| (19) |
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(11) |
EP 2 014 420 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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23.12.2009 Patentblatt 2009/52 |
| (22) |
Anmeldetag: 20.05.2008 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (54) |
Brennkraftbetriebenes Setzgerät
Combustion type fastener driving tool
Outil d'entraînement à combustion de gaz
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FI FR GB IT SE |
| (30) |
Priorität: |
11.07.2007 DE 102007000373
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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14.01.2009 Patentblatt 2009/03 |
| (73) |
Patentinhaber: HILTI Aktiengesellschaft |
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9494 Schaan (LI) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Dittrich, Tilo
9472 Grabs (CH)
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| (74) |
Vertreter: Wildi, Roland |
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Hilti Aktiengesellschaft,
Corporate Intellectual Property
Feldkircherstrasse 100
Postfach 333 9494 Schaan 9494 Schaan (LI) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 176 732 US-A1- 2005 173 485
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DE-A1- 19 625 889
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 genannten Art. Derartige Setzgeräte können z. B. mit gasförmigen
oder verdampfbaren flüssigen Brennstoffen betrieben werden. Bei den brennkraftbetriebenen
Setzgeräten wird bei einem Setzvorgang ein Setzkolben über Verbrennungsgase angetrieben.
Über diesen Setzkolben können dann Befestigungselemente in einen Untergrund eingetrieben
werden.
[0002] Derartige Setzgeräte weisen z. B. einen Ventilator auf, der unter anderem zur Kühlung
des durch die ablaufenden Verbrennungsprozesse erhitzten Setzgerätes dient. Die Kühlung
ist notwendig, da es z. B. für die thermische Kolbenrückführung wichtig ist, dass
die Brennkammerwand nicht zu heiss wird. Ferner kann es bei einem zu stark erhitzen
Setzgerät zu Fehldosierungen des Brennstoffs in Folge einer zu starken Erwärmung des
Dosierventils kommen.
[0003] Aus der
US 2005/0173485 A1 ist ein brennkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das eine brennkraftbetriebene Energiequelle
und einen mit dieser assoziierten Ventilator aufweist. Zur Einstellung der Laufzeit
ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die mit einem Temperatursensor verbunden ist,
der die Temperatur der Energiequelle überwacht. Über die Steuereinrichtung ist die
Länge der Laufzeit des Ventilators in Abhängigkeit von der Temperatur der Energiequelle,
die von dem Temperatursensor erfasst wird, einstellbar.
[0004] Von Nachteil hierbei ist, dass das Vorsehen eines Temperatursensors aufwändig und
mit erhöhten Herstellkosten verbunden ist. Der Temperatursensor muss mit der Steuereinrichtung
verbunden werden, die sich in der Griffbaugruppe befindet, während der Temperatursensor
in der Umgebung der Energiequelle und insbesondere des Zylinders für den Treibkolben
angeordnet ist, wodurch lange Leitungswege erforderlich sind. Das brennkraftbetriebene
Setzgerät ist dadurch teuer in der Herstellung.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Setzgerät der vorgenannten
Art zu entwickeln, das bei niedrigeren Kosten eine temperaturgesteuerte Motorkühlung
mittels Ventilator aufweist. Dieses wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden
Teil von Anspruch 1 genannten Massnahmen erreicht.
[0006] Demnach weist die Steuereinheit ein Programm zum Modellieren des thermischen Steuerparameters
anhand von Zeitdaten und Ventilatorbetriebsdaten. Durch diese Massnahme kann auf das
Vorsehen eines störungsanfälligen Temperatursensors in Brennraumnähe verzichtet werden,
wodurch auch die aufwändige Verkabelung mit der üblicherweise im Griffbereich angeordneten
Steuereinheit entfällt. Vorteilhaft könnten ergänzend auch noch Wärmezufuhrkonstanten
und Wärmeabfuhrkonstanten zum Modellieren des thermischen Steuerparameters genutzt
werden. Hierdurch könnten bei der Modellierung des thermischen Steuerparameters neben
der Temperatur oder Wärmemenge, die z. B. im Führungszylinder vorhanden ist, auch
die Wärme bzw. Temperatur der weiteren Bauteile des Verbrennungsantriebs, wie z. B.
des Setzkolbens, anhand geeigneter Bestimmung und Voreinstellung der Wärmeabfuhrkonstanten
mit in Betracht gezogen werden.
[0007] Vorteilhaft ist eine Zeitmesseinrichtung zur Bestimmung eines aktuellen Zeitpunktes
vorhanden, wodurch die Zeiträume zwischen zwei Setzvorgängen genau bestimmt werden
können und wodurch z. B. eine exaktere Kalkulation der zwischen zwei Setzvorgängen
an die Umgebung abgeführten Wärmemenge ermöglicht wird.
