EP3184247A1 - Brennkraftbetriebenes setzgerät und verfahren zum betreiben eines derartigen setzgeräts - Google Patents

Brennkraftbetriebenes setzgerät und verfahren zum betreiben eines derartigen setzgeräts Download PDF

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EP3184247A1
EP3184247A1 EP15201867.7A EP15201867A EP3184247A1 EP 3184247 A1 EP3184247 A1 EP 3184247A1 EP 15201867 A EP15201867 A EP 15201867A EP 3184247 A1 EP3184247 A1 EP 3184247A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion chamber
main combustion
control
pressure
setting device
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Withdrawn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
EP15201867.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Iwan Wolf
Dominik Schmidt
Tilo Dittrich
Peter Bruggmueller
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
Priority to EP15201867.7A priority Critical patent/EP3184247A1/de
Priority to TW105137082A priority patent/TWI628055B/zh
Priority to CN201680075973.9A priority patent/CN108472797A/zh
Priority to PCT/EP2016/081902 priority patent/WO2017108777A1/de
Priority to JP2018532676A priority patent/JP2018538156A/ja
Priority to US16/063,818 priority patent/US20200276692A1/en
Priority to EP16819900.8A priority patent/EP3393715A1/de
Publication of EP3184247A1 publication Critical patent/EP3184247A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1019—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber
    • F02B19/1023—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/16—Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
    • F02B19/18—Transfer passages between chamber and cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/02—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools

Definitions

  • the invention relates to a combustion-powered setting tool for driving fasteners into a substrate, with at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston, which is drivable by exandierbare gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition and in in front of the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable, wherein the prechamber via at least one passage opening which is closable by a control device, connected to an environment of the prechamber or is connectable.
  • the invention further relates to a method for operating such a combustion-powered setting tool.
  • a combustion-powered setting tool for driving fasteners into a substrate comprising at least one main combustion chamber for a fuel, with a piston mounted in a piston guide drive piston, which is driven by expanding gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with a prechamber, in front of the Ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable, wherein the pre-chamber of a remote from the main combustion chamber bottom of the drive piston located in its initial position subsequent space is formed within the piston guide, and wherein the pre-chamber via a Passage with the main combustion chamber at least temporarily in communication, wherein in the main combustion chamber, a means for detecting the pressure is provided, which cooperates with the ignition device for the main combustion chamber.
  • the object of the invention is the effectiveness and / or functionality when driving fasteners with a combustion-driven setting tool, with at least one main combustion chamber for a fuel, with a drive piston which is drivable via ex-acceptable gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with an antechamber in which an ignition acting on the main combustion chamber pressure is buildable prior to the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, wherein the pre-chamber via at least one passage opening which is closable by a control device, with an environment of the prechamber connected or connectable, to improve.
  • the object is with a combustion-powered setting tool for driving fasteners into a substrate, with at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston which is drivable via exandierbare gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition and in which prior to the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable, the prechamber via at least one passage opening which is closed by a control device, connected to an environment of the pre-chamber or connected, thereby achieved in that the control device is connected in terms of pressure with the main combustion chamber. Due to the control pressure connection, the control device is actuated during operation of the setting device with the main combustion chamber pressure. When the pressure in the main combustion chamber reaches a certain pressure level, then the at least one passage opening of the antechamber is automatically opened.
  • the pilot pressure connection can be realized in various ways.
  • a preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control device has at least one control pressure surface, which is acted upon by the main combustion chamber pressure. This provides the advantage that no additional sensor means is needed to detect the main combustion chamber pressure.
  • the main combustion chamber pressure acting on the control pressure surface for example via a suitable mechanical coupling, can be used directly to control or effect the opening or releasing and closing of the passage opening of the prechamber.
  • a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control pressure surface of the control device is mechanically coupled to a control sleeve.
  • the control sleeve has, for example, substantially the shape of a straight circular cylinder jacket, which relative to a housing or a cylinder which delimits the antechamber, between an open position in which the passage opening of the antechamber is released or opened, and a closed position, in which the passage opening of the pre-chamber is released, is movable.
  • a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control sleeve is designed and movable relative to the passage opening of the antechamber, that the passage opening of the pre-chamber is released or closed in dependence on the main combustion chamber pressure of the control sleeve.
  • the movement of the control sleeve is advantageously controlled by the main combustion chamber pressure, which acts on the control pressure surface.
  • the movement of the control sleeve between the open position and the closed position is made possible, for example, by a guide of the control sleeve on the housing or the cylinder which delimits the antechamber.
  • a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control pressure surface is mechanically coupled to the control sleeve via a coupling element.
  • the coupling element is, for example, a kind of slider.
  • At one of the main combustion chamber facing the end of the slide is advantageously formed the control pressure surface.
  • At one end of the slide remote from the main combustion chamber the slide is advantageously coupled to the control sleeve.
  • the slider is advantageously used to transmit a pressure force generated by acting on the control pressure surface main combustion chamber pressure on the control sleeve.
  • control pressure surface via at least one spring device is supported on a housing-fixed stop.
  • the housing-fixed stopper is mounted, for example, in the housing or the cylinder which limits the antechamber.
  • the control pressure surface in particular together with the control sleeve, biased in a closed position, in which the passage opening of the antechamber is closed by the control sleeve.
  • control pressure surface is designed as an annular surface and is arranged radially outside a piston guide space.
  • the driving piston is guided to and fro movable.
  • the driving piston can be guided directly in the piston guide chamber.
  • the piston guide chamber coincides with the prechamber.
  • a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the main combustion chamber is associated with a further ignition device.
  • the setting device described above can be operated with only one ignition device, which is assigned to the antechamber. After ignition in the prechamber, reaction gases from the prechamber spread into the main combustion chamber with a progressing flame front. About the propagating into the main combustion chamber flame front then takes place in the main combustion chamber, the ignition of a precompressed air-fuel mixture contained there. The ignition of the fuel-air mixture in the main combustion chamber can also take place via the further ignition device in the main combustion chamber.
  • the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that the control of the passage opening of the antechamber is effected by the main combustion chamber pressure.
  • This can be realized in a simple manner, a combustion-powered or gas-powered setting tool, which has a much higher energy density.
