BRENNKRAFTBETRIEBENES SETZGERÄT

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät (1), zum Eintreiben von Befestigungselementen, mit mindestens einer Brennkammer (6) und einem Treibkolben (10), der eine erste Kolbenfläche (21), die der Brennkammer (6) zugewandt ist, und eine zweite Kolbenfläche (22) aufweist, die der Brennkammer (6) abgewandt ist und einen Expansionsraum (25) begrenzt, und mit einer Fluidfördereinrichtung (30), die einen Volumenstrom fördert.
Um die Effektivität und/oder die Funktionalität des Setzgeräts (1) zu verbessern, ist auf einer Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung (30) eine Umschalteinrichtung (40) angeordnet, durch die der Volumenstrom von der Fluidfördereinrichtung (30) ganz oder teilweise an unterschiedliche Stellen in oder an dem Setzgerät (1) gefördert werden kann.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät, zum Eintreiben von Befestigungselementen, mit mindestens einer Brennkammer und einem Treibkolben, der eine erste Kolbenfläche, die der Brennkammer zugewandt ist, und eine zweite Kolbenfläche aufweist, die der Brennkammer abgewandt ist und einen Expansionsraum begrenzt, und mit einer Fluidfördereinrichtung, die einen Volumenstrom fördert. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen brennkraftbetriebenen Setzgeräts.

Stand der Technik

[0002] Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 2 106 883 A1 ist ein brennkraftbetriebenes Setzgerät, zum Eintreiben von Befestigungselementen in ein Werkstück bekannt, mit wenigstens einer Brennkammer für einen Brennstoff, mit einem in einer Kolbenführung versetzbar geführten Treibkolben mit einem Kolbenkopf, wobei der Treibkolben über expandierende Gase aus der Brennkammer antreibbar ist, und mit einer Einrichtung zur Rückstellung des Treibkolbens in eine Ausgangsstellung über einen Differentialdruck zwischen Räumen zu beiden axialen Seiten des Kolbenkopfs, wobei die Einrichtung zur Rückstellung des Treibkolbens eine Pumpe beinhaltet, die als mit der Brennkammer verbundene elektrische Saugpumpe zur Erzeugung eines Saugluftstroms ausgebildet ist.

Darstellung der Erfindung

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die Effektivität und/oder die Funktionalität beim Eintreiben von Befestigungselementen mit einem brennkraftbetriebenen Setzgerät, mit mindestens einer Brennkammer und einem Treibkolben, der eine erste Kolbenfläche, die der Brennkammer zugewandt ist, und eine zweite Kolbenfläche aufweist, die der Brennkammer abgewandt ist und einen Expansionsraum begrenzt, und mit einer Fluidfördereinrichtung, die einen Volumenstrom fördert, zu verbessern.

[0004] Die Aufgabe ist bei einem brennkraftbetriebenen Setzgerät, zum Eintreiben von Befestigungselementen, mit mindestens einer Brennkammer und einem Treibkolben, der eine erste Kolbenfläche, die der Brennkammer zugewandt ist, und eine zweite Kolbenfläche aufweist, die der Brennkammer abgewandt ist und einen Expansionsraum begrenzt, und mit einer Fluidfördereinrichtung, die einen Volumenstrom fördert, dadurch gelöst, dass auf einer Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung eine Umschalteinrichtung angeordnet ist, durch die der Volumenstrom von der Fluidfördereinrichtung ganz oder teilweise an unterschiedliche Stellen in oder an dem Setzgerät gefördert werden kann. Die Fluidfördereinrichtung kann als Kolbenpumpe ausgeführt sein, die von der Förderrichtung her relativ einfach umkehrbar ist. Die Fluidfördereinrichtung kann aber auch als Pumpe eines Pumpentyps ausgeführt sein, bei dem die Förderrichtung konstruktionsbedingt nicht umgeschaltet werden kann. Eine Pumpe dieses Pumpentyps ist zum Beispiel eine Zentrifugalpumpe. Durch die Kombination der Fluidfördereinrichtung mit der Umschalteinrichtung kann die Förderrichtung der Fluidfördereinrichtung auch bei Pumpen umgeschaltet werden, bei denen dies konstruktionsbedingt nicht oder nicht ohne weiteres möglich ist. Dadurch wird zum Beispiel die Kolbenrückführung im Betrieb des Setzgeräts vereinfacht und zwar unabhängig von einem Pumpentyp der als Pumpe ausgeführten Fluidfördereinrichtung. Bei dem Fluid kann es sich um Gas, wie Luft, insbesondere Umgebungsluft, handeln. Dann wird die als Pumpe ausgeführte Fluidfördereinrichtung auch als Verdichter bezeichnet.