[0008] Günstigerweise ist auch eine von einem Temperatursensor ermittelte Umgebungstemperatur
von dem in der Steuereinheit ablaufenden Programm zum Modellieren des thermischen
Steuerparameters nutzbar, wodurch ebenfalls z. B. eine exaktere Kalkulation der zwischen
zwei Setzvorgängen an die Umgebung abgeführten Wärmemenge ermöglicht wird. Ein Temperatursensor
zur Messung der Umgebungstemperatur weist ferner eine längere Lebensdauer auf, als
ein am Brennraum angeordneter Temperatursensor, da er nicht derartig hohen Temperaturen
ausgesetzt ist. Ausserdem kann der Temperatursensor für die Umgebungstemperatur direkt
auf einer Platine der Steuereinheit angebracht werden, wodurch Kosten eingespart werden
können.
[0009] Von Vorteil ist es ferner, wenn die Steuereinheit mit einem Datenspeicher, insbesondere
einem nichtflüchtigen Datenspeicher, kooperiert, in dem der modellierte thermische
Steuerparameter als modellierter thermischer Steuerparameter eines vorhergehenden
Setzvorgangs, ein aktueller Zeitpunkt als Zeitstempel und die Ventilatorbetriebsdaten
abspeicherbar sind. Durch diese Massnahme wird es möglich auch bei einem Wiedereinschalten
nach einer längeren Arbeitspause des Setzgerätes noch eine genaue Modellierung des
thermischen Steuerparameters zu ermöglichen, wenn die Datenverarbeitungseinheit zwischenzeitlich
stromlos war.
[0010] Vorteilhaft ist eine Ventilatornachlaufzeit des Ventilators in Abhängigkeit des modellierten
thermischen Steuerparameters sowie eines im Datenspeicher hinterlegten unteren Schwellenwertes
und eines oberen Schwellenwertes von der Steuereinheit einstellbar, wodurch eine exakte
Steuerung des Ventilators zur Kühlung des Verbrennungsantriebs ermöglicht wird.
[0011] Ein Steuerverfahren für ein brennkraftbetriebenes Setzgerät beinhaltet vorteilhaft
die folgenden Schritte:
- Auslösen eines Setzvorganges nach Detektion eines Triggerschaltersignals,
- Auslesen des modellierten thermischen Steuerparameters eines vorhergehenden Setzvorgangs,
des Zeitstempels und der Ventilatorbetriebsdaten aus dem Datenspeicher,
- Modellieren des thermischen Steuerparameters wenigstens anhand des thermischen Steuerparameters
des vorhergehenden Setzvorgangs, des Zeitstempels, des aktuellen Zeitpunkts, der Ventilatorbetriebsdaten
sowie anhand der Wärmezufuhrkonstante und der Wärmeabfuhrkonstante,
- Abspeichern des modellierten thermischen Steuerparameters des Verbrennungsantriebs
als modellierter thermischer Steuerparameter eines vorhergehenden Setzvorgangs, des
aktuellen Zeitpunkts als Zeitstempel und der Ventilatorbetriebsdaten in den Datenspeicher.
[0012] Von Vorteil bei einem derartigen Steuerverfahren ist es ferner, wenn zum Modellieren
des thermischen Steuerparameters auch eine von einem Temperatursensor ermittelte Umgebungstemperatur
genutzt wird, um die bis zu einem bestimmten Zeitpunkt erfolgte Abkühlung bzw. an
die Umgebung abgeführte Wärmemenge genauer bestimmen zu können.
[0013] Günstig ist es auch, wenn nach dem Modellieren des thermischen Steuerparameters die
Ventilatornachlaufzeit des Ventilators in Abhängigkeit des modellierten thermischen
Steuerparameters des Verbrennungsantriebs sowie eines in dem Datenspeicher hinterlegten
unteren Schwellenwertes und eines oberen Schwellenwertes von der Steuereinheit eingestellt
wird, wodurch eine stromsparende Nutzung des Ventilators erfolgen kann, der nur dann
in Betrieb genommen wird, wenn die Temperatur des Verbrennungsantriebs dieses notwendig
macht. Durch diese stromsparende Nutzung können mehr Setzungen pro Akkuladung erzielt
werden.
[0014] Alternativ vorteilhaft ist es, wenn nach dem Modellieren des thermischen Steuerparameters
die Ventilatordrehzahl des Ventilators in Abhängigkeit des modellierten thermischen
Steuerparameters des Verbrennungsantriebs sowie eines in dem Datenspeicher hinterlegten
unteren Schwellenwertes und eines oberen Schwellenwertes von der Steuereinheit eingestellt
wird. Hierdurch kann ebenfalls eine stromsparende Nutzung des Ventilators erfolgen,
der nur dann in Betrieb genommen wird, wenn die Temperatur des Verbrennungsantriebs
dieses notwendig macht. Durch diese stromsparende Nutzung können mehr Setzungen pro
Akkuladung erzielt werden.
[0015] Weiter alternativ vorteilhaft ist es, wenn nach dem Modellieren des thermischen Steuerparameters
die Ventilatordrehzahl und die Ventilatornachlaufzeit des Ventilators in Abhängigkeit
des modellierten thermischen Steuerparameters des Verbrennungsantriebs sowie eines
in dem Datenspeicher hinterlegten unteren Schwellenwertes und eines oberen Schwellenwertes
von der Steuereinheit eingestellt wird. Hierdurch kann ebenfalls eine stromsparende
Nutzung des Ventilators erfolgen, der nur dann in Betrieb genommen wird, wenn die
Temperatur des Verbrennungsantriebs dieses notwendig macht. Durch diese stromsparende
Nutzung können mehr Setzungen pro Akkuladung erzielt werden.
[0016] Günstigerweise erfolgt die Einstellung einer Ventilatornachlaufzeit über die Steuereinheit
erst nach dem Ausschalten des Signals eines Schaltmittels, wenn also klar ist, dass
das Setzgerät von einem Werkstück abgehoben worden ist.
[0017] In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
[0018] Es zeigen:
- Fig. 1
- ein erfindungsgemässes Setzgerät im teilweisen Längsschnitt,
- Fig. 2
- ein Flussdiagramm zur Steuerung des Ventilatormotors.
[0019] Das in Fig. 1 dargestellte Setzgerät 10 verfügt über ein allgemein mit 11 bezeichnetes
ein- oder mehrteiliges Gehäuse, in dem ein Verbrennungsantrieb für einen in einem
Führungszylinder 12 versetzbar geführten Setzkolben 13 angeordnet ist. Über den Setzkolben
13 kann ein Befestigungselement, wie ein Nagel, Bolzen, etc. in ein Werkstück U eingetrieben
werden, wenn das Setzgerät 10 mit einer Bolzenführung 15, die sich an den Führungszylinder
12 in Arbeitsrichtung des Setzkolbens 13 anschliesst, an das Werkstück U angepresst
und der Verbrennungsantrieb ausgelöst wird. Zum Verbrennungsantrieb gehört u. a. eine
Brennkammer 14, die in einer Brennkammerhülse 29 aufspannbar ist und die an ihren
beiden axialen Enden einerseits vom Führungszylinder 12 und dem Setzkolben 13 sowie
andererseits von einer Brennkammerrückwand 19 begrenzt wird. Die Brennkammer 14 ist
in Fig. 1 bereits geschlossen, da das Setzgerät 10 an ein Werkstück U angepresst wurde.
Die Bolzenführung 15 dient der Aufnahme und Führung von Befestigungselementen, die
z. B. in einem Magazin 20 am Setzgerät 10 bevorratet sind.
[0020] Wie aus Fig. 1 ferner ersichtlich ist, ist an einem Handgriff 21 des Setzgerätes
10 ein Triggerschalter 22 angeordnet, über den eine Zündeinrichtung 23 (die beispielsweise
an der Brennkammerrückwand 19 angeordnet ist), wie z. B. eine Zündkerze, auslösbar
ist, wenn das Setzgerät 10 an ein Werkstück U angepresst worden ist.
[0021] Das Setzgerät 10 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann mit einem Brenngas
oder mit einem verdampfbaren Flüssigbrennstoff betrieben werden, der in einem in den
Figuren nicht dargestellten Brennstoffreservoir wie z. B. einer Brennstoffdose, einem
Brennstofftank oder ähnlichem bereitgestellt wird. Von dem Brennstoffreservoir geht
eine Brennstoffleitung ab (in den Figuren ebenfalls nicht dargestellt) die zur Brennkammer
14 führt.
[0022] Ein insgesamt mit 16 bezeichneter Ventilator dient sowohl der Erzeugung eines turbulenten
Strömungsregimes eines in der geschlossenen Brennkammer 14 befindlichen Oxidationsmittel-Brennstoffgemisches
als auch dem Ausspülen der geöffneten Brennkammer 14 mit Frischluft und dem Kühlen
der Brennkammer 14 nach erfolgtem Setzvorgang. Der Ventilator 16 weist ein als Propeller
ausgebildetes Ventilatorrad 17 auf, das an einer Rotorwelle eines Ventilatormotors
18 angeordnet ist und das im Betrieb in Drehrichtung des Pfeils 40 rotiert.
[0023] Die Versorgung der elektrischen Verbraucher, wie z. B. der Zündeinrichtung 23 oder
des Ventilatormotors 18, des Setzgerätes 10 mit elektrischer Energie ist über eine
netzunabhängige elektrische Energiequelle 24 in Form wenigstens eines Akkumulators
verwirklicht. Der oder die Akkumulatoren können dabei auswechselbar an dem Setzgerät
10 angeordnet sein.
[0024] Die Steuerung des Ventilators 16 sowie weiterer Gerätefunktionen erfolgt über eine
Steuereinheit 30, die eine digitale Datenverarbeitungseinheit 37, wie einen oder mehrere
Mikroprozessoren, aufweist. Die Steuereinheit 30 beinhaltet in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
einen nichtflüchtigen Datenspeicher 31 zur Speicherung von Daten in digitaler Form
und eine Zeitmesseinrichtung 34 zur Bestimmung eines aktuellen Zeitpunktes t_neu.
Die Steuereinheit 30 ist über eine erste elektrische Leitung 25 mit der Energiequelle
24 verbunden. Über eine zweite elektrische Leitung 26 ist die Steuereinheit 30 ferner
mit dem Triggerschalter 22 und über eine dritte elektrische Leitung 27 mit dem Ventilatormotor
18 verbunden. Die Zündeinrichtung 23 ist über eine vierte elektrische Leitung 28 mit
der Steuereinheit 30 verbunden.
[0025] An dem Setzgerät 10 ist ferner ein als Anpressschalter ausgebildetes Schaltmittel
33 angeordnet, das über eine fünfte elektrische Leitung 32 mit der Steuereinheit 30
verbunden ist, und das ein Anpressen der Bolzenführung 15 an ein Werkstück U detektiert
und dabei ein Anpressschaltsignal generiert. Ein aussen am Setzgerät angeordneter
Temperatursensor 35 ermittelt die Umgebungstemperatur T_U und ist über eine sechste
elektrische Leitung 36 mit der Steuereinheit 30 verbunden. Der Temperatursensor kann
preisgünstig direkt auf der Hauptplatine der Steuereinheit angeordnet sein. Dazu muss
die Hauptplatine lediglich weit genug entfernt von Geräteteilen sein, die im Betrieb
heiss werden.
[0026] In Fig. 2 ist ein Flussdiagramm wiedergegeben, das ein in der Steuereinheit 30, genauer
in deren Datenverarbeitungseinheit 37, ablaufendes Steuerverfahren zur Steuerung des
Ventilators 16 bzw. dessen Ventilatormotors 18 beschreibt. Das Steuerverfahren umfasst
dabei ein Datenverarbeitungs-Programm zum Modellieren eines thermischen Steuerparameters
T_neu.
[0027] Nach dem das Schaltmittel 33 ein Anpressen des Setzgerätes 10 an ein Werkstück U
detektiert, geht ein Anpressschaltsignal bei der Steuereinheit 30 ein (41). In der
Steuereinheit 30 wird darauf hin der Ventilator mit einer Ventilatordrehzahl W max,
die der maximal möglichen Ventilatordrehzahl des Ventilatormotors 18 entspricht, in
Betrieb gesetzt (42). Bei einem Betätigen des Triggerschalters 22 geht in der Steuereinheit
30 ein Triggerschaltsignal ein (43). Die Steuereinheit 30 löst daraufhin einen Setzvorgang
aus (44), indem über die vierte elektrische Leitung 28 die Zündeinrichtung 23 aktiviert
wird (vgl. Fig. 1). Vorzugsweise nach dem Auslösen des Setzvorgangs werden aus dem
Datenspeicher 31 folgende Daten ausgelesen (45a): ein modellierter thermischer Steuerparameter
eines vorhergehenden Setzvorgangs T_alt, ein Zeitstempel t_alt eines vorhergehenden
Setzvorgangs und Ventilatorbetriebsdaten umfassend eine Ventilatornachlaufzeit rt_2_alt
eines vorhergehenden Setzvorgangs und eine Ventilatordrehzahl W_2_alt des Ventilators
16 während der Ventilatornachlaufzeit rt_2_alt. Bei dem thermischen Steuerparameter
kann es sich dabei z. B. um eine Temperatur in °C, °F oder K oder um eine Wärmemenge
in kJ handeln.
[0028] Zeitlich versetzt oder gleichzeitig zu diesem Datenlesen erfolgt die Berechnung (45b)
des Zeitraums delta_t, der zwischen einem aktuellen Zeitpunkt t_neu und dem durch
den Zeitstempel t_alt gekennzeichneten Zeitpunkt vergangen ist nach der Formel delta_t
= t_neu - t_alt. Ebenfalls zeitlich versetzt oder gleichzeitig wird von der Steuereinheit
30 die Umgebungstemperatur T_U vom Temperatursensor 35 abgefragt (45c) und erfasst.