  • the control of a venting of the pre-chamber can be realized particularly easily. In this case, an undesirable wear during operation of the setting device can be reduced particularly advantageous.
  • by controlling the passage opening of the antechamber through the Main combustion chamber pressure a significantly increased life of the setting device can be ensured.
  • the invention further relates to a control device, in particular a control sleeve and / or a coupling element, for a previously described setting tool.
  • a control device in particular a control sleeve and / or a coupling element, for a previously described setting tool.
  • the parts mentioned may be traded separately.
  • FIGS. 1 to 5 is a setting tool 1 greatly simplified in a longitudinal section shown in various operating conditions. That in the FIGS. 1 to 5 Setting device 1 shown can be operated with a fuel gas or with a vaporizable liquid fuel.
  • the setting device 1 comprises a housing 3 with a master cylinder 5, the a main combustion chamber 6 limited.
  • the main combustion chamber 6 can be supplied via an inlet device 8 gas and / or air.
  • the driving piston 10 comprises a piston rod 11, which starts from a piston head 12.
  • a facing away from the piston head 12 setting end 14 of the piston rod 11 is arranged in a (not shown) bolt guide, which serves to guide fasteners, which are also referred to as bolts.
  • the setting end 14 of the piston rod 11 of the drive piston 10 is shown cut off.
  • the bolt guide with the piston rod 11 of the drive piston 10 disposed therein is also referred to as a setter.
  • a fastener such as a nail, bolts or the like, are driven into a (not shown) underground.
  • the setting tool 1 is pressed with his pin guide to the ground and triggered.
  • a switch (not shown) is used, which is also called a trigger switch.
  • the switch is provided, for example, on a (also not shown) handle of the setting device 1.
  • FIGS. 1 to 5 By an arrow 15 is in the FIGS. 1 to 5 a setting direction indicated.
  • a fastener of the driving piston 10 is strongly accelerated with the piston rod 11 in the setting direction 15 to drive the fastener into the ground.
  • the driving piston 10 is out of his in FIG. 1 shown starting position, which corresponds to a top dead center, moved to an end position, for example, in FIG. 4 is shown and corresponds to a bottom dead center.
  • a movement of the driving piston 10 in the FIGS. 1 to 5 upwards is limited by a housing-fixed piston stop 16.
  • the piston stop 16 By the piston stop 16, the top dead center of the driving piston 10 is defined.
  • the piston stop 16 may be combined with a magnetic device 17.
  • the magnetic device 17 serves, for example, the driving piston 10 with a predetermined holding force in his in FIG. 1 to keep the initial position shown.
  • a movement of the driving piston 10 down is limited by stop and / or damping elements 28, 29.
  • the stop and / or damping elements 28 are designed, for example, as a buffer.
  • the piston head 12 comprises a first piston surface 21, which faces the main combustion chamber 6.
  • the prechamber cylinder 24 is part of the housing 3 of the setting device 1 or rigidly connected to the housing 3.
  • the prechamber 25 represents a pre-combustion chamber to which an ignition device 26 and an inlet device 27 are assigned.
  • the stop and / or damping elements 28, 29 are arranged in the antechamber 25.
  • a fuel gas-air mixture is supplied, which is ignited by means of the ignition device 26 in the prechamber 25, as in FIG. 1 is indicated by a symbol 60.
  • the pre-chamber cylinder 24 comprises two passage openings 31, 32, which allow, for example, the exit of exhaust gases from the pre-chamber 25.
  • the passage openings 31, 32 can be closed by a control device 30 as needed.
  • the control device 30 comprises a control sleeve 34, which has two passage openings 37, 38. If the passage openings 37, 38 of the control sleeve 34 are brought into register with the passage openings 31, 32, then the passage openings 31, 32, as can be seen in the Figures 2 . 3 . 4 sees, open. In the FIGS. 1 and 5 the passage openings 31, 32 are closed by the control sleeve 34.
  • the control sleeve 34 has substantially the shape of a straight circular cylinder jacket and is in the FIGS. 1 to 5 movable downwards and upwards.
  • the overflow openings 41, 42 are each assigned a valve device 43, 44.
  • the valve devices 43, 44 are, for example, valve flaps which are in FIG. 1 are opened to allow passage of the ignited air-fuel mixture from the antechamber 25 in the main combustion chamber 6. In the FIGS. 2 to 5 the valve means 43, 44 are closed.
  • the control device 30 comprises a control pressure surface 45, which is connected in terms of pressure with the main combustion chamber 6.
  • the control pressure surface 45 is designed as an annular surface 46, which faces radially outside of the prechamber cylinder 24 of the main combustion chamber 6.
  • the control pressure surface 45 is mechanically connected via a coupling element 48 the control sleeve 34 is coupled.
  • the coupling element 48 is designed as a slider 50, which in the FIGS. 1 to 5 down and up and forth to and fro is guided on the pre-chamber cylinder 24.
  • Upper end 51 of the slider 50 is designed as an annular surface 46 control pressure surface 45 is provided.
  • the control sleeve 34 is attached.
  • the control device 30 further comprises spring devices 54, 55, which are designed, for example, as helical compression springs.
  • the in the FIGS. 1 to 5 lower ends of the spring means 54, 55 are each a fixed housing stop 56, 57 assigned.
  • the housing-fixed stops 56, 57 are provided on the prechamber cylinder 24.
  • the spring devices 54, 55 are clamped between the housing-fixed stops 56, 57 and the upper end 51 of the slider 50 with the control pressure surface 45.
  • the slider 50 via the spring means 54, 55 supported on the housing-fixed stops 56, 57.
  • FIG. 1 the setting tool 1 is shown shortly after the ignition 60 in the pre-chamber 25.
  • the arrows 61, 62 indicate that the ignited mixture passes through the open valve devices 43, 44 through the overflow openings 41, 42 into the main combustion chamber 6.
  • the passage openings 31, 32 of the prechamber 25 are closed by the control sleeve 34.
  • the setting tool 1 is shown shortly after ignition in the main combustion chamber 6.
  • the ignition in the main combustion chamber 6 is indicated by a symbol 65.
  • the ignition 65 in the main combustion chamber 6 is triggered for example via a (not shown) flame front from the pre-chamber 25. Due to the increased pressure in the main combustion chamber 6, the valve devices 43, 44 close. At the same time, the control device 30 opens the passage openings 31, 32 so that exhaust gas can escape from the pre-chamber 25.
  • the release of the passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 through the control sleeve 34 is triggered by the increased pressure in the main combustion chamber 6, which acts on the control pressure surface 45 and is transmitted via the slider 50 to the control sleeve 34.
  • the control sleeve 34 in FIG. 2 down By a movement of the control sleeve 34 in FIG. 2 down are the Passage openings 37, 38 of the control sleeve 34 with the passage openings 31, 32 brought in the antechamber cylinder 24 to cover.
  • FIG. 3 the setting tool 1 is shown shortly after the ignition 65 in the main combustion chamber 6.
  • the main combustion chamber 6 is shortened referred to as the main chamber 6.
  • arrows 66 and 67 is in FIG. 3 indicated that the increased pressure in or out of the main combustion chamber 6 acts on the in the main combustion chamber 6 facing the first piston surface 21 of the driving piston 10, whereby this in FIG. 3 is moved in the setting direction 15 down.
  • arrows 68 and 69 is indicated that during the movement of the driving piston 10 in the setting direction 15 down exhaust from the antechamber 25 through the opened passage openings 31, 32 exits.
  • FIG. 4 the drive piston 10 is shown in its bottom dead center.
  • the piston head 12 of the drive piston 10 comes to rest on the stop and / or damping elements 28, 29.
  • the opened passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 is arranged.
  • Arrows 71, 72 indicate that exhaust gases or hot gases escape from the main combustion chamber 6 via the opened passage openings 31, 32.
  • FIG. 6 is a similar combustion-powered setting device 74 as in the FIGS. 1 to 5 shown.
  • the setting device 74 differs from that in the FIGS. 1 to 5
  • the main combustion chamber 6 is additionally associated with a valve device 75 and a further ignition device 76.
  • the valve device 75 makes it possible to vent the main combustion chamber 6, for example for flushing purposes.
  • a gas mixture in the Main combustion chamber 6 are ignited regardless of whether an ignition in the antechamber 25 has already taken place.
  • further operating modes of the setting device 74 are made possible. Otherwise, the setting tool 74 differs in FIG. 6 not of that in the FIGS. 1 to 5 illustrated setting device 1.
  • FIG. 7 is a setting device 101 as a further embodiment partially shown, which is operated with a fuel gas or with a vaporizable liquid fuel.
  • the setting device 101 comprises a master cylinder 105 which is rigidly connected to various elements which are shown with the same hatching as the master cylinder 105.
  • a driving piston 110 is reciprocally movable downwardly and upwardly in a setting direction 115 ,
  • the drive piston 110 comprises a piston rod 111, which starts from a piston head 112.
  • a main combustion chamber 106 is essentially delimited by the piston head 112 (in the setting direction 115), a rear wall plate 170 (counter to the setting direction 115) and by a combustion chamber sleeve 180 (transverse to the setting direction 115).
  • the main combustion chamber 106 can be flushed by moving the combustion sleeve 180 relative to the master cylinder 105 and the rear wall plate 170 in the direction of setting 115 with fresh air.
  • FIG. 7 a closed position of the combustion chamber sleeve 180 is shown, in which the annular scavenging ports are closed and sealed by means of sealing rings 171, 172.
  • a fan 173 driven by a fan motor 174 serves for fresh air purging as well as turbulence or turbulence generation within the main combustion chamber 106.
  • An antechamber 125 is essentially delimited by the piston head 112 (counter to the setting direction 115), an unillustrated end wall of the master cylinder 105 (in the setting direction 115) and by the master cylinder 105 (transverse to the setting direction 115).
  • the pre-chamber 125 represents a pre-combustion chamber, which is associated with an ignition device, not shown, and also not shown inlet device for fuel.
  • the buffer is disposed in the prechamber 125.
  • the master cylinder 105 comprises two passage openings 131, 132, which allow, for example, the exit of exhaust gases from the antechamber 125.
  • the passage openings 131, 132 can be closed by a control device 130 as needed.
  • the control device 130 comprises a control sleeve 134 which has two passage openings 137, 138. When the passage openings 137, 138 of the control sleeve 134 are brought into register with the passage openings 131, 132, the passage openings 131, 132 are opened. In FIG. 7 the passage openings 131, 132 are closed by the control sleeve 134.
  • the control sleeve 134 has substantially the shape of a straight circular cylinder jacket and is in FIG. 7 movable downwards and upwards.
  • valve means overflow openings are provided between the pre-chamber 125 and the main combustion chamber 106.
  • the control device 130 comprises a control pressure surface 145, which is pressure-controlled connected to the main combustion chamber 106.
  • the control pressure surface 145 is designed as an annular surface, which faces within the master cylinder 105 by means of one or more bores 175 in the master cylinder 105 of the main combustion chamber 106 and is exposed to an overpressure in the main combustion chamber 106.
  • the control pressure surface 145 is coupled mechanically via coupling element 148, in particular rigidly with the control sleeve 134.
  • the control pressure surface 145 and the bores 175 are arranged radially inside the combustion chamber sleeve and in particular of the sealing ring 171.
  • the control device 30 further comprises, not shown, spring means for biasing the control sleeve 134 and the control pressure surface 145 in the respective in FIG. 7 shown position.
  • the mode of operation of the control device 130 essentially corresponds to the mode of operation of the control device 30 of the first embodiment ( FIGS. 1 to 5 ).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät (1) zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, mit mindestens einer Hauptbrennkammer (6) für einen Brennstoff, mit einem Treibkolben (10), der über expandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer (6) in Setzrichtung (15) antreibbar ist, und mit einer Vorkammer (25), der eine Zündeinrichtung (26) zugeordnet ist und in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer (6) ein auf die Hauptbrennkammer (6) wirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer (25) über mindestens eine Durchtrittsöffnung (31,32), die durch eine Steuereinrichtung (30) verschließbar ist, mit einer Umgebung der Vorkammer (25) verbunden beziehungsweise verbindbar ist. Um die Effektivität und/oder die Funktionalität beim Eintreiben von Befestigungselementen zu verbessern, ist die Steuereinrichtung (30) steuerdruckmäßig mit der Hauptbrennkammer (6) verbunden.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, mit mindestens einer Hauptbrennkammer für einen Brennstoff, mit einem Treibkolben, der über exandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer in Setzrichtung antreibbar ist, und mit einer Vorkammer, der eine Zündeinrichtung zugeordnet ist und in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer ein auf die Hauptbrennkammer wirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer über mindestens eine Durchtrittsöffnung, die durch eine Steuereinrichtung verschließbar ist, mit einer Umgebung der Vorkammer verbunden beziehungsweise verbindbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen brennkraftbetriebenen Setzgeräts.
    • Stand der Technik
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 32 035 A1 ist ein brennkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund bekannt, mit wenigstens einer Hauptbrennkammer für einen Brennstoff, mit einem in einer Kolbenführung gelagerten Treibkolben, der über expandierende Gase aus der Hauptbrennkammer in Setzrichtung antreibbar ist, und mit einer Vorkammer, in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luftgemischs in der Hauptbrennkammer ein auf die Hauptbrennkammer einwirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer von einem sich an die der Hauptbrennkammer abgewandten Unterseite des sich in seiner Ausgangsstellung befindlichen Treibkolbens anschließenden Raum innerhalb der Kolbenführung gebildet wird, und wobei die Vorkammer über eine Passage mit der Hauptbrennkammer wenigstens zeitweise in Verbindung steht, wobei in der Hauptbrennkammer ein Mittel zur Detektion des Drucks vorgesehen ist, welches mit der Zündeinrichtung für die Hauptbrennkammer zusammenwirkt.
    • Darstellung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Effektivität und/oder die Funktionalität beim Eintreiben von Befestigungselementen mit einem brennkraftbetriebenen Setzgerät, mit mindestens einer Hauptbrennkammer für einen Brennstoff, mit einem Treibkolben, der über exandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer in Setzrichtung antreibbar ist, und mit einer Vorkammer, der eine Zündeinrichtung zugeordnet ist und in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer ein auf die Hauptbrennkammer wirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer über mindestens eine Durchtrittsöffnung, die durch eine Steuereinrichtung verschließbar ist, mit einer Umgebung der Vorkammer verbunden beziehungsweise verbindbar ist, zu verbessern.
  • Die Aufgabe ist bei einem brennkraftbetriebenen Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, mit mindestens einer Hauptbrennkammer für einen Brennstoff, mit einem Treibkolben, der über exandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer in Setzrichtung antreibbar ist, und mit einer Vorkammer, der eine Zündeinrichtung zugeordnet ist und in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer ein auf die Hauptbrennkammer wirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer über mindestens eine Durchtrittsöffnung, die durch eine Steuereinrichtung verschließbar ist, mit einer Umgebung der Vorkammer verbunden beziehungsweise verbindbar ist, dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung steuerdruckmäßig mit der Hauptbrennkammer verbunden ist. Durch die steuerdruckmäßige Verbindung wird die Steuereinrichtung im Betrieb des Setzgeräts mit dem Hauptbrennkammerdruck angesteuert. Wenn der Druck in der Hauptbrennkammer ein gewisses Druckniveau erreicht, dann wird die mindestens eine Durchtrittsöffnung der Vorkammer automatisch geöffnet. Die steuerdruckmäßige Verbindung kann auf verschiedene Arten realisiert werden.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mindestens eine Steuerdruckfläche aufweist, die mit dem Hauptbrennkammerdruck beaufschlagt ist. Das liefert den Vorteil, dass keine zusätzliche Sensoreinrichtung benötigt wird, um den Hauptbrennkammerdruck zu erfassen. Darüber hinaus kann der auf die Steuerdruckfläche wirkende Hauptbrennkammerdruck, zum Beispiel über eine geeignete mechanische Kopplung, direkt verwendet werden, um das Öffnen beziehungsweise Freigeben und Schließen der Durchtrittsöffnung der Vorkammer zu steuern beziehungsweise zu bewirken.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckfläche der Steuereinrichtung mechanisch mit einer Steuerhülse gekoppelt ist. Die Steuerhülse hat zum Beispiel im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels, der relativ zu einem Gehäuse oder einem Zylinder, das beziehungsweise der die Vorkammer begrenzt, zwischen einer Öffnungsstellung, in welcher die Durchtrittsöffnung der Vorkammer freigegeben oder geöffnet ist, und einer Schließstellung, in welcher die Durchtrittsöffnung der Vorkammer freigegeben ist, bewegbar ist.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse so ausgeführt und relativ zu der Durchtrittsöffnung der Vorkammer bewegbar ist, dass die Durchtrittsöffnung der Vorkammer in Abhängigkeit von dem Hauptbrennkammerdruck von der Steuerhülse freigegeben oder verschlossen wird. Die Bewegung der Steuerhülse wird vorteilhaft über den Hauptbrennkammerdruck gesteuert, der auf die Steuerdruckfläche wirkt. Die Bewegung der Steuerhülse zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung wird zum Beispiel durch eine Führung der Steuerhülse an dem Gehäuse beziehungsweise dem Zylinder ermöglicht, der die Vorkammer begrenzt.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckfläche über ein Kopplungselement mechanisch mit der Steuerhülse gekoppelt ist. Bei dem Kopplungselement handelt es sich zum Beispiel um eine Art Schieber. An einem der Hauptbrennkammer zugewandten Ende des Schiebers ist vorteilhaft die Steuerdruckfläche ausgebildet. An einem der Hauptbrennkammer abgewandten Ende des Schiebers ist der Schieber vorteilhaft mit der Steuerhülse gekoppelt. Der Schieber dient vorteilhaft dazu, eine durch den auf die Steuerdruckfläche wirkenden Hauptbrennkammerdruck erzeugte Druckkraft auf die Steuerhülse zu übertragen.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckfläche über mindestens eine Federeinrichtung an einem gehäusefesten Anschlag abgestützt ist. Der gehäusefeste Anschlag ist zum Beispiel in dem Gehäuse beziehungsweise dem Zylinder angebracht, das beziehungsweise der die Vorkammer begrenzt. Durch die Federeinrichtung ist die Steuerdruckfläche, insbesondere zusammen mit der Steuerhülse, in eine Schließstellung vorgespannt, in welcher die Durchtrittsöffnung der Vorkammer durch die Steuerhülse verschlossen ist.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckfläche als Ringfläche ausgeführt und radial außerhalb eines Kolbenführungsraums angeordnet ist. In dem Kolbenführungsraum ist der Treibkolben hin und her bewegbar geführt. Dabei kann der Treibkolben direkt in dem Kolbenführungsraum geführt sein. Es ist aber auch möglich, eine Kolbenstange beziehungsweise einen Kolbenstößel des Treibkolbens in einer zusätzlichen Kolbenführung innerhalb des Kolbenführungsraums zu führen. Je nach Ausführung fällt der Kolbenführungsraum mit der Vorkammer zusammen.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbrennkammer eine weitere Zündeinrichtung zugeordnet ist. Das vorab beschriebene Setzgerät kann mit nur einer Zündeinrichtung betrieben werden, die der Vorkammer zugeordnet ist. Nach einer Zündung in der Vorkammer breiten sich Reaktionsgase aus der Vorkammer in die Hauptbrennkammer mit einer voranschreitenden Flammfront aus. Über die sich in die Hauptbrennkammer ausbreitende Flammfront erfolgt dann in der Hauptbrennkammer die Zündung eines dort enthaltenen vorkomprimierten Luft-Brennstoff-Gemischs. Die Zündung des Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer kann aber auch über die weitere Zündeinrichtung in der Hauptbrennkammer erfolgen.
  • Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Steuerung der Durchtrittsöffnung der Vorkammer durch den Hauptbrennkammerdruck erfolgt. Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein brennkraftbetriebenes oder gasbetriebenes Setzgerät realisiert werden, das über eine wesentlich höhere Energiedichte verfügt. Durch die vorab beschriebenen Maßnahmen lässt sich die Steuerung einer Entlüftung der Vorkammer besonders einfach realisieren. Dabei kann besonders vorteilhaft ein unerwünschter Verschleiß im Betrieb des Setzgeräts reduziert werden. Darüber hinaus kann durch die Steuerung der Durchtrittsöffnung der Vorkammer durch den Hauptbrennkammerdruck eine deutlich erhöhte Lebensdauer des Setzgeräts sichergestellt werden.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Steuereinrichtung, insbesondere eine Steuerhülse und/oder ein Kopplungselement, für ein vorab beschriebenes Setzgerät. Die genannten Teile sind gegebenenfalls separat handelbar.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine vereinfachte Darstellung eines brennkraftbetriebenen Setzgeräts mit einer Steuereinrichtung nach einer Zündung in einer Vorkammer im Längsschnitt;
    Figur 2
    das Setzgerät aus Figur 1 kurz nach einer Zündung in einer Hauptbrennkammer;
    Figur 3
    das Setzgerät aus den Figuren 1 und 2 kurz nach der Zündung in der Hauptbrennkammer mit geöffneten Durchtrittsöffnungen der Vorkammer zum Entlüften;
    Figur 4
    das Setzgerät aus den Figuren 1 bis 3 mit einem Treibkolben in einem unteren Totpunkt;
    Figur 5
    das Setzgerät aus den Figuren 1 bis 4 mit dem Treibkolben im unteren Totpunkt mit einer geschlossenen Steuerhülse;
    Figur 6
    das Setzgerät aus Figur 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer weiteren Zündeinrichtung, die der Hauptbrennkammer zugeordnet ist und
    Figur 7
    teilweise ein brennkraftbetriebenes Setzgerät mit einer Steuereinrichtung nach einer Zündung in einer Vorkammer im Längsschnitt.
    Ausführungsbeispiele
  • In den Figuren 1 bis 5 ist ein Setzgerät 1 stark vereinfacht in einem Längsschnitt in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. Das in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Setzgerät 1 kann mit einem Brenngas oder mit einem verdampfbaren Flüssigbrennstoff betrieben werden. Das Setzgerät 1 umfasst ein Gehäuse 3 mit einem Hauptzylinder 5, der eine Hauptbrennkammer 6 begrenzt. Der Hauptbrennkammer 6 kann über eine Einlasseinrichtung 8 Gas und/oder Luft zugeführt werden.
  • In dem Gehäuse 3 des Setzgeräts 1 ist ein Treibkolben 10 in den Figuren 1 bis 5 hin und her bewegbar nach unten und nach oben geführt. Der Treibkolben 10 umfasst eine Kolbenstange 11, die von einem Kolbenkopf 12 ausgeht. Ein dem Kolbenkopf 12 abgewandtes Setzende 14 der Kolbenstange 11 ist in einer (nicht dargestellten) Bolzenführung angeordnet, die zum Führen von Befestigungselementen dient, die auch als Bolzen bezeichnet werden. In den Figuren 3, 4, 5 ist das Setzende 14 der Kolbenstange 11 des Treibkolbens 10 abgeschnitten dargestellt.
  • Die Bolzenführung mit der darin angeordneten Kolbenstange 11 des Treibkolbens 10 wird auch als Setzwerk bezeichnet. Über das Setzwerk kann ein Befestigungselement, wie ein Nagel, Bolzen oder dergleichen, in einen (nicht dargestellten) Untergrund eingetrieben werden. Vor dem Setzen eines Befestigungselements wird das Setzgerät 1 mit seiner Bolzenführung an den Untergrund angepresst und ausgelöst. Zum Auslösen eines Setzvorgangs dient zum Beispiel ein (nicht dargestellter) Schalter, der auch als Triggerschalter bezeichnet wird. Der Schalter ist zum Beispiel an einem (ebenfalls nicht dargestellten) Handgriff des Setzgeräts 1 vorgesehen.
  • Durch einen Pfeil 15 ist in den Figuren 1 bis 5 eine Setzrichtung angedeutet. Beim Setzen eines Befestigungselements wird der Treibkolben 10 mit der Kolbenstange 11 in der Setzrichtung 15 stark beschleunigt, um das Befestigungselement in den Untergrund einzutreiben. Beim Setzvorgang wird der Treibkolben 10 aus seiner in Figur 1 dargestellten Ausgangsstellung, die einem oberen Totpunkt entspricht, in eine Endstellung bewegt, die zum Beispiel in Figur 4 dargestellt ist und einem unteren Totpunkt entspricht.
  • Eine Bewegung des Treibkolbens 10 in den Figuren 1 bis 5 nach oben wird durch einen gehäusefesten Kolbenanschlag 16 begrenzt. Durch den Kolbenanschlag 16 wird der obere Totpunkt des Treibkolbens 10 definiert. Der Kolbenanschlag 16 kann mit einer Magneteinrichtung 17 kombiniert sein. Die Magneteinrichtung 17 dient zum Beispiel dazu, den Treibkolben 10 mit einer vorbestimmten Haltekraft in seiner in Figur 1 dargestellten Ausgangsstellung zu halten. Eine Bewegung des Treibkolbens 10 nach unten wird durch Anschlag- und/oder Dämpfungselemente 28, 29 begrenzt. Die Anschlag- und/oder Dämpfungselemente 28 sind zum Beispiel als Puffer ausgeführt.
  • Der Kolbenkopf 12 umfasst eine erste Kolbenfläche 21, die der Hauptbrennkammer 6 zugewandt ist. Eine zweite Kolbenfläche 22, die der Hauptbrennkammer 6 abgewandt ist, begrenzt eine Vorkammer 25 in einem Vorkammerzylinder 24. Der Vorkammerzylinder 24 ist Teil des Gehäuses 3 des Setzgeräts 1 beziehungsweise mit dem Gehäuse 3 starr verbunden.
  • Die Vorkammer 25 stellt eine Vorbrennkammer dar, der eine Zündeinrichtung 26 und eine Einlasseinrichtung 27 zugeordnet sind. Darüber hinaus sind die Anschlag- und/oder Dämpfungselemente 28, 29 in der Vorkammer 25 angeordnet. Über die Einlasseinrichtung 27 wird der Vorkammer oder Vorbrennkammer 25 ein Brenngas-Luft-Gemisch zugeführt, das mit Hilfe der Zündeinrichtung 26 in der Vorkammer 25 gezündet wird, wie in Figur 1 durch ein Symbol 60 angedeutet ist.
  • Der Vorkammerzylinder 24 umfasst zwei Durchtrittsöffnungen 31, 32, die zum Beispiel den Austritt von Abgasen aus der Vorkammer 25 ermöglichen. Die Durchtrittsöffnungen 31, 32 sind durch eine Steuereinrichtung 30 bedarfsabhängig verschließbar. Die Steuereinrichtung 30 umfasst eine Steuerhülse 34, die zwei Durchtrittsöffnungen 37, 38 aufweist. Wenn die Durchtrittsöffnungen 37, 38 der Steuerhülse 34 mit den Durchtrittsöffnungen 31, 32 in Überdeckung gebracht werden, dann sind die Durchtrittsöffnungen 31, 32, wie man in den Figuren 2, 3, 4 sieht, geöffnet. In den Figuren 1 und 5 sind die Durchtrittsöffnungen 31, 32 durch die Steuerhülse 34 verschlossen. Die Steuerhülse 34 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels und ist in den Figuren 1 bis 5 nach unten und nach oben bewegbar.
  • Zwischen der Vorkammer 25 und der Hauptbrennkammer 6 sind zwei Überströmöffnungen 41, 42 vorgesehen. Den Überströmöffnungen 41, 42 ist jeweils eine Ventileinrichtung 43, 44 zugeordnet. Bei den Ventileinrichtungen 43, 44 handelt es sich zum Beispiel um Ventilklappen, die in Figur 1 geöffnet sind, um einen Durchtritt des gezündeten Luft-Brennstoff-Gemischs aus der Vorkammer 25 in die Hauptbrennkammer 6 zu ermöglichen. In den Figuren 2 bis 5 sind die Ventileinrichtungen 43, 44 geschlossen.
  • Die Steuereinrichtung 30 umfasst eine Steuerdruckfläche 45, die steuerdruckmäßig mit der Hauptbrennkammer 6 verbunden ist. Die Steuerdruckfläche 45 ist als Ringfläche 46 ausgeführt, die radial außerhalb des Vorkammerzylinders 24 der Hauptbrennkammer 6 zugewandt ist. Die Steuerdruckfläche 45 ist über ein Kopplungselement 48 mechanisch mit der Steuerhülse 34 gekoppelt. Das Kopplungselement 48 ist als Schieber 50 ausgeführt, der in den Figuren 1 bis 5 nach unten und nach oben hin und her bewegbar an dem Vorkammerzylinder 24 geführt ist. An einem in den Figuren 1 bis 5 oberen Ende 51 des Schiebers 50 ist die als Ringfläche 46 ausgeführte Steuerdruckfläche 45 vorgesehen. An einem in den Figuren 1 bis 5 unteren Ende 52 des Schiebers 50 ist die Steuerhülse 34 befestigt.
  • Die Steuereinrichtung 30 umfasst des Weiteren Federeinrichtungen 54, 55, die zum Beispiel als Schraubendruckfedern ausgeführt sind. Den in den Figuren 1 bis 5 unteren Enden der Federeinrichtungen 54, 55 ist jeweils ein gehäusefester Anschlag 56, 57 zugeordnet. Die gehäusefesten Anschläge 56, 57 sind an den Vorkammerzylinder 24 vorgesehen. Die Federeinrichtungen 54, 55 sind zwischen den gehäusefesten Anschlägen 56, 57 und dem oberen Ende 51 des Schiebers 50 mit der Steuerdruckfläche 45 eingespannt. Somit ist der Schieber 50 über die Federeinrichtungen 54, 55 an den gehäusefesten Anschlägen 56, 57 abgestützt.
  • In Figur 1 ist das Setzgerät 1 kurz nach der Zündung 60 in der Vorkammer 25 dargestellt. Durch die Pfeile 61, 62 ist angedeutet, dass das gezündete Gemisch über die geöffneten Ventileinrichtungen 43, 44 durch die Überströmöffnungen 41, 42 in die Hauptbrennkammer 6 gelangt. Die Durchtrittsöffnungen 31, 32 der Vorkammer 25 sind durch die Steuerhülse 34 verschlossen.
