DE19962696C1 - Brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät mit Bremseinrichtung für seinen Kolben - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein tragbares, brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät, insbesondere ein Setzgerät für Befestigungselemente. Es enthält einen Kolben (8), der an eine Brennkammer (1) angrenzt, in welcher ein Druckaufbau erfolgt, durch den der Kolben (8) aus seiner Ruhestellung von der Brennkammer (1) weg verschoben wird, sowie eine Bremseinrichtung (43), die den Kolben (8) beim Druckaufbau wenigstens annähernd in seiner Ruhestellung hält. Durch diese Kolbenhalterung kann die Rückhaltekraft in gewissen Grenzen verändert und damit die Energieaufnahme des Kolbens (8) beeinflußt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein tragbares, brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät, insbesondere ein Setzgerät für Befestigungselemente, gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Arbeitsgerät ist bereits aus der EP 0 818 281 A2 bekannt. Es enthält einen Kolben, der an eine Brennkammer angrenzt, in welcher ein Druckaufbau erfolgt, durch den der Kolben aus seiner Ruhestellung von der Brennkammer weg verschoben wird, sowie eine Bremseinrichtung, die den Kolben beim Druckaufbau wenigstens annähernd in seiner Ruhestel­ lung hält.

Aus der DE-AS 23 39 162 ist bereits bei einem druckluftbetriebenen Ar­ beitsgerät eine Bremseinrichtung bekannt, bei der unterschiedliche Bremskräfte vorhanden sind, jedoch sind diese Bremskräfte nicht verän­ derbar.

Eine Kolbenhalterung wird üblicherweise eingesetzt, um zu gewährlei­ sten, daß der Kolben zwischen zwei Setzvorgängen aus der genannten Ru­ hestellung im oberen Totpunkt nicht verrutscht, und um den Kolben mit einer definierten Rückhaltekraft so lange zu halten, bis sich ein relativ ho­ her Druck in der Brennkammer aufgebaut hat. Hierdurch wird eine höhere Energieausbeute erzielt, da verhindert wird, daß der Kolbenbereits zu Be­ ginn des Druckaufbaus wesentlich ausweicht, die Flammfrontgeschwin­ digkeit abnimmt und dadurch nur ein geringerer Anteil der Energie an den Kolben abgegeben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Arbeitsgerät der ge­ nannten Art für eine weitere Einstellmöglichkeit der Übertragung der in der Brennkammer erzeugten Energie an den Kolben zu sorgen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Arbeitsgerät nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Bremskraft der Bremseinrichtung veränderbar ist.

Durch die einstellbare Bremskraft der Bremseinrichtung kann die Rück­ haltekraft für den Kolben in gewissen Grenzen verändert werden, wodurch sich die Energieaufnahme des Kolbens beeinflussen läßt. Die Bremskraft für den Kolben kann daher unter Berücksichtigung der konstruktiven Ge­ gebenheiten jeweils so gewählt werden, daß die an den Kolben zu übertra­ gende Energie maximal wird. Dadurch wird ein besserer Wirkungsgrad für das Arbeitsgerät erzielt.

Generell kann die Bremseinrichtung für den Kolben auf verschiedene Teile des Kolbens einwirken, etwa auf seine Kolbenplatte oder auf seine Kolben­ stange. Die Bremswirkung kann auch in verschiedener Weise erzeugt wer­ den, etwa elektromagnetisch, pneumatisch, hydraulisch, mechanisch, und dergleichen. Zudem kann sich die Bremskraft der Bremseinrichtung auch abhängig von der Position des Kolbens ändern. Nachdem die durch die Bremseinrichtung vorgegebene Rückhaltekraft des Kolbens bei seiner Verschiebung aus der Ruhestellung überwunden worden ist, kann bei wei­ terer Verschiebung des Kolbens in dieser Richtung die Bremskraft zuneh­ men oder sich in anderer gewünschter Weise verändern. Beim Rücklauf des Kolbens in seine Ruhestellung könnte die Bremskraft zum Beispiel mi­ nimiert oder ganz abgeschaltet werden, um für eine sichere Rückkehr des Kolbens in seine Ruhestellung zu sorgen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Bremseinrichtung im Be­ reich einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange angeordnet, was zu einer nur wenig ausladenden Konstruktion führt und damit zu einem kom­ pakten Arbeitsgerät. Dabei kann die Bremseinrichtung wenigstens ein Bremselement aufweisen, das gegen die Kolbenstange gedrückt wird, etwa unter Heranziehung einer Druckfeder. In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Druckfeder als Teilringfeder ausgebildet sein, die die Kolbenstange umgibt, so daß zwischen der Teilringfeder und der Kolben­ stange mehrere Bremselemente angeordnet werden können, was zu einer verbesserten Bremswirkung führt. Als Bremselemente kommen vorzugs­ weise Rollelemente zum Einsatz, also etwa Kugeln, Zylinder, und derglei­ chen, die von der Teilringfeder käfigartig gehalten werden und auf der Kol­ benstange abrollen, wenn sich diese durch die Bremseinrichtung hin­ durchbewegt. Insbesondere der Einsatz von Rollelementen führt zu einer relativ verschleißarmen Bremseinrichtung.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Druckfeder bzw. Teilring­ feder von einem Stellelement beaufschlagt, dessen Stellkraft einstellbar ist. Somit läßt sich durch Betätigung des Stellelements die auf den Kolben wirkende Bremskraft in einfacher Weise verändern.

Kommt eine die Kolbenstange umgebende Teilringfeder zum Einsatz, so kann das Stellelement als Federbügel mit zwei Schenkeln ausgebildet sein, die die Druckfeder und die Kolbenstange zwischen sich aufnehmen. Wird die zwischen den Schenkeln liegende Basis des Federbügels in Rich­ tung auf die Kolbenstange zu oder von dieser wegbewegt, spreizen sich die Schenkel des Federbügels mehr oder weniger weit und üben daher eine mehr oder weniger starke Kraft auf die Teilringfeder aus, die deswegen stärker oder weniger stark zusammengedrückt wird. Dies führt zu einer entsprechenden Veränderung der Bremskraft zwischen den von der Teil­ ringfeder gehaltenen Bremselementen und der Kolbenstange.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Arbeitsgerät nach der Erfindung im Bereich seiner Brennkammer; und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch ein brennkraftbetriebenes Setz­ gerät für Befestigungselement im Bereich seiner Brennkammer. Das Setz­ gerät weist eine zylindrisch ausgebildete Brennkammer 1 mit einer Zylin­ derwandung 2 und einer sich daran anschließenden ringförmigen Boden­ wand 3 auf. Im Zentrum der Bodenwand 3 befindet sich eine Öffnung 4, an die sich ein Führungszylinder 5 anschließt, der eine Zylinderwand 6 und eine Bodenwand 7 aufweist. Innerhalb des Führungszylinders 5 ist ein Kolben 8 gleitend verschiebbar gelagert, und zwar in Zylinderlängsrich­ tung X des Führungszylinders 5. Der Kolben 8 besteht aus einer Kolben­ platte 9, die zur Brennkammer 1 weist, sowie aus einer mit der Kolbenplat­ te 9 mittig verbundenen Kolbenstange 10, die durch eine Durchgangsöff­ nung 11 in der Bodenwand 7 zu einem Teil aus dem Führungszylinder 5 herausragt.

In der Fig. 1 befindet sich der Kolben in seiner zurückgeführten Ruhe­ stellung. Die der Brennkammer 1 zugewandte Seite der Kolbenplatte 9 schließt mehr oder weniger mit der Innenseite der Bodenwand 3 ab, und die Kolbenstange 10 überragt nur ein wenig die Bodenwand 7 nach außen.

Dichtungsringe 12 am äußeren Umfang der Kolbenplatte 9 können vorge­ sehen sein, um die Räume zu beiden Seiten der Kolbenplatte 9 gegeneinan­ der abzudichten. Ein Anschlag 13 ist zur Fixierung der Ruhestellung des Kolbens 8 vorgesehen.

