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J
DIM360 Ver 2.15 (14 Jul 2008) - 1100000/0
2457700
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG
A2
20120530
EP
11186886.5
20111027
de
de
de
102010061979
20101125
DE
20120530
201222
20120530
201222
B25C 1/08 20060101AFI20120402BHEP
de
Eintreibgerät
en
Fastening device
fr
Appareil d'enfoncement
1
HILTI Aktiengesellschaft
101006510
PAT-04286-EP-EP
Feldkircherstrasse 100
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Beauvais, Simon
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6911 Hörbranz
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6800 Feldkirch
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Heeb, Norbert
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9470 Buchs
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6800 Feldkirch
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Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, umfassend einen Tank (5) zur Speicherung eines Brennstoffs, insbesondere Flüssiggas, eine mit dem Tank verbundene Brennkammer (2), wobei die Brennkammer (2) einen beweglichen Kolben zum Antrieb eines Eintreibstößels aufweist, und eine zwischen dem Tank (5) und der Brennkammer (2) angeordnete Dosiervorrichtung (4), wobei mittels der Dosiervorrichtung (4) eine definierte Menge des Brennstoffs aus einem Dosiervolumen (12) in die Brennkammer verbracht werden kann, wobei die Dosiervorrichtung (4) einen elektrischen Schrittmotor (15) umfasst, mittels dessen die definierte Menge in Abhängigkeit von einer Temperatur veränderbar ist.
Die Erfindung betrifft ein Eintreibgerät, insbesondere ein handgeführtes Eintreibgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
DE 102 60 703 A1 beschreibt ein mit Flüssiggas angetriebenes Eintreibgerät, das eine Dosierkammer mit einem verstellbaren Dosiervolumen aufweist. Das Dosiervolumen ist über einen elektromotorischen Antrieb veränderbar, und ein Ausstoss von Flüssiggas in eine Brennkammer wird durch einen pneumatischen Antrieb mittels Druckluft eingeleitet.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein brennstoffgetriebenes Eintreibgerät anzugeben, das eine Einstellung auf veränderliche Betriebsbedingungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Eintreibgerät erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Verwendung eines Schrittmotors ermöglicht eine genaue Einstellung der dosierten Brennstoffmenge bei zugleich geringem Verbrauch an elektrischer Energie.
Durch die temperaturabhängige Veränderung der Menge des in die Brennkammer eingebrachten Brennstoffs mittels des Schrittmotors wird auf einfache Weise eine zuverlässige Zündung und eine gleichmäßige Funktion des Eintreibgeräts gewährleistet, auch wenn Umgebungstemperaturen oder Betriebstemperaturen des Gerätes sich ändern. Je nach Anforderungen kann die relevante Temperatur zum Beispiel die Temperatur im Bereich oder innerhalb der Brennkammer sein oder auch die Umgebungstemperatur des Eintreibgerätes.
Es wird dabei berücksichtigt, dass insbesondere bei Verwendung von Flüssiggas als Brennstoff eine Phasenumwandlung zur Herstellung eines zündfähigen Gas-Luft-Gemisches erforderlich ist, wobei die Kinetik dieses Vorgangs signifikant von den herrschenden Temperaturen beeinflusst ist. Allgemein ist es zum Beispiel bekannt, bei niedrigen Umgebungstemperaturen die Menge des in die Brennkammer eingebrachten Flüssiggases zu erhöhen, um in ausreichend kurzer Zeit eine ausreichend große Menge an zündfähigem Gas-Luft-Gemisch bereit zu stellen.