[0005] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung eine Ventileinrichtung mit mindestens drei Anschlüssen ist, von denen einer mit der Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung verbunden ist. Bei der Ventileinrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein Wegeventil. Das Wegeventil mit den mindestens drei Anschlüssen kann mindestens zwei verschiedene Wege für den mit der Fluidfördereinrichtung geförderten Volumenstrom darstellen. Dadurch wird es möglich, mit ein und derselben Fluidfördereinrichtung zu verschiedenen Zeitpunkten während des Betriebs in oder an dem Setzgerät unterschiedliche Stellen mit einem Volumenstrom, gegebenenfalls auch mit einem Teilvolumenstrom, zu versorgen.

[0006] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung einen Anschluss für die Brennkammer aufweist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine fluidische Verbindung zwischen der Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung und der Brennkammer ermöglicht.

[0007] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung einen Anschluss für den Expansionsraum aufweist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine fluidische Verbindung zwischen der Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung und dem Expansionsraum ermöglicht.

[0008] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung mindestens einen Anschluss für einen zu kühlenden Bereich des Setzgeräts aufweist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine fluidische Verbindung zwischen der Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung und dem zu kühlenden Bereich des Setzgeräts ermöglicht.

[0009] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung steuerungsmäßig mit einer Steuerung verbunden ist. Bei der Steuerung handelt es sich zum Beispiel um ein in das Setzgerät integriertes Steuergerät. Die Steuerung ist vorteilhaft mit mindestens einer Sensoreinrichtung verbunden. Mit der Sensoreinrichtung wird zum Beispiel ein Druck in der Brennkammer erfasst. Alternativ oder zusätzlich kann mit der Sensoreinrichtung ein Druck in dem Expansionsraum erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann mit der Sensoreinrichtung eine Position des Treibkolbens in dem Setzgerät erfasst werden.

[0010] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidfördereinrichtung eine Pumpe oder ein Verdichter mit nur einer Förderrichtung oder Stromrichtung ist. Die Fluidfördereinrichtung wird zum Beispiel auf einfache Art und Weise mit einem Elektromotor angetrieben, der in das Setzgerät integriert ist. Bei dem Elektromotor kann es sich vorteilhaft um einen bereits in dem Setzgerät vorhandenen Elektromotor handeln. Durch die Verwendung einer Fluidfördereinrichtung mit nur einer Förderrichtung oder Stromrichtung können Pumpen eines konstruktiven relativ einfachen Pumpentyps verwendet werden, wie zum Beispiel Zentrifugalpumpen.

[0011] Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen brennkraftbetriebenen Setzgeräts ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass mit ein und derselben Fluidfördereinrichtung zu verschiedenen Zeiten im Betrieb des Setzgeräts unterschiedliche Stellen in oder an dem Setzgerät mit dem Volumenstrom oder mit einem Teilvolumenstrom der Fluidfördereinrichtung versorgt werden. Es ist vorteilhaft auch möglich, mit ein und derselben Fluidfördereinrichtung insbesondere gleichzeitig verschiedene Teilvolumenströme an unterschiedlichen Stellen in oder an dem Setzgerät bereitzustellen. Dadurch werden auf einfache Art und Weise besonders vielfältige Anwendungen für die Fluidfördereinrichtung in dem Setzgerät ermöglicht.

[0012] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer, mehrere oder alle der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird beziehungsweise werden: Die Brennkammer wird über die Umschalteinrichtung mit der Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung verbunden, um die Brennkammer mit einem gegenüber einer Umgebung des Setzgeräts höheren Druck aufzuladen; dadurch kann eine Eintreibfunktion des Setzgeräts verbessert werden.

[0013] Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt wird der Expansionsraum über die Umschalteinrichtung mit der Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung verbunden, um den Treibkolben nach einer Setzung zurückzustellen; beim Zurückstellen wird der Treibkolben vorzugsweise in eine Ausgangsposition zurückgestellt beziehungsweise zurückbewegt. Nach dem Zurückstellen des Treibkolbens in seine Ausgangsposition kann eine erneute Setzung eingeleitet werden.

[0014] Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt wird ein zu kühlender Bereich des Setzgeräts, insbesondere ein Zylinder des Setzgeräts, über die Umschalteinrichtung mit der Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung verbunden, um den zu kühlenden Bereich zu kühlen. In dem zu kühlenden Bereich sind vorteilhaft außen an dem Zylinder Kühlrippen vorgesehen. Die Kühlrippen werden dann mit dem Volumenstrom, insbesondere mit einem Luftstrom, angeströmt, um den Zylinder, insbesondere die Brennkammer im Inneren des Zylinders zu kühlen.

[0015] Mit Hilfe der Umschalteinrichtung können, insbesondere gleichzeitig, auf einfache Art und Weise Teilströme von der Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung in unterschiedlichen Leitungen zu mehreren Stellen in oder am Setzgerät geführt werden. Mit der Umschalteinrichtung kann auf einfache Art und Weise zwischen verschiedenen Konstellationen umgeschaltet werden. So kann zum Beispiel gleichzeitig die Brennkammer mit Druck beaufschlagt und dabei der Zylinder durch einen Luftstrom gekühlt werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Kolben durch Luftzufuhr in dem Expansionsraum zurückgestellt werden, während gleichzeitig der Zylinder des Setzgeräts mit einem Luftstrom auf den mit Kühlrippen ausgestatteten zu kühlenden Bereich abgekühlt wird.

[0016] Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Fluidfördereinrichtung und/oder eine Umschalteinrichtung für ein vorab beschriebenes Setzgerät. Die genannten Einrichtungen sind gegebenenfalls separat handelbar.

[0017] 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.

Ausführungsbeispiele

[0018] In der einzigen beiliegenden Figur ist ein brennkraftbetriebenes Setzgerät mit einer Fluidfördereinrichtung und einer Umschalteinrichtung vereinfacht im Längsschnitt dargestellt.

[0019] In der Figur ist ein Setzgerät 1 stark vereinfacht im Längsschnitt dargestellt. Das in der Figur dargestellte Setzgerät 1 kann mit einem Brenngas oder mit einem verdampfbaren Flüssigbrennstoff betrieben werden.

[0020] Das Setzgerät 1 umfasst ein Gehäuse 3 mit einem Zylinder 5, in dem eine Brennkammer 6 angeordnet ist. In der Brennkammer 6 ist eine Zündeinrichtung 7 angedeutet, mit der Brenngas, insbesondere ein Brenngas-Luft-Gemisch, in der Brennkammer 6 gezündet werden kann.

[0021] Das Gehäuse 3 des Setzgeräts 1 umfasst des Weiteren eine Kolbenführung 8 für einen Treibkolben 10. Der Treibkolben 10 umfasst eine Kolbenstange 11, die von einem Kolbenkopf 12 ausgeht. Das dem Kolbenkopf 12 abgewandte Ende der Kolbenstange 11 ist in einer Bolzenführung 14 angeordnet, die zum Führen von Befestigungselementen dient, die auch als Bolzen bezeichnet werden.

[0022] Die Bolzenführung 14 mit der darin angeordneten Kolbenstange 11 des Treibkolbens 10 wird auch als Setzwerk bezeichnet. Über das Setzwerk kann ein Befestigungselement, wie ein Nagel, Bolzen oder dergleichen, in ein (nicht dargestelltes) Werkstück eingetrieben werden. Bei dem Werkstück kann es sich um eine Wand in einem Gebäude handeln.

[0023] Vor dem Setzen eines Befestigungselements wird das Setzgerät 1 mit seiner Bolzenführung 14 an das Werkstück angepresst und ausgelöst. Zum Auslösen eines Setzvorgangs dient ein (nicht dargestellter) Schalter, der auch als Triggerschalter bezeichnet wird. Der Schalter ist zum Beispiel an einem (ebenfalls nicht dargestellten) Handgriff des Setzgeräts vorgesehen.

[0024] Zum Setzwerk gehören auch die Brennkammer 6 und der Treibkolben 10 mit dem Kolbenkopf 12. Der Kolbenkopf 12 umfasst eine erste Kolbenfläche 21, die der Brennkammer 6 zugewandt ist. Eine zweite Kolbenfläche 22, die der Brennkammer 6 abgewandt ist, begrenzt einen Expansionsraum 25 in dem Gehäuse 3 des Setzgeräts 1. Die Kolbenstange 11 des Treibkolbens 10 erstreckt sich von dem Kolbenkopf 12 durch den Expansionsraum 25 in die Bolzenführung 14.

[0025] Das Setzgerät 1 umfasst des Weiteren eine Fluidfördereinrichtung 30 mit einer Eingangsseite 31 und einer Ausgangsseite 32. Auf der Ausgangsseite 32 der Fluidfördereinrichtung 30 ist eine Umschalteinrichtung 40 angeordnet. Die Umschalteinrichtung 40 ist durch nicht näher bezeichnete Fluidleitungen fluidisch mit der Fluidfördereinrichtung 30 und mit verschiedenen Stellen in beziehungsweise an dem Setzgerät 1 verbunden.

[0026] Das Gehäuse 3 des Setzgeräts 1 dient vorzugsweise nur beziehungsweise hauptsächlich zur Aufnahme des Triebwerks des Setzgeräts 1. Das Setzgerät 1 umfasst zum Beispiel ein weiteres (nicht dargestelltes) Gehäuse, das auch als Außengehäuse bezeichnet wird. Analog kann das Gehäuse 3 in dem Setzgerät 1 auch als Innengehäuse bezeichnet werden. Das Innengehäuse 3 ist vorteilhaft mit dem Außengehäuse verbunden.

[0027] Bei der Fluidfördereinrichtung 30 handelt es sich zum Beispiel um eine Pumpe mit nur einer Förderrichtung. Die Pumpe ist zum Beispiel als Zentrifugalpumpe ausgeführt. Als Fördermedium für die Fluidfördereinrichtung 30 dient vorzugsweise Luft. Daher kann die Fluidfördereinrichtung 30 auch als Verdichter bezeichnet werden.

[0028] Durch einen Pfeil 41 ist angedeutet, dass der Fluidfördereinrichtung 30 über die Eingangsseite 31 ein Fluid, insbesondere Luft, zugeführt wird. Durch einen weiteren Pfeil 42 ist angedeutet, dass das Fluid von der Ausgangsseite 32 der Fluidfördereinrichtung 30 zu der Umschalteinrichtung 40 geführt beziehungsweise geleitet wird. Durch Pfeile 43, 44, 45 ist angedeutet, dass die Fluidfördereinrichtung 30 über die Umschalteinrichtung 40 verschiedene Volumenströme oder Teilvolumenströme an verschiedene Stellen in beziehungsweise an dem Setzgerät 1 führen beziehungsweise fördern kann.

