EP3233380A1 - Eintreibgerät mit durchführung in eine brennkammer - Google Patents

Eintreibgerät mit durchführung in eine brennkammer

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Publication number
EP3233380A1
EP3233380A1 EP15813796.8A EP15813796A EP3233380A1 EP 3233380 A1 EP3233380 A1 EP 3233380A1 EP 15813796 A EP15813796 A EP 15813796A EP 3233380 A1 EP3233380 A1 EP 3233380A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion chamber
control rod
recess
guide gap
tacker according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15813796.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Heeb
Tilo Dittrich
Peter STAUSS-REINER
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP3233380A1 publication Critical patent/EP3233380A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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.
  • DE 102 26 878 A1 describes a tacker for driving a nail into a workpiece, in which a combustion chamber is charged with a fuel gas, wherein after a firing process, a driving piston is accelerated against the nail.
  • the combustion chamber has an adjustable combustion chamber floor, wherein an adjusting rod is guided by means of a passage through a housing of the combustion chamber and is connected to the adjustable combustion chamber floor. It is the object of the invention to provide a tacker that allows a particularly reliable operation even at low ambient temperatures.
  • a guide gap in the context of the invention is understood to be the smallest distance between the implementation and the control rod at normal ambient temperature.
  • a defined gap is provided to prevent seizure of the parts.
  • additional soft elastic seals for example made of rubber or other materials, may be provided on the bushing, but by way of which the guide gap is not defined.
  • the radial size of the guide gap is defined in the present sense at centered position of the control rod in the implementation, so that the gap is circumferentially present around the control rod.
  • the guide gap in practice is usually so small that water can be drawn capillary into the gap and held.
  • a typical size of the guide gap is less than 0.1 mm.
  • the distance between the control rod and the bushing in the region of the recess is at least twice, in particular at least four times, the height of the guide gap. This is preferably to be understood as the maximum distance of the recess from the control rod with a corresponding axial position of the control rod. Particularly preferably, this axial position of the control rod is a rest position or starting position before initiation of a driving operation.
  • An absolute size of the distance is preferably more than 0.1 mm, preferably more than 0.3 mm.
  • At least two, in particular at least three, recesses are provided in succession over the axial length of the bushing.
  • a plurality of sections are formed, in which over a short axial length a guide is achieved with a small guide gap, wherein there are anhydrous recesses between sections.
  • a recess is formed on both actuating rod and bushing, which in the radial direction in each case springs back behind a radius allocated to the guide gap, that is, on the actuating rod inwards and outwards on the bushing.
  • One of the recesses, preferably the recess on the adjusting rod, is preferably formed over its axial length as a continuous taper. As a result, a total accumulation of water at least one initial position of the control rod is comprehensively avoided while still ensuring adequate guidance.
  • the axial extent of the recess above the control rod is preferably shorter, substantially the same length or only slightly longer, in particular not more than twice as long, as the axial length of the bushing.
  • a chamfer may be formed at one end of the recess. By such a chamfer or chamfer of hooking of opposite recesses is avoided at their edges.
  • a swirl plate is fixed to the control rod within the combustion chamber. Such a swirl plate is moved shortly before ignition of the combustion chamber by means of the control rod through the combustion chamber to cause a better mixing of fuel gas and air.
  • an adjustable bottom of the combustion chamber is fixed to the control rod.
  • the combustion chamber can be collapsed, for example, as part of a safety device, if the device is not properly placed on a workpiece.
  • an adjustable combustion chamber wall is fixed to the control rod.
  • the combustion chamber wall is designed as a sleeve. With the help of such a combustion chamber wall, the combustion chamber can be opened, for example, for flushing the combustion chamber with fresh air and closed again.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a tacker according to the invention in three different operating states.
  • Fig. 2 shows a sectional view of a passage according to a first
  • Fig. 3 shows a sectional view of a passage according to a second
  • Embodiment of the invention. 1 comprises a housing 1 of a combustion chamber and a cylinder 2 adjacent to the combustion chamber 1 with a driving piston 3 guided therein.
  • a safety mechanism of the device comprises an attachment sleeve 4, which is placed on a workpiece 5 and is pressed against the pressure of a spring 6. Only in this state, a driving operation can be triggered by igniting a fuel gas in the combustion chamber.
  • a swirl plate 7 is also arranged, which is fixedly connected to an actuating rod 8.
  • the control rod 8 passes through the wall of the combustion chamber housing 1 via a bushing 9 arranged in the wall. In this way, the swirl plate 7 can be moved from the outside via the control rod 8 in the combustion chamber 1.
  • the control rod 8 is connected schematically to the spring 6. The impressions of the attachment sleeve 4 initially tensions the spring 6, wherein the adjustment rod 8 is held in place by a mechanism, not shown.
  • control rod 8 is stuck by ice formation in a guide gap 10 in the bushing 9 and has too large breakaway torque.
  • implementation 9 and control rod 8 are shown schematically and in a conventional manner.
  • the bushing 9 has an axial length L.
  • the guide gap 10 has a substantially smaller axial length Lf.
  • the remaining part of the length L of the bushing 9 has a radially outwardly projecting recess 11.
  • the control rod 8 has a radially inwardly tapered recess 12, whose axial length corresponds approximately to La as well.
  • the position of the control rod 8 in Fig. 2 corresponds to an initial or rest position as in the left figure of Fig. 1 (initial state, the vortex plate is located at a front stop).
  • the recesses cover 1 1, 12 in the region of the implementation, so that here there is a large radial distance between the surfaces of the control rod 8 and 9 implementation.
  • the distance is significantly greater than the guide gap and causes no water capillary spread over the length of the recesses La. Insofar as drops of water are in the region of the surfaces in the recesses 11, 12, their freezing does not lead to a blockage of the adjusting rod 8.
  • the leadership of the control rod 8 is improved in that 9 several, but shorter recesses 1 1 are arranged in the axial direction one behind the other at the implementation.
  • the entire axial length of the bushing 9 is unchanged from the first embodiment.
  • the radially inwardly projecting recess 12 on the side of the control rod 8 has, in contrast to the first embodiment at their ends chamfers or bevels 13. This prevents snagging or combing of the recess 12 with the ends of the bushing 9.
  • FIG. 3 shows the control rod in its initial position in which freezing is effectively avoided by attached water or reduced in its surface.
  • the actuating rod of the second exemplary embodiment has a somewhat increased radial play in the bushing. This is immaterial at the beginning of the accelerated movement of the vortex plate.
  • control rod is shifted by one way to the left, so that the recesses 1 1, 12 of control rod 8 and 9 no longer cover.
  • a state of optimal guidance is achieved, and the radial clearance is limited by the guide gap.
  • the ignition of the fuel gas takes place, so that a good seal against the gas pressure is ensured.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, umfassend einen in einem Zylinder (2) geführten Eintreibkolben (3) zum Eintreiben eines Nagelglieds in ein Werkstück (5), und eine über dem Eintreibkolben (3) angeordnete Brennkammer (1), die mit einem Brenngas befüllbar ist, wobei eine bewegbare Stellstange (8) eine Durchführung (9) über eine axiale Länge (L) in einem Gehäuse der Brennkammer (1) durchgreift, und wobei ein Führungsspalt (10) zwischen der Stellstange (8) und der Durchführung (9) ausgebildet ist, wobei an zumindest einem der beiden, Stellstange (8) oder Durchführung (9), eine Ausnehmung (11, 12) ausgebildet ist, wobei ein radialer Abstand zwischen der Stellstange (8) und der Durchführung (9) im Bereich der Ausnehmung (11, 12) größer ist als eine radiale Höhe des Führungsspaltes (10).

Description

Eintreibgerät mit Durchführung in eine Brennkammer
Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, insbesondere ein handgeführtes Eintreibgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
DE 102 26 878 A1 beschreibt ein Eintreibgerät zum Eintreiben eines Nagels in ein Werkstück, bei dem eine Brennkammer mit einem Brenngas beschickt wird, wobei nach einem Zündvorgang ein Eintreibkolben gegen den Nagel beschleunigt wird. Die Brennkammer hat einen verstellbaren Brennkammerboden, wobei eine Stellstange mittels einer Durchführung durch ein Gehäuse der Brennkammer geführt ist und mit dem verstellbaren Brennkammerboden verbunden ist. Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Eintreibgerät anzugeben, das einen besonders zuverlässigen Betrieb auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Eintreibgerät erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Ausnehmung wird im Bereich der Durchführung die Kapillarkraft für Wasser, insbesondere für bei der Verbrennung entstandenes Wasser, reduziert. Zugleich wird die effektive axiale Länge des Führungsspaltes reduziert. Insgesamt wird so eine im Bereich des Führungsspaltes gesammelte Wassermenge reduziert oder ganz vermieden. Bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt kann dadurch die Stellstange beweglich gehalten werden oder zumindest ein Losbrechmoment reduziert werden.
