EP3184255A1 - Combustion-driven setting tool and method for operating such a setting tool - Google Patents
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- EP3184255A1 EP3184255A1 EP15201899.0A EP15201899A EP3184255A1 EP 3184255 A1 EP3184255 A1 EP 3184255A1 EP 15201899 A EP15201899 A EP 15201899A EP 3184255 A1 EP3184255 A1 EP 3184255A1
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- piston
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- main combustion
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
- B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
- B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
Definitions
- the invention relates to a 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 expandable gases from the main combustion chamber in a setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition device and in which a pressure acting on the main combustion chamber pressure before the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber is buildable.
- German patent application DE 42 43 36 17 A1 is a portable, combustion-powered equipment, in particular a setting device for fasteners known, with a cylindrical combustion chamber for combustion of an air-fuel mixture, whereby a plunger is driven by a piston guided through the combustion chamber cylinder, wherein a remote from the combustion chamber bottom surface of the piston in Compound pre-chamber is provided, in which an ignition-induced combustion process of an air-fuel mixture can be triggered for substantially isentropic compression of the air-fuel mixture in the combustion chamber.
- the object of the invention is the effectiveness and / or functionality in driving fasteners with a combustion-powered setting tool, with at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston, which is driven via expandable gases from the main combustion chamber in a setting direction, and with a Prechamber, which is associated with an ignition device and in which a force acting on the main combustion chamber pressure before the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber can be built 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 can be driven via expandable gases from the main combustion chamber in a setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition device 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 can be built up, solved in that the driving piston is associated with a detection device, which is connected to an electronic control system to control a starting position of the driving piston to record a settlement. With the aid of the detection device, a faulty state of the drive piston can be detected in a simple manner, if the drive piston is not exactly in a defined starting position.
- the control connection between the detection device and the electronic control allows the transmission of sensor signals and / or control signals.
- the control connection may optionally be wireless.
- an injection quantity can be adjusted during operation of the combustion-powered setting device according to a current position or a piston level or piston malfunction of the driving piston.
- a preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the detection means associated with the driving piston comprises a piston end position sensor.
- the piston end position sensor can be arranged in the region of a setting end of the setting device, that is to say on a so-called tool tip.
- the piston end sensor can also be arranged in the region of a magnetic device, which serves to represent a magnetic retention for the driving piston.
- the detection device can also comprise a piston travel sensor at the setting end or in the tool tip of the setting device.
- the piston end sensor comprises a proximity switch, a contact switch and / or an inductive switch.
- an existing piston end position sensor can also be used in the setting device in order to together with the help of the electronic control to adjust the dosage in the operation of the setting device.
- a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the detection means associated with the driving piston comprises a piston position sensor.
- the piston position sensor provides the advantage that it can be used to detect the current position of the driving piston regardless of whether the driving piston is near one of its end positions or far away.
- the piston position sensor does not necessarily have to be able to detect the entire piston displacement path. It may be sufficient to detect critical positions of the piston.
- a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the piston position sensor comprises a Hall sensor, the grooves are assigned to the driving piston.
- the grooves are preferably provided on a piston rod of the drive piston, which starts from a piston head or piston head of the drive piston.
- the Hall sensor is preferably arranged in the region of the setting end or in the tool tip of the setting end.
- a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control device comprises a control device, via which the set energy is determined from a differential pressure between the main combustion chamber and an ambient pressure.
- the pre-chamber comprises at least one passage opening which can be closed by the control device.
- the pre-chamber can be connected to the environment via the opened passage opening.
- 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.
- a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electronic control is connected in terms of control with a sensor device for detecting environmental conditions of the setting device.
- the sensor device comprises, for example, a temperature sensor, a Pressure sensor, an acceleration sensor, a speed sensor and / or a sensor for detecting a height in which the bolt gun is currently located.
- the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved by controlling an injection quantity of fuel gas into the pre-chamber and / or into the main combustion chamber as a function of the starting position of the drive piston.
- a piston malfunction of the driving piston detected with the aid of the detection device is small enough, that is to say if the piston malfunction does not exceed a predefined limit value in order to operate the setting device in the usual manner, then normal injection is effected into the pre-chamber and into the main combustion chamber , although the piston malfunction of the drive piston detected by the detection device is small enough to operate the setting device in the usual manner, but exceeds a critical limit, then the injection quantity in at least one of the chambers, ie the prechamber and / or the main combustion chamber , customized.
- a further preferred embodiment of the method is characterized in that fuel gas is injected and ignited only in the main combustion chamber, if a piston malfunction exceeds a predetermined limit. If it is detected with the aid of the detection device that a piston malfunction of the drive piston is too large, then an appropriate amount of gas is injected only in the main combustion chamber. Then it is not injected into the prechamber. After injection, the fuel-air mixture in the main combustion chamber is ignited to perform a low energy setting. The setting with the low energy is used advantageously to return the driving piston back into a defined starting position, for example by means of thermal piston return, in which the cooling of the fuel gas after settling creates a negative pressure, which retracts the piston. Thereafter, a normal setting operation can be performed.
- An alternative embodiment of the method is characterized in that fuel gas is injected and ignited only in the pre-chamber, if a piston malfunction exceeds a predetermined limit. If it is detected with the aid of the detection device that a piston malfunction of the drive piston is too large, then an appropriate amount of gas is injected only in the antechamber. Then is not injected into the main combustion chamber. After injection, the fuel-air mixture in the pre-chamber is ignited to return the driving piston back to a defined starting position. Thereafter, a normal setting operation can be performed.
- An alternative embodiment of the method is characterized in that fuel gas is injected into the pre-chamber and into the main combustion chamber and ignited with a time difference, wherein the time difference is calculated on the basis of sensor signals. Thereafter, a normal setting operation can be performed.