Unter einem Schrittmotor im Sinne der Erfindung ist dabei jeder elektrische Motor und/oder Servoantrieb zu verstehen, der um einen minimalen Schritt oder ein ganzzahliges Vielfaches davon verstellbar ist. Bevorzugt, aber nicht notwendig werden Schrittmotoren mit Selbsthaltung verwendet, wodurch eine zusätzliche Sicherheit gegen eine ungewollte Verstellung der Dosiervorrichtung gegeben ist. Weiterhin bevorzugt, aber nicht notwendig, kann der Schrittmotor als unipolarer Schrittmotor ausgebildet sein, bei dem die Spulen nur zugeschaltet oder ausgeschaltet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es dabei vorgesehen, dass das Dosiervolumen durch eine Verstellung des Schrittmotors veränderbar ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache und effektive Ausgestaltung der Erfindung, die zum Beispiel ein einfaches Dosieren durch Abmessen des Brennstoffs in dem einstellbaren Dosiervolumen als Zwischenspeicher ermöglicht, zum Beispiel mittels Öffnen und Schließen von an das veränderbare Dosiervolumen angeschlossenen Ventilen. Dabei kann der Schrittmotor zum Beispiel als ein Aktuator wirken, der eine begrenzende Wand oder Membran des Dosiervolumens verändert.
Bei einer alternativen oder auch ergänzenden Ausführungsform der Erfindung umfasst die Dosiervorrichtung ein bewegliches Verdrängerglied zum Austreiben der definierten Menge des Brennstoffs, wobei bevorzugt eine Anschlagposition des Verdrängerglieds über den Schrittmotor veränderbar ist. Diese Ausführungsformen haben allgemein den Vorteil, dass über das Verdrängerglied ein besonders schneller Transport des Brennstoffes in die Brennkammer ermöglicht wird. Ein solches Verdrängerglied kann insbesondere, muss aber nicht notwendig als ein linear verschieblicher Hubkolben oder Ähnliches ausgebildet sein. Die dosierte Brennstoffmenge kann dabei dem Produkt aus Kolbenhub und seiner Querschnittsfläche entsprechen, wobei der Kolbenhub über den veränderlichen Anschlag variierbar ist.
Bevorzugt wird im Sinne der vorliegenden Erfindung angenommen, dass die Dosierung des Brennstoffs überwiegend oder ausschließlich in flüssiger Phase erfolgt, wodurch die in die Brennkammer verbrachte Brennstoffmenge besonders genau definiert ist. Im Fall von Flüssiggas als Brennstoff kann eine solche ausschließliche Dosierung von flüssiger Phase zum Beispiel dadurch sichergestellt werden, dass in dem Brennstofftank eine Membran angeordnet ist, wobei in der Membran das Flüssiggas in ausschließlich flüssiger Phase gehalten ist und außerhalb der Membran zum Beispiel ein Inertgas unter definiertem Überdruck vorgesehen ist. Im Zuge des Verbrauchs des Brennstoffs dehnt sich dabei das Intergas aus und hält auf Grund seines Überdrucks das Flüssiggas jederzeit in der flüssigen Phase. Eine solche, an sich bekannte Ausgestaltung eines Brennstofftanks geht in der Praxis grundsätzlich mit einer gewissen Veränderung des Drucks in dem Brennstofftank im Zuge seiner Entleerung einher. Dies bildet einen Unterschied zu herkömmlichen Vorratsbehältern für Flüssiggas, bei denen Flüssiggas in Koexistenz von gasförmiger und flüssiger Phase in einem konstanten Volumen gespeichert ist somit einen konstanten Druck bereitstellt.
Bei einer weiteren bevorzugten Detailgestaltung der Erfindung ist ein Antrieb des Verdrängerglieds über einen Druck des Brennstoffs, insbesondere über eine Verbindung mit dem Brennstofftank, antreibbar. Hierdurch kann kostengünstig auf zusätzliche Antriebe, zum Beispiel elektrische oder pneumatische Antriebe, für das Verdrängerglied verzichtet werden. Letztlich wird die in dem Brennstofftank gespeicherte mechanische Energie sinnvoll genutzt, um die Dosierung des Brennstoffs in die Brennkammer schnell und genau zu ermöglichen.
In weiterer Detailgestaltung kann dabei das Verdrängerglied kraftbeaufschlagt in einer Ausgangsposition gehalten sein, bevorzugt, aber nicht notwendig, mittels einer Feder. Hierdurch ist wird auf einfache Weise eine definierte Ausgangsposition des Verdrängerglieds vