EP3393712A1 - Fuel-powered setting device and method for operating such a setting device - Google Patents

Fuel-powered setting device and method for operating such a setting device

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Publication number
EP3393712A1
EP3393712A1 EP16812764.5A EP16812764A EP3393712A1 EP 3393712 A1 EP3393712 A1 EP 3393712A1 EP 16812764 A EP16812764 A EP 16812764A EP 3393712 A1 EP3393712 A1 EP 3393712A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
combustion chamber
main combustion
setting device
setting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16812764.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dominik Schmidt
Iwan Wolf
Tilo Dittrich
Peter Bruggmueller
Norbert Heeb
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP3393712A1 publication Critical patent/EP3393712A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/02—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools

Definitions

  • the invention relates to a combustion-powered setting tool for driving fasteners into a substrate, with at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston, which is drivable by exandierbare gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition and in in front of the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable, wherein the pre-chamber is connected via at least one passage opening which is closable by a control device with an environment of the pre-chamber or connectable.
  • the invention further relates to a method for operating such a combustion-powered setting tool.
  • Prior art German Offenlegungsschrift DE 10 32 035 A1 discloses a combustion-powered setting tool for driving fastening elements into a substrate, having at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston mounted in a piston guide and expanding gases from the main combustion chamber in the setting direction can be driven, and with an antechamber in which a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable before the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, wherein the pre-chamber of one of the main combustion chamber facing away from the underside of the drive piston located in its initial position space is formed within the piston guide, and wherein the pre-chamber via a passage with the main combustion chamber at least temporarily in communication, wherein in the main combustion chamber, a means for detecting the pressure is provided, which cooperates with the ignition device for the main combustion chamber.
  • the object of the invention is the effectiveness and / or functionality when driving in fasteners with a combustion-driven setting tool with at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston which is drivable via exandierbare gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition device and in which a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable before the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, wherein the prechamber via at least one passage opening which is closable by a control device, with an environment the antechamber is connected or connectable to improve.
  • the object is in 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 driven by exandierbare gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition and in which prior to the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable, the prechamber via at least one passage opening which is closed by a control device, connected to an environment of the pre-chamber or connected, thereby achieved in that the control device comprises an electronic control.
  • the electronic control for closing or releasing the passage opening of the antechamber, undesired friction losses during operation of the combustion-powered setting device can be significantly reduced. As a result, the life of the combustion-powered setting device can be extended.
  • a preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electronic control is connected to an electric actuator. About the electric actuator, the passage opening of the pre-chamber can be quickly closed or released in a simple manner.
  • the electric actuator comprises an electric motor. The electric motor can be controlled quickly and easily via the electronic control. To illustrate the electric actuator, the electric motor is mounted, for example, on the outside of a housing, in particular an antechamber cylinder.
  • a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electrical actuator is mechanically coupled to a control sleeve.
  • the mechanical coupling between the electric actuator and the control sleeve includes, for example, a kind of transmission.
  • the control sleeve has, for example, substantially the shape of a straight circular cylinder jacket which relative to the housing, in particular the prechamber cylinder which delimits the prechamber, between an open position in which the passage opening of the prechamber is released or opened, and a closed position which is the passage opening of the antechamber is released, is movable.
  • a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control sleeve has a toothing which is coupled via a gear with the electric actuator.
  • the toothing may for example be provided on a toothed rack, which is fastened to the outside of the control sleeve.
  • the gear meshes advantageous with the teeth of the rack.
  • a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control sleeve is designed and movable relative to the passage opening of the antechamber, that the passage opening of the pre-chamber is released or closed by the electronic control by the electric actuator of the control sleeve.
  • the movement of the control sleeve between the open position and the closed position is made possible for example by a guide of the control sleeve on the housing or the antechamber cylinder, which limits the antechamber.
  • the passage opening of the antechamber is preferably completely closed by the control sleeve.
  • the electronic control can easily and manner any intermediate positions of the control sleeve can be displayed.
  • the passage cross-section with the aid of the electronic control and the electric actuator between the open position and the closed position can be varied continuously. As a result, an energy adjustment or adjustment during operation of the setting device is made possible in a particularly advantageous manner.
  • a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electronic control is connected to at least one sensor device which is associated with the main combustion chamber.
  • the sensor device is, for example, a pressure sensor which detects a pressure in the main combustion chamber.
  • a signal from the pressure sensor is processed in the electronic controller of the controller.
  • the sensor device may comprise further sensors which detect, for example, an ambient pressure, a pressure in the pre-chamber, an acceleration of the setting device and / or a temperature at any point of the setting device.
  • the electronic control of the control device may comprise a user interface. A user of the setting device can individually change or adjust an energy setting of the setting device via the user point.
  • combustion-powered setting tool is characterized in that the electronic control is connected to the ignition device, which is assigned to the prechamber.
  • the opening and closing of the passage opening of the pre-chamber can be timed after a certain period of time after an antechamber ignition.
  • a time interval is measured in the electronic control of the control device, for example, which begins with the prechamber ignition. After the previously set time interval can then be activated automatically, also via the electronic control, the electric actuator for opening the passage opening of the antechamber by means of the control sleeve.
  • a further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the main combustion chamber is associated with a further ignition device.
  • the setting device described above can with only one ignition device operated, which is assigned to the antechamber. After ignition in the prechamber, reaction gases from the prechamber spread into the main combustion chamber with a progressing flame front. About the propagating into the main combustion chamber flame front then takes place in the main combustion chamber, the ignition of a precompressed air-fuel mixture contained there. The ignition of the fuel-air mixture in the main combustion chamber can also take place via the further ignition device in the main combustion chamber.
  • the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that the control of the passage opening of the antechamber is effected by the main combustion chamber pressure.
  • This can be realized in a simple manner, a combustion-powered or gas-powered setting tool, which has a much higher energy density.
  • the control of a venting of the pre-chamber can be realized particularly easily. In this case, an undesirable wear during operation of the setting device can be reduced particularly advantageous.
  • a preferred embodiment of the method is characterized in that the control of the passage opening of the antechamber is ignition time-dependent and / or sensor-dependent. As a result, the control of a pre-chamber vent in the operation of the combustion-powered setting device can be realized in a simple manner.
  • the invention also relates to a computer program product with a program code for carrying out a method described above, in particular if the program is executed in the control of the setting device.
  • the invention further relates to a control device, in particular an electronic control, an electric actuator and / or a control sleeve for a previously described setting tool.
  • a control device in particular an electronic control, an electric actuator and / or a control sleeve for a previously described setting tool.
  • the parts mentioned may be traded separately.
  • Figure 2 is a similar setting tool as in Figure 1 with another control device shortly before ignition in a prechamber in longitudinal section. embodiments
  • a setting device 1 is shown greatly simplified in a longitudinal section in different operating states.
  • the setting device 1 shown in FIGS. 1 and 2 can be operated with a fuel gas or with an evaporable 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.
  • a driving piston 10 in the figures 1 and 2 is moved back and forth guided downwards and upwards.
  • the driving piston 10 comprises a piston rod 1 1, which starts from a piston head 12.
  • a facing away from the piston head 12 setting end 14 of the piston rod 1 1 is arranged in a (not shown) bolt guide, which serves to guide fasteners, which are also referred to as bolts.
  • the bolt guide with the piston rod 1 1 arranged therein of the driving piston 10 is also referred to as a network.
  • 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.
  • a setting direction is indicated in the figures.
  • the driving piston 10 is made of its in FIGS. 1 and 2 shown starting position, which corresponds to a top dead center, moved to an end position corresponding to a bottom dead center.
  • a movement of the drive piston 10 in Figures 1 and 2 upwards is limited by a cylinder-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, to hold the driving piston 10 with a predetermined holding force in its starting position shown in FIGS. 1 and 2.
  • Movement of the drive piston 10 downwards is limited by one or more stop and / or damping elements 28, 29.
  • the stop and / or damping elements 28 are designed, for example, as a buffer.
  • the piston head 12 comprises a first piston surface 21, which faces the main combustion chamber 6.
  • the prechamber cylinder 24 is part of the housing 3 of the setting device 1.
  • 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 two passage openings 31, 32, which allow, for example, the exit of exhaust gases from the pre-chamber 25.
  • the passage openings 31, 32 can be closed by a control device 30 as needed.
  • the control device 30 comprises a control sleeve 34, which has two passage openings 37, 38. If the passage openings 37, 38 of the control sleeve 34 are brought into register with the passage openings 31, 32, then the passage openings 31, 32 are opened. In FIGS. 1 and 2, the passage openings 31, 32 are closed by the control sleeve 34.
  • the control sleeve 34 has substantially the shape of a straight circular cylinder jacket and is movable in FIGS. 1 and 2 downwards and upwards.
  • the overflow openings 41, 42 are each assigned a valve device 43, 44.
  • the valve devices 43, 44 are, for example, valve flaps which open in a pressure-dependent manner in order to allow passage of the ignited air-fuel mixture from the prechamber 25 into the main combustion chamber 6. In FIGS. 1 and 2, the valve devices 43, 44 are closed.
  • the embodiments of the setting device 1 shown in Figures 1 and 2; 121 comprise an electronic control 100 for the representation of the control device 30.
  • a control line 102 controls the electronic control 100 with an electric actuator 104.
  • the electric actuator 104 comprises an electric motor 105 with a shaft 106. At an end of the shaft 106 facing away from the electric motor 105 a gear 108 is indicated, which can be rotatably driven by the electric motor 105.
  • the gear 108 meshes with a toothing 1 10, which is designed as a straight toothing.
  • the toothing 1 10 is for example carried out on a rack which is provided on the outside of the control sleeve 34.
  • the control sleeve 34 moves in Figures 1 and 2 down, ie in the setting direction 15.
  • the control sleeve 34 moves in Figures 1 and 2 upwards, that is, counter to the setting direction 15.
  • the electric motor 105 of the electric actuator 104 is, for example, a linear motor. Instead of the electric motor 105, the electric actuator 104 may also include another drive, for example a piezoelectric actuator.
  • control sleeve 34 for opening and closing the passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 can also be moved differently, for example twisted.
  • the movement of the control sleeve 34 can be done in any manner by applying a voltage.
  • the main combustion chamber 6 is assigned a sensor device 12.
  • the sensor device 1 12 is connected via a control line 101 in terms of control with the electronic control of the control device 30.
  • the sensor device 1 12 includes a pressure sensor with which the pressure in the main combustion chamber 6 is detected.
  • the sensor device 12 outputs a signal which is processed in the electronic control 100.
  • the electronic controller 100 may have other sensor inputs connected to other sensor devices (not shown). With the further sensor devices, for example, an ambient pressure or a pressure in the pre-chamber 25 can be detected. Alternatively or additionally, an acceleration and / or a temperature at different points in the operation of the setting device 1 can be detected with the further sensor devices.
  • the electronic control also advantageously includes a user interface. Via this user interface, a user of the setting device 1 can individually set a desired energy for the operation of the setting device 1.
  • the following operations are controlled, inter alia on the basis of the sensor data and user data during operation of the setting device 1: an electronic control of a metered quantity, a control of the ignition device 26 in the pre-chamber 25 and / or another (in FIG 1, not shown) ignition device, which may be associated with the main combustion chamber 6.
  • an unillustrated fan for mixture formation prior to combustion and / or purge of exhaust gases after combustion is controlled by the electronic controller 100.
  • an effective passage cross section in the passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 can be adjusted continuously via the control sleeve 34 in a simple manner.
  • an energy adjustment or energy adjustment by the user is made possible in a particularly advantageous manner. If the user sets the setting device 1 to low energy, then the antechamber venting opens only partially, later or not at all. As a result, during operation of the setting device 1, an air cushion or a cushion of combustion exhaust gases builds up in the pre-chamber 25.
  • the driving piston 10 can be braked much gentler, as in a sudden deceleration of the driving piston 10 when it strikes the stops and / or damping elements 28, 29 in the pre-chamber 25. This can reduce device load and extend device life.
  • the closure or release of the passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 can also be controlled in a simple manner as a function of the ambient air temperature and the ambient pressure via the electronic control 100.
  • the two parameters change the Density of the air or the fuel-air mixture before combustion in the pre-chamber 25 and in the main combustion chamber 6. This has an influence on the combustion chamber pressure in the main combustion chamber 6.
  • the effective flow area of Passage openings 31, 32 are adapted.
  • a further ignition device 126 can be assigned to the main combustion chamber 6.
  • a gas mixture in the main combustion chamber 6 are ignited regardless of whether an ignition in the antechamber 25 has already taken place.
  • further operating modes of the setting device 121 are made possible.
  • a control line 141 is provided in the setting device 121 shown in FIG. 2, which connects the electronic control 100 of the control device 30 to the ignition device 26 of the pre-chamber 25.
  • temporal sequence control of the prechamber venting is made possible in a simple manner.
  • the opening and closing of the passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 is triggered by the control sleeve 34, for example, after a certain period of time after the prechamber ignition.
  • the electronic controller 100 measures a time interval that begins with the prechamber ignition. After the expiry of the previously set time interval, the passage openings 31, 32 of the antechamber 25 are then released via the electric actuator 104 of the control sleeve 34, that is opened. This provides, inter alia, the advantage that it is possible to dispense with a sensor device (1 12 in FIG. 1).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)

Abstract

The invention relates to a fuel-powered setting device (1) for driving securing elements into a substrate, comprising at least one main combustion chamber (6) for a fuel, a drive piston (10) that can be driven out of the main combustion chamber (6) in a setting direction (15) by means of expandable gases, and a prechamber (25) with which an ignition arrangement (26) is associated and in which a pressure acting on the main combustion chamber (6) can build up prior to a fuel-air mixture being ignited in said main combustion chamber (6), wherein the prechamber (25) is or can be connected to surroundings of the prechamber (25) via at least one passage opening (31, 32) able to be closed by a control device (30). To improve the efficiency and/or functionality when driving in securing elements, the control device (30) comprises an electronic control unit (100).