[0029] In einem nachfolgenden Schritt (46) wird dann aus den von der Steuereinheit 30 erfassten
Daten (modellierter thermischer Steuerparameter eines vorhergehenden Setzvorgangs
T_ait, Zeitstempel t_alt eines vorhergehenden Setzvorgangs, Ventilatornachlaufzeit
rt_2_alt eines vorhergehenden Setzvorgangs, Ventilatordrehzahl W_2_alt des Ventilators
16 während der Ventilatornachlaufzeit rt_2_alt) sowie anhand einer Wärmeabfuhrkonstanten
K_1 und einer Wärmezufuhrkonstanten K_2 ein aktueller thermischer Steuerparameter
T_neu modelliert bzw. berechnet [T_neu = f (T_ait, delta_t, rt_2_alt, W_2_alt, T_U,
K_1, K_2)]. Die Wärmeabfuhrkonstante K_1 beinhaltet dabei den Wärmeaustausch des Setzgerätes
10 bzw. seines Verbrennungsantriebs (mit dem Führungszylinder und dem Setzkolben)
mit der Umgebung und den Kühleffekt durch einen Spüllauf des Ventilators 16 und durch
den Ventilatorlauf (42) zur Turbulenzerzeugung nach dem Anpressen des Setzgerätes
10 an ein Werkstück U. Die Wärmezufuhrkonstante K_2 beinhaltet hingegen die Wärme-
bzw. Temperaturzunahme des Setzgerätes 10 durch einen Setzvorgang.
[0030] Wird das Setzgerät 10 nun nach erfolgtem Setzvorgang vom Werkstück U abgehoben, dann
wird das Schaltmittel 33 ausgeschaltet. Nach Detektion des "Anpresschaltsignal aus"
Signals (47) schaltet die Steuereinheit 30 einen Spüllauf (48) des Ventilators 16
ein, bei dem der Ventilator 16 für eine Ventilatorspüllaufzeit rt_1 von n Sekunden
mit einer Ventilatordrehzahl W_1, die der maximalen Ventilatordrehzahl W_max entspricht,
betrieben, wobei n eine Konstante ist (z. B. 2 Sekunden).
[0031] Zeitlich versetzt oder gleichzeitig mit dem Einleiten des Spüllaufs (48) des Ventilators
16 wird von der Steuereinheit 30 die notwendige Kühlung des Setzgerätes 10 bzw. seines
Verbrennungsantriebes durch einen Ventilator 16 ermittelt (49). In der Steuereinheit
30 wird dazu der modellierte thermische Steuerparameter T_neu mit einem gespeicherten
unteren Schwellenwert T_s1 und mit einem gespeicherten oberen Schwellenwert T_s2 verglichen.
Wie auch der thermische Steuerparameter (T_neu, T_alt) können die Schwellenwerte T_s1
und T_s2 ebenfalls als eine Temperatur in °C, °F oder K oder als eine Wärmemenge in
kJ definiert sein. Ist der modellierte thermische Steuerparameter T_neu kleiner als
der untere Schwellenwert T_s1, dann wird der Ventilator 16 von der Steuereinheit 30
nicht in Betrieb gesetzt bzw. nicht in Betrieb gehalten (50a). Ein Nachlauf ist nicht
notwendig (Ventilatorlaufzeit rt_2_neu = 0 Sekunden, Ventilatordrehzahl W_2_neu =
0) und der Ventilator 16 wird von der Steuereinheit 30 direkt abgeschaltet (51). Liegt
der modellierte thermische Steuerparameter T_neu zwischen dem unteren Schwellenwert
T_s1 und dem oberen Schwellenwert T_s2, dann wird der Ventilator 16 von der Steuereinheit
30 in einem Nachlauf (50b) mit einer Ventilatornachlaufzeit rt_2_neu und mit einer
Ventilatordrehzahl W_2_neu betrieben, die abhängig sind von der Grösse des modellierten
thermischen Steuerparameters T_neu. Die Ventilatornachlaufzeit rt_2_neu liegt dabei
z. B. zwischen 2 Sekunden und 120 Sekunden und die Ventilatordrehzahl W_2_neu liegt
zwischen einer voreingestellten minimalen Ventilatordrehzahl W_min und einer voreingestellten
maximalen Ventilatordrehzahl W_max. Liegt der modellierte thermische Steuerparameter
T_neu über dem oberen Schwellenwert T_s2, dann wird der Ventilator 16 von der Steuereinheit
30 in einem Nachlauf (50c) mit einer Ventilatornachlaufzeit rt_2_neu, die einer voreingestellten
maximalen Ventilatornachlaufzeit rt_max entspricht (z. B. 120 Sekunden), und mit einer
Ventilatordrehzahl W_2_neu betrieben, die der voreingestellten maximalen Ventilatordrehzahl
W_max entspricht.
[0032] Am Ende der Ventilatornachlaufzeit rt_2_neu wird der Ventilator 16 von der Steuereinheit
30 abgeschaltet (51) und es werden der modellierte thermische Steuerparameter T_neu
als modellierter thermischer Steuerparameter eines vorhergehenden Setzvorgangs T_att,
der aktuelle Zeitpunkt t_neu als Zeitstempel t_alt und die Ventilatorbetriebsdaten
(Ventilatornachlaufzeit rt_2_neu, Ventilatordrehzahl W_2_neu) im Datenspeicher (31)
abgespeichert (52), wobei die vorhergehend dort abgespeicherten Werte überschrieben
werden. Die neu abgespeicherten Daten dienen bei einem erneuten Setzvorgang wieder
der Modellierung des thermischen Steuerparameters T_neu zur Steuerung des Nachlaufs
des Ventilators 16, wie es durch den gestrichelten Pfad 53 in Fig. 2 angedeutet ist.