- the invention also relates to a computer program product with a program code for performing a method described above, in particular when the program is executed in the control of the setting device.
- FIGS. 1 to 7 is a setting device 1 greatly simplified in a longitudinal section in various operating conditions and views shown. That in the FIGS. 1 to 7 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, which limits a main combustion chamber 6.
- the main combustion chamber 6 can be supplied via an inlet device 8 gas and / or air.
- the main combustion chamber 6 is assigned an ignition device 9.
- the driving piston 10 comprises a piston rod 11, which starts from a piston head 12.
- a the piston head or piston plate 12 facing away from setting 14 of the piston rod 11 is arranged in a bolt guide, which serves to guide fasteners, which are also referred to as bolts.
- FIG. 7 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 7 a setting direction indicated.
- the driving piston 10 is out of his in FIG. 1 illustrated initial position corresponding to an upper or rear dead center, moved to an end position corresponding to a lower or front dead center.
- a movement of the driving piston 10 in the FIGS. 1 to 7 to the right 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 to the left is limited by stop and / or damping elements 28, 29.
- the stop and / or damping elements 28 represent a buffer 110.
- the piston head 12 comprises a first piston surface 21, which faces the main combustion chamber 6.
- 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 pre-chamber 25.
- the pre-chamber cylinder 24 comprises 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, the passage openings 37, 38 has.
- control sleeve 34 has substantially the shape of a straight circular cylinder jacket and is in FIG. 11 shown in detail.
- overflow openings 41, 42 are provided between the antechamber 25 and the main combustion chamber 6 overflow openings 41, 42 are provided.
- the overflow openings 41, 42 are each assigned a valve device 43, 44.
- the valve devices 43, 44 are, for example, valve flaps which allow passage of a ignited air-fuel mixture from the prechamber 25 into the main combustion chamber 6.
- 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 coupled to the control sleeve 34 via a coupling element 48.
- the coupling element 48 is designed as a slider 50, which in the FIGS. 1 to 7 in the horizontal direction movable back and forth on the antechamber cylinder 24 is guided. At one in the FIGS. 1 to 7 right end 51 of the slider 50 is designed as an annular surface 46 control pressure surface 45 is provided. At one in the FIGS. 1 to 7 left end 52 of the slider 50, 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 7 Left ends of the spring means 54, 55 is associated with a housing fixed stop 56, 57 respectively.
- 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 right 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.
- Not pressed state means that the setting end 14 of the drive piston 10 is not acted upon by a bolt or a fastener with a compressive force which is to be driven into a subsoil.
- pressing the bolt setting tool 1 is pressed with a tool tip of the bolt setting tool 1 against the ground.
- the main combustion chamber 6 is bounded by a combustion chamber sleeve 84 which is displaceable in the axial direction limited to allow flushing of the main combustion chamber 6.
- a fan 80 is arranged in the main combustion chamber 6.
- FIG. 2 is the position of the combustion chamber sleeve 84 so that the fan 80 indicated by arrows air flow 81, 82 of the rear of the device, ie the in FIG. 2 right side, generated by the main combustion chamber 6 in the environment.
- the air flow 81, 82 exhaust gases are transported out of the main combustion chamber 6 after a setting process.
- the air flow 81, 82 ensures cooling of the main combustion chamber 6.
- the bolt gun 1 is shown in the pressed state.
- the setting end 14 which is also referred to as a tool tip, is pressed against a fastening element.
- the combustion chamber sleeve 84 to the rear ie in FIG. 4 to the right, moved, as in FIG. 4 is indicated by an arrow 83.
- the movement 83 of the combustion chamber sleeve 84 to the rear the main combustion chamber 6 is closed from the environment.
- fuel gas is injected via the inlet device 27 into the prechamber 25 and via the inlet device 8 into the main combustion chamber 6.
- the fan 80 rotates in the main combustion chamber 6.
- the ignition of the gas mixture is initiated by the ignition device 26 associated with the pre-chamber 25 in the vicinity of the buffer 110.
- a laminar flame front spreads, which migrates from the side of the buffer 110 in the direction of the main combustion chamber 6, ie in FIG. 4 to the right.
- the propagating laminar flame front pushes unburned air / fuel mixture into the main combustion chamber 6 at a high pressure.
- the overflow from the pre-chamber 25 in the main combustion chamber 6 via the overflow openings 41, 42 with open valve means 43, 44th Die Valve means 43, 44 are, for example, designed as check valves which release the overflow openings 41, 42, which are also referred to as overflow openings, during spreading of the laminar flame front.
- the flame can over-ignite via the check valves in the main combustion chamber 6, whereby the main chamber combustion is introduced into the main combustion chamber 6.
- FIG. 6 is indicated by a symbol 86, the main chamber ignition in the main combustion chamber 6.
- the prechamber pressure escaping from the prechamber 25 via the opened vent connections 108, 109 is in FIG. 6 indicated by arrows 91 to 94.
- the pressure relief connections 108, 109 are also referred to as exhaust ports. Via the pressure relief connections or exhaust openings 108, 109, the pre-chamber pressure at the main chamber ignition 86 can escape.
- the driving piston 10 sets in the main chamber ignition 86 at high speed in motion and executes a settlement.
- FIG. 7 the bolt setting device 1 is shown in a longitudinal return at a thermal return of the drive piston 10.
- a main chamber residual pressure was blown off via the pressure relief connection 109. This has the consequence that the main combustion chamber pressure in the main combustion chamber 6 drops to ambient pressure and the control sleeve 34 pressure-controlled the exhaust ports or pressure relief connections 108, 109 closes again.
- the Vorscheinlass 140 is advantageously associated with a one-way check valve.
- the check valve includes a relatively large leaflet which, while allowing fresh air to be drawn into the prechamber 25, but in the reverse direction, prevents undesirable outflow of pressurized fuel and air mixture from the prechamber 25 into the environment.
- FIG. 7 When lifting the bolt gun 1 with the setting end 14, the FIG. 7 is shown cut off, from the ground, the combustion chamber sleeve 84 is again shifted so that the main combustion chamber 6 can be flushed with ambient air, as in FIG. 2 indicated by the arrows 81 and 82. Subsequently, a new setting cycle can be started.
- the control device 30 comprises the control sleeve 34, which is connected via the coupling element 48 with a coupling sleeve 100.
- a coupling sleeve 100 At a free end of the coupling sleeve 100, so in FIG. 9 right end of the coupling sleeve 100, which is designed as an annular surface 46 control pressure surface 45 is provided.
- the coupling sleeve 100 is fixedly connected to a connecting flange 105 via slide rods 101, 102, 103, which partially represent the slider 50.
- the connecting flange 105 connects the control sleeve 34 with the slide rods 101 to 103.
- the slide rods 101 to 103 are connected to the coupling sleeve 100 via a connecting flange 98.
- Each slide rod 101 to 103 is associated with a spring device 54, 55 designed as a compression spring.
- the spring devices 54, 55 are clamped in the installed state of the control device 30 between the connecting flange 98 and the housing-fixed stops 56, 57 on the prechamber cylinder 24.
- the control sleeve 34 serves to the passage openings 31, 32; 117, 118 release in the pre-chamber cylinder 24 as needed, as in FIG. 6 is indicated by the arrows 91 to 94.
- the control sleeve 34, the passage openings 37, 38; 117, 118, for opening the vent connections 108, 109 with the Through openings 31, 32; 111, 112 are brought into the pre-chamber cylinder 24 to cover.
- the check valve device 120 comprises valve elements 121 to 123, which are interconnected by a connecting ring body 124.
- Each of the valve elements 121 to 123 comprises two closing elements 127, 128, the passage openings 37; 118 of the two pressure relief connections 108; 109 are assigned.
- valve elements 121 to 123 with the closing elements 127, 128 are integrally formed from spring steel.
- the production of the valve elements 121 to 123 with the closing elements 127, 128 takes place, for example, by laser beam cutting.
- the connecting ring body 124 may also be made by laser cutting from a spring steel material.
- Bolt setting tool 1 shown is additionally equipped with a detection device 180, which serves to detect a position, a starting position or a piston malfunction of the driving piston 10 before a settlement.
- the detection device 180 is indicated only by a rectangle and arranged, for example, between an inner housing and an outer housing of the setting device 1.
- the detection device 180 comprises piston end position sensors 181, 182 and is connected to an electronic control unit 184 in terms of control.
- the control connections are indicated by dashed lines.
- the piston end sensor 181 is arranged on one of the main combustion chamber 6 opposite end of the prechamber cylinder 24.
- the piston end sensor 182 is combined with a magnetic device 17 which provides magnetic restraint for the driving piston 10 in its in FIG. 12 represents initial situation shown.
- the setting device 1 is also equipped with a sensor device 185.
- the sensor device 185 is used to detect environmental influences, such as an ambient temperature or an ambient pressure.
- the sensor device 185 is also connected to the electronic control unit 184 in terms of control.
- the electronic control unit 184 is also connected to an injection device 187 via a control line 186 in terms of control.
- the injection device 187 is part of the inlet device 27, via which fuel gas is injected into the pre-chamber 25.
- the electronic control 184 is moreover control-wise via a control line 188 connected to an injector 189.
- the injection device 189 is part of the inlet device 8, via which fuel gas is injected into the main combustion chamber 6.
- the piston end sensor 182 is designed, for example, as a proximity switch or contact switch. With the piston end sensor 182 can be detected in a simple manner, whether the driving piston 10 is in its defined starting position, the in FIG. 12 is shown.
- the piston end position sensor 181 can advantageously also be embodied as a piston position sensor or as a sensor for detecting the piston travel of the drive piston 10.
- the sensor 181 can detect whether the drive piston 10 has more or less than a predetermined error. For example, it can be detected with the sensor 181 whether the driving piston 10 has a fault of more or less than, for example, thirty percent.
- the sensor 181 is designed as a sensor for detecting the piston travel, then with the sensor 181, the initial position of the piston can be detected.
- the sensor 181 is designed, for example, as a Hall sensor and interacts with sensors with grooves which are provided on or in the piston rod 11 of the driving piston 10.
- the electronic control unit 184 With the aid of the electronic control unit 184, it is distinguished how large a piston malfunction detected by the detection device 180 is. If the piston malfunction is small enough to operate the setting tool 1 in the usual way, then an injection takes place in both chambers 25, 6 and the ignition takes place initially only in the antechamber 25. The ignition in the pre-chamber 25 is through the Ignition 26 triggered, which is associated with the pre-chamber 25.
- the injection quantity is adapted in at least one of the chambers 25, 6.
- the piston malfunction detected by the detection device 180 is small enough to operate the setting tool 1 in the usual way but exceeds a certain first limit value
- the injection quantity is adapted in at least one of the chambers 25, 6.
- the fuel remains Air mixture in both chambers 25, 6 approximately stoichiometric and can be ignited well.
- the setting device 1 is ignited only in the main combustion chamber 6. Before that, an appropriate amount of fuel gas is injected into the main combustion chamber 6. In the antechamber 25 is not injected at a too large piston malfunction.
- FIG. 12 Setting device 1 shown provides the following advantages over the known prior art: higher reliability, because the in FIG. 12 setting device ensures that the pre-chamber and the main chamber combustion is reliable by the stoichiometric mixture preparation. There are no ignition failures or weak burns, which ultimately lead to lower energy. In the setting device 1 in FIG. 12 it is ensured that the unit energy remains constant by controlling the injection quantity. Of course, this does not apply to the case when ignited for piston failure elimination only in the main combustion chamber 6.
- Setting tool 1 shown the advantage that a larger piston malfunction is detected automatically. Then it can be triggered automatically with less energy and only with a main chamber ignition. As a result, the driving piston 10 comes in its defined starting position and the setting tool 1 works normally again at the next setting cycle.
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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 einer 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.The invention relates to a combustion-powered setting tool (1) for driving fastening elements into a substrate, having at least one main combustion chamber (6) for a fuel, with a driving piston (10) which can be expanded via expandable gases from the main combustion chamber (6) in a setting direction (15 ) is drivable, and with an antechamber (25), which is associated with an ignition device (26) and in which before the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber (6) acting on the main combustion chamber (6) pressure can be built up.
Um die Effektivität und/oder die Funktionalität beim Eintreiben von Befestigungselementen zu verbessern, ist dem Treibkolben (10) eine Detektionseinrichtung (180) zugeordnet, die steuerungsmäßig mit einer elektronischen Regelung (184) verbunden ist, um eine Ausgangslage des Treibkolbens (10) vor einer Setzung zu erfassen. In order to improve the effectiveness and / or functionality when driving fasteners, the drive piston (10) is associated with a detection device (180), which is connected to an electronic control (184) to a starting position of the drive piston (10) before a To record settlement.
Description
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 expandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer in einer 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.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 via expandable gases from the main combustion chamber in a setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition device and in which a pressure acting on the main combustion chamber pressure before the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber is buildable.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
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 expandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer in einer 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, zu verbessern.The object of the invention is the effectiveness and / or functionality in driving fasteners with a combustion-powered setting tool, with at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston, which is driven via expandable gases from the main combustion chamber in a setting direction, and with a Prechamber, which is associated with an ignition device and in which a force acting on the main combustion chamber pressure before the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber can be built to improve.
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 expandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer in einer 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, dadurch gelöst, dass dem Treibkolben eine Detektionseinrichtung zugeordnet ist, die steuerungsmäßig mit einer elektronischen Regelung verbunden ist, um eine Ausgangslage des Treibkolbens vor einer Setzung zu erfassen. Mit Hilfe der Detektionseinrichtung kann auf einfache Art und Weise ein Fehlstand des Treibkolbens erfasst werden, wenn sich der Treibkolben nicht genau in definierter Ausgangslage befindet. Die steuerungsmäßige Verbindung zwischen der Detektionseinrichtung und der elektronischen Regelung ermöglicht die Übertragung von Sensorsignalen und/oder Steuersignalen. Die steuerungsmäßige Verbindung kann gegebenenfalls drahtlos ausgeführt sein. Mit Hilfe der elektronischen Regelung kann eine Einspritzmenge im Betrieb des brennkraftbetriebenen Setzgeräts entsprechend einer aktuellen Position oder einem Kolbenstand beziehungsweise Kolbenfehlstand des Treibkolbens angepasst werden.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 can be driven via expandable gases from the main combustion chamber in a setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition device 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 can be built up, solved in that the driving piston is associated with a detection device, which is connected to an electronic control system to control a starting position of the driving piston to record a settlement. With the aid of the detection device, a faulty state of the drive piston can be detected in a simple manner, if the drive piston is not exactly in a defined starting position. The control connection between the detection device and the electronic control allows the transmission of sensor signals and / or control signals. The control connection may optionally be wireless. With the aid of the electronic control, an injection quantity can be adjusted during operation of the combustion-powered setting device according to a current position or a piston level or piston malfunction of the driving piston.