Unter einem Führungsspalt im Sinne der Erfindung wird dabei der kleinste Abstand zwischen der Durchführung und der Stellstange bei normaler Umgebungstemperatur verstanden. Bei Ausbildung der Durchführung und der Stellstange aus einem harten Material, zum Beispiel Metall, ist ein definierter Spalt vorzusehen, um ein Festfressen der Teile zu vermeiden. Von der Ausbildung des Führungsspaltes abgesehen können an der Durchführung zusätzlich weichelastische Dichtungen, zum Beispiel aus Gummi oder anderen Materialen, vorgesehen sein, durch die der Führungsspalt aber nicht definiert wird. Die radiale Größe des Führungsspaltes ist im vorliegenden Sinn bei zentrierter Position der Stellstange in der Durchführung definiert, so dass der Spalt umlaufend um die Stellstange vorhanden ist.
Um eine gute und spielarme Führung der Stellstange zu ermöglichen, ist der Führungsspalt in der Praxis meist so klein, dass Wasser kapillarisch in den Spalt gezogen und festgehalten werden kann. In der Praxis beträgt eine typische Größe des Führungsspaltes weniger als 0,1 mm.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Abstand zwischen der Stellstange und der Durchführung im Bereich der Ausnehmung wenigstens das Zweifache, insbesondere wenigstens das Vierfache, der Höhe des Führungsspaltes. Dies ist bevorzugt als maximaler Abstand der Ausnehmung von der Stellstange bei entsprechender axialer Position der Stellstange zu verstehen. Insbesondere bevorzugt handelt es sich bei dieser axialen Position der Stellstange um eine Ruheposition bzw. Ausgangsposition vor Einleitung eines Eintreibvorgangs. Eine absolute Größe des Abstandes beträgt bevorzugt mehr als 0,1 mm, bevorzugt mehr als 0,3 mm.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind über die axiale Länge der Durchführung wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, Ausnehmungen hintereinander vorgesehen. Hierdurch werden mehrere Abschnitte ausgebildet, in denen über eine kurze axiale Länge eine Führung mit kleinem Führungsspalt erzielt wird, wobei zwischen denn Abschnitten wasserfreie Ausnehmungen vorliegen.
Allgemein vorteilhaft ist an beiden, Stellstange und Durchführung, eine Ausnehmung ausgebildet, die jeweils in radialer Richtung hinter einem dem Führungsspalt zugeordneten Radius zurückspringt, das heisst an der Stellstange nach innen und an der Durchführung nach aussen. Besonders bevorzugt ist dabei eine der Ausnehmungen, bevorzugt die Ausnehmung an der Stellstange, über ihre axiale Länge als durchgängige Verjüngung ausgebildet. Hierdurch wird insgesamt eine Ansammlung von Wasser zumindest ein einer Ausgangsstellung der Stellstange umfassend vermieden und dennoch eine ausreichende Führung gewährleistet. Die axiale Ausdehnung der Ausnehmung über der Stellstange ist dabei bevorzugt kürzer, im Wesentlichen gleich lang oder nur wenig länger, insbesondere nicht mehr als doppelt so lang, als die axiale Länge der Durchführung.
Im Interesse einer guten Führung kann an einem Ende der Ausnehmung eine Abschrägung ausgebildet sein. Durch eine solche Abschrägung oder Fase wird ein Verhaken von gegenüberliegenden Ausnehmungen an ihren Kanten vermieden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist innerhalb der Brennkammer eine Wirbelplatte an der Stellstange festgelegt. Eine solche Wirbelplatte wird kurz vor einer Zündung der Brennkammer mittels der Stellstange durch die Brennkammer bewegt, um eine bessere Durchmischung von Brenngas und Luft zu bewirken.
Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist ein verstellbarer Boden der Brennkammer an der Stellstange festgelegt. Durch einen solchen Boden kann die Brennkammer zum Beispiel als Teil einer Sicherheitseinrichtung kollabiert werden, wenn das Gerät nicht ordnungsgemäß auf ein Werkstück aufgesetzt ist.
Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist eine verstellbare Brennkammerwand an der Stellstange festgelegt. Bevorzugt ist die Brennkammerwand als Hülse ausgebildet. Mit Hilfe einer solchen Brennkammerwand kann die Brennkammer beispielsweise zum Spülen der Brennkammer mit Frischluft geöffnet und wieder geschlossen werden.
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 Ansicht eines erfindungsgemäßen Eintreibgerätes in drei verschiedenen Betriebszuständen.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer Durchführung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer Durchführung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Eintreibgerät aus Fig. 1 umfasst ist ein handgeführtes Gerät, umfassend ein Gehäuse 1 einer Brennkammer und ein an die Brennkammer 1 angrenzender Zylinder 2 mit einem darin geführten Eintreibkolben 3. Eine Sicherheitsmechanik des Gerätes umfasst eine Aufsetzhülse 4, die auf ein Werkstück 5 aufgesetzt wird und gegen den Druck einer Feder 6 eingedrückt wird. Nur in diesem Zustand kann ein Eintreibvorgang durch Zünden eines Brenngases in der Brennkammer ausgelöst werden.
In der Brennkammer 1 ist zudem eine Wirbelplatte 7 angeordnet, die mit einer Stellstange 8 fest verbunden ist. Die Stellstange 8 durchgreift die Wand des Brennkammergehäuses 1 über eine in der Wand angeordnete Durchführung 9. Auf diese Weise kann die Wirbelplatte 7 von außen über die Stellstange 8 in der Brennkammer 1 bewegt werden. Vorliegend ist die Stellstange 8 schematisch mit der Feder 6 verbunden. Das Eindrücken der Aufsetzhülse 4 spannt zunächst die Feder 6, wobei die Stellstange 8 über eine nicht gezeigte Mechanik festgehalten ist.
Bei Auslösen eines Eintreibvorgangs wird zunächst die Stellstange 8 freigegeben, so dass eine Expansion der Feder 6 die Wirbelplatte 7 durch die Brennkammer 1 bewegt. Hierdurch werden Brenngas und Luft besser durchmischt. Die Zündung (rechte Ansicht in Fig. 1 ) erfolgt unmittelbar nach oder noch während der Bewegung der Wirbelplatte.
Bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt besteht die Möglichkeit, dass die Stellstange 8 durch Eisbildung in einem Führungsspalt 10 in der Durchführung 9 festsitzt und ein zu großes Losbrechmoment aufweist. In Fig. 1 sind Durchführung 9 und Stellstange 8 schematisch und auf herkömmliche Weise dargestellt.
Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 2 hat die Durchführung 9 eine axiale Länge L. Der Führungsspalt 10 hat eine wesentlich geringere axiale Länge Lf. der übrige Teil der Länge L der Durchführung 9 weist eine radial nach außen vorspringende Ausnehmung 1 1 auf. Die Ausnehmung 1 1 hat eine axiale Länge La. Es gilt in diesem Beispiel: L = Lf + La. Zudem hat die Stellstange 8 eine radial nach innen verjüngte Ausnehmung 12, deren axiale Länge in etwa ebenfalls La entspricht. Die Position der Stellstange 8 in Fig. 2 entspricht einer Ausgangs- oder Ruheposition wie in der linken Abbildung aus Fig. 1 (Ausgangszustand, Wirbelplatte befindet sich an einem vorderen Anschlag). ln dieser Position überdecken die Ausnehmungen 1 1 , 12 im Bereich der Durchführung, so dass hier ein großer radialer Abstand der Oberflächen von Stellstange 8 und Durchführung 9 vorliegt. Der Abstand ist erheblich größer als der Führungsspalt und bewirkt, dass sich kein Wasser kapillarisch über die Länge der Ausnehmungen La verteilen kann. Insofern sich Wassertropfen im Bereich der Oberflächen in den Ausnehmungen 1 1 , 12 befinden, so führt deren gefrieren nicht zu einer Blockade der Stellstange 8.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Führung der Stellstange 8 dadurch verbessert, dass an der Durchführung 9 mehrere, dafür kürzere Ausnehmungen 1 1 in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind. Insgesamt liegen vier radial nach außen vorspringende Ausnehmungen 1 1 vor, zwischen denen jeweils ein stegartiger Vorsprung bis zum Radius des Führungsspaltes nach innen ragt. Im Querschnitt ergibt sich somit eine kammartige Struktur der Durchführung 9. Die gesamte axiale Länge der Durchführung 9 ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unverändert.