[0033] Die Wärmeabfuhrkonstante K_s1, die Wärmezufuhrkonstante K_s2 und die Konstante n
können sowohl separat in der Datenspeicher 31 hinterlegt sein und mit den andere Daten
beim Lesen (siehe 45a) aus dem Datenspeicher 31 in die Datenverarbeitungseinheit 37
eingelesen werden. Sie können aber auch im Datenverarbeitungs-Programm verankert sein
und mit diesem in die Datenverarbeitungseinheit 37 eingelesen werden.
1. Brennkraftbetriebenes Setzgerät (10) zum Eintreiben von Befestigungselementen,
mit einem Verbrennungsantrieb für einen in einem Führungszylinder (12) versetzbar
geführten Setzkolben (13), der wenigstens eine Brennkammer (14) aufweist,
mit einem Ventilator (16) für den Verbrennungsantrieb
und mit einer Steuereinheit (30), über die der Ventilator (16) in Abhängigkeit eines
thermischen Steuerparameters (T_neu) steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (30) ein Programm zum modellieren des thermischen Steuerparameters
(T_neu) anhand von Zeitdaten und Ventilatorbetriebsdaten aufweist.
2. Setzgerät, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitmesseinrichtung (34) zur Bestimmung eines aktuellen Zeitpunktes (t_neu)
vorhanden ist. ,
3. Setzgerät, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch eine von einem Temperatursensor ermittelte Umgebungstemperatur (T_U) von dem
in der Steuereinheit (30) ablaufenden Programm zum Modellieren des thermischen Steuerparameters
(T_neu) nutzbar ist.
4. Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) mit einem Datenspeicher (31) kooperiert in dem der modellierte
thermische Steuerparameter (T_neu) als modellierter thermischer Steuerparameter eines
vorhergehenden Setzvorgangs (T_alt), ein aktueller Zeitpunkt (t_neu) als Zeitstempel
(t_alt) und die Ventilatorbetriebsdaten abspeicherbar sind.
5. Setzgerät, nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilatornachlaufzeit (rt_2_neu) des Ventilators (16) in Abhängigkeit des modellierten
thermischen Steuerparameters (T_neu) sowie eines im Datenspeicher (31) hinterlegten
unteren Schwellenwertes (T_s1) und eines oberen Schwellenwertes (T_s2) von der Steuereinheit
(30) einstellbar ist.
6. Steuerverfahren für ein brennkraftbetriebenes Setzgerät, mit einem Ventilator (16)
für einen Verbrennungsantrieb und mit einer Steuereinheit (30)
dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte beinhaltet:
- Auslösen eines Setzvorganges (44) nach Detektion (43) eines Triggerschaltersignals,
- Auslesen (45a) des modellierten thermischen Steuerparameters eines vorhergehenden
Setzvorgangs (T_alt), des Zeitstempels (t_alt) und der Ventilatorbetriebsdaten aus
dem Datenspeicher (31),
- Modellieren (46) des thermischen Steuerparameters (T_neu) wenigstens anhand des
thermischen Steuerparameters des vorhergehenden Setzvorgangs (T_alt), des Zeitstempels
(t_alt), des aktuellen Zeitpunkts (t_neu), der Ventilatorbetriebsdaten sowie anhand
der Wärmezufuhrkonstante (K2) und der Wärmeabfuhrkonstante (K1),
- Abspeichern (52) des modellierten thermischen Steuerparameters (T_neu) des Verbrennungsantriebs
als modellierter thermischer Steuerparameter eines vorhergehenden Setzvorgangs (T_alt),
des aktuellen Zeitpunkts (t_neu) als Zeitstempel (t_alt) und der Ventilatorbetriebsdaten
in den Datenspeicher (31).
7. Steuerverfahren, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Modellieren des thermischen Steuerparameters (T_neu) auch eine von einem Temperatursensor
ermittelte Umgebungstemperatur (T_U) genutzt wird.
8. Steuerverfahren, nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Modellieren des thermischen Steuerparameters (T_neu) die Ventilatornachlaufzeit
(rt_2_neu) des Ventilators (16) in Abhängigkeit des modellierten thermischen Steuerparameters
(T_neu) des Verbrennungsantriebs sowie eines in dem Datenspeicher (31) hinterlegten
unteren Schwellenwertes (T_s1) und eines oberen Schwellenwertes (T_s2) von der Steuereinheit
(30) eingestellt wird.
9. Steuerverfahren, nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Modellieren des thermischen Steuerparameters (T_neu) die Ventilatordrehzahl
(W_2_neu) des Ventilators (16) in Abhängigkeit des modellierten thermischen Steuerparameters
(T_neu) des Verbrennungsantriebs sowie eines in dem Datenspeicher (31) hinterlegten
unteren Schwellenwertes (T_s1) und eines oberen Schwellenwertes (T_s2) von der Steuereinheit
(30) eingestellt wird.
10. Steuerverfahren, nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Modellieren des thermischen Steuerparameters (T_neu) die Ventilatordrehzahl
(W_2_neu) und die Ventilatorriachlaufzeit (rt_2_neu) des Ventilators (16) in Abhängigkeit
des modellierten thermischen Steuerparameters (T_neu) des Verbrennungsantriebs sowie
eines in dem Datenspeicher (31) hinterlegten unteren Schwellenwertes (T_s1) und eines
oberen Schwellenwertes (T_s2) von der Steuereinheit (30) eingestellt wird.
11. Steuerverfahren, nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung einer Ventilatornachlaufzeit (rt_2_neu) über die Steuereinheit (30)
nach dem Ausschalten des Signals eines Schaltmittels (33) erfolgt.
1. Combustion-operated setting tool (10) for driving-in fastening elements,
with a combustion drive, which has at least one combustion chamber (14), for a setting
piston (13) displaceably guided in a guide cylinder (12),
with a fan (16) for the combustion drive,
and with a control unit (30) for controlling the fan (16) as a function of a thermal
control parameter (T_new),
characterized in that
the control unit (30) has a programme for modelling the thermal control parameter
(T_new) by reference to time data and fan operational data.
2. Setting tool according to Claim 1, characterized in that a timing device (34) is provided for determining a current time point (t_new).
3. Setting tool according to Claim 1, characterized in that the programme executed in the control unit (30) for modelling the thermal control
parameter (T_new) also responds to an ambient temperature (T-amb) detected by a temperature
sensor.
4. Setting tool according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the control unit (30) cooperates with a data memory (31) in which the modelled thermal
control parameter (T_new) is storable as the modelled thermal control parameter of
a previous setting operation (T-old), a current time point (t_new) is storable as
a time stamp (t_old), and the fan operational data are storable.
5. Setting tool according to Claim 1 or Claim 4, characterized in that a fan after-run time (rt_2_new) of the fan (16) is adjustable by the control unit
(30) as a function of the modelled thermal control parameter (T_new) and also as a
function of a lower threshold value (T_s1) filed in the data memory (31) and an upper
threshold value (T_s2).
6. Control method for a combustion-operated setting tool with a fan (16) for a combustion
drive and with a control unit (30),
characterized in that it includes the following steps:
initiation of a setting operation (44) following detection (43) of a trigger switch
signal,
read-out (45a) from the data memory (31) of the modelled thermal control parameter
of a previous setting operation (T-old), the time stamp (t_old), and the fan operational
data,
modelling (46) of the thermal control parameter (T_new) at least by reference to the
thermal control parameter of the previous setting operation (T-old), the time stamp
(t_old), the current time point (t_new), and the fan operational data, and also by
reference to the heat input constant (K2) and heat dissipation constant (K1),
storing (52) in the data memory (31) of the modelled thermal control parameter (T_new)
of the combustion drive as the modelled thermal control parameter of a previous setting
operation (T_old), of the current time point (t_new) as a time stamp (t_old), and
of the fan operational data.
7. Control method according to Claim 6, characterized in that an ambient temperature (T_amb) detected by a temperature sensor is also used for
modelling the thermal control parameter (T_new).
8. Control method according to Claim 6 or Claim 7, characterized in that after the modelling of the thermal control parameter (T_new) the fan after-run time
(rt_2_new) of the fan (16) is adjusted by the control unit (30) as a function of the
modelled thermal control parameter (T_new) of the combustion drive and also as a function
of a lower threshold value (T_s1) filed in the data memory (31) and an upper threshold
value (T_s2).
9. Control method according to Claim 6 or Claim 7, characterized in that after the modelling of the thermal control parameter (T_new) the fan speed (W_2_new)
of the fan (16) is adjusted by the control unit (30) as a function of the modelled
thermal control parameter (T_new) of the combustion drive and also as a function of
a lower threshold value (T_s1) filed in the data memory (31) and an upper threshold
value (T_s2).
10. Control method according to Claim 6 or Claim 7, characterized in that after the modelling of the thermal control parameter (T_new) both the fan speed (W_2_new)
and the fan after-run time (rt_2_new)of the fan (16) [are] adjusted by the control
unit (30) as a function of the modelled thermal control parameter (T_new) of the combustion
drive and also as a function of a lower threshold value (T_s1) filed in the data memory
(31) and an upper threshold value (T_s2).
11. Control method according to any one of Claims 6 to 10, characterized in that the adjustment fan after-run time (rt_2_new) is made by the control unit (30) after
the switching-off of the signal of a switch means (33).