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem Treibkolben zugeordnete Detektionseinrichtung einen Kolbenendlagensensor umfasst. Der Kolbenendlagensensor kann im Bereich eines Setzendes des Setzgeräts, also an einer sogenannten Toolspitze, angeordnet sein. Der Kolbenendlagensensor kann aber auch im Bereich einer Magneteinrichtung angeordnet sein, die zur Darstellung einer Magnetrückhaltung für den Treibkolben dient. Die Detektionseinrichtung kann auch einen Kolbenwegsensor am Setzende beziehungsweise in der Toolspitze des Setzgeräts umfassen.A preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the detection means associated with the driving piston comprises a piston end position sensor. The piston end position sensor can be arranged in the region of a setting end of the setting device, that is to say on a so-called tool tip. However, the piston end sensor can also be arranged in the region of a magnetic device, which serves to represent a magnetic retention for the driving piston. The detection device can also comprise a piston travel sensor at the setting end or in the tool tip of the setting device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenendlagensensor einen Näherungsschalter, einen Kontaktschalter und/oder einen induktiven Schalter umfasst. Je nach Ausführung kann auch ein bereits vorhandener Kolbenendlagensensor in dem Setzgerät verwendet werden, um zusammen mit Hilfe der elektronischen Regelung die Dosiermenge im Betrieb des Setzgeräts anzupassen.Another preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the piston end sensor comprises a proximity switch, a contact switch and / or an inductive switch. Depending on the design, an existing piston end position sensor can also be used in the setting device in order to together with the help of the electronic control to adjust the dosage in the operation of the setting device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem Treibkolben zugeordnete Detektionseinrichtung einen Kolbenpositionssensor umfasst. Der Kolbenpositionssensor liefert den Vorteil, dass mit ihm die aktuelle Position des Treibkolbens unabhängig davon erfasst werden kann, ob sich der Treibkolben in der Nähe einer seiner Endlagen oder weit weg davon befindet. Dabei muss der Kolbenpositionssensor nicht zwingend den gesamten Kolbenverschiebeweg detektieren können. Unter Umständen reicht es aus, wenn er kritische Positionen des Kolbens detektiert.A further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the detection means associated with the driving piston comprises a piston position sensor. The piston position sensor provides the advantage that it can be used to detect the current position of the driving piston regardless of whether the driving piston is near one of its end positions or far away. The piston position sensor does not necessarily have to be able to detect the entire piston displacement path. It may be sufficient to detect critical positions of the piston.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenpositionssensor einen Hallsensor umfasst, dem Rillen an dem Treibkolben zugeordnet sind. Die Rillen sind vorzugsweise an einer Kolbenstange des Treibkolbens vorgesehen, die von einem Kolbenkopf oder Kolbenteller des Treibkolbens ausgeht. Der Hallsensor ist vorzugsweise im Bereich des Setzendes beziehungsweise in der Toolspitze des Setzendes angeordnet.A further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the piston position sensor comprises a Hall sensor, the grooves are assigned to the driving piston. The grooves are preferably provided on a piston rod of the drive piston, which starts from a piston head or piston head of the drive piston. The Hall sensor is preferably arranged in the region of the setting end or in the tool tip of the setting end.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät eine Steuereinrichtung umfasst, über welche die Setzenergie aus einem Differenzdruck zwischen der Hauptbrennkammer und einem Umgebungsdruck bestimmt wird. Die Vorkammer umfasst mindestens eine Durchtrittsöffnung, die durch die Steuereinrichtung verschließbar ist. Über die geöffnete Durchtrittsöffnung ist die Vorkammer mit der Umgebung verbindbar. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung steuerdruckmäßig mit der Hauptbrennkammer verbunden. 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.A further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control device comprises a control device, via which the set energy is determined from a differential pressure between the main combustion chamber and an ambient pressure. The pre-chamber comprises at least one passage opening which can be closed by the control device. The pre-chamber can be connected to the environment via the opened passage opening. In addition, 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.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Regelung steuerungsmäßig mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung von Umgebungsbedingungen des Setzgeräts verbunden ist. Die Sensoreinrichtung umfasst zum Beispiel einen Temperatursensor, einen Drucksensor, einen Beschleunigungssensor, einen Geschwindigkeitssensor und/oder einen Sensor zur Erfassung einer Höhe, in der sich das Bolzensetzgerät aktuell befindet.A further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electronic control is connected in terms of control with a sensor device for detecting environmental conditions of the setting device. The sensor device comprises, for example, a temperature sensor, a Pressure sensor, an acceleration sensor, a speed sensor and / or a sensor for detecting a height in which the bolt gun is currently located.
Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass eine Einspritzmenge von Brenngas in die Vorkammer und/oder in die Hauptbrennkammer in Abhängigkeit von der Ausgangslage des Treibkolbens gesteuert wird. Wenn ein mit Hilfe der Detektionseinrichtung erfasster Kolbenfehlstand des Treibkolbens klein genug ist, das heißt, wenn der Kolbenfehlstand einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet, um das Setzgerät in der üblichen Art und Weise zu bedienen, dann wird ganz normal in die Vorkammer und in die Hauptbrennkammer eingespritzt. Wenn der mit der Detektionseinrichtung erfasste Kolbenfehlstand des Treibkolbens zwar klein genug ist, um das Setzgerät in der üblichen Art und Weise zu bedienen, aber einen kritischen Grenzwert überschreitet, dann wird die Einspritzmenge in mindestens eine der Kammern, also die Vorkammer und/oder die Hauptbrennkammer, angepasst.In a method for operating a combustion-operated setting tool described above, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved by controlling an injection quantity of fuel gas into the pre-chamber and / or into the main combustion chamber as a function of the starting position of the drive piston. If a piston malfunction of the driving piston detected with the aid of the detection device is small enough, that is to say if the piston malfunction does not exceed a predefined limit value in order to operate the setting device in the usual manner, then normal injection is effected into the pre-chamber and into the main combustion chamber , Although the piston malfunction of the drive piston detected by the detection device is small enough to operate the setting device in the usual manner, but exceeds a critical limit, then the injection quantity in at least one of the chambers, ie the prechamber and / or the main combustion chamber , customized.