  • In Figur 2 ist das Setzgerät 1 kurz nach der Zündung in der Hauptbrennkammer 6 dargestellt. Die Zündung in der Hauptbrennkammer 6 ist durch ein Symbol 65 angedeutet. Die Zündung 65 in der Hauptbrennkammer 6 wird zum Beispiel über eine (nicht dargestellte) Flammfront aus der Vorkammer 25 ausgelöst. Durch den erhöhten Druck in der Hauptbrennkammer 6 schließen die Ventileinrichtungen 43, 44. Gleichzeitig öffnet die Steuereinrichtung 30 die Durchtrittsöffnungen 31, 32, sodass Abgas aus der Vorkammer 25 entweichen kann.
  • Das Freigeben der Durchtrittsöffnungen 31, 32 der Vorkammer 25 durch die Steuerhülse 34 wird durch den erhöhten Druck in der Hauptbrennkammer 6 ausgelöst, der auf die Steuerdruckfläche 45 wirkt und über den Schieber 50 auf die Steuerhülse 34 übertragen wird. Durch eine Bewegung der Steuerhülse 34 in Figur 2 nach unten werden die Durchtrittsöffnungen 37, 38 der Steuerhülse 34 mit den Durchtrittsöffnungen 31, 32 in dem Vorkammerzylinder 24 zur Überdeckung gebracht.
  • In Figur 3 ist das Setzgerät 1 kurz nach der Zündung 65 in der Hauptbrennkammer 6 dargestellt. Die Hauptbrennkammer 6 wird verkürzt auch als Hauptkammer 6 bezeichnet. Durch Pfeile 66 und 67 ist in Figur 3 angedeutet, dass der erhöhte Druck in beziehungsweise aus der Hauptbrennkammer 6 auf die in der Hauptbrennkammer 6 zugewandte erste Kolbenfläche 21 des Treibkolbens 10 wirkt, wodurch dieser in Figur 3 in der Setzrichtung 15 nach unten bewegt wird. Durch Pfeile 68 und 69 ist angedeutet, dass bei der Bewegung des Treibkolbens 10 in der Setzrichtung 15 nach unten Abgas aus der Vorkammer 25 durch die geöffneten Durchtrittsöffnungen 31, 32 austritt.
  • In Figur 4 ist der Treibkolben 10 in seinem unteren Totpunkt dargestellt. Der Kolbenkopf 12 des Treibkolbens 10 kommt zur Anlage an den Anschlag- und/oder Dämpfungselementen 28, 29. Im unteren Totpunkt ist der Kolbenkopf 12 des Treibkolbens 10 in Figur 4 unterhalb der geöffneten Durchtrittöffnungen 31, 32 der Vorkammer 25 angeordnet. Durch Pfeile 71, 72 ist angedeutet, dass Abgase beziehungsweise Heißgase aus der Hauptbrennkammer 6 über die geöffneten Durchtrittsöffnungen 31, 32 entweichen.
  • In Figur 5 befindet sich der Treibkolben 10 immer noch in seinem unteren Totpunkt. Beim Entweichen der Heißgase fällt der Druck in der Hauptbrennkammer oder Hauptkammer 6 ab. Der abfallende Druck in der Hauptbrennkammer 6 führt zusammen mit der Federkraft der Federeinrichtungen 54, 55 der Steuereinrichtung 30 dazu, dass die Steuerhülse 34 die Durchtrittsöffnungen 31, 32 in dem Vorkammerzylinder 24 verschließt. Die Rückführung des Treibkolbens 10 erfolgt thermisch (nicht dargestellt) im Anschluss durch das Abkühlen der heißen Gase in der Hauptbrennkammer 6, wobei ein Unterdruck in der Hauptbrennkammer entsteht.
  • In Figur 6 ist ein ähnliches brennkraftbetriebenes Setzgerät 74 wie in den Figuren 1 bis 5 dargestellt. Das Setzgerät 74 unterscheidet sich dadurch von dem in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Setzgerät 1, das der Hauptbrennkammer 6 zusätzlich eine Ventileinrichtung 75 sowie eine weitere Zündeinrichtung 76 zugeordnet ist.
  • Die Ventileinrichtung 75 ermöglicht ein Entlüften der Hauptbrennkammer 6, zum Beispiel zu Spülzwecken. Über die weitere Zündeinrichtung 76 kann ein Gasgemisch in der Hauptbrennkammer 6 unabhängig davon gezündet werden, ob bereits eine Zündung in der Vorkammer 25 stattgefunden hat. Dadurch werden weitere Betriebsarten des Setzgeräts 74 ermöglicht. Ansonsten unterscheidet sich das Setzgerät 74 in Figur 6 nicht von dem in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Setzgerät 1.
  • In Figur 7 ist ein Setzgerät 101 als weiteres Ausführungsbeispiel teilweise dargestellt, welches mit einem Brenngas oder mit einem verdampfbaren Flüssigbrennstoff betrieben wird. Das Setzgerät 101 umfasst einen Hauptzylinder 105, der mit verschiedenen Elementen starr verbunden ist, welche mit der gleichen Schraffur dargestellt sind wie der Hauptzylinder 105. In dem Hauptzylinder 105 ist ein Treibkolben 110 in einer Setzrichtung 115 hin und her bewegbar nach unten und nach oben geführt. Der Treibkolben 110 umfasst eine Kolbenstange 111, die von einem Kolbenkopf 112 ausgeht.
  • Beim Setzen eines Befestigungselements wird der Treibkolben 110 mit der Kolbenstange 111, ausgehend von der in Figur 7 dargestellten Ausgangsstellung, in der Setzrichtung 115 stark beschleunigt, um ein nicht dargestelltes Befestigungselement in einen ebenfalls nicht dargestellten Untergrund einzutreiben. Eine Bewegung des Treibkolbens 110 nach unten wird durch einen Puffer 128 gedämpft. Ein Kolbenanschlag 116 zur Wegbegrenzung des Treibkolbens 110 nach oben weist eine Magneteinrichtung 117 auf, welche den Treibkolben 110 mit einer vorbestimmten Haltekraft in seiner in Figur 7 dargestellten Ausgangsstellung hält.