Innerhalb der Brennkammer 1 befindet sich eine Zylinderplatte 14, die als bewegbare Brennkammerwand bezeichnet werden kann. Die Brennkamm­ erwand 14 ist in Längsrichtung X der Brennkammer 1 verschiebbar und weist an ihrem äußeren Umfangsrand eine ringförmige Dichtung 15 auf, um die Räume vor und hinter der Brennkammerwand 14 abzudichten. Die Brennkammerwand 14 liegt mit ihrer Plattenebene senkrecht zur Axial­ richtung des Arbeitsgeräts 1. Ferner weist die Brennkammerwand 14 eine zentrale Durchgangsöffnung 16 mit ringförmiger Umfangsdichtung 17 auf. Seitlich im Abstand zur zentralen Durchgangsöffnung 16 ist die Brennkammerwand 14 mit einer weiteren Durchgangsöffnung 19 verse­ hen, in die eine Zündvorrichtung 20 dichtend eingesetzt ist. Die Zündvor­ richtung 20 weist zwei Elektroden 21 und 22 auf, zwischen denen auf elek­ trischem Wege ein Zündfunke erzeugt werden kann. Die Elektroden 21 und 22 weisen in Richtung zur Brennkammer-Bodenwand 3.

Zwischen der Brennkammerwand 14 und der Brennkammer-Bodenwand 3 befindet sich eine weitere Trennplatte 18. Diese Trennplatte 18 ist eben­ falls kreisförmig ausgebildet und weist einen Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser der Brennkammer 1 entspricht. Die Trennplatte 18 besitzt axiale Durchgangsöffnungen 38, die im Abstand vom Platten­ zentrum angeordnet sind. Die Trennplatte 18 ist mit einem zentralen An­ satz 18a fest verbunden, der die Durchgangsöffnung 16 in der Brennkammerwand 14 durchragt. Am freien Ende des zentralen Ansatzes 18a befindet sich ein ringförmiger Umfangsflansch 18b, über den die Trenn­ platte 18 von der Brennkammerwand 14 mitgenommen wird, wenn letztere in Axialrichtung verschoben wird. Dazu kann zwischen dem radialen Um­ fangsflansch 18b und der ihm gegenüberliegenden Rückseite der Brenn­ kammerwand 14 eine Druckfeder 18c auf dem Ansatz 18a sitzen, die be­ strebt ist, die Trennplatte 18 immer in Richtung zur Brennkammerwand 14 zu drücken.

Zur Verschiebung der Brennkammerwand 14 in Längsrichtung X der Brennkammer 1 sind mit der Brennkammerwand 14 über deren Umfang unter Winkelabständen verteilt zum Beispiel drei Antriebsstangen 23 fest verbunden, von denen nur eine in Fig. 1 zu erkennen ist. Die Antriebs­ stangen 23 liegen parallel zur Zylinderachse der Brennkammer 1 und au­ ßen seitlich zur Zylinderwand 6. Dabei durchlaufen die Antriebsstangen 23 jeweils eine Durchgangsöffnung 24 in der Trennplatte 18 sowie eine weitere Durchgangsöffnung 25 in der Bodenwand 3. Dort befindet sich noch eine innenseitige Umfangsdichtung zum Abdichten der Räume an beiden Seiten der Bodenwand 3. Die Antriebsstangen 23 und die Brenn­ kammerwand 14 sind zum Beispiel über Schrauben 27 miteinander ver­ bunden, die durch die Brennkammerwand 14 hindurchgeführt und stirn­ seitig in die Antriebsstangen 23 hineingeschraubt sind. Die freien Enden der Antriebsstangen 23 sind über einen Antriebsring 28 miteinander ver­ bunden, der konzentrisch zur Zylinderachse der Brennkammer 1 liegt und den Führungszylinder 5 umgreift. Dabei kann der Antriebsring 28 über Schrauben 29 mit den Antriebsstangen 23 verschraubt sein, derart, daß die Schrauben 29 den Antriebsring 28 durchsetzen und in die freien Stirn­ seiten der Antriebsstangen 23 hineingeschraubt sind. Zwischen dem An­ triebsring 28 und der Bodenwand 3 liegt auf jeder der Antriebsstangen 23 eine Druckfeder 30, die sich an der Außenseite der Bodenwand 3 abstützt und gegen den Antriebsring 28 drückt. Die Druckfeder 30 ist daher be­ strebt, die Brennkammerwand 14 immer in Richtung zur Bodenwand 3 zu drücken. Die Bewegung der Brennkammerwand 14 in der entgegengesetz­ ten Richtung weg von der Bodenwand 3 wird durch einen Anschlagbügel 32 begrenzt, der auch plattenförmig ausgebildet sein kann. Dieser An­ schlagbügel 32 ist in eine Umfangsnut 33 im oberen Teil der Brennkammer 1 eingesetzt und dort mittels eines Sicherungsrings 34 gesichert. Der An­ schlagbügel 32 ist nach außen konvex gewölbt und dient gleichzeitig auch als Anschlag für den zentralen Ansatz 18a der Trennplatte 18.

