Brennkraftbetriebenes Setzgerät

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät (10) zum Eintreiben von Befestigungselementen, mit einer Brennkammer (15) für einen über eine Dosiereinrichtung (21) dosierbaren Brennstoff, und mit einer in der Brennkammer (15) angeordneten Zündeinrichtung (26) für den Brennstoff. Die Zündeinrichtung weist dabei ein Widerstandselement auf, der zum Zünden eines Luft-Brennstoffgemischs in der Brennkammer über einen Zündstrom erwärmbar ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät, der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art.

[0002] Derartige Setzgeräte weisen eine Brennkammer auf, in der eine Portion Flüssiggas oder ein anderer verdampfbarer Brennstoff mit einem Oxidationsmittel, wie z. B. Umgebungsluft, verbrennbar ist. Mittels der Verbrennungsenergie wird ein in einer Kolbenführung versetzbar geführter Setzkolben angetrieben, um ein Befestigungselement in einen Gegenstand einzutreiben.

[0003] Aus der US 6 123 241 ist ein brennkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das eine Steuerelektronik zur Steuerung der Zündung und der Brennstoff-Einspritzung aufweist. Das Setzgerät weist dabei eine z. B. als konventionelle Funken-Zündkerze ausgebildete Zündeinrichtung auf.

[0004] Von Nachteil bei dieser Lösung ist, dass zum einen die Elektronik zur Erzeugung der Hochspannung teuer und aufwändig in der Herstellung ist und zum anderen eine starke elektromagnetische Strahlung (EMV) erzeugt wird, die die Steuerelektronik beeinflussen und zu Fehlern oder Fehlfunktionen im elektrischen System des Setzgerätes führen kann. Prozessoren, E-PROMS und/oder Speicher können dabei in undefinierte Zustände gesetzt werden. Bei den Speichern besteht ferner die Gefahr, dass sie überschrieben oder gelöscht werden könnten. Ausserdem ist eine häufige Ausfallursache bei derartigen brennkraftbetriebenen Setzgeräten ein Kurzschluss zwischen en Elektroden der Zündkerze. Der Kurzschluss kann dabei durch eine leitende Schmutzschicht, die u. a. durch Feuchtigkeit aus den Verbrennungsrückständen aufgebaut ist, erfolgen. Ferner kann sich Öl, welches dem Brenngas als Schmiermittel zugesetzt ist, an den Elektroden sammeln und eine Brücke bilden, die den Aufbau eines Zündfunkens verhindert.

[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein brennkraftbetriebenes Setzgerät der vorgenannten Art bereitzustellen, das die Nachteile vermeidet, das verschmutzungsunempfindlich ist, das zuverlässig zündet und das kostengünstig hergestellt werden kann.

[0006] Diese Aufgabe wird durch ein brennkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 1 gelöst. Demnach weist die Zündeinrichtung ein Widerstandselement auf. Das Widerstandselement ist z. B. als Widerstandsdraht oder Widerstandsbahn ausgebildet und wird nach einem Auslösen des Setzgerätes, z. B. über einen Triggerschalter, über eine Steuerelektronik bestromt, wodurch er sich erwärmt und das in der Brennkammer enthaltene Luft-Brenngasgemisch innert ca. 10 - 100 ms nach dem Auslösen entzündet. Die Temperatur des Widerstandselements erreicht dabei wenigstens ca. 500° C. Durch das Widerstandselement als zündungswirksames Element der Zündeinrichtung kann ausserdem eine preiswerte und technisch einfache Steuerungselektronik verwendet werden. Ferner entstehen bei der Zündung keine elektrischen Störungen (EMV), die zu Fehlern der Elektronik führen könnten. Eine Zündung ist vorteilhaft auch dann noch möglich, wenn sich Ölrückstände oder andere Verschmutzungen an der Zündeinrichtung gesammelt haben.

[0007] Vorteilhaft ist das Widerstandselement als Wendeldraht ausgebildet, wodurch eine grosse Kontaktoberfläche zwischen dem heissen Glühdraht und dem zu zündenden Gasgemisch zur Verfügung steht. Der relativ lange Draht kann dabei in einem relativ kleinen Bauraum untergebracht werden.

[0008] Von Vorteil ist es ferner, wenn das Widerstandselement wenigstens ein Metall der Gruppe Cu, Ni, Wo, Cr, Mn, C, Si enthält. Vorteilhaft besteht der das Widerstandselement dabei aus einer Legierung eines oder mehrerer dieser Metalle.

[0009] Günstig ist es auch, wenn das Widerstandselement einen elektrischen Widerstand von 0,5 bis 10 Ohm/mm[exp2] aufweist.

[0010] Vorteilhaft liegt der durch eine Steuereinheit generierte Zündstrom für die Zündeinrichtung zwischen 0,1 und 50 Ampere.

[0011] In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

[0012] Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemässes brennkraftbetriebenes Setzgerät im teilweisen Längsschnitt,

Fig. 2 ein Detail des brennkraftbetriebenen Setzgeräts gemäss der Markierung II aus Fig. 1.