1. Appareil de scellement actionné par combustion interne (10) pour enfoncer des éléments
de fixation, avec un moyen d'entraînement par combustion pour un piston-poussoir (13)
guidé en translation dans un cylindre de guidage (12) et qui comporte au moins une
chambre de combustion (14), avec un ventilateur (16) pour le moyen d'entraînement
par combustion, et avec un module de commande (30) pour commander le ventilateur (16)
en fonction d'un paramètre thermique de commande (T_neu), caractérisé en ce que le module de commande (30) comporte un programme pour modéliser le paramètre thermique
de commande (T_neu) à l'aide de données de temps et de données de fonctionnement du
ventilateur.
2. Appareil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif de mesure de temps (34) est prévu pour déterminer un instant actuel
(t_neu).
3. Appareil de scellement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une température ambiante (T_U) enregistrée par un capteur de température est également
utilisée par le programme exécuté dans le module de commande (30) pour modéliser le
paramètre thermique de commande (T_neu).
4. Appareil de scellement selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module de commande (30) coopère avec une mémoire de données (31) dans laquelle
peuvent être mémorisés le paramètre thermique de commande modélisé (T_neu) en tant
que paramètre thermique de commande d'une opération de scellement précédente (T_alt),
un instant actuel (t_neu) en tant que repère temporel (t_alt) et les données de fonctionnement
du ventilateur.
5. Appareil de scellement selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce qu'un temps de postfonctionnement de ventilateur (rt_2_neu) du ventilateur (16) est réglable
en fonction du paramètre thermique de commande modélisé (T_neu) ainsi que d'une valeur
seuil inférieure (T_s1) enregistrée dans la mémoire de données (31) et d'une valeur
seuil supérieure (T_s2) du module de commande (30).
6. Procédé de commande d'un appareil de scellement actionné par combustion interne, comprenant
un ventilateur (16) pour un moyen d'entraînement par combustion et comprenant un module
de commande (30),
caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- déclenchement d'une opération de scellement (44) après détection (43) d'un signal
de commutateur-déclenchant,
- extraction (45a), à partir de la mémoire de données (31), du paramètre thermique
de commande modélisé d'une opération de scellement précédente (T_alt), du repère temporel
(t_alt) et des données de fonctionnement du ventilateur,
- modélisation (46) du paramètre thermique de commande (T_neu) au moins à l'aide du
paramètre thermique de commande de l'opération de scellement précédente (T_alt), du
repère temporel (t_alt) de l'instant actuel (t_neu), des données de fonctionnement
du ventilateur ainsi qu'à l'aide de la constante d'apport thermique (K2) et de la
constante de dissipation thermique (K1),
- mémorisation (52), dans la mémoire de données (31), du paramètre thermique de commande
modélisé (T_neu) du moyen d'entraînement par combustion en tant que paramètre thermique
de commande modélisé d'une opération de scellement précédente (T_alt), de l'instant
actuel (t_neu) en tant que repère temporel (t_alt) et des données de fonctionnement
du ventilateur.
7. Procédé de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour modéliser le paramètre thermique de commande (T_neu), on utilise aussi une
température ambiante (T_U) enregistrée par un capteur de température.
8. Procédé de commande selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que, après la modélisation du paramètre thermique de commande (T_neu), le temps de postfonctionnement
de ventilateur (rt_2_neu) du ventilateur (16) est réglé par le module de commande
(30) en fonction du paramètre thermique de commande modélisé (T_neu) du moyen d'entraînement
par combustion ainsi qu'en fonction d'une valeur seuil inférieure (T_s1) enregistrée
dans la mémoire de données (31) et d'une valeur seuil supérieure (T_s2).
9. Procédé de commande selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que, après la modélisation du paramètre thermique de commande (T_neu), la vitesse de
rotation de ventilateur (M_2_neu) du ventilateur (16) est réglée par le module de
commande (30) en fonction du paramètre thermique de commande modélisé (T_neu) du moyen
d'entraînement par combustion ainsi qu'en fonction d'une valeur seuil inférieure (T_s1)
enregistrée dans la mémoire de données (31) et d'une valeur seuil supérieure (T_s2).
10. Procédé de commande selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que, après la modélisation du paramètre thermique de commande (T_neu), la vitesse de
rotation de ventilateur (W_2_neu) et le temps de postfonctionnement de ventilateur
(rt_2_neu) du ventilateur (16) sont réglés en fonction du paramètre thermique de commande
modélisé (T_neu) du moyen d'entraînement à combustion ainsi qu'en fonction d'une valeur
seuil inférieure (T_s1) enregistrée dans la mémoire de données (31) et d'une valeur
seuil supérieure (T_s2).
11. Procédé de commande selon une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que le réglage d'un temps de postfonctionnement de ventilateur (rt_2_neu) par l'intermédiaire
du module de commande (30) s'effectue après l'interruption du signal d'un moyen de
commutation (33).


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