Es sei noch erwähnt, daß sich im Bereich der ringförmigen Bodenwand 3 wenigstens ein Be-/Entlüftungsventil 31 befindet, das der Übersicht we­ gen nur schematisch dargestellt ist. Dieses Be-/Entlüftungsventil 31 dient zur Zufuhr von Frischluft in die Brennkammer 1 sowie zur Ausgabe von verbrannten Restgasen aus der Brennkammer 1, wie noch beschrie­ ben wird. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Betriebszustand des Arbeitsgeräts ist das Be-/Entlüftungsventil 31 geöffnet. Das Arbeitsgerät befindet sich hier im Ruhezustand.

Ferner befinden sich am unteren Ende des Führungszylinders 5 Auslaß­ öffnungen 39 zum Auslaß von Luft aus dem Führungszylinder 5, wenn der Kolben 8 in Richtung zur Bodenwand 7 bewegt wird. Am unteren Ende des Führungszylinders 5 befindet sich darüber hinaus eine Dämpfungsvor­ richtung 40 zur Dämpfung der Bewegung des Kolbens 8. Überfährt der Kol­ ben 8 die Auslaßöffnungen 39, so kann Abgas aus den mit Rückschlagven­ tilen ausgestatteten Auslaßöffnungen 39 entweichen.

Nicht zuletzt befinden sich in der Zylinderwand 2 der Brennkammer 1 noch zwei radiale Durchgangsöffnungen 41 und 42, die in Axialrichtung vonein­ ander beabstandet sind. In diese Durchgangsöffnungen 41 und 42 ragen von außen nicht dargestellte Ausgabekanäle von nicht näher dargestellten Dosierventilen hinein, über die zum Beispiel flüssiges Brenngas dosiert in jeweilige Teil-Brennkammern eingespritzt werden kann, die dann aufge­ spannt sind, wenn die Brennkammerwand 14 und die Trennplatte 18 am weitesten in Richtung zum Anschlagbügel 32 verschoben worden sind, wie ebenfalls noch beschrieben wird.

Mit dem Arbeitsgerät nach den Fig. 1 und 2 ist eine Bremseinrichtung verbunden, die das Bezugszeichen 43 trägt. Diese Bremseinrichtung 43 befindet sich im Bereich der Kolbenstange 10 zwischen dem Führungszy­ linder 5 und einer nicht dargestellten Mündung des Arbeitsgeräts.

Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist in die bodenseitige Durchgangsöffnung 11 ein zylindrisches Rohr 44 eingesetzt, das einen in Längsrichtung ver­ laufenden Innenkanal 45 aufweist, in den die Kolbenstange 10 des Kol­ bens 8 zu einem Teil hineinragt. Der Innenkanal 45 führt zur Mündung des Arbeitsgeräts. Das zylindrische Rohr 44 weist einen sich in Axialrichtung erstreckenden Umfangsausschnitt 46 auf. Es handelt sich hier um eine Umfangsnut einer vorbestimmten Axialbreite. Dieser Umfangsausschnitt 46 befindet sich an einer solchen Axialposition des zylindrischen Rohres 44, daß ihm das freie Ende der Kolbenstange 10 noch gegenüberliegt, wenn sich der Kolben 8 in seiner in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung befindet. In diesen Umfangsausschnitt 46 ist eine koaxiale Teilringfeder 47 eingesetzt, also eine sich nicht ganz schließende Ringfeder. Diese Teilringfeder 47 liegt konzentrisch zur Kolbenstange 10 und besitzt innen umfangsseitig einen kegelförmigen Verlauf. Dieser ist so gewählt, daß sich der Kegel in Richtung zur Bodenwand 7 des Führungszylinders 5 öffnet. Die Teilringfe­ der 47 stützt sich dabei in Axialrichtung in dem Umfangsausschnitt 46 ab und läßt sich in Radialrichtung zusammendrücken. Im Bereich des Um­ fangsausschnitts 46 weist das zylindrische Rohr 44 weiterhin zwei sich ra­ dial gegenüberliegende Durchgangsöffnungen 48 und 49 auf, in denen je­ weils eine Bremskugel 50, 51 zu liegen kommt. Die Durchgangsöffnungen 48, 49 sind dabei so gewählt, daß die Bremskugeln 50, 51 mittels der Teil­ ringfeder 47 zu einem Teil in den Innenkanal 45 gedrückt werden. Die Be­ wegung der Bremskugeln 50, 51 in Axialrichtung des Innenkanals 45 wird durch die oberen und unteren Abschnitte des Umfangsausschnitts 46 be­ grenzt. Die Durchgangsöffnungen 48 und 49 sind als Längsschlitze ausge­ bildet, die sich über die Axiallänge des Umfangsausschnitts 46 erstrecken, also in Axialrichtung des Innenkanals 45 verlaufen. Bewegt sich die Kol­ benstange 10 in Fig. 1 nach unten bzw. in Fig. 2 von oben durch die Pa­ pierebene hindurch, so nimmt sie die Bremskugeln 50, 51 mit und drückt diese in den durch die Teilringfeder 47 gebildeten Kegel, was zur Abbremsung der Bewegung des Kolbens schon nach sehr kurzer Kolbenverschie­ bung und damit zu einer Rückhaltung des Kolbens 8 führt. Jetzt kann sich der Druck in der Brennkammer 1 weiter aufbauen, um schließlich die Bremskraft der Bremseinrichtung zu überwinden, wonach der Kolben 8 bzw. dessen Kolbenstange 10 dann ganz ausgefahren wird.

Die durch die Bremskugeln 50, 51 auf die Kolbenstange 10 ausgeübte Bremskraft wird zum einen durch die Druckkraft der Teilringfeder 47 be­ stimmt. Um diese Druckkraft veränderbar einstellen zu können, wird die Teilringfeder 47 von einem weiteren Stellelement 52 beaufschlagt. Durch dieses Stellelement 52 kann die Teilringfeder 47 weiter zusammenge­ drückt oder entlastet werden, um auf diese Weise die Bremskraft der Bremseinrichtung 43 definiert verändern zu können.

Das Stellelement 52 ist im Ausführungsbeispiel als Schenkelfeder ausge­ bildet, die zwei Schenkel 53 und 54 aufweist, welche über eine Basis 55 miteinander verbunden sind. Die Schenkelfeder 52 ist quasi U-förmig aus­ gebildet und nimmt zwischen ihren Schenkeln 53, 54 die Teilringfeder 47 auf. Dabei ist der Abstand zwischen den Schenkeln 53, 54 so gewählt, daß er kleiner ist als der Außendurchmesser der Teilfeder 47. Die Teilfeder 47 spreizt somit die Schenkel 53, 54. Wird daher die Basis 55 der Schenkelfe­ der 52 in Richtung der Teilringfeder 47 bzw. in Richtung des zylindrischen Rohres 44 bewegt, wird die Schenkelfeder 52 weiter gespreizt, so daß diese bestrebt ist, die Teilringfeder 47 stärker zusammenzudrücken, wodurch die Teilringfeder 47 die Bremskugeln 50, 51 stärker in Richtung zur Kol­ benstange 10 preßt, und umgekehrt. Die Verschiebung der Schenkelfeder 52 in den genannten Richtungen erfolgt mit Hilfe einer Schraube 56, mit der ein Handrad 58 fest verbunden ist. Über dieses Handrad 58 läßt sich die Schraube 56 mit ihrem vorderseitigen Gewindeabschnitt in einen An­ satz 59 hineinschrauben, der an der Unterseite der Bodenwand 7 des Füh­ rungszylinders 5 befestigt ist. Die Schraube 56 ist dabei durch eine Öff­ nung 60 in der Basis 55 der Schenkelfeder 52 hindurchgeführt und mit ei­ nem Anschlag 61 fest verbunden. Der Anschlag 61 stützt sich an der Au­ ßenseite der Basis 55 ab. Zwischen der Innenseite der Basis 55 und dem Ansatz 59 sitzt dabei eine Druckfeder 62 auf der Schraube 56, die bestrebt ist, die Schenkelfeder 52 vom Ansatz 59 wegzudrücken. Durch Drehung des Handrads 58 läßt sich somit die Bremskraft für die Bremseinrichtung 43 definiert voreinstellen.