Description

Brennkraftbetriebenes Setzgerät und Verfahren zum Betreiben eines derartigen  Internal combustion setting device and method for operating such
Setzgeräts  setting tool
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, mit mindestens einer Hauptbrennkammer für einen Brennstoff, mit einem Treibkolben, der über exandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer in Setzrichtung antreibbar ist, und mit einer Vorkammer, der eine Zündeinrichtung zugeordnet ist und in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer ein auf die Hauptbrennkammer wirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer über mindestens eine Durchtrittsöffnung, die durch eine Steuereinrichtung verschließbar ist, mit einer Umgebung der Vorkammer verbunden beziehungsweise verbindbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen brennkraftbetriebenen Setzgeräts. The invention relates to a combustion-powered setting tool for driving fasteners into a substrate, with at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston, which is drivable by exandierbare gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition and in in front of the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable, wherein the pre-chamber is connected via at least one passage opening which is closable by a control device with an environment of the pre-chamber or connectable. The invention further relates to a method for operating such a combustion-powered setting tool.
Stand der Technik Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 32 035 A1 ist ein brennkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund bekannt, mit wenigstens einer Hauptbrennkammer für einen Brennstoff, mit einem in einer Kolbenführung gelagerten Treibkolben, der über expandierende Gase aus der Hauptbrennkammer in Setzrichtung antreibbar ist, und mit einer Vorkammer, in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luftgemischs in der Hauptbrennkammer ein auf die Hauptbrennkammer einwirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer von einem sich an die der Hauptbrennkammer abgewandten Unterseite des sich in seiner Ausgangsstellung befindlichen Treibkolbens anschließenden Raum innerhalb der Kolbenführung gebildet wird, und wobei die Vorkammer über eine Passage mit der Hauptbrennkammer wenigstens zeitweise in Verbindung steht, wobei in der Hauptbrennkammer ein Mittel zur Detektion des Drucks vorgesehen ist, welches mit der Zündeinrichtung für die Hauptbrennkammer zusammenwirkt. Prior art German Offenlegungsschrift DE 10 32 035 A1 discloses a combustion-powered setting tool for driving fastening elements into a substrate, having at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston mounted in a piston guide and expanding gases from the main combustion chamber in the setting direction can be driven, and with an antechamber in which a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable before the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, wherein the pre-chamber of one of the main combustion chamber facing away from the underside of the drive piston located in its initial position space is formed within the piston guide, and wherein the pre-chamber via a passage with the main combustion chamber at least temporarily in communication, wherein in the main combustion chamber, a means for detecting the pressure is provided, which cooperates with the ignition device for the main combustion chamber.
Darstellung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, die Effektivität und/oder die Funktionalität beim Eintreiben von Befestigungselementen mit einem brennkraftbetriebenen Setzgerät mit mindestens einer Hauptbrennkammer für einen Brennstoff, mit einem Treibkolben, der über exandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer in Setzrichtung antreibbar ist, und mit einer Vorkammer, der eine Zündeinrichtung zugeordnet ist und in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luft- Gemischs in der Hauptbrennkammer ein auf die Hauptbrennkammer wirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer über mindestens eine Durchtrittsöffnung, die durch eine Steuereinrichtung verschließbar ist, mit einer Umgebung der Vorkammer verbunden beziehungsweise verbindbar ist, zu verbessern. The object of the invention is the effectiveness and / or functionality when driving in fasteners with a combustion-driven setting tool with at least one main combustion chamber for a fuel, with a driving piston which is drivable via exandierbare gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition device and in which a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable before the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, wherein the prechamber via at least one passage opening which is closable by a control device, with an environment the antechamber is connected or connectable 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 exandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer in Setzrichtung antreibbar ist, und mit einer Vorkammer, der eine Zündeinrichtung zugeordnet ist und in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer ein auf die Hauptbrennkammer wirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer über mindestens eine Durchtrittsöffnung, die durch eine Steuereinrichtung verschließbar ist, mit einer Umgebung der Vorkammer verbunden beziehungsweise verbindbar ist, dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung eine elektronische Steuerung umfasst. Durch die Verwendung der elektronischen Steuerung zum Verschließen oder Freigeben der Durchtrittsöffnung der Vorkammer können unerwünschte Reibungsverluste im Betrieb des brennkraftbetriebenen Setzgeräts deutlich reduziert werden. Dadurch kann die Lebensdauer des brennkraftbetriebenen Setzgeräts verlängert werden. The object is in 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 driven by exandierbare gases from the main combustion chamber in the setting direction, and with an antechamber, which is associated with an ignition and in which prior to the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber, a pressure acting on the main combustion chamber pressure is buildable, the prechamber via at least one passage opening which is closed by a control device, connected to an environment of the pre-chamber or connected, thereby achieved in that the control device comprises an electronic control. By using the electronic control for closing or releasing the passage opening of the antechamber, undesired friction losses during operation of the combustion-powered setting device can be significantly reduced. As a result, the life of the combustion-powered setting device can be extended.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung mit einem elektrischen Aktuator verbunden ist. Über den elektrischen Aktuator kann die Durchtrittsöffnung der Vorkammer auf einfache Art und Weise schnell verschlossen oder freigegeben werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Aktuator einen Elektromotor umfasst. Der Elektromotor kann über die elektronische Steuerung schnell und einfach angesteuert werden. Zur Darstellung des elektrischen Aktuators ist der Elektromotor zum Beispiel außen an einem Gehäuse, insbesondere einem Vorkammerzylinder, angebracht. A preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electronic control is connected to an electric actuator. About the electric actuator, the passage opening of the pre-chamber can be quickly closed or released in a simple manner. Another preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electric actuator comprises an electric motor. The electric motor can be controlled quickly and easily via the electronic control. To illustrate the electric actuator, the electric motor is mounted, for example, on the outside of a housing, in particular an antechamber cylinder.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Aktuator mechanisch mit einer Steuerhülse gekoppelt ist. Die mechanische Kopplung zwischen dem elektrischen Aktuator und der Steuerhülse umfasst zum Beispiel eine Art Getriebe. Die Steuerhülse hat zum Beispiel im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels, der relativ zu dem Gehäuse, insbesondere dem Vorkammerzylinder, das beziehungsweise der die Vorkammer begrenzt, zwischen einer Öffnungsstellung, in welcher die Durchtrittsöffnung der Vorkammer freigegeben oder geöffnet ist, und einer Schließstellung, in welcher die Durchtrittsöffnung der Vorkammer freigegeben ist, bewegbar ist. A further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electrical actuator is mechanically coupled to a control sleeve. The mechanical coupling between the electric actuator and the control sleeve includes, for example, a kind of transmission. The control sleeve has, for example, substantially the shape of a straight circular cylinder jacket which relative to the housing, in particular the prechamber cylinder which delimits the prechamber, between an open position in which the passage opening of the prechamber is released or opened, and a closed position which is the passage opening of the antechamber is released, is movable.