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Dokumentenidentifikation DE102004043955B4 20.07.2006
Titel Brennkraftbetriebenes Setzgerät
Anmelder Hilti AG, Schaan, LI
Erfinder Schiestl, Ulrich, Feldkirch, AT;
Wolf, Iwan, Chur, CH;
Zahner, Mario, Chur, CH;
Gschwend, Hans, Buchs, CH;
Petkov, Stefan, Buchs, CH;
Hertlein, Peter, Gams, CH;
Rosenbaum, Ulrich, Wangs, CH
Vertreter TER MEER STEINMEISTER & Partner GbR Patentanwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 11.09.2004
DE-Aktenzeichen 102004043955
Offenlegungstag 30.03.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 20.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.07.2006
IPC-Hauptklasse B25C 1/08(2006.01)A, F, I, 20051223, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Derartige Setzgeräte weisen eine Brennkammer auf, in der eine Portion Flüssiggas oder ein anderer verdampfbarer Brennstoff mit einem Oxidationsmittel, wie z. B. Umgebungsluft, verbrennbar ist. Um eine möglichst hohe Eintreibenergie aus der Verbrennung gewinnen zu können, ist es wichtig, dass die Gasverbrennung im turbulenten Strömungsregime stattfindet. Denn nur eine turbulente Verbrennung produziert eine so schnelle Druckzunahme in der Brennkammer, dass der Setzkolben genügend beschleunigt wird, um die gewünschte Eintreibenergie aus dem Verbrennungsvorgang zu erhalten. Bei einer laminaren Verbrennung erfolgt der Verbrennungsvorgang und damit der daraus resultierende Druckaufbau so langsam, dass nur ein Bruchteil der benötigten mechanischen Energie aus der Verbrennungsenergie gewonnen werden kann.

Aus der EP 0 711 634 B1 ist ein brennkraftbetriebenes Setzgerät mit einer Brennkammer zur Verbrennung eines Gemisches aus Luft und einem Brenngas bekannt, bei dem in der Brennkammer ein Ventilatormittel zur Erzeugung von Turbulenz vorgesehen ist. Dieses Ventilatormittel ist über einen Elektromotor antreibbar, der über Batteriemittel mit elektrischer Energie versorgt wird.

Von Nachteil hierbei ist das hohe Gewicht des Setzgerätes auf Grund der benötigten Batterien oder Akkumulatoren sowie die Notwendigkeit diese auszutauschen, wenn sich Ihre elektrische Energie erschöpft hat.

Der DE 199 62 711 A1 ist ferner ein brennkraftbetriebenes Setzgerät zu entnehmen, bei dem in der Brennkammer eine mit Durchgangsöffnungen versehene Trennplatte angeordnet ist, die die Brennkammer in zwei Teile aufteilt. Eine Einstelleinrichtung dient der Veränderung des Abstandes der Trennplatte zu einer, die Brennkammer axial begrenzenden Brennkammerrückwand, so dass das Volumen der entstehenden Vor- und Hauptkammer der Brennkammer veränderbar ist. In der Vorkammer ist ein erster Teil des Luft-Brennstoffgemischs zündbar, wonach Flammströme über die Durchgangsöffnungen in der Trennplatte in die Hauptkammer übertreten und dort für eine Turbulenz und die Zündung des dortigen Luft- Brennstoffgemischs sorgen.

Von Nachteil hierbei ist, dass der Verbrennungsvorgang sensibel auf schwankende Umgebungseinflüsse, wie z. B. Temperatur, Spülgrad der Brennkammer oder des Umgebungsdrucks, reagiert. Dieses liegt daran, dass die Turbulenzerzeugung durch die Verbrennung selbst erfolgt – d.h. wenn die Verbrennung in der Vorkammer schlecht ist, dann wird die Hauptkammerverbrennung noch schlechter ausfallen.

Aus der DE 102 26 878 A1 ist ein Setzgerät bekannt, welches wie das vorhergehend beschriebene die Turbulenz durch eine in der Brennkammer angeordnete gelochte Trennplatte erzeugt, die vor und während des Zündvorgangs statisch ist. Nach erfolgtem Verbrennungsvorgang werden die Trennplatte und die Brennkammerrückwand in Richtung zur Kolbenführung bewegt, wodurch die Brennkammer vollständig kollabiert bzw. zusammengefahren wird. Nach dem Zusammenfahren der Brennkammer wird eine weitere, nicht gelochte Platte unter der Kraft eines Federelementes von einem der Kolbenführung abgewandten Ort am hinteren Ende des Setzgerätes bis zur Brennkammerrückwand an der Kolbenführung bewegt, um den Raum vor dieser Platte mit Frischluft zu spülen.

Auch hier ist es von Nachteil, dass der Verbrennungsvorgang sensibel auf schwankende Umgebungseinflüsse, wie z. B. Temperatur, Spülgrad der Brennkammer oder des Umgebungsdrucks, reagiert.

Der EP 0 354 821 A2 ist ein als Gehölzschneideapparat ausgebildetes kraftbetriebenes Werkzeug zu entnehmen, das einen über die Verbrennung eines Brennstoffes in einer Brennkammer antreibbaren Kolben aufweist. Der Gehölzschneideapparat weist ein Brennstoff-Kontrollventil mit einer Verschlussplatte auf, über die eine Öffnung in der Brennkammer verschliessbar ist. Die Verschlussplatte wird bei Betätigung eines Triggers über diesen von ihrem Sitz an der Öffnung abgehoben bis der Trigger den Ventilkörper und das Verschlussventil freigibt. Bei dem Abheben der Verschlussplatte wird eine Feder gespannt, die nach der Freigabe durch den Trigger eine Bewegung der Verschlussplatte in umgekehrter Richtung bewirkt, wobei die Verschlussplatte eine Turbulenz in der Brennkammer erzeugt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Setzgerät der vorgenannten Art zu entwickeln, das die vorgenannten Nachteile vermeidet und das eine optimale Energieausbeute ermöglicht. Dieses wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 genannten Massnahmen erreicht.

Demnach beinhaltet das Antriebsmittel eine mechanische Einrichtung zur impulsartigen Beschleunigung des Turbulenzerzeugungsmittels, die über den Auslöseschalter des Setzgerätes aktivierbar ist und die ein Kraftspeicherelement aufweist, wobei ein Anpresstrang, wie z. B. ein Gestänge, vorgesehen ist, über den das Kraftspeicherelement aufladbar ist. Durch diese Massnahme können auf technisch einfache Weise und ohne die Verwendung von elektrischer Energie Turbulenzen im Luft-Brennstoffgemisch in der Brennkammer erzeugt werden, die deutlich stärker sind, als die durch Flammströme an Durchgangsöffnungen von Trennplatten erzeugten Turbulenzen. Insbesondere werden die erfindungsgemäss erzeugten Turbulenzen in der gesamten Brennkammer erzeugt und nicht nur in einer Teilkammer derselben. Ferner ergibt sich für den Anwender keine spürbare zeitliche Verzögerung zwischen dem Betätigen des Auslöseschalters und dem Setzvorgang. Durch die impulsartige Beschleunigung kann das Turbulenzerzeugungsmittel für einen Zeitraum von 1 bis 200 ms, vorzugsweise 5 bis 100 ms bewegt werden. Die Bewegung bzw. der Betrieb des Turbulenzerzeugungsmittels für einen derart kurzen Zeitraum benötigt ferner nicht viel Energie. Bei einer Masse des Turbulenzerzeugungsmittels von ca. 1 bis 200 g werden nur ca. 1 mJ bis 1 J benötigt. Durch die geringe benötigte Energie kann diese über die Anpressbewegung des Setzgerätes an einen Untergrund in die mechanische Einrichtung eingebracht werden, ohne den Anwender übermässig zu ermüden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Setzgerätes liegt darin, dass sehr schnell aufeinander folgende Setzungen möglich sind. Durch den Anpressstrang lässt sich mechanisch in einfacher Weise die bei einer Anpressbewegung eingesetzte Kraft bzw. Energie zumindest teilweise in das Kraftspeicherelement einleiten. Das Kraftspeicherelement kann so über eine Anpressbewegung des Setzgerätes gegen einen Untergrund aufgeladen werden. Günstig ist es z. B., wenn das Kraftspeicherelement als Federelement ausgebildet ist. Über ein derartiges Federelement wird die notwendige Anpresskraft nur unwesentlich erhöht, so dass dem Anwender daraus kein Nachteil entsteht.

Günstig ist es, wenn das Turbulenzerzeugungsmittel über die mechanische Einrichtung zur impulsartigen Beschleunigung mit 1 m/s2 bis 5000 m/s2 beschleunigbar ist, so dass sehr kurze Beschleunigungszeiten und hohe Bewegungsgeschwindigkeiten des Turbulenzerzeugungsmittels erzielt werden. Besonders vorteilhaft ist das Turbulenzerzeugungsmittel über die mechanische Einrichtung zur impulsartigen Beschleunigung dabei mit wenigstens 25 m/s2, insbesondere mit ca. 60 m/s2 beschleunigbar.

Günstigerweise sind über das Kraftspeicherelement Beschleunigungskräfte von 1 bis 50 N auf das Turbulenzerzeugungsmittel ausübbar. Durch diese Auslegung des Kraftspeicherelementes lassen sich die erfindungsgemässen Beschleunigungswerte leicht und ohne zusätzliche Massnahmen erreichen.

Vorteilhaft ist das Turbulenzerzeugungsmittel im Wesentlichen reibungsfrei in der Brennkammer bewegbar, so dass keine Energieverluste bzw. Bremsung des Turbulenzerzeugungsmittels durch Reibung auftreten, wenn dieses in der Brennkammer bewegt wird. Zur im Wesentlichen reibungsfreien Führung kann ein ausreichend grosses Spiel an allen Lager-/Gleitstellen vorgesehen sein und/oder spezielle Materialen mit niedrigen Reibungskoeffizienten verwendet werden. Es besteht ferner die Möglichkeit das Turbulenzerzeugungsmittel gar nicht zu führen.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Turbulenzerzeugungsmittel als axial in der Brennkammer versetzbare und mit Durchbrüchen versehene Turbulenzerzeugerplatte ausgebildet. Die Turbulenzerzeugerplatte kann dabei an einem axial in der Brennkammer angeordneten Rohr oder einer Stange geführt sein oder auch ohne weitere Führung nur an dem Kraftspeicher angelenkt sein. Die Durchbrüche sind z. B. in Form von Schlitzen oder Löchern ausgebildet. Die Turbulenzerzeugerplatte kann auch als Siebplatte ausgebildet sein. Ferner kann die Turbulenzerzeugerplatte gewölbt sein, wobei die konkave Seite der Turbulenzerzeugerplatte dann vorzugsweise in Richtung der impulsartigen Bewegung ausgerichtet ist. Eine derartige Turbulenzerzeugerplatte besitzt einen hohen cw-Wert und erzeugt dadurch bei einer schnellen Bewegung eine grosse Turbulenz. Es versteht sich, dass bei kollabierbaren Brennkammern eine Beweglichkeit der Turbulenzerzeugerplatte nur im zumindest teilweise aufgespannten Zustand der Brennkammer gegeben ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Turbulenzerzeugungsmittel als in der Brennkammer rotatorisch bewegbares Rührelement ausgebildet. Dieses Rührelement ist z. B. über eine mechanische Einrichtung in Form eines Federgetriebes mit Freilauf antreibbar, wobei ein Federelement wiederum als Kraftspeicher fungiert. Ein derartiges Rührelement weist ebenfalls einen hohen cw-Wert auf und hat den Vorteil, dass es auch nach dem Ende der impulsartigen Beschleunigung durch die mechanische Einrichtung noch nachläuft.

Weitere Vorteile und Massnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.

Es zeigen:

1 ein erfindungsgemässes Setzgerät in teilweiser Längsschnittsansicht in Ruhestellung,

2 das Setzgerät aus 1 in teilweise an einen Untergrund angepresster Stellung,

3 das Setzgerät aus 1 in vollständig an einen Untergrund angepresster Stellung,

4 das Setzgerät aus 1 in vollständig an einen Untergrund angepresster Stellung und betätigtem Triggerschalter,

5 das Setzgerät aus 1 in vollständig an einen Untergrund angepresster Stellung und erfolgter Zündung,

6 das Setzgerät aus 1 in teilweise von einem Untergrund abgehobener Stellung,

7 eine weitere Variante eines erfindungsgemässen Setzgerätes in vollständig an einen Untergrund angepresster Stellung und betätigtem Triggerschalter.

In den 1 bis 6 ist ein erfindungsgemässes brennkraftbetriebenes Setzgerät 10 wiedergegeben, das mit einem flüssigen oder gasförmigen Brennstoff betreibbar ist.

