auf das Verdampfungsglied gerichtet sein, so dass ein besonders effektiver Energieübertrag auf den bevorzugt bereits teilweise zerstäubten Brennstoff erfolgt. Insbesondere kann dabei das Verdampfungsglied besonders kleinbauend und energiesparend ausgelegt sein.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform kann der Brennstoff durch das Verdampfungsglied hindurch geleitet werden. So kann zum Beispiel die Zuleitung des Brennstoffes zu der Brennkammer von einem Heizglied umfangen sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Verdampfungsglied unmittelbar im Einspritzbereich des Brennstoffs angeordnet ist, zum Beispiel in der Bauart einer Vorkammer im Zuge der Einspritzung. Dabei würde der aus der Einspritzleitung austretende Brennstoff zunächst durch die Vorkammer hindurch treten. Hier würde dann die Eintragung von mechanischer Schwingungsenergie und/oder Wärmeenergie in den bevorzugt bereits durch Austritt aus der Einspritzleitung, zum Beispiel aus einer Düse, zerstäubtem Brennstoffstrahl erfolgen.
  • Allgemein vorteilhaft weist ein Verdampfungsglied Mittel zur Vergrößerung seiner Oberfläche auf, wobei es sich bevorzugt um Rippen, Noppen und/oder Durchbrechungen handeln kann. Hierdurch wird ein besonders effektiver Energieübertrag von dem Verdampfungsglied auf den Brennstoff ermöglicht.
  • Bei einer allgemein vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Verdampfungselement über eine elektronische Steuereinheit ansteuerbar, wobei in bevorzugter, aber nicht notwendiger Weiterbildung ein Temperatursensor mit der Steuereinheit verbunden ist. Dabei kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass ein elektrisch betriebenes Verdampfungsglied zumindest dann keine elektrische Energie verbrauchen sollte, wenn auf Grund hoher Umgebungstemperaturen bereits eine ausreichende Verdampfung und Durchmischung des Brennstoffs gegeben ist. Der Temperatursensor kann zum Beispiel bei entsprechend niedrigen Außentemperaturen und/oder einer niedrigen Temperatur der Brennkammer die notwendige Information liefern, um über die Steuerelektronik eine Aktivierung des Verdampfungsglieds einzuleiten.
  • Besonders vorteilhaft ist dabei ein erster Temperatursensor vorgesehen, der eine Temperatur im Bereich der Brennkammer ermittelt, und ein zweiter Temperatursensor, der eine Umgebungstemperatur ermittelt. Hierdurch ist ermöglicht, bei kalter Umgebung und kalter Brennkammer das Verdampfungsglied in optimaler Weise zu aktivieren, wobei nach einer Aufwärmphase durch kontinuierlichen Betrieb des Gerätes und entsprechend warmer Brennkammer eine Deaktivierung des Verdampfungsglieds zur Einsparung von elektrischer Energie erfolgen kann. Bevorzugt könnte die Leistung des Verdampfungsglieds je nach Umgebungstemperatur geregelt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass eine Aktivierung des Verdampfungsglieds mittels eines Betätigungsglieds erfolgt, bevorzugt über einen Griffschalter und/oder einen Anpressschalter. Unter einem Griffschalter ist dabei zu verstehen, dass dieser das Verdampfungsglied, gegebenenfalls unter der Bedingung weiterer Parameter wie einer Außentemperatur, aktiviert, wenn das Gerät von einem Benutzer in die Hand genommen wird, so dass in Kürze von einer Betätigung auszugehen ist. Der Anpressschalter kann in einem vorderen Bereich des Gerätes vorgesehen sein und durch einen andrückenden Kontakt des Gerätes mit einem Werkstück betätigt werden. Ein solcher Anpressschalter kann bereits vorgesehen sein, um als Sicherheitseinrichtung gegen ein unbeabsichtigtes Betätigen des Eintreibgerätes zu dienen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verdampfungsglied unmittelbar über einen Betätigungsschalter aktivierbar. Die unmittelbare Aktivierung erfolgt dabei ohne Berücksichtigung weiterer Parameter wie Temperatur oder Betriebszustand. Ein solcher Schalter kann zur Einsparung von Kosten als einzige Möglichkeit der Aktivierung des Verdampfungsglieds vorgesehen sein. Zum Beispiel könnte bei einer einfachen Bauform hierdurch auf eine Steuerelektronik verzichtet werden, wobei eine Zündung des Gerätes zum Beispiel über einen Piezo-Zünder erfolgen kann. Der Schalter kann aber auch nach Art eines Override-Schalters in Ergänzung zu einer Steuerelektronik vorliegen.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Eintreibgerätes einer ersten Ausführungsform.