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse eine Verzahnung aufweist, die über ein Zahnrad mit dem elektrischen Aktuator gekoppelt ist. Die Verzahnung kann zum Beispiel an einer Zahnstange vorgesehen sein, die außen an der Steuerhülse befestigt ist. Das Zahnrad kämmt vorteilhaft mit der Verzahnung der Zahnstange. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Art Getriebe dargestellt, über das die Steuerhülse durch den von der elektronischen Steuerung angesteuerten Elektromotor bewegt werden kann. A further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control sleeve has a toothing which is coupled via a gear with the electric actuator. The toothing may for example be provided on a toothed rack, which is fastened to the outside of the control sleeve. The gear meshes advantageous with the teeth of the rack. As a result, a kind of transmission is shown in a simple manner, via which the control sleeve can be moved by the electric motor controlled by the electronic control.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse so ausgeführt und relativ zu der Durchtrittsöffnung der Vorkammer bewegbar ist, dass die Durchtrittsöffnung der Vorkammer über die elektronische Steuerung durch den elektrischen Aktuator von der Steuerhülse freigegeben oder verschlossen wird. Die Bewegung der Steuerhülse zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung wird zum Beispiel durch eine Führung der Steuerhülse an dem Gehäuse beziehungsweise dem Vorkammerzylinder ermöglicht, der die Vorkammer begrenzt. Bei einer vollständigen Überdeckung zwischen einer Durchtrittsöffnung in der Steuerhülse und der Durchtrittsöffnung der Vorkammer ist ein Durchtrittsquerschnitt beziehungsweise Austrittsquerschnitt der Vorkammer maximal. In der Schließstellung wird die Durchtrittsöffnung der Vorkammer vorzugsweise vollständig durch die Steuerhülse verschlossen. Über die elektronische Steuerung können auf einfache Art und Weise beliebige Zwischenstellungen der Steuerhülse dargestellt werden. Somit kann der Durchtrittsquerschnitt mit Hilfe der elektronischen Steuerung und des elektrischen Aktuators zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung stufenlos variiert werden. Dadurch wird besonders vorteilhaft eine Energieverstellung beziehungsweise Einstellung im Betrieb des Setzgeräts ermöglicht. A further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the control sleeve is designed and movable relative to the passage opening of the antechamber, that the passage opening of the pre-chamber is released or closed by the electronic control by the electric actuator of the control sleeve. The movement of the control sleeve between the open position and the closed position is made possible for example by a guide of the control sleeve on the housing or the antechamber cylinder, which limits the antechamber. With a complete overlap between a passage opening in the control sleeve and the passage opening of the prechamber, a passage cross section or outlet cross section of the prechamber is maximum. In the closed position, the passage opening of the antechamber is preferably completely closed by the control sleeve. About the electronic control can easily and manner any intermediate positions of the control sleeve can be displayed. Thus, the passage cross-section with the aid of the electronic control and the electric actuator between the open position and the closed position can be varied continuously. As a result, an energy adjustment or adjustment during operation of the setting device is made possible in a particularly advantageous manner.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung mit mindestens einer Sensoreinrichtung verbunden ist, die der Hauptbrennkammer zugeordnet ist. Bei der Sensoreinrichtung handelt es sich zum Beispiel um einen Drucksensor, der einen Druck in der Hauptbrennkammer erfasst. Ein Signal des Drucksensors wird in der elektronischen Steuerung der Steuereinrichtung verarbeitet. Die Sensoreinrichtung kann weitere Sensoren umfassen, die zum Beispiel einen Umgebungsdruck, einen Druck in der Vorkammer, eine Beschleunigung des Setzgeräts und/oder eine Temperatur an einer beliebigen Stelle des Setzgeräts erfassen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die elektronische Steuerung der Steuereinrichtung eine Benutzerschnittstelle aufweisen. Über die Benutzerstelle kann ein Benutzer des Setzgeräts individuell eine Energieeinstellung des Setzgeräts verändern beziehungsweise verstellen. A further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electronic control is connected to at least one sensor device which is associated with the main combustion chamber. The sensor device is, for example, a pressure sensor which detects a pressure in the main combustion chamber. A signal from the pressure sensor is processed in the electronic controller of the controller. The sensor device may comprise further sensors which detect, for example, an ambient pressure, a pressure in the pre-chamber, an acceleration of the setting device and / or a temperature at any point of the setting device. According to a further embodiment, the electronic control of the control device may comprise a user interface. A user of the setting device can individually change or adjust an energy setting of the setting device via the user point.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung mit der Zündeinrichtung verbunden ist, die der Vorkammer zugeordnet ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine zeitliche Ablaufsteuerung im Betrieb des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ermöglicht. Das Öffnen und Schließen der Durchtrittsöffnung der Vorkammer kann zeitgesteuert nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer nach einer Vorkammerzündung erfolgen. Zu diesem Zweck wird in der elektronischen Steuerung der Steuereinrichtung zum Beispiel ein Zeitintervall gemessen, das mit der Vorkammerzündung beginnt. Nach dem zuvor eingestellten Zeitintervall kann dann automatisch, ebenfalls über die elektronische Steuerung, der elektrische Aktuator zum Öffnen der Durchtrittsöffnung der Vorkammer mit Hilfe der Steuerhülse aktiviert werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbrennkammer eine weitere Zündeinrichtung zugeordnet ist. Das vorab beschriebene Setzgerät kann mit nur einer Zündeinrichtung betrieben werden, die der Vorkammer zugeordnet ist. Nach einer Zündung in der Vorkammer breiten sich Reaktionsgase aus der Vorkammer in die Hauptbrennkammer mit einer voranschreitenden Flammfront aus. Über die sich in die Hauptbrennkammer ausbreitende Flammfront erfolgt dann in der Hauptbrennkammer die Zündung eines dort enthaltenen vorkomprimierten Luft-Brennstoff-Gemischs. Die Zündung des Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer kann aber auch über die weitere Zündeinrichtung in der Hauptbrennkammer erfolgen. Another preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the electronic control is connected to the ignition device, which is assigned to the prechamber. As a result, temporal sequence control during operation of the combustion-powered setting device is made possible in a simple manner. The opening and closing of the passage opening of the pre-chamber can be timed after a certain period of time after an antechamber ignition. For this purpose, a time interval is measured in the electronic control of the control device, for example, which begins with the prechamber ignition. After the previously set time interval can then be activated automatically, also via the electronic control, the electric actuator for opening the passage opening of the antechamber by means of the control sleeve. A further preferred embodiment of the combustion-powered setting tool is characterized in that the main combustion chamber is associated with a further ignition device. The setting device described above can with only one ignition device operated, which is assigned to the antechamber. After ignition in the prechamber, reaction gases from the prechamber spread into the main combustion chamber with a progressing flame front. About the propagating into the main combustion chamber flame front then takes place in the main combustion chamber, the ignition of a precompressed air-fuel mixture contained there. The ignition of the fuel-air mixture in the main combustion chamber can also take place via the further ignition device in the main combustion chamber.
Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Steuerung der Durchtrittsöffnung der Vorkammer durch den Hauptbrennkammerdruck erfolgt. Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein brennkraftbetriebenes oder gasbetriebenes Setzgerät realisiert werden, das über eine wesentlich höhere Energiedichte verfügt. Durch die vorab beschriebenen Maßnahmen lässt sich die Steuerung einer Entlüftung der Vorkammer besonders einfach realisieren. Dabei kann besonders vorteilhaft ein unerwünschter Verschleiß im Betrieb des Setzgeräts reduziert werden. Darüber hinaus kann durch die Steuerung der Durchtrittsöffnung der Vorkammer durch den Hauptbrennkammerdruck eine deutlich erhöhte Lebensdauer des Setzgeräts sichergestellt werden. In a method for operating a combustion-operated setting tool described above, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that the control of the passage opening of the antechamber is effected by the main combustion chamber pressure. This can be realized in a simple manner, a combustion-powered or gas-powered setting tool, which has a much higher energy density. By the measures described above, the control of a venting of the pre-chamber can be realized particularly easily. In this case, an undesirable wear during operation of the setting device can be reduced particularly advantageous. In addition, can be ensured by the control of the passage opening of the prechamber by the main combustion chamber pressure a significantly increased life of the setting device.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Durchtrittsöffnung der Vorkammer zündzeitabhängig und/oder sensorabhängig erfolgt. Dadurch kann die Steuerung einer Vorkammerentlüftung im Betrieb des brennkraftbetriebenen Setzgeräts auf einfache Art und Weise realisiert werden. A preferred embodiment of the method is characterized in that the control of the passage opening of the antechamber is ignition time-dependent and / or sensor-dependent. As a result, the control of a pre-chamber vent in the operation of the combustion-powered setting device can be realized in a simple manner.
Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens, insbesondere wenn das Programm in der Steuerung des Setzgeräts ausgeführt wird. If appropriate, the invention also relates to a computer program product with a program code for carrying out a method described above, in particular if the program is executed in the control of the setting device.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Steuereinrichtung, insbesondere eine elektronische Steuerung, einen elektrischen Aktuator und/oder eine Steuerhülse für ein vorab beschriebenes Setzgerät. Die genannten Teile sind gegebenenfalls separat handelbar. The invention further relates to a control device, in particular an electronic control, an electric actuator and / or a control sleeve for a previously described setting tool. The parts mentioned may be traded separately.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen: Figur 1 eine vereinfachte Darstellung eines brennkraftbetriebenen Setzgeräts mit einer Steuereinrichtung vor einer Zündung in einer Vorkammer im Längsschnitt und Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. Show it: 1 shows a simplified representation of a combustion-powered setting tool with a control device before ignition in a pre-chamber in longitudinal section and
Figur 2 ein ähnliches Setzgerät wie in Figur 1 mit einer anderen Steuereinrichtung kurz vor einer Zündung in einer Vorkammer im Längsschnitt. Ausführungsbeispiele Figure 2 is a similar setting tool as in Figure 1 with another control device shortly before ignition in a prechamber in longitudinal section. embodiments
In den Figuren 1 und 2 ist ein Setzgerät 1 stark vereinfacht in einem Längsschnitt in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Setzgerät 1 kann mit einem Brenngas oder mit einem verdampfbaren Flüssigbrennstoff betrieben werden. Das Setzgeräts 1 umfasst ein Gehäuse 3 mit einem Hauptzylinder 5, der eine Hauptbrennkammer 6 begrenzt. Der Hauptbrennkammer 6 kann über eine Einlasseinrichtung 8 Gas und/oder Luft zugeführt werden. In Figures 1 and 2, a setting device 1 is shown greatly simplified in a longitudinal section in different operating states. The setting device 1 shown in FIGS. 1 and 2 can be operated with a fuel gas or with an evaporable 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.
In dem Gehäuse 3 des Setzgeräts 1 ist ein Treibkolben 10 in den Figuren 1 und 2 hin und her bewegbar nach unten und nach oben geführt. Der Treibkolben 10 umfasst eine Kolbenstange 1 1 , die von einem Kolbenkopf 12 ausgeht. Ein dem Kolbenkopf 12 abgewandtes Setzende 14 der Kolbenstange 1 1 ist in einer (nicht dargestellten) Bolzenführung angeordnet, die zum Führen von Befestigungselementen dient, die auch als Bolzen bezeichnet werden. In the housing 3 of the setting device 1, a driving piston 10 in the figures 1 and 2 is moved back and forth guided downwards and upwards. The driving piston 10 comprises a piston rod 1 1, which starts from a piston head 12. A facing away from the piston head 12 setting end 14 of the piston rod 1 1 is arranged in a (not shown) bolt guide, which serves to guide fasteners, which are also referred to as bolts.
Die Bolzenführung mit der darin angeordneten Kolbenstange 1 1 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 piston rod 1 1 arranged therein of the driving piston 10 is also referred to as a network. About the network, a fastener, such as a nail, bolts or the like, are driven into a (not shown) underground. Before setting a fastener, the setting tool 1 is pressed with his pin guide to the ground and triggered. To trigger a setting process, for example, 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.
Durch einen Pfeil 15 ist in den Figuren 1 und 2 eine Setzrichtung angedeutet. Beim Setzen eines Befestigungselements wird der Treibkolben 10 mit der Kolbenstange 1 1 in der Setzrichtung 15 stark beschleunigt, um das Befestigungselement in den Untergrund einzutreiben. Beim Setzvorgang wird der Treibkolben 10 aus seiner in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausgangsstellung, die einem oberen Totpunkt entspricht, in eine Endstellung bewegt, die einem unteren Totpunkt entspricht. By an arrow 15 1 and 2, a setting direction is indicated in the figures. When setting a fastener of the driving piston 10 is greatly accelerated with the piston rod 1 1 in the setting direction 15 to drive the fastener into the ground. During the setting process, the driving piston 10 is made of its in FIGS. 1 and 2 shown starting position, which corresponds to a top dead center, moved to an end position corresponding to a bottom dead center.
Eine Bewegung des Treibkolbens 10 in den Figuren 1 und 2 nach oben wird durch einen zylinderfesten Kolbenanschlag 16 begrenzt. Durch den Kolbenanschlag 16 wird der obere Totpunkt des Treibkolbens 10 definiert. Der Kolbenanschlag 16 kann mit einer Magneteinrichtung 17 kombiniert sein. Die Magneteinrichtung 17 dient zum Beispiel dazu, den Treibkolben 10 mit einer vorbestimmten Haltekraft in seiner in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausgangsstellung zu halten. A movement of the drive piston 10 in Figures 1 and 2 upwards is limited by a cylinder-fixed 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, to hold the driving piston 10 with a predetermined holding force in its starting position shown in FIGS. 1 and 2.
Eine Bewegung des Treibkolbens 10 nach unten wird durch ein oder mehrere Anschlag- und/oder Dämpfungselemente 28, 29 begrenzt. Die Anschlag- und/oder Dämpfungselemente 28 sind zum Beispiel als Puffer ausgeführt. Movement of the drive piston 10 downwards is limited by one or more stop and / or damping elements 28, 29. The stop and / or damping elements 28 are designed, for example, as a buffer.
Der Kolbenkopf 12 umfasst eine erste Kolbenfläche 21 , die der Hauptbrennkammer 6 zugewandt ist. Eine zweite Kolbenfläche 22, die der Hauptbrennkammer 6 abgewandt ist, begrenzt eine Vorkammer 25 in einem Vorkammerzylinder 24. Der Vorkammerzylinder 24 ist Teil des Gehäuses 3 des Setzgeräts 1. The piston head 12 comprises a first piston surface 21, which faces the main combustion chamber 6. A second piston surface 22, which faces away from the main combustion chamber 6, delimits an antechamber 25 in an antechamber cylinder 24. The prechamber cylinder 24 is part of the housing 3 of the setting device 1.
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 prechamber 25 represents a pre-combustion chamber to which an ignition device 26 and an inlet device 27 are assigned. In addition, the stop and / or damping elements 28, 29 are arranged in the antechamber 25. About the inlet device 27 of the pre-chamber or pre-combustion chamber 25, a fuel gas-air mixture is supplied, which is ignited by means of the ignition device 26 in the pre-chamber 25.
Der Vorkammerzylinder 24 umfasst zwei Durchtrittsöffnungen 31 , 32, die zum Beispiel den Austritt von Abgasen aus der Vorkammer 25 ermöglichen. Die Durchtrittsöffnungen 31 , 32 sind durch eine Steuereinrichtung 30 bedarfsabhängig verschließbar. Die Steuereinrichtung 30 umfasst eine Steuerhülse 34, die zwei Durchtrittsöffnungen 37, 38 aufweist. Wenn die Durchtrittsöffnungen 37, 38 der Steuerhülse 34 mit den Durchtrittsöffnungen 31 , 32 in Überdeckung gebracht werden, dann sind die Durchtrittsöffnungen 31 , 32 geöffnet. In den Figuren 1 und 2 sind die Durchtrittsöffnungen 31 , 32 durch die Steuerhülse 34 verschlossen. Die Steuerhülse 34 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels und ist in den Figuren 1 und 2 nach unten und nach oben bewegbar. Zwischen der Vorkammer 25 und der Hauptbrennkammer 6 sind zwei oder mehr 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 sich druckabhängig öffnen, um einen Durchtritt des gezündeten Luft-Brennstoff-Gemischs aus der Vorkammer 25 in die Hauptbrennkammer 6 zu ermöglichen. In den Figuren 1 und 2 sind die Ventileinrichtungen 43, 44 geschlossen. The pre-chamber cylinder 24 comprises two passage openings 31, 32, which allow, for example, the exit of exhaust gases from the pre-chamber 25. The passage openings 31, 32 can be closed by a control device 30 as needed. The control device 30 comprises a control sleeve 34, which has two passage openings 37, 38. If the passage openings 37, 38 of the control sleeve 34 are brought into register with the passage openings 31, 32, then the passage openings 31, 32 are opened. In FIGS. 1 and 2, the passage openings 31, 32 are closed by the control sleeve 34. The control sleeve 34 has substantially the shape of a straight circular cylinder jacket and is movable in FIGS. 1 and 2 downwards and upwards. Between the antechamber 25 and the main combustion chamber 6, two or more 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 open in a pressure-dependent manner in order to allow passage of the ignited air-fuel mixture from the prechamber 25 into the main combustion chamber 6. In FIGS. 1 and 2, the valve devices 43, 44 are closed.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele des Setzgeräts 1 ; 121 umfassen zur Darstellung der Steuereinrichtung 30 eine elektronische Steuerung 100. Eine Steuerleitung 102 verbindet die elektronische Steuerung 100 steuerungsmäßig mit einem elektrischen Aktuator 104. Der elektrische Aktuator 104 umfasst einen Elektromotor 105 mit einer Welle 106. An einem dem Elektromotor 105 abgewandten Ende der Welle 106 ist eine Zahnrad 108 angedeutet, das durch den Elektromotor 105 drehbar angetrieben werden kann. The embodiments of the setting device 1 shown in Figures 1 and 2; 121 comprise an electronic control 100 for the representation of the control device 30. A control line 102 controls the electronic control 100 with an electric actuator 104. The electric actuator 104 comprises an electric motor 105 with a shaft 106. At an end of the shaft 106 facing away from the electric motor 105 a gear 108 is indicated, which can be rotatably driven by the electric motor 105.
Das Zahnrad 108 kämmt mit einer Verzahnung 1 10, die als Geradverzahnung ausgeführt ist. Die Verzahnung 1 10 ist zum Beispiel an einer Zahnstange ausgeführt, die außen an der Steuerhülse 34 vorgesehen ist. Bei einer Drehung des Zahnrads 108 gegen den Uhrzeigersinn bewegt sich die Steuerhülse 34 in den Figuren 1 und 2 nach unten, also in Setzrichtung 15. Bei einer Drehung des Zahnrads 108 im Uhrzeigersinn bewegt sich die Steuerhülse 34 in den Figuren 1 und 2 nach oben, also entgegen der Setzrichtung 15. Bei dem Elektromotor 105 des elektrischen Aktuators 104 handelt es sich zum Beispiel um einen Linearmotor. Anstelle des Elektromotors 105 kann der elektrische Aktuator 104 aber auch einen anderen Antrieb umfassen, zum Beispiel einen Piezoaktor. Anders als dargestellt, kann die Steuerhülse 34 zum Öffnen und Schließen der Durchtrittsöffnungen 31 , 32 der Vorkammer 25 auch anders bewegt werden, zum Beispiel verdreht werden. Das Bewegen der Steuerhülse 34 kann auf beliebige Art und Weise durch Anlegen einer Spannung erfolgen. The gear 108 meshes with a toothing 1 10, which is designed as a straight toothing. The toothing 1 10 is for example carried out on a rack which is provided on the outside of the control sleeve 34. Upon rotation of the gear 108 in the counterclockwise direction, the control sleeve 34 moves in Figures 1 and 2 down, ie in the setting direction 15. Upon rotation of the gear 108 in a clockwise direction, the control sleeve 34 moves in Figures 1 and 2 upwards, that is, counter to the setting direction 15. The electric motor 105 of the electric actuator 104 is, for example, a linear motor. Instead of the electric motor 105, the electric actuator 104 may also include another drive, for example a piezoelectric actuator. Differently than shown, the control sleeve 34 for opening and closing the passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 can also be moved differently, for example twisted. The movement of the control sleeve 34 can be done in any manner by applying a voltage.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Setzgerät 1 ist der Hauptbrennkammer 6 eine Sensoreinrichtung 1 12 zugeordnet. Die Sensoreinrichtung 1 12 ist über eine Steuerleitung 101 steuerungsmäßig mit der elektronischen Steuerung der Steuereinrichtung 30 verbunden. Die Sensoreinrichtung 1 12 umfasst einen Drucksensor, mit welchem der Druck in der Hauptbrennkammer 6 erfasst wird. Im Betrieb des Setzgeräts 1 gibt die Sensoreinrichtung 1 12 ein Signal ab, das in der elektronischen Steuerung 100 verarbeitet wird. Die elektronische Steuerung 100 kann über weitere Sensoreingänge verfügen, die mit (nicht dargestellten) weiteren Sensoreinrichtungen verbunden sind. Mit den weiteren Sensoreinrichtungen kann zum Beispiel ein Umgebungsdruck oder ein Druck in der Vorkammer 25 erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann mit den weiteren Sensoreinrichtungen eine Beschleunigung und/oder eine Temperatur an verschiedenen Stellen im Betrieb des Setzgeräts 1 erfasst werden. In the setting device 1 shown in FIG. 1, the main combustion chamber 6 is assigned a sensor device 12. The sensor device 1 12 is connected via a control line 101 in terms of control with the electronic control of the control device 30. The sensor device 1 12 includes a pressure sensor with which the pressure in the main combustion chamber 6 is detected. During operation of the setting device 1, the sensor device 12 outputs a signal which is processed in the electronic control 100. The electronic controller 100 may have other sensor inputs connected to other sensor devices (not shown). With the further sensor devices, for example, an ambient pressure or a pressure in the pre-chamber 25 can be detected. Alternatively or additionally, an acceleration and / or a temperature at different points in the operation of the setting device 1 can be detected with the further sensor devices.