[0013] Das handgeführte, brennkraftbetriebene Setzgerät 10 gemäss Fig. 1 verfügt über ein allgemein mit 11 bezeichnetes ein- oder mehrteiliges Gehäuse, in dem ein mittels eines Luft-Brennstoffgemischs betreibbarer Antrieb 12 angeordnet ist. Über den Antrieb 12 kann ein Befestigungselement, wie ein Nagel, Bolzen, etc. in ein Werkstück eingetrieben werden. Die Befestigungselemente können z. B. in einem Magazin am Setzgerät 10 bevorratet sein.

[0014] Zum Antrieb gehören u. a. eine Brennkammer 15 und ein Führungszylinder 13, in dem ein Setzkolben 14 axial versetzbar angeordnet ist. Die Brennkammer 15 wird in dem dargestellten Ausgangszustand umfänglich von einer Brennkammerhülse 28, und axial an einem ersten Ende vom Setzkolben 14 und einer ringförmigen Brennkammerwand 29 sowie an einem zweiten Ende von einer Brennkammerrückwand 30, die als Zylinderkopf ausgebildet ist, begrenzt.

[0015] Ein in der Brennkammer 15 angeordneter und über einen Motor 17 antreibbarer Ventilator 16 dient sowohl der Erzeugung eines turbulenten Strömungsregimes eines in der geschlossenen Brennkammer 15 befindlichen Luft-Brennstoffgemisches als auch dem Ausspülen der geöffneten Brennkammer 15 mit Frischluft nach erfolgtem Setzvorgang. Der Motor 17 ist dabei an der Brennkammerrückwand 30 gelagert, die als Verschluss für die axial verschiebbare Brennkammerhülse 28 fungiert.

[0016] An einem Handgriff 18 des Setzgeräts 10 ist ein Triggerschalter 19 angeordnet, über den eine in der Brennkammer 15 angeordnete Zündeinrichtung 26 vermittelt über eine Steuerelektronik 25 auslösbar ist, wenn das Setzgerät 10 an ein Werkstück angepresst und dabei ein Schaltmittel 24 im Mündungsbereich 27 des Setzgerätes 10 aktiviert wird. Die Zündeinrichtung 26 ist dazu über eine Leitung 41 mit der Steuerelektronik 25 elektrisch verbunden. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, weist die Zündeinrichtung 26 ein als Wendeldraht ausgebildetes Widerstandselement 36 auf, das zwischen einer ersten Elektrode 31 und einer zweiten Elektrode 32 der Zündeinrichtung 26 angeordnet ist und der zum Zünden eines Luft-Brennstoffgemischs in der Brennkammer über einen von der Steuerelektronik 25 gelieferten Zündstrom erwärmbar ist. Das Widerstandselement 36 weist dabei einen elektrischen Widerstand von 0,5 bis 10 Ohm/mm[exp2] auf und beinhaltet ein Metall der Gruppe Cu, Ni, Wo, Cr, Mn, C, Si. Die Elektroden 31, 32 sind in einem Isolatorkörper 33 als Trägerelement eingebettet.

[0017] Das Setzgerät 10 kann mit einem Brenngas oder mit einem verdampfbaren Flüssigbrennstoff betrieben werden, das/der in einem Brennstoffreservoir 20, wie z. B. einer Brennstoffdose, bereitgestellt wird. Das Brennstoffreservoir 20 ist dabei über eine Brennstoffleitung 22 mit einem Brennstoffeinlass 23 in der Brennkammer 15 verbunden. In die Brennstoffleitung 22 ist noch eine Dosiereinrichtung 21, wie z. B. ein Dosierventil, zwischengeschaltet, über die eine Steuerung der Brennstoffzufuhr zur Brennkammer 15 erfolgt.

[0018] Zur Versorgung der elektrischen Verbraucher, wie z. B. der Zündeinrichtung und des Motors 17 mit elektrischer Energie, ist weiterhin eine elektrische Energiequelle 40, wie z. B. ein Akkumulator, vorhanden.

[0019] Die Zündeinrichtung 26 und die Dosiereinrichtung 21 sind elektronisch über die insgesamt mit 25 bezeichnete Steuerelektronik gesteuert. Die Steuerelektronik 25 weist z. B. einen oder mehrere Mikroprozessoren zur Datenverarbeitung und Steuerung der verschiedenen elektrischen Gerätefunktionen auf und ist über eine elektrische Versorgungsleitung 44 mit der elektrischen Energiequelle 40 verbunden. Ein von der Steuerelektronik 25 generierter Zündstrom für die Zündeinrichtung 26 liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 50 Ampere.

Ansprüche

1. Brennkraftbetriebenes Setzgerät (10) zum Eintreiben von Befestigungselementen,
mit einer Brennkammer (15) für einen über eine Dosiereinrichtung (21) dosierbaren Brennstoff,
und mit einer in der Brennkammer (15) angeordneten Zündeinrichtung (26) für den Brennstoff,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zündeinrichtung (26) ein Widerstandselement (36) zum Zünden des Brennstoffs aufweist.

2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (36) als Wendeldraht ausgebildet ist.

3. Setzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (36) wenigstens ein Metall der Gruppe Cu, Ni, Wo, Cr, Mn, C, Si beinhaltet.

4. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (36) einen elektrischen Widerstand von 0,5 bis 10 Ohm/mm[exp2] aufweist.

5. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch eine Steuerelektronik (25) generierter Zündstrom für die Zündeinrichtung (26) zwischen 0,1 und 50 Ampere liegt.

Zeichnung