Dies ist für den Fall wichtig, daß nach dem Zünden eines Brenngases in der Brennkammer 1 der Kolben noch eine gewisse Zeit in seiner in Fig. 1 angedeuteten Ruhestellung verbleiben soll, bis sich ein genügend hoher Druck in der Brennkammer 1 aufgebaut hat, um den Kolben 8 anzutrei­ ben. Durch die definierte Rückhaltekraft der Bremseinrichtung 43 wird somit verhindert, daß der Kolben 8 bereits zu Beginn des Druckaufbaus wesentlich ausweichen kann, so daß sich die an den Kolben abzugebende Energie maximieren oder auf einen anderen geeigneten Wert voreinstellen läßt. Eine minimale Verschiebung des Kolbens 8 bei Druckaufbau bis zur vollständigen Wirkung der Bremseinrichtung 43 kann dabei unberück­ sichtigt bleiben.

Nachfolgend soll der Betrieb des Arbeitsgeräts nach den Fig. 1 und 2 näher erläutert werden.

Befindet sich das Setzgerät im Ruhezustand, so ist die Brennkammer 1 vollständig kollabiert, wobei die Trennplatte 18 auf der Bodenwand 3 auf­ liegt und die Brennkammerwand 14 auf der Trennplatte 18. Der Kolben be­ findet sich in seiner zurückgezogenen Ruhestellung, fixiert durch den An­ schlag 13, so daß auch praktisch kein Raum mehr zwischen ihm und der Trennplatte 18 vorhanden ist, sofern man einen geringfügigen Spalt zwi­ schen diesen vernachlässigt. Das Aufeinanderliegen der Platten 18 und 14 kommt dadurch zustande, daß die Druckfeder 30 den Antriebsring 28 von der Bodenwand 3 wegdrückt und der Antriebsring 28 über die Antriebs­ stangen 23 die Brennkammerwand 14 mitnimmt. In diesem Zustand liegt der Antriebsring 28 auch im Abstand zum Be-/Entlüftungsventil 31, so daß dieses geöffnet ist.

Wird in diesem Zustand das Setzgerät mit seiner vorderen Spitze gegen einen Gegenstand gedrückt, in den ein Befestigungselement eingetrieben werden soll, so wirkt über einen nicht dargestellten Mechanismus (nur als 57 skizziert) die Andruckkraft auf den Antriebsring 28 und verschiebt die­ sen in Richtung zur Bodenwand 3, und zwar mit dem Andrücken des Setz­ geräts gegen den genannten Gegenstand. Dabei hebt zunächst die Brenn­ kammerwand 14 von der Trennplatte 18 ab und nimmt über die Druckfe­ der 18c und den ringförmigen Flansch 18b die Brennkammerwand 14 mit. Bei dieser Bewegung wird daher zunächst eine sogenannte Hauptkammer aufgespannt, die zwischen Trennplatte 18 und Brennkammer-Bodenwand 3 liegt. Während des Aufspannens der Hauptkammer wird Luft in diese eingesaugt, und zwar über das noch offene Be-/Entlüftungsventil 31.

Mit dem weiteren Andrücken des Setzgeräts gegen den Gegenstand wird der Antriebsring 28 noch weiter in Richtung zur Bodenwand 3 bewegt, so daß schließlich der Ansatz 18a gegen den Bügel 32 schlägt. Wird nachfol­ gend die Brennkammerwand 14 über den Antriebsring 28 noch weiter be­ wegt, trennt sich die Brennkammerwand 14 von der Trennplatte 18, so daß jetzt eine sogenannte Vorkammer zwischen diesen beiden Platten aufge­ spannt wird. Diese Vorkammer wird schließlich über das bereits genannte Be-/Entlüftungsventil 31 und die Durchgangsöffnungen 38 belüftet.