In 1 ist das Setzgerät 10 in seiner Ausgangs- oder Ruhestellung dargestellt. Das Setzgerät 10 weist ein Gehäuse 11 auf, in dem ein Setzwerk angeordnet ist, mittels dessen ein Befestigungselement, wie ein Nagel, Bolzen oder etc. in einen Untergrund U (vgl. 2 bis 6) eintreibbar ist, wenn das Setzgerät 10 an diesen angepresst und ausgelöst wird.

Zum Setzwerk gehören u. a. eine in einem Brennkammergehäuse 12 aufspannbare Brennkammer 13, eine Kolbenführung 17, in der ein Setzkolben 16 verschieblich gelagert ist und eine Bolzenführung 18, in der ein Befestigungselement geführt werden kann und wo ein Befestigungselement über das sich nach vorne bewegende setzrichtungsseitige Ende des Setzkolbens 16 bewegt und damit in einen Untergrund U eingetrieben werden kann. Die Befestigungselemente können dabei z. B. in einem Magazin 27 am Setzgerät 10 bevorratet sein.

Das Brennkammergehäuse 12 ist gegenüber der Kolbenführung 17 verschieblich gelagert und wird über wenigstens ein, in der Zeichnung nicht sichtbares, Federelement in Richtung auf die Bolzenführung 18 bzw. auf die in 1 dargestellte kollabierte Stellung der Brennkammer 13 elastisch beaufschlagt. Ein Anpressstrang 25, der vorliegend als Gestänge ausgebildet ist, greift an einem Ende an dem Brennkammergehäuse 12 an, während sein gegenüberliegendes Ende aus dem Gehäuse 11 herausragt und in der Ausgangsstellung des Setzgerätes 10, gemäss 1, die Bolzenführung 18 überragt. Das Brennkammergehäuse 12 ist mit seiner Brennkammerrückwand 14 mediendicht und verschieblich auf einem Rohrelement 20 geführt, in dem eine Zündeinheit 23, wie eine Zündkerze, angeordnet ist und in dem eine Brennstoffzuleitung 21 geführt ist. Die Brennstoffzuleitung 21 ist dabei mit einem in den Zeichnungen nicht sichtbaren Brennstoffreservoir, wie z. B. einer Flüssiggasdose, verbunden. Im Bereich der Zündeinheit 23 weist das Rohrelement 20 wenigstens eine Öffnung 47 auf, über die Brennstoff 50 in die Brennkammer 13 einströmen kann (vgl. 2) und über die Luft-Brennstoffgemisch zur Zündeinheit 23 gelangen kann.

Die Zündeinheit 23 ist über eine elektrische Leitung 45 mit einem Schaltmittel 22, wie einem Schalter oder einem piezoelektrischen Element, verbunden, über welches ein Zündvorgang auslösbar ist.

Über einen Lufteinlass 51 im Gehäuse 11 und eine Einlassöffnung 15 in der Brennkammerrückwand 14 kann Luft (Pfeil 41) in die Brennkammer 13 eingebracht werden, wenn diese durch Bewegen des Brennkammergehäuses 12 in Richtung des Pfeils 40 aufgespannt wird (vgl. 2).

In dem Brennkammergehäuse 12 bzw. in der Brennkammer 13 in aufgespanntem Zustand, ist ferner noch eine insgesamt mit 30 bezeichnete mechanische Einrichtung 30 zur impulsartigen Beschleunigung eines Turbulenzerzeugungsmittels 32 angeordnet. Das Turbulenzerzeugungsmittel 32 ist dabei vorliegend als, mit Durchbrüchen 38 versehene Turbulenzerzeugerplatte 33 ausgebildet, während die mechanische Einrichtung 30 ein als Federelement ausgebildetes Kraftspeicherelement 31 beinhaltet, welches mit seinem einem Ende an der Turbulenzerzeugerplatte 33 und mit seinem anderen Ende an der Brennkammerrückwand 14 festgelegt ist. Die Turbulenzerzeugerplatte 33 bzw. das Turbulenzerzeugungsmittel 32 ist im Wesentlichen reibungsfrei auf dem Rohrelement 20 geführt und ist auch zur Zylinderwand 54 des Brennkammergehäuse 12 hin ausreichend beabstandet, so dass keine Reibungsverluste bei einer Bewegung der Turbulenzerzeugerplatte 33 in axialer Richtung durch die Brennkammer 13 hindurch erfolgen.