    Fig. 2
    zeigt eine schematische Teilansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • Bei dem in Fig. 1 gezeigten Eintreibgerät ist auf bekannte Weise ein Kolben 1 in einen Zylinder 2 linear beweglich geführt, wobei der Zylinder 2 sich als Fortsetzung an eine Brennkammer 3 anschließt. Der Kolben 1 hat in seiner Vortriebsrichtung einen angrenzenden Eintreibstößel 4, mittels dessen ein Nagelglied oder sonstiges Befestigungsglied (nicht dargestellt) in ein Werkstück eingetrieben werden kann. Das Eintreibgerät verfügt auf bekannte Weise über ein Magazin zur Aufnahme der Nagelglieder, einen oder mehrere Betätigungsschalter, und einen Tank zur Speicherung von Brennstoff bzw. Flüssiggas (vorliegend jeweils nicht dargestellt).
  • Das Flüssiggas wird mittels einer Gasleitung 5, die einem Ventilglied zur Dosierung des Brennstoffs nachgeordnet ist, in die Brennkammer 3 geführt. Dort strömt es in definierter Richtung in die Brennkammer ein. Im vorliegenden Beispiel nach Fig. 1 wird dabei die im Wesentlichen hohlzylindrische Brennkammer 3 in radialer Richtung von einem Ende zum anderen von dem Brennstoffstrahl 6 durchströmt, wobei sich der Brennstoffstrahl 6 definiert aufweitet und auf einen Aufprallbereich 7 der gegenüberliegenden Wand der Brennkammer trifft. Aussenseitig des Aufprallbereiches 7 ist an der Wand der Brennkammer ein elektrisch betriebenes, aktives Verdampfungsglied 8 in Form eines Heizelements angebracht. Durch das Heizelement 8 kann der Aufprallbereich 7 der Wand der Brennkammer 3 aufgeheizt werden, so dass der auf den Aufprallbereich 7 treffende Brennstoff Wärmeenergie aufnehmen kann und beschleunigt in der Brennkammer 3 verdampft. Es ist zu verstehen, dass der Brennstoffstrahl 6 je nach Temperatur der Leitung 5 und der Brennkammer 3 im Moment des Aufpralls auf den Bereich 7 eine mehr oder weniger starke Verdampfung aufweist, wobei es sich im Allgemeinen um ein Gemisch aus gasförmigem und tröpfchenförmigem Brennstoff handeln wird.
  • Das Heizelement 8 wird über eine Steuerelektronik 9 mit elektrischer Energie versorgt, welche ihrerseits mit einer Spannungsquelle 10 in Form eines als Akkumulator ausgebildeten elektrischen Energiespeichers verbunden ist. Der Akkumulator 10 wird regelmäßig im Gehäuse des vorliegend handgeführten Eintreibgerätes vorgesehen sein, zum Beispiel im Bereich eines Griffteils, im Bereich eines Magazins für Nagelglieder oder in einem sonstigen Bereich. Besonders vorteilhaft ist der elektrische Energiespeicher dabei als Lithium-lonen-Batterie ausgebildet, um bei möglichst geringem Gewicht eine möglichst große Energiemenge in möglichst kurzer Zeit zur Verfügung zu stellen, wie es für einen ergonomischen Betrieb erfindungsgemäßer aktiver Verdampfungsglieder von Eintreibgeräten vorteilhaft ist. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist der elektrische Energiespeicher als Eisen-Phosphor-Batterie oder als Schwefeloxid-Batterie ausgebildet.
  • Die Steuerelektronik 9 ist mit zwei Temperatursensoren 11, 12 verbunden. Dabei ist ein erster der Temperatursensoren 11 an einer Wand der Brennkammer 3, vorliegend an der Wand des Zylinders 2, angeordnet, um eine Gerätetemperatur zu messen. Der Temperatursensor 11 ist ausreichend beabstandet zu dem Heizelement angeordnet, um nicht durch dessen Temperatur beeinflusst zu werden. Ziel des ersten Temperatursensors 11 ist es, eine allgemeine durchschnittliche Erwärmung der Brennkammer 3 zu ermitteln, weshalb die Anordnung an der Zylinderwand 2 in relativ großer Entfernung zu dem Heizelement 8 besonders günstig ist.
  • Der zweite Temperatursensor 12 ist an einem geeigneten Bereich des Gehäuses des Eintreibgerätes angeordnet, um eine Umgebungstemperatur möglichst unbeeinflusst von einer Gerätetemperatur zu messen.
  • Die Steuerung des Heizelements 8 funktioniert nun wie folgt:
    • Durch den ersten Temperatursensor 11 wird in Abhängigkeit von der Gerätetemperatur festgestellt, ob eine Aktivierung des Verdampfungsglieds 8 notwendig ist. Durch die Messung der Umgebungstemperatur durch den zweiten Temperatursensor 12 kann zudem Rückschluss auf die Temperatur des Flüssiggases in dem Tank sowie die Temperaturen der Zuleitungen erfolgen. Entsprechend kann die Leistung des Heizelements 8 in Abhängigkeit von den Erfordernissen geregelt werden. Allgemein sollte bei einer tieferen Umgebungstemperatur eine höhere Heizleistung des Heizelements 8 eingeregelt werden. Grundsätzlich kann der zweite Temperatursensor 12 auch unmittelbar an dem Tank für das Flüssiggas angeordnet sein, sofern der Tank nicht als auswechselbare Kartusche gestaltet ist.
  • Bei der in Fig. 2 gezeigten, zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das Heizelement im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 1 nicht an der Außenwand der Brennkammer angeordnet, sondern innerhalb der Brennkammer 3. Hierzu ist eine Führung der elektrischen Zuleitung des Heizelements 8 in die Brennkammer 3 erforderlich. Vorteilhaft ist bei einer solchen Anordnung die noch schnellere Reaktion, da die thermische Trägheit der Brennkammerwand wegfällt.
  • Der Aufprallbereich 7 ist bei dieser Ausführungsform unmittelbar durch die Oberfläche des Heizelements 8 ausgebildet. Das Heizelement 8 kann in dem Aufprallbereich 7 bevorzugt Strukturen zur Vergrößerung seiner Oberfläche aufweisen, zum Beispiel Rippen, Noppen, Durchbrechungen oder Ähnliches.
  • Die weitere Ansteuerung des innerhalb der Brennkammer 3 angeordneten Heizelements erfolgt wie im ersten Ausführungsbeispiel.
  • Eine typische Grenztemperatur, ab der die Aktivierung des elektrisch betriebenen Verdampfungsglieds 8 vorgenommen wird, liegt im Bereich von 0°C. Je nach Ausgestaltung der Brennkammer und verwendetem Brennstoff kann die Temperatur aber auch darüber oder darunter liegen. Grundsätzlich kann durch das erfindungsgemäße aktive Verdampfungsglied auch bei sehr tiefen Temperaturen gearbeitet werden, sogar bei Temperaturen, die nahe oder unterhalb der Siedetemperatur des Brennstoffes liegen. Bei der Auslegung der Kapazität des elektrischen Energiespeichers kann in diesem Zusammenhang auf einen bevorzugten Einsatzweck des Gerätes Rücksicht genommen werden.

Claims (13)

  1. Eintreibgerät, umfassend
    eine Aufnahme für einen Tank zur Speicherung eines Brennstoffs, insbesondere Flüssiggas,
    eine mit dem Tank über ein Ventilglied verbindbare Brennkammer (3), wobei die Brennkammer einen beweglichen Kolben (1) zum Antrieb eines Eintreibstößels (4) aufweist, und
    eine Zündvorrichtung zur Zündung eines Luft-Brennstoff-Gemischs in der Brennkammer (3),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in einem Bereich (6, 7) einer Zuführung des Brennstoffs zu der Brennkammer ein elektrisch betreibbares Verdampfungsglied (8) vorgesehen ist.
  2. Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) ein elektrisches Heizelement umfasst.
  3. Eintreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement einen PTC-Heizer umfasst.
  4. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) ein Mittel zur Erzeugung mechanischer Schwingungen, insbesondere einen Hochfrequenz- oder Ultraschallerzeuger, umfasst.
  5. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintreibgerät ein Dosierventil zur Dosierung des Brennstoffs aufweist, wobei das Verdampfungsglied (8) von dem Dosierventil beabstandet, insbesondere gegenüber dem Dosierventil thermisch isoliert angeordnet ist.
  6. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied hydraulisch zwischen dem Dosierventil und der Brennkammer (3) angeordnet ist.
  7. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) innerhalb der Brennkammer (3) angeordnet ist, wobei insbesondere eine Einspritzung des Brennstoffs auf das Verdampfungsglied (8) gerichtet ist.
  8. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff durch das Verdampfungsglied hindurch geleitet ist.
  9. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) Mittel zur Vergrößerung seiner Oberfläche aufweist, insbesondere Rippen, Noppen und/oder Durchbrechungen.
  10. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintreibgerät eine elektronische Steuereinheit (9) aufweist, über die das Verdampfungsglied (8) ansteuerbar ist, wobei insbesondere das Eintreibgerät einen mit der Steuereinheit (9) verbundenen Temperatursensor (11, 12) aufweist.
  11. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintreibgerät einen ersten Temperatursensor (11), der eine Temperatur im Bereich der Brennkammer (3) ermittelt, und einen zweiten Temperatursensor (12), der eine Umgebungstemperatur ermittelt, aufweist.
  12. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierung des Verdampfungsglieds (8) mittels eines Betätigungsglieds erfolgt, insbesondere Griffschalter und/oder Anpressschalter.
  13. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsglied (8) unmittelbar über einen Betätigungsschalter aktivierbar ist.
EP11189323A 2010-12-13 2011-11-16 Eintreibgerät Withdrawn EP2463062A3 (de)

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EP2463062A2 true EP2463062A2 (de) 2012-06-13
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EP11189323A Withdrawn EP2463062A3 (de) 2010-12-13 2011-11-16 Eintreibgerät

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US (1) US20120312857A1 (de)
EP (1) EP2463062A3 (de)
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CN (1) CN102528751A (de)
AU (1) AU2011253995A1 (de)
CA (1) CA2759601A1 (de)
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