Die radial nach innen springende Ausnehmung 12 auf der Seite der Stellstange 8 hat im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel an ihren Enden jeweils Fasen bzw. Abschrägungen 13. Hierdurch wird ein Verhaken oder Verkämmen der Ausnehmung 12 mit den Enden der Durchführung 9 vermieden.
Die obere Abbildung in Fig. 3 zeigt die Stellstange in ihrer Ausgangsposition, in der ein Festfrieren durch angelagertes Wasser effektiv vermieden oder in seiner Fläche reduziert ist.
In der Ausgangsposition nach Fig. 3 weist die Stellstange des zweiten Ausführungsbeispiels ein etwas erhöhtes radiales Spiel in der Durchführung auf. Die ist am Anfang der beschleunigten Bewegung der Wirbelplatte aber unwesentlich.
In der unteren Abbildung ist die Stellstange um einen Weg nach links verschoben, so dass die Ausnehmungen 1 1 , 12 von Stellstange 8 und Durchführung 9 nicht mehr überdecken. Dabei ist ein Zustand optimaler Führung erreicht, und das radiale Spiel ist durch den Führungsspalt begrenzt. In einer solchen Position erfolgt auch die Zündung des Brenngases, so dass eine gute Abdichtung gegen den Gasdruck sichergestellt ist.
Es versteht sich, dass die einzelnen Merkmale der beiden Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen sinnvoll miteinander kombiniert werden können.

Claims

PATENTANSPRUECHE
1 . Eintreibgerät, umfassend
einen in einem Zylinder (2) geführten Eintreibkolben (3) zum Eintreiben eines Nagelglieds in ein Werkstück (5), und
eine über dem Eintreibkolben (3) angeordnete Brennkammer (1 ), die mit einem Brenngas befüllbar ist,
wobei eine bewegbare Stellstange (8) eine Durchführung (9) über eine axiale Länge (L) in einem Gehäuse der Brennkammer (1 ) durchgreift, und
wobei ein Führungsspalt (10) zwischen der Stellstange (8) und der Durchführung (9) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass an zumindest einem der beiden, Stellstange (8) oder Durchführung (9), eine Ausnehmung (1 1 , 12) ausgebildet ist, wobei ein radialer Abstand zwischen der Stellstange (8) und der Durchführung (9) im Bereich der Ausnehmung (1 1 , 12) größer ist als eine radiale Höhe des Führungsspaltes (10).
2. Eintreibgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Stellstange (8) und der Durchführung (9) im Bereich der Ausnehmung (1 1 , 12) wenigstens das Zweifache, insbesondere wenigstens das Vierfache, der Höhe des
Führungsspaltes (10) beträgt.
3. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die axiale Länge (L) der Durchführung (9) wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, Ausnehmungen (1 1 ) hintereinander vorgesehen sind.
4. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden, Stellstange (8) und Durchführung (9), eine Ausnehmung (1 1 , 12) ausgebildet ist, die jeweils in radialer Richtung hinter einen dem Führungsspalt (10) zugeordneten Radius zurückspringt.
5. Eintreibgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Ausnehmungen (1 1 , 12), insbesondere die Ausnehmung (12) an der Stellstange (8), über ihre axiale Länge (La) als durchgängige Verjüngung ausgebildet ist. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der Ausnehmung (12) eine Abschrägung (13) ausgebildet ist.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Brennkammer (1 ) eine Wirbelplatte (7) an der Stellstange (8) festgelegt ist.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein verstellbarer Boden der Brennkammer an der Stellstange (8) festgelegt ist.
Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine verstellbare Brennkammerwand an der Stellstange festgelegt ist.
Eintreibgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammerwand als Hülse ausgebildet ist.
EP15813796.8A 2014-12-19 2015-12-16 Eintreibgerät mit durchführung in eine brennkammer Withdrawn EP3233380A1 (de)

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