In der Ausgangsstellung des Setzgerätes 10, gemäss 1, befindet sich die Turbulenzerzeugerplatte 33 und die Brennkammerrückwand 14 in direkter Abfolge direkt an dem, der Bolzenführung 18 abgewandten Ende der Kolbenführung 17. Die Brennkammer 13 ist bis auf einen minimalen Spalt zusammengefahren. Sie befindet sich in ihrer kollabierten Stellung.

Wird das Setzgerät 10 nun, wie aus 2 ersichtlich, an einen Untergrund U angesetzt, dann kommt das freie Ende des Anpressstranges 25 zuerst in Kontakt mit dem Untergrund U. Das Brennkammergehäuse 12 wird bei der Anpressbewegung in Richtung des Pfeils 40 von der Kolbenführung 17 wegbewegt, wobei die Brennkammer 13 aufgespannt wird. Die Turbulenzerzeugerplatte 33 macht diese Bewegung jedoch nicht mit, sondern verharrt an dem Ende der Kolbenführung 17, wo sie über ein Riegelelement 39 gehalten ist, welches über ein Schaltgestänge 36 mit einem am Handgriff 37 des Setzgerätes 10 befindlichen Auslöseschalter 35 verbunden ist.

Während des Aufspannvorganges der Brennkammer 13 strömt zum einen Luft durch den Lufteinlass 51 und die Einlassöffnung 15 in Richtung des Pfeils 41 in die Brennkammer 13 ein und zum anderen strömt Brennstoff 50 aus der Brennstoffzuleitung 21 in die Brennkammer 13 ein. Die Brennstoffzuleitung, die in 2 nur abschnittsweise dargestellt ist, ist dazu mit dem Brennstoffreservoir verbunden das in den Zeichnungen nicht wiedergegeben ist. Die Dosierung des Brennstoffs kann dabei über eine Dosiereinrichtung erfolgen, die mechanisch oder elektronisch steuerbar ist.

Ist das Setzgerät 10 vollständig an den Untergrund U angepresst, wie in 3 dargestellt, dann wird die Einlassöffnung 15, die randlich mit einem Dichtungselement 29 versehen ist, über einen Dichtungskörper 28 verschlossen. Der Dichtungskörper 28 kann dabei z. B. am Gehäuse 11 angeordnet sein.

In 3 ist die Brennkammer 13 vollständig aufgespannt, der Auslöseschalter 35 jedoch noch nicht betätigt worden. In der Brennkammer 13 befinden sich Luft und gasförmiger Brennstoff.

In 4 wurde der Auslöseschalter 35 betätigt. Über das Schaltgestänge 36 wurde dabei das Riegelelement 39 in seine Freigabestellung überführt, so dass nun die Turbulenzerzeugerplatte 33 unter der Kraft des auf sie wirkenden Kraftspeicherelementes 31 in Richtung auf die Brennkammerrückwand 14 mit einer Beschleunigung von 1 m/s2 bis 5000 m/s2 beschleunigt und durch die Brennkammer 13 hindurch bewegt wird. Hierdurch wird das in der Brennkammer 13 vorhandene Luft-Brennstoffgemisch in starke Turbulenz 46 versetzt. Die durch das Kraftspeicherelement ausgeübten Beschleunigungskräfte liegen dabei bei ca. 5 bis 30 N.

An der Brennkammerrückwand 14 angekommen betätigt die Turbulenzerzeugerplatte 33 das Schaltmittel 22. Hierdurch wird die Zündung 24 des Luft-Brennstoffgemischs über die Zündeinheit 23 ausgelöst. Dieses erfolgt z. B. durch das Schliessen eines Zündstromkreislaufs oder aber durch einen über das Schaltmittel 22 erzeugten Zündimpuls. Die Zündung 24 eines Luft- oder Oxidationsmittel-Brennstoffgemischs in der Brennkammer kann aber z. B. auch während der impulsartigen Bewegung des Turbulenzerzeugungsmittels 32, z. B. durch ein an anderer Stelle angeordnetes Schaltmittel, erfolgen.

Zum Zeitpunkt der Zündung 24 befindet sich das Luft-Brennstoffgemisch noch in starker Turbulenz 46 so dass eine hohe Energieausbeute beim Verbrennungsvorgang erzielt wird. Der Setzkolben 16 wird durch die expandierenden Verbrennungsgase in Richtung des Pfeils 43 auf die Bolzenführung 18 zu bewegt und treibt dabei ein Befestigungselement in den Untergrund U ein. An dem, der Bolzenführung 18 zugewandten, Ende der Kolbenführung 17 ist ein ringförmiges Dämpfungselement 26 angeordnet, welches den Aufschlag des Setzkolbens 16 an diesem Ende der Kolbenführung 17 dämpft.

In der Wandung der Kolbenführung ist eine Auslassöffnung 19 angeordnet, über die ein grosser Teil der Verbrennungsgase zur Auspufföffnung 52 im Gehäuse 11 hin und dann in die Umgebung entweichen kann, wenn der Kolbenteller 56 des Setzkolbens 16 sich zwischen der Auslassöffnung 19 und dem Dämpfungselement 26 befindet.

In 6 wurde der Setzkolben 16 bereits wieder in Richtung des Pfeils 40 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Dieses kann z. B. über die in der Brennkammer 13 verbliebenen restlichen Verbrennungsgase erfolgt sein, die bei ihrer Abkühlung einen Unterdruck erzeugen, oder über einen hier nicht dargestellten Rückstellmechanismus.

In 6 wurde das Setzgerät 10 ferner bereits ein Stück weit vom Untergrund U abgehoben. Hierdurch wurde eine Auslassöffnung 55, die vorhergehend noch über ein Dichtungselement 59 gegen eine Ringwand 58 des Brennkammergehäuses 12 abgedichtet war, geöffnet. Die in der Brennkammer 13 verbliebenen Verbrennungsgase können durch diese Auslassöffnung 55 und nachfolgend über in der Zeichnung nicht sichtbare Durchbrüche in der Ringwand 58 zur Auspufföffnung 52 im Gehäuse 11 gelangen und dort in die Umgebung entweichen (vgl. Pfeil 44). Dieser Vorgang ist abgeschlossen, wenn die Brennkammer 13 nach dem Abheben des Setzgerätes 10 vom Untergrund U vollständig kollabiert ist und das Setzgerät 10 wieder seine aus 1 ersichtliche Stellung einnimmt. Die Turbulenzerzeugerplatte 33 rastet dann wieder hinter dem Riegelelement 39 an dem Rohrelement 20 ein und das Kraftspeicherelement 31 ist entladen (das Federelement ist entspannt).

Das in 7 dargestellte Setzgerät 10 unterscheidet sich dadurch von dem vorhergehend in den 1 bis 6 beschriebenen Setzgerät, dass das Turbulenzerzeugungsmittel 32 als Rührelement 34 bzw. als Rotorelement mit sehr steil stehenden Rotorblättern 66 ausgebildet ist. Ferner ist die mechanische Einrichtung 30 zur Beschleunigung des Turbulenzerzeugungsmittels 32 als Getriebeeinrichtung 65 ausgebildet, die ein Kraftspeicherelement 31 in Form eines Federelementes beinhaltet. Die Getriebeeinrichtung 65 beinhaltet ferner ein an der Brennkammerrückwand 14 angeordnetes Übertragungsglied 61, welches hier als Zahnstange ausgebildet ist, und welches mit dem Brennkammergehäuse 12 zusammen bewegbar ist. Dieses Übertragungsglied 61 steht zur Übertragung einer Anpressbewegung mit einem als Zahnrad ausgebildeten Aufnahmeglied 62 in Eingriff. Das Aufnahmeglied 62 übersetzt eine translatorische Bewegung des Übertragungsgliedes 61 in eine rotatorische und leitet diese in das Kraftspeicherelement 31 ein. Durch eine Anpressbewegung des Setzgerätes 10 gegenüber dem Untergrund U wird das Kraftspeicherelement 31 demnach gespannt und aufgeladen.

Das Kraftspeicherelement 31 ist abgangsseitig mit einem als Zahnrad ausgebildeten Abgabeglied 63 verbunden, welches wiederum mit einem als Zahnkranz ausgebildeten Aufnahmeglied 64 des Rührelementes 34 in Eingriff steht. Das Aufnahmeglied 64 ist dabei an einer Hohlwelle 60 festgelegt, die an ihrem gegenüberliegenden Ende die Rotorblätter 66 des Rührelementes 34 trägt. Die Hohlwelle 60 ist auf einem Lagerstift 57 drehbeweglich gelagert, der gleichzeitig auch die Zündeinheit 23 trägt. Die Hohlwelle 60 ist ferner durch die Brennkammerrückwand 14 hindurchgeführt bzw. in dieser zusätzlich gelagert. Im Bereich der Zündeinheit 23 ist wenigstens eine Öffnung 67 in der Hohlwelle 60 vorgesehen, die die gleiche Funktion aufweist, wie die Öffnung 47 in dem vorhergehend beschriebenen Beispiel (Zündung, und Brennstoffzufluss in die Brennkammer).

An dem Schaltgestänge 36 ist wiederum ein Riegelelement 39 angeordnet, welches in unbetätigter Stellung des Auslöseschalters 35 mit dem Aufnahmeglied 64 in Eingriff steht und eine Rotation des Rührelementes 34 verhindert.

Ist das Setzgerät 10, wie in 7 dargestellt, vollständig an einen Untergrund U angepresst, dann ist, wie bereits erwähnt, das Kraftspeicherelement 31 aufgeladen. Wird nun, wie in 7 dargestellt, der Auslöseschalter 35 in Richtung des Pfeils 42 betätigt, dann rückt das Riegelelement 39 aus seiner Eingriffsposition am Aufnahmeglied 64 aus und gibt somit die Hohlwelle 60 frei. Das Kraftspeicherelement 31 kann sich entladen und über das Abgabeglied 63 das Rührelement 34 in eine Rotationsbewegung versetzen. Hierdurch wird das in der Brennkammer 13 zu diesem Zeitpunkt vorhandene Luft- Brennstoffgemisch in starke Turbulenz 46 versetzt. Das Schaltmittel 22 kann nun als Strömungssensor ausgebildet sein, der die Zündung an der Zündeinheit 23 bei einem bestimmten Grad erreichter Turbulenz 46 auslöst.


Anspruch[de]
  1. Brennkraftbetriebenes Setzgerät, zum Eintreiben von Befestigungselementen, wie Nägeln, Bolzen und Stiften, in einen Untergrund,

    mit einem Auslöseschalter (35) zum Auslösen eines Setzvorgangs,

    mit einer Brennkammer (13), mit einem in der Brennkammer (13) angeordneten Turbulenzerzeugungsmittel (32) für ein Oxidationsmittel-Brennstoffgemisch,

    und mit einem Antriebsmittel mittels dessen das Turbulenzerzeugungsmittel (32) wenigstens zeitweise betreibbar ist,

    dadurch gekennzeichnet,

    dass das Antriebsmittel eine mechanische Einrichtung (30) zur impulsartigen Beschleunigung des Turbulenzerzeugungsmittels (32) beinhaltet, die über den Auslöseschalter (35) aktivierbar ist und ein Kraftspeicherelement (31) aufweist, das über einen Anpressstrang (25) aufladbar ist.
  2. Setzgerät, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbulenzerzeugungsmittel (32) über die mechanische Einrichtung (30) zur impulsartigen Beschleunigung mit 1 m/s2 bis 5000 m/s2 beschleunigbar ist.
  3. Setzgerät, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbulenzerzeugungsmittel (32) über die mechanische Einrichtung (30) zur impulsartigen Beschleunigung mit wenigstens 25 m/s2 beschleunigbar ist.
  4. Setzgerät, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftspeicherelement (31) als Federelement ausgebildet ist.
  5. Setzgerät, nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass über das Kraftspeicherelement (31) Beschleunigungskräfte von 1 bis 50 N auf das Turbulenzerzeugungsmittel (32) ausübbar sind.
  6. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbulenzerzeugungsmittel (32) im Wesentlichen reibungsfrei in der Brennkammer (13) bewegbar ist.
  7. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbulenzerzeugungsmittel (32) als axial in der Brennkammer (13) versetzbare, optional mit Durchbrüchen (38) versehene, Turbulenzerzeugerplatte (33) ausgebildet ist.
  8. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbulenzerzeugungsmittel (32) als in der Brennkammer (13) rotatorisch bewegbares Rührelement (34) ausgebildet ist.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






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