  • Eine Hauptbrennkammer 106 wird im Wesentlichen durch den Kolbenkopf 112 (in der Setzrichtung 115), eine Rückwandplatte 170 (entgegen der Setzrichtung 115) und durch eine Brennkammerhülse 180 (quer zur Setzrichtung 115) begrenzt. Die Hauptbrennkammer 106 kann durch Verschieben der Brennkammerhülse 180 gegenüber dem Hauptzylinder 105 und der Rückwandplatte 170 in Setzrichtung 115 mit Frischluft gespült werden. In Figur 7 ist eine geschlossene Stellung der Brennkammerhülse 180 dargestellt, in welcher die ringförmigen Spülöffnungen geschlossen und mittels Dichtringen 171, 172 abgedichtet sind. Ein von einem Lüftermotor 174 angetriebener Lüfter 173 dient der Frischluftspülung sowie einer Verwirbelung oder Turbulenzerzeugung innerhalb der Hauptbrennkammer 106.
  • Eine Vorkammer 125 wird im Wesentlichen durch den Kolbenkopf 112 (entgegen der Setzrichtung 115), eine nicht dargestellte Stirnwand des Hauptzylinders 105 (in der Setzrichtung 115) und durch den Hauptzylinder 105 (quer zur Setzrichtung 115) begrenzt.
  • Die Vorkammer 125 stellt eine Vorbrennkammer dar, der eine nicht dargestellte Zündeinrichtung und eine ebenfalls nicht dargestellte Einlasseinrichtung für Brennstoff zugeordnet sind. Darüber hinaus ist der Puffer in der Vorkammer 125 angeordnet.
  • Der Hauptzylinder 105 umfasst zwei Durchtrittsöffnungen 131, 132, die zum Beispiel den Austritt von Abgasen aus der Vorkammer 125 ermöglichen. Die Durchtrittsöffnungen 131, 132 sind durch eine Steuereinrichtung 130 bedarfsabhängig verschließbar. Die Steuereinrichtung 130 umfasst eine Steuerhülse 134, die zwei Durchtrittsöffnungen 137, 138 aufweist. Wenn die Durchtrittsöffnungen 137, 138 der Steuerhülse 134 mit den Durchtrittsöffnungen 131, 132 in Überdeckung gebracht werden, dann sind die Durchtrittsöffnungen 131, 132 geöffnet. In Figur 7 sind die Durchtrittsöffnungen 131, 132 durch die Steuerhülse 134 verschlossen. Die Steuerhülse 134 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels und ist in Figur 7 nach unten und nach oben bewegbar.
  • Zwischen der Vorkammer 125 und der Hauptbrennkammer 106 sind zwei nicht dargestellte, mit Ventileinrichtungen versehene Überströmöffnungen vorgesehen, um einen Durchtritt des gezündeten Luft-Brennstoff-Gemischs aus der Vorkammer 125 in die Hauptbrennkammer 106 zu ermöglichen.
  • Die Steuereinrichtung 130 umfasst eine Steuerdruckfläche 145, die steuerdruckmäßig mit der Hauptbrennkammer 106 verbunden ist. Die Steuerdruckfläche 145 ist als Ringfläche ausgeführt, die innerhalb des Hauptzylinders 105 mittels einer oder mehreren Bohrungen 175 in dem Hauptzylinder 105 der Hauptbrennkammer 106 zugewandt und einem Überdruck in der Hauptbrennkammer 106 ausgesetzt ist. Die Steuerdruckfläche 145 ist über Kopplungselement 148 mechanisch, insbesondere starr mit der Steuerhülse 134 gekoppelt. Die Steuerdruckfläche 145 und die Bohrungen 175 sind radial innerhalb der Brennkammerhülse und insbesondere des Dichtrings 171 angeordnet.
  • Die Steuereinrichtung 30 umfasst des Weiteren nicht dargestellte Federeinrichtungen für eine Vorspannung der Steuerhülse 134 und der Steuerdruckfläche 145 in die jeweilige in Figur 7 gezeigte Position.
  • Die Funktionsweise der Steuereinrichtung 130 entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise der Steuereinrichtung 30 des ersten Ausführungsbeispiels (Figuren 1 bis 5).

Claims (10)

  1. Brennkraftbetriebenes Setzgerät (1;74) zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, mit mindestens einer Hauptbrennkammer (6) für einen Brennstoff, mit einem Treibkolben (10), der über expandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer (6) in Setzrichtung (15) antreibbar ist, und mit einer Vorkammer (25), der eine Zündeinrichtung (26) zugeordnet ist und in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer (6) ein auf die Hauptbrennkammer (6) wirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer (25) über mindestens eine Durchtrittsöffnung (31,32), die durch eine Steuereinrichtung (30) verschließbar ist, mit einer Umgebung der Vorkammer (25) verbunden beziehungsweise verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (30) steuerdruckmäßig mit der Hauptbrennkammer (6) verbunden ist.
  2. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (30) mindestens eine Steuerdruckfläche (45) aufweist, die mit dem Hauptbrennkammerdruck beaufschlagt ist.
  3. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckfläche (45) der Steuereinrichtung (30) mechanisch mit einer Steuerhülse (34) gekoppelt ist.
  4. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse (34) so ausgeführt und relativ zu der Durchtrittsöffnung (31,32) der Vorkammer (25) bewegbar ist, dass die Durchtrittsöffnung (31,32) der Vorkammer (25) in Abhängigkeit von dem Hauptbrennkammerdruck von der Steuerhülse (34) freigegeben oder verschlossen wird.
  5. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckfläche (45) über ein Kopplungselement (48) mechanisch mit der Steuerhülse (34) gekoppelt ist.
  6. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckfläche (45) über mindestens eine Federeinrichtung (54,55) an einem gehäusefesten Anschlag (56,57) abgestützt ist.
  7. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckfläche (45) als Ringfläche (46) ausgeführt und radial außerhalb eines Kolbenführungsraums angeordnet ist.
  8. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbrennkammer (6) eine weitere Zündeinrichtung (76) zugeordnet ist.
  9. Verfahren zum Betreiben eines brennkraftbetriebenen Setzgeräts (1;74) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Durchtrittsöffnung (31,32) der Vorkammer (25) durch den Hauptbrennkammerdruck erfolgt.
  10. Steuereinrichtung (30), insbesondere Steuerhülse (34) und/oder Kopplungselement (48), für ein Setzgerät (1;71) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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