Die elektronische Steuerung umfasst darüber hinaus vorteilhaft eine Benutzerschnittstelle. Über diese Benutzerschnittstelle kann ein Benutzer des Setzgeräts 1 individuell eine gewünschte Energie für den Betrieb des Setzgeräts 1 einstellen. Mit Hilfe der elektronischen Steuerung 100 werden, unter anderem auf Grundlage der Sensordaten und von Benutzerdaten, im Betrieb des Setzgeräts 1 folgende Vorgänge gesteuert: Eine elektronische Steuerung einer Dosiermenge, eine Steuerung der Zündeinrichtung 26 in der Vorkammer 25 und/oder einer weiteren (in Figur 1 nicht dargestellten) Zündeinrichtung, die der Hauptbrennkammer 6 zugeordnet sein kann. Darüber hinaus wird durch die elektronische Steuerung 100 zum Beispiel ein nicht dargestellter Ventilator zur Gemischbildung vor der Verbrennung und/oder zum Spülen von Abgasen nach der Verbrennung gesteuert. The electronic control also advantageously includes a user interface. Via this user interface, a user of the setting device 1 can individually set a desired energy for the operation of the setting device 1. With the aid of the electronic control 100, the following operations are controlled, inter alia on the basis of the sensor data and user data during operation of the setting device 1: an electronic control of a metered quantity, a control of the ignition device 26 in the pre-chamber 25 and / or another (in FIG 1, not shown) ignition device, which may be associated with the main combustion chamber 6. In addition, for example, an unillustrated fan for mixture formation prior to combustion and / or purge of exhaust gases after combustion is controlled by the electronic controller 100.
Mit Hilfe des elektrischen Aktuators 104 kann ein effektiver Durchtrittsquerschnitt in den Durchtrittsöffnungen 31 , 32 der Vorkammer 25 über die Steuerhülse 34 auf einfache Art und Weise stufenlos verstellt werden. Über die flexible Steuerung des Durchtrittsquerschnitts wird besonders vorteilhaft eine Energieeinstellung beziehungsweise Energieverstellung durch den Benutzer ermöglicht. Stellt der Benutzer das Setzgeräts 1 auf geringe Energie, dann öffnet die Vorkammerentlüftung nur teilweise, später oder überhaupt nicht. Das führt dazu, dass sich im Betrieb des Setzgeräts 1 ein Luftpolster beziehungsweise ein Polster von Verbrennungsabgasen in der Vorkammer 25 aufbaut. Durch dieses Polster kann der Treibkolben 10 deutlich sanfter abgebremst werden, als bei einem plötzlichen Abbremsen des Treibkolbens 10, wenn dieser auf die Anschläge und/oder Dämpfungselemente 28, 29 in der Vorkammer 25 auftrifft. Dadurch kann die Gerätebelastung reduziert und die Gerätelebensdauer verlängert werden. Mit Hilfe des elektrischen Aktuators 104 kann über die elektronische Steuerung 100 das Verschließen oder Freigeben der Durchtrittsöffnungen 31 , 32 der Vorkammer 25 auch auf einfache Art und Weise in Abhängigkeit von der Umgebungslufttemperatur und dem Umgebungsdruck gesteuert werden. Mit den beiden genannten Parametern ändert sich die Dichte der Luft beziehungsweise des Brennstoff-Luft-Gemisches vor der Verbrennung in der Vorkammer 25 und in der Hauptbrennkammer 6. Das hat Einfluss auf den Brennraumdruck in der Hauptbrennkammer 6. Um auf einfache Art und Weise eine konstante Energie sicherzustellen, kann der effektive Durchtrittsquerschnitt der Durchtrittsöffnungen 31 , 32 angepasst werden. With the aid of the electric actuator 104, an effective passage cross section in the passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 can be adjusted continuously via the control sleeve 34 in a simple manner. Via the flexible control of the passage cross section, an energy adjustment or energy adjustment by the user is made possible in a particularly advantageous manner. If the user sets the setting device 1 to low energy, then the antechamber venting opens only partially, later or not at all. As a result, during operation of the setting device 1, an air cushion or a cushion of combustion exhaust gases builds up in the pre-chamber 25. By this pad, the driving piston 10 can be braked much gentler, as in a sudden deceleration of the driving piston 10 when it strikes the stops and / or damping elements 28, 29 in the pre-chamber 25. This can reduce device load and extend device life. With the aid of the electric actuator 104, the closure or release of the passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 can also be controlled in a simple manner as a function of the ambient air temperature and the ambient pressure via the electronic control 100. The two parameters change the Density of the air or the fuel-air mixture before combustion in the pre-chamber 25 and in the main combustion chamber 6. This has an influence on the combustion chamber pressure in the main combustion chamber 6. In order to ensure a simple way a constant energy, the effective flow area of Passage openings 31, 32 are adapted.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Setzgerät 121 ist dargestellt, dass der Hauptbrennkammer 6 eine weitere Zündeinrichtung 126 zugeordnet werden kann. Über die weitere Zündeinrichtung 126 kann ein Gasgemisch in der Hauptbrennkammer 6 unabhängig davon gezündet werden, ob bereits eine Zündung in der Vorkammer 25 stattgefunden hat. Dadurch werden weitere Betriebsarten des Setzgeräts 121 ermöglicht. In the setting device 121 shown in FIG. 2, it is shown that a further ignition device 126 can be assigned to the main combustion chamber 6. About the further ignition device 126, a gas mixture in the main combustion chamber 6 are ignited regardless of whether an ignition in the antechamber 25 has already taken place. As a result, further operating modes of the setting device 121 are made possible.
Im Unterschied zu dem in Figur 1 dargestellten Setzgerät 1 ist bei dem in Figur 2 dargestellten Setzgerät 121 eine Steuerleitung 141 vorgesehen, welche die elektronische Steuerung 100 der Steuereinrichtung 30 mit der Zündeinrichtung 26 der Vorkammer 25 verbindet. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine zeitliche Ablaufsteuerung der Vorkammerentlüftung ermöglicht. Dabei wird das Öffnen und Schließen der Durchtrittsöffnungen 31 , 32 der Vorkammer 25 durch die Steuerhülse 34 zum Beispiel nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach der Vorkammerzündung ausgelöst. In contrast to the setting device 1 shown in FIG. 1, a control line 141 is provided in the setting device 121 shown in FIG. 2, which connects the electronic control 100 of the control device 30 to the ignition device 26 of the pre-chamber 25. As a result, temporal sequence control of the prechamber venting is made possible in a simple manner. In this case, the opening and closing of the passage openings 31, 32 of the pre-chamber 25 is triggered by the control sleeve 34, for example, after a certain period of time after the prechamber ignition.
Die elektronische Steuerung 100 misst zum Beispiel ein Zeitintervall, das mit der Vorkammerzündung beginnt. Nach Ablauf des zuvor eingestellten Zeitintervalls werden die Durchtrittsöffnungen 31 , 32 der Vorkammer 25 dann über den elektrischen Aktuator 104 von der Steuerhülse 34 freigegeben, das heißt geöffnet. Das liefert unter anderem den Vorteil, dass auf eine Sensoreinrichtung (1 12 in Figur 1 ) verzichtet werden kann. For example, the electronic controller 100 measures a time interval that begins with the prechamber ignition. After the expiry of the previously set time interval, the passage openings 31, 32 of the antechamber 25 are then released via the electric actuator 104 of the control sleeve 34, that is opened. This provides, inter alia, the advantage that it is possible to dispense with a sensor device (1 12 in FIG. 1).

Claims

Brennkraftbetriebenes Setzgerät (1 ; 1 1 ) zum Eintreiben von Befestigungselementen in einen Untergrund, mit mindestens einer Hauptbrennkammer (6) für einen Brennstoff, mit einem Treibkolben (10), der über exandierbare Gase aus der Hauptbrennkammer (6) in Setzrichtung (15) antreibbar ist, und mit einer Vorkammer (25), der eine Zündeinrichtung (26) zugeordnet ist und in der vor der Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemischs in der Hauptbrennkammer (6) ein auf die Hauptbrennkammer (6) wirkender Druck aufbaubar ist, wobei die Vorkammer (25) über mindestens eine Durchtrittsöffnung (31 ,32), die durch eine Steuereinrichtung (30) verschließbar ist, mit einer Umgebung der Vorkammer (25) verbunden beziehungsweise verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (30) eine elektronische Steuerung (100) umfasst. Internal combustion setting device (1; 1 1) for driving fastening elements into a substrate, with at least one main combustion chamber (6) for a fuel, with a driving piston (10) which can be driven by means of dispersible gases from the main combustion chamber (6) in the setting direction (15) is, and with an antechamber (25), which is associated with an ignition device (26) and in which prior to the ignition of a fuel-air mixture in the main combustion chamber (6) acting on the main combustion chamber (6) pressure is buildable, said Prechamber (25) via at least one passage opening (31, 32), which is closed by a control device (30), connected to an environment of the prechamber (25) or connectable, characterized in that the control device (30) an electronic control ( 100).
Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (100) mit einem elektrischen Aktuator (104) verbunden ist. Internal combustion setting device according to claim 1, characterized in that the electronic control (100) is connected to an electric actuator (104).
Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Aktuator (104) eine Elektromotor (105) umfasst. Internal combustion setting device according to claim 2, characterized in that the electric actuator (104) comprises an electric motor (105).
Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Aktuator (104) mechanisch mit einer Steuerhülse (34) gekoppelt ist. Internal combustion setting device according to claim 2 or 3, characterized in that the electric actuator (104) is mechanically coupled to a control sleeve (34).
Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse (34) eine Verzahnung (1 10) aufweist, die über ein Zahnrad (108) mit dem elektrischen Aktuator (104) gekoppelt ist. Internal combustion setting device according to claim 4, characterized in that the control sleeve (34) has a toothing (1 10) which is coupled via a gear (108) with the electric actuator (104).
Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse (34) so ausgeführt und relativ zu der Durchtrittsöffnung (31 ,32) der Vorkammer (25) bewegbar ist, dass die Durchtrittsöffnung (31 ,32) der Vorkammer (25) über die elektronische Steuerung (100) durch den elektronischen Aktuator (104) von der Steuerhülse (34) freigegeben oder verschlossen wird. Internal combustion setting device according to claim 4 or 5, characterized in that the control sleeve (34) designed and movable relative to the passage opening (31, 32) of the prechamber (25) that the passage opening (31, 32) of the prechamber (25) is released or closed by the electronic actuator (104) from the control sleeve (34) via the electronic controller (100).
7. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (100) mit mindestens einer Sensoreinrichtung (1 12) verbunden ist, die der Hauptbrennkammer (6) zugeordnet ist. 7. Combustion-operated setting tool according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic controller (100) with at least one sensor device (1 12) is connected, which is associated with the main combustion chamber (6).
8. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (100) mit der Zündeinrichtung (26) verbunden ist, die der Vorkammer (25) zugeordnet ist. 8. Combustion-operated setting tool according to one of claims 2 to 6, characterized in that the electronic control (100) with the ignition device (26) is associated, which is associated with the pre-chamber (25).
9. Verfahren zum Betrieben eines brennkraftbetriebenen Setzgeräts (1 ; 1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Durchtrittsöffnung (31 ,32) der Vorkammer (25) zündzeitabhängig und/oder sensorabhängig erfolgt. 9. A method for operating a combustion-powered setting tool (1; 1 1) according to one of the preceding claims, characterized in that the control of the passage opening (31, 32) of the pre-chamber (25) is ignition-dependent and / or sensor-dependent.
10. Steuereinrichtung (30), insbesondere elektronische Steuerung (100), elektrischer Aktuator (104) und/oder Steuerhülse (34), für ein Setzgerät (1 ; 1 1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 10. Control device (30), in particular electronic control (100), electrical actuator (104) and / or control sleeve (34), for a setting device (1, 1 1) according to one of claims 1 to 8.
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