[0029] Durch den Pfeil 43 ist angedeutet, dass von der Fluidfördereinrichtung 30 über die Umschalteinrichtung 40 ein Volumenstrom beziehungsweise ein Teilvolumenstrom in die Brennkammer 6 gefördert wird. Durch den Pfeil 44 ist angedeutet, wie durch die Fluidfördereinrichtung 30 über die Umschalteinrichtung 40 ein Volumenstrom beziehungsweise ein Teilvolumenstrom in den Expansionsraum 25 geführt beziehungsweise gefördert wird.

[0030] Durch den Pfeil 45 ist angedeutet, wie durch die Fluidfördereinrichtung 30 über die Umschalteinrichtung 40 ein Volumenstrom beziehungsweise ein Teilvolumenstrom zu einem zu kühlenden Bereich 50 geführt beziehungsweise gefördert wird. Der zu kühlende Bereich 50 ist außen an dem Zylinder 5 des Innengehäuses 3 des Setzgeräts 1 vorgesehen. Zur Verbesserung der Kühlwirkung sind außen an dem Zylinder 5 insgesamt vier Kühlrippen 54 vorgesehen.

Ansprüche

1. Brennkraftbetriebenes Setzgerät (1), zum Eintreiben von Befestigungselementen, mit mindestens einer Brennkammer (6) und einem Treibkolben (10), der eine erste Kolbenfläche (21), die der Brennkammer (6) zugewandt ist, und eine zweite Kolbenfläche (22) aufweist, die der Brennkammer (6) abgewandt ist und einen Expansionsraum (25) begrenzt, und mit einer Fluidfördereinrichtung (30), die einen Volumenstrom fördert, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Ausgangsseite der Fluidfördereinrichtung (30) eine Umschalteinrichtung (40) angeordnet ist, durch die der Volumenstrom von der Fluidfördereinrichtung (30) ganz oder teilweise an unterschiedliche Stellen in oder an dem Setzgerät (1) gefördert werden kann.

2. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (40) eine Ventileinrichtung mit mindestens drei Anschlüssen ist, von denen einer mit der Ausgangsseite (32) der Fluidfördereinrichtung (30) verbunden ist.

3. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (40) einen Anschluss für die Brennkammer (6) aufweist.

4. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (40) einen Anschluss für den Expansionsraum (25) aufweist.

5. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (40) mindestens einen Anschluss für einen zu kühlenden Bereich (50) des Setzgeräts (1) aufweist.

6. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (40) steuerungsmäßig mit einer Steuerung verbunden ist.

7. Brennkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidfördereinrichtung (30) eine Pumpe oder ein Verdichter mit nur einer Förderrichtung oder Stromrichtung ist.

8. Verfahren zum Betreiben eines brennkraftbetriebenen Setzgeräts (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit ein und derselben Fluidfördereinrichtung (30) zu verschiedenen Zeiten im Betrieb des Setzgeräts (1) unterschiedliche Stellen in oder an dem Setzgerät (1) mit dem Volumenstrom oder mit einem Teilvolumenstrom der Fluidfördereinrichtung (3) versorgt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer, mehrere oder alle der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird beziehungsweise werden:

- die Brennkammer (6) wird über die Umschalteinrichtung (40) mit der Ausgangsseite (32) der Fluidfördereinrichtung (30) verbunden, um die Brennkammer (6) mit einem gegenüber einer Umgebung des Setzgeräts (1) höheren Druck aufzuladen;

- der Expansionsraum (25) wird über die Umschalteinrichtung (40) mit der Ausgangsseite (32) der Fluidfördereinrichtung (30) verbunden, um den Treibkolben (10) nach einer Setzung zurückzustellen;

- ein zu kühlender Bereich (50) des Setzgeräts (1), insbesondere ein Zylinder (5) des Setzgeräts (1), wird über die Umschalteinrichtung (40) mit der Ausgangsseite (32) der Fluidfördereinrichtung (30) verbunden, um den zu kühlenden Bereich (50) zu kühlen.

10. Fluidfördereinrichtung (30) und/oder Umschalteinrichtung (40) für ein Setzgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

Zeichnung