Überstreichen die Brennkammerwand 14 und die Trennplatte 18 auf ih­ rem Weg nach oben in Fig. 1 die radialen Durchgangsöffnungen 41 und 42, könnte im Prinzip schon mit dem Einspritzen einer dosierten Flüssig­ gasmenge in die Vorkammer und die Hauptkammer begonnen werden. Im letzten Abschnitt der Verschiebung der Brennkammerwand 14 und der Trennplatte 18 wird das Be-/Entlüftungsventil 31 verschlossen, und zwar dadurch, daß es in Kontakt mit dem Antriebsring 28 kommt oder mit einem mit diesem verbundenen Ansatz.

Bei voll aufgespannter Vorkammer bzw. Hauptkammer werden jetzt die Brennkammerwand 14 und die Trennplatte 18 in ihrer jeweiligen Stellung verriegelt. Dies geschieht durch Betätigung eines Abzugshebels bzw. Trig­ gers des Setzgeräts. Dabei kann die Verriegelung kurz nach Betätigung des Triggers erfolgen oder auch erst kurz nach Zündung des Brenngasgemi­ sches im Setzgerät. Bei Zündung wird mittels der Zündvorrichtung 20 ein elektrischer Funke erzeugt, und das voreingestellte Gemisch aus Luft und Brenngas beginnt zunächst in der Vorkammer zu verbrennen, wobei sich die Flammfront mit relativ langsamer Geschwindigkeit radial ausbreitet. Dabei schiebt sie unverbranntes Luft-Brenngasgemisch vor sich her, wel­ ches durch die Durchgangsöffnungen 38 hindurch in die Hauptkammer gelangt und hier Turbulenz sowie eine Vorkomprimierung erzeugt.

Erreicht die Flammfront die Durchgangsöffnungen 38 zur Hauptkammer, treten die Flammen, bedingt durch die relativ kleinen Querschnitte der Durchgangsöffnungen 38, als Flammstrahlen in die Hauptkammer über und erzeugen hier weitere Turbulenz. Das durchmischte Luft-Brenngas­ gemisch in der Hauptkammer wird über die gesamte Oberfläche der Flammstrahlen entzündet, wodurch ein Druckaufbau in der Hauptkam­ mer erfolgt.

Der sich nach Zündung der Hauptkammer in ihr aufbauende Druck beauf­ schlagt den Kolben 8, der sich zunächst aber nur geringfügig verschieben kann, da schon nach sehr kurzem Verschiebeweg die Wirkung der Brems­ einrichtung einsetzt. Jetzt sind die Bremskugeln in den Kegel der Teilring­ feder 47 gedrückt. Der Kolben 8 wird durch die Bremseinrichtung 43 an ei­ ner weiteren Bewegung gehindert, die auf eine vorbestimmte Bremskraft eingestellt worden ist. Der Kolben 8 bleibt also zunächst praktisch noch in seiner Ruhestellung, bis sich der Druck in der Hauptkammer auf einen ge­ eigneten bzw. vorbestimmten Wert erhöht hat. Dann wird die Bremskraft der Bremseinrichtung 43 durch den Druck überwunden, und der Kolben bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit in Richtung zur Bodenwand 7, wo­ bei gleichzeitig die Luft aus dem Führungszylinder 5 durch die Auslaßöff­ nungen 39 nach außen getrieben wird. Die Kolbenplatte 9 überfährt kurz­ zeitig die Auslaßöffnungen 39, so daß durch sie Abgas entweichen kann. Durch die ausfahrende Kolbenstange 10 wird jetzt ein Befestigungsele­ ment gesetzt.

Nach Setzung bzw. nach erfolgter Verbrennung des Luft-Brenngasgemi­ sches wird der Kolben 8 durch thermische Rückführung in seine Aus­ gangsstellung gemäß Fig. 1 zurückgebracht, da durch Abkühlen des in der Brennkammer 1 und dem Führungszylinder 5 verbliebenen Rauchga­ ses ein Unterdruck hinter dem Kolben 8 erzeugt wird. Bis der Kolben 8 sei­ ne Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 erreicht hat, muß die Brennkammer 1 dicht verschlossen bleiben. Das bedeutet, daß das Be-/Entlüftungsventil 31 verschlossen bleiben muß.

Auf seinem Weg zurück in die Ausgangsstellung wird der Kolben 8 durch die Bremseinrichtung 43 nicht abgebremst, da jetzt die Bremskugeln 50, 51 in Richtung des sich öffnenden Kegels der Teilringfeder 47 mitgenom­ men werden und keine Bremswirkung mehr auf die Kolbenstange 10 aus­ üben.

Nachdem sichergestellt ist, daß der Kolben 8 seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung wieder erreicht hat, wird die zuvor erwähnte Verriege­ lung von Brennkammerwand bzw. Antriebsring 28 bzw. Be-/Entlüftungs­ ventil 31 aufgehoben. Die Druckfeder 30 drückt jetzt den Antriebsring 28 von der Bodenwand 3 weg, so daß jetzt das Be-/Entlüftungsventil 31 öff­ net. Mit weiterer Wirkung der Druckfeder 30 wird der Antriebsring 28 wei­ ter von der Bodenwand 3 entfernt und nimmt über die Antriebsstangen 23 die Brennkammerwand 14 in Richtung zur Bodenwand 3 mit. Bei dieser Bewegung wird über die Druckfeder 18c die Trennplatte 18 gegen die Brennkammerwand 14 gefahren, so daß zuerst die Vorkammer entlüftet wird. Die Abgase treten aus dem Be-/Entlüftungsventil 31 aus. Danach werden Brennkammerwand 14 und Trennplatte 18 aufeinanderliegend ge­ meinsam in Richtung zur Bodenwand 3 bewegt, so daß dann auch die Hauptkammer über das Be-/Entlüftungsventil 31 entlüftet wird. Schließ­ lich kommt die Trennplatte 18 auf der Bodenwand 3 zu liegen und die Brennkammerwand 14 auf der Trennplatte 18, so daß die Brennkammer 1 vollständig kollabiert und von Abgasen befreit ist. Jetzt kann ein neuer Be­ lüftungsvorgang mit dem nächsten Setzen des Setzgeräts beginnen.

Das obige Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Setzgerät mit kolla­ bierbarer Brennkammer. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung auch bei ei­ nem Setzgerät oder anderen Arbeitsgerät zum Einsatz kommen kann, bei dem Brennkammerwand bzw. Trennplatte nicht in Axialrichtung ver­ schiebbar sind. Die Erfinder läßt sich andererseits auch bei allen Geräten einsetzen, bei denen die Brennkammer nur aus einem einzigen Brennraum besteht und nicht in Vor- und Hauptkammer unterteilt ist.

Claims (9)

1. Tragbares, brennkraftbetriebenes Arbeitsgerät, insbesondere Setz­ gerät für Befestigungselemente, mit einem Kolben (8), der an eine Brenn­ kammer (1) angrenzt, in welcher ein Druckaufbau erfolgt, durch den der Kolben (8) aus seiner Ruhestellung von der Brennkammer (1) weg verscho­ ben wird, und mit einer Bremseinrichtung (43), die den Kolben (8) beim Druckaufbau wenigstens annähernd in seiner Ruhestellung hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft der Bremseinrichtung (43) verän­ derbar ist.

2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (43) im Bereich einer mit dem Kolben (8) verbundenen Kolbenstange (10) angeordnet ist.

3. Arbeitsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (43) wenigstens ein Bremselement (50, 51) aufweist, das gegen die Kolbenstange (10) gedrückt wird.

4. Arbeitsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement (50, 51) von einer Druckfeder (47) beaufschlagt wird.

5. Arbeitsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (47) eine Teilringfeder ist, die die Kolbenstange (10) umgibt.

6. Arbeitsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder bzw. Teilringfeder von einem Stellelement (52) beauf­ schlagbar ist, dessen Stellkraft einstellbar ist.

7. Arbeitsgerät nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (52) als Federbügel mit zwei Schenkeln (53, 54) ausgebil­ det ist, die die Druckfeder (47) und die Kolbenstange (10) zwischen sich aufnehmen.

8. Arbeitsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (55) des Federbügels (52) auf die Kolbenstange (10) zu oder von dieser weg bewegbar ist.

9. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bremselement (50, 51) als Rollelement ausgebildet ist.