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass nur in die Hauptbrennkammer Brenngas eingespritzt und gezündet wird, falls ein Kolbenfehlstand einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Wenn mit Hilfe der Detektionseinrichtung erfasst wird, dass ein Kolbenfehlstand des Treibkolbens zu groß ist, dann wird eine angemessene Menge Gas nur in die Hauptbrennkammer eingespritzt. Dann wird in die Vorkammer nicht eingespritzt. Nach erfolgter Einspritzung wird das in der Hauptbrennkammer befindliche Brennstoff-Luft-Gemisch gezündet, um eine Setzung mit geringer Energie durchzuführen. Die Setzung mit der geringen Energie dient vorteilhaft dazu, den Treibkolben wieder in eine definierte Ausgangslage zurückzuführen, beispielsweise mittels thermischer Kolbenrückführung, bei der durch die Abkühlung des Brenngases nach der Setzung ein Unterdruck entsteht, welcher den Kolben zurückzieht. Danach kann ein normaler Setzvorgang ausgeführt werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that fuel gas is injected and ignited only in the main combustion chamber, if a piston malfunction exceeds a predetermined limit. If it is detected with the aid of the detection device that a piston malfunction of the drive piston is too large, then an appropriate amount of gas is injected only in the main combustion chamber. Then it is not injected into the prechamber. After injection, the fuel-air mixture in the main combustion chamber is ignited to perform a low energy setting. The setting with the low energy is used advantageously to return the driving piston back into a defined starting position, for example by means of thermal piston return, in which the cooling of the fuel gas after settling creates a negative pressure, which retracts the piston. Thereafter, a normal setting operation can be performed.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass nur in die Vorkammer Brenngas eingespritzt und gezündet wird, falls ein Kolbenfehlstand einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Wenn mit Hilfe der Detektionseinrichtung erfasst wird, dass ein Kolbenfehlstand des Treibkolbens zu groß ist, dann wird eine angemessene Menge Gas nur in die Vorkammer eingespritzt. Dann wird in die Hauptbrennkammer nicht eingespritzt. Nach erfolgter Einspritzung wird das in der Vorkammer befindliche Brennstoff-Luft-Gemisch gezündet, um den Treibkolben wieder in eine definierte Ausgangslage zurückzuführen. Danach kann ein normaler Setzvorgang ausgeführt werden.An alternative embodiment of the method is characterized in that fuel gas is injected and ignited only in the pre-chamber, if a piston malfunction exceeds a predetermined limit. If it is detected with the aid of the detection device that a piston malfunction of the drive piston is too large, then an appropriate amount of gas is injected only in the antechamber. Then is not injected into the main combustion chamber. After injection, the fuel-air mixture in the pre-chamber is ignited to return the driving piston back to a defined starting position. Thereafter, a normal setting operation can be performed.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Vorkammer und in die Hauptbrennkammer Brenngas eingespritzt und mit einer Zeitdifferenz gezündet wird, wobei die Zeitdifferenz aufgrund von Sensorsignalen berechnet wird. Danach kann ein normaler Setzvorgang ausgeführt werden.An alternative embodiment of the method is characterized in that fuel gas is injected into the pre-chamber and into the main combustion chamber and ignited with a time difference, wherein the time difference is calculated on the basis of sensor signals. Thereafter, a normal setting operation can be performed.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens, insbesondere wenn das Programm in der Steuerung des Setzgeräts ausgeführt wird.The invention also relates to a computer program product with a program code for performing a method described above, in particular when the program is executed in the control of the setting device.
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.
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ein brennkraftbetriebenes Bolzensetzgerät in einem nicht angepressten Ausgangszustand bei einer Spülung einer Hauptbrennkammer in der Draufsicht;Figur 1 -
Figur 2 das Bolzensetzgerät aus im Längsschnitt;Figur 1 -
das Bolzensetzgerät aus denFigur 3 undFiguren 12 in einem angepressten Zustand mit geschlossener Hauptbrennkammer in der Draufsicht; -
Figur 4 das Bolzensetzgerät aus im Längsschnitt;Figur 3 -
das Bolzensetzgerät aus denFigur 5 undFiguren 34 in einer perspektivischen Darstellung; -
das Bolzensetzgerät aus denFigur 6 bei einer Zündung in der Hauptbrennkammer im Längsschnitt mit geöffneten Entlüftungsverbindungen;Figuren 1 bis 5 -
Figur 7 das Bolzensetzgerät aus den im Längsschnitt bei einer thermischen Rückführung eines Treibkolbens mit geschlossenen Entlüftungsverbindungen;Figuren 1 bis 6 -
eine perspektivische Darstellung einer Steuereinrichtung des Bolzensetzgeräts aus denFigur 8 ;Figuren 1 bis 6 -
die Steuereinrichtung ausFigur 9 in der Draufsicht;Figur 8 -
eine perspektivische Darstellung einer Rückschlagventileinrichtung, welche in die Steuereinrichtung derFigur 10 integriert ist;Figuren 8 und 9 -
eine perspektivische Darstellung der Steuereinrichtung aus denFigur 11 ohne die Rückschlagventileinrichtung, die inFiguren 8 und 9 alleine dargestellt ist, undFigur 10 -
die gleiche Darstellung wie inFigur 12Figur 2 mit einer dem Treibkolben zugeordneten Detektionseinrichtung zur Dosiermengenanpassung.
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FIG. 1 a combustion-powered bolt setting device in a non-pressed initial state at a flushing of a main combustion chamber in plan view; -
FIG. 2 the bolt gun offFIG. 1 in longitudinal section; -
FIG. 3 the bolt gun from theFIGS. 1 and2 in a pressed state with the main combustion chamber closed in plan view; -
FIG. 4 the bolt gun offFIG. 3 in longitudinal section; -
FIG. 5 the bolt gun from theFigures 3 and4 in a perspective view; -
FIG. 6 the bolt gun from theFIGS. 1 to 5 in an ignition in the main combustion chamber in longitudinal section with open vent connections; -
FIG. 7 the bolt gun from theFIGS. 1 to 6 in longitudinal section in a thermal recycling of a drive piston with closed vent connections; -
FIG. 8 a perspective view of a control device of the bolt setting from theFIGS. 1 to 6 ; -
FIG. 9 the controller offFIG. 8 in the plan view; -
FIG. 10 a perspective view of a check valve device which in the control device ofFIGS. 8 and 9 is integrated; -
FIG. 11 a perspective view of the control device of theFIGS. 8 and 9 without the check valve device which is inFIG. 10 is shown alone, and -
FIG. 12 the same representation as inFIG. 2 with a drive piston associated with the detection device for Dosiermengenanpassung.
In den
In dem Gehäuse 3 des Setzgeräts 1 ist ein Treibkolben 10 in den
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.The bolt guide with the
Durch einen Pfeil 15 ist in den
Eine Bewegung des Treibkolbens 10 in den
Eine Bewegung des Treibkolbens 10 nach links wird durch Anschlag- und/oder Dämpfungselemente 28, 29 begrenzt. Die Anschlag- und/oder Dämpfungselemente 28 stellen einen Puffer 110 dar.A movement of the
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.The
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.The
Der Vorkammerzylinder 24 umfasst 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 Durchtrittsöffnungen 37, 38 aufweist.The
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
Zwischen der Vorkammer 25 und der Hauptbrennkammer 6 sind 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 einen Durchtritt eines gezündeten Luft-Brennstoff-Gemischs aus der Vorkammer 25 in die Hauptbrennkammer 6 ermöglichen.Between the
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.The
Das Kopplungselement 48 ist als Schieber 50 ausgeführt, der in den
Die Steuereinrichtung 30 umfasst des Weiteren Federeinrichtungen 54, 55, die zum Beispiel als Schraubendruckfedern ausgeführt sind. Den in den
Die Federeinrichtungen 54, 55 sind zwischen den gehäusefesten Anschlägen 56, 57 und dem rechten 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.The
In den
Die Hauptbrennkammer 6 wird von einer Brennraumhülse 84 begrenzt, die in axialer Richtung begrenzt verlagerbar ist, um ein Spülen der Hauptbrennkammer 6 zu ermöglichen. In der Hauptbrennkammer 6 ist ein Ventilator 80 angeordnet.The
In
In den
Im Folgenden wird Brenngas über die Einlasseinrichtung 27 in die Vorkammer 25 und über die Einlasseinrichtung 8 in die Hauptbrennkammer 6 eingespritzt. Beim Einspritzen des Brenngases in die Vorkammer 25 und in die Hauptbrennkammer 6 dreht sich der Ventilator 80 in der Hauptbrennkammer 6.In the following, fuel gas is injected via the
Die Zündung des Gasgemischs wird durch die der Vorkammer 25 zugeordnete Zündeinrichtung 26 in der Nähe des Puffers 110 eingeleitet. Nach der Zündung des Gasgemischs in der Vorkammer 25 breitet sich eine laminare Flammfront aus, die von der Seite des Puffers 110 in Richtung der Hauptbrennkammer 6 wandert, also in
Das Überströmen von der Vorkammer 25 in die Hauptbrennkammer 6 erfolgt über die Überströmöffnungen 41, 42 bei geöffneten Ventileinrichtungen 43, 44. Die Ventileinrichtungen 43, 44 sind zum Beispiel als Rückschlagklappen ausgeführt, welche die Überströmöffnungen 41, 42, die auch als Überzündöffnungen bezeichnet werden, beim Ausbreiten der laminaren Flammfront freigeben.The overflow from the pre-chamber 25 in the
Wenn die Flammfront die Rückschlagklappen der Ventileinrichtungen 43, 44 erreicht hat, kann die Flamme über die Rückschlagklappen in die Hauptbrennkammer 6 überzünden, wodurch die Hauptkammerverbrennung in der Hauptbrennkammer 6 eingeleitet wird. In
Bei der Hauptkammerzündung 86 steigt der Druck in der Hauptbrennkammer 6 und die Steuerhülse 34 wird gegen die Kraft der Federeinrichtungen 54, 55, die sich an den gehäusefesten Anschlägen 56, 57 abstützen, nach vorne verschoben, also in
Der aus der Vorkammer 25 über die geöffneten Entlüftungsverbindungen 108, 109 entweichende Vorkammerdruck ist in
In
Durch eine Auskühlung des Bolzensetzgeräts 1 nach der Setzung entsteht in der Hauptbrennkammer 6 ein Unterdruck. Dieser Unterdruck in der Hauptbrennkammer 6 führt dazu, dass der Treibkolben 10 in seine Ausgangslage zurückgesogen oder zurückgesaugt wird. Hierbei wird durch einen Vorkammereinlass 140 an dem in
Dem Vorkammereinlass 140 ist vorteilhaft ein einseitig wirkendes Rückschlagventil zugeordnet. Das Rückschlagventil umfasst zum Beispiel ein relativ großes Federblättchen, das zwar ein Einsaugen von Frischluft in die Vorkammer 25 ermöglicht, aber in umgekehrter Richtung ein unerwünschtes Ausströmen von mit Druck beaufschlagtem Brennstoff-Luftgemisch aus der Vorkammer 25 in die Umgebung verhindert.The
Beim Abheben des Bolzensetzgeräts 1 mit dem Setzende 14, das in
In den
Die Kopplungshülse 100 ist über Schieberstangen 101, 102, 103, die teilweise den Schieber 50 darstellen, fest mit einem Verbindungsflansch 105 verbunden. Der Verbindungsflansch 105 verbindet die Steuerhülse 34 mit den Schieberstangen 101 bis 103. Auf der anderen Seite sind die Schieberstangen 101 bis 103 über einen Verbindungsflansch 98 mit der Kopplungshülse 100 verbunden.The
Jeder Schieberstange 101 bis 103 ist eine als Druckfeder ausgeführte Federeinrichtung 54, 55 zugeordnet. Die Federeinrichtungen 54, 55 werden im eingebauten Zustand der Steuereinrichtung 30 zwischen dem Verbindungsflansch 98 und den gehäusefesten Anschlägen 56, 57 an dem Vorkammerzylinder 24 eingespannt.Each
Die Steuerhülse 34 dient dazu, die Durchtrittsöffnungen 31, 32; 117, 118 in dem Vorkammerzylinder 24 bedarfsabhängig freizugeben, wie in
In
Die Ventilelemente 121 bis 123 mit den Schließelementen 127, 128 sind einstückig aus Federstahl gebildet. Die Herstellung der Ventilelemente 121 bis 123 mit den Schließelementen 127, 128 erfolgt zum Beispiel durch Laserstrahlschneiden. Der Verbindungsringkörper 124 kann ebenfalls durch Laserstrahlschneiden aus einem Federstahlmaterial hergestellt werden.The
Das in
Die Detektionseinrichtung 180 umfasst Kolbenendlagensensoren 181, 182 und ist steuerungsmäßig mit einer elektronischen Regelung 184 verbunden. Die steuerungsmäßigen Verbindungen sind durch gestrichelte Linien angedeutet.The
Der Kolbenendlagensensor 181 ist an einem der Hauptbrennkammer 6 abgewandten Ende des Vorkammerzylinders 24 angeordnet. Der Kolbenendlagensensor 182 ist mit einer Magneteinrichtung 17 kombiniert, die eine Magnetrückhaltung für den Treibkolben 10 in seiner in
Das Setzgerät 1 ist darüber hinaus mit einer Sensoreinrichtung 185 ausgestattet. Die Sensoreinrichtung 185 dient zur Erfassung von Umgebungseinflüssen, wie zum Beispiel einer Umgebungstemperatur oder einem Umgebungsdruck. Die Sensoreinrichtung 185 ist steuerungsmäßig ebenfalls mit der elektronischen Regelung 184 verbunden.The
Die elektronische Regelung 184 ist über eine Steuerleitung 186 steuerungsmäßig auch mit einer Einspritzeinrichtung 187 verbunden. Die Einspritzeinrichtung 187 ist Teil der Einlasseinrichtung 27, über die Brenngas in die Vorkammer 25 eingespritzt wird. Die elektronische Regelung 184 ist darüber hinaus über eine Steuerleitung 188 steuerungsmäßig mit einer Einspritzeinrichtung 189 verbunden. Die Einspritzeinrichtung 189 ist Teil der Einlasseinrichtung 8, über die Brenngas in die Hauptbrennkammer 6 eingespritzt wird.The
Der Kolbenendlagensensor 182 ist zum Beispiel als Näherungsschalter oder Kontaktschalter ausgeführt. Mit dem Kolbenendlagensensor 182 kann auf einfache Art und Weise erfasst werden, ob sich der Treibkolben 10 in seiner definierten Ausgangslage befindet, die in
Der Kolbenendlagensensor 181 kann vorteilhaft auch als Kolbenpositionssensor oder als Sensor zur Erfassung des Kolbenwegs des Treibkolbens 10 ausgeführt sein. Als Kolbenpositionssensor kann der Sensor 181 detektieren, ob der Treibkolben 10 mehr oder weniger als einen festgelegten Fehlstand aufweist. So kann mit dem Sensor 181 zum Beispiel erfasst werden, ob der Treibkolben 10 einen Fehlstand von mehr oder weniger als zum Beispiel dreißig Prozent aufweist.The piston
Wenn der Sensor 181 als Sensor zur Erfassung des Kolbenwegs ausgeführt ist, dann kann mit dem Sensor 181 die Ausgangslage des Kolbens detektiert werden. Zu diesem Zweck ist der Sensor 181 zum Beispiel als Hallsensor ausgeführt und wirkt sensormäßig mit Rillen zusammen, die an oder in der Kolbenstange 11 des Treibkolbens 10 vorgesehen sind.If the
Mit Hilfe der elektronischen Regelung 184 wird unterschieden, wie groß ein von der Detektionseinrichtung 180 erfasster Kolbenfehlstand ist. Wenn der Kolbenfehlstand klein genug ist, um das Setzgerät 1 in der üblichen Art und Weise zu bedienen, dann erfolgt eine Einspritzung in beide Kammern 25, 6 und die Zündung erfolgt zunächst nur in der Vorkammer 25. Die Zündung in der Vorkammer 25 wird durch die Zündeinrichtung 26 ausgelöst, die der Vorkammer 25 zugeordnet ist.With the aid of the
Wenn der mit der Detektionseinrichtung 180 erfasste Kolbenfehlstand zwar klein genug ist, um das Setzgerät 1 in der üblichen Weise zu bedienen, aber einen gewissen ersten Grenzwert überschreitet, dann wird die Einspritzmenge in mindestens eine der Kammern 25, 6 angepasst. Beispielsweise kann bei einem eher geringen Kolbenfehlstand, bei welchem der Treibkolben 10 in einem gewissen Abstand zum hinteren Kolbenanschlag stehen geblieben ist, etwas mehr Brenngas in die Hauptbrennkammer 6 eingespritzt werden und entsprechend etwas weniger Gas in die Vorkammer 25. Durch diese Maßnahme bleibt das Brennstoff-Luft-Gemisch in beiden Kammern 25, 6 annähernd stöchiometrisch und lässt sich gut entzünden.Although the piston malfunction detected by the
Wenn der Kolbenfehlstand, der mit der Detektionseinrichtung 180 erfasst wird, zu groß ist, also einen vorgegebenen zweiten Grenzwert überschreitet der größer als der erste Grenzwert ist, dann wird das Setzgerät 1 nur in der Hauptbrennkammer 6 gezündet. Vorher wird eine angemessene Menge Brenngas in die Hauptbrennkammer 6 eingespritzt. In die Vorkammer 25 wird bei einem zu großen Kolbenfehlstand nicht eingespritzt.If the piston malfunction detected with the
Im Anschluss an die Einspritzung in die Hauptbrennkammer 6 wird nur die Hauptbrennkammer 6 gezündet, und zwar über die der Hauptbrennkammer 6 zugeordnete Zündeinrichtung 9. Dann wird das Setzgerät 1 zwar mit einer geringeren Energie betrieben, aber der Treibkolben 10 kommt nach der Setzung mit geringerer Energie in seine definierte Ausgangslage zurück, die in
Das in
Darüber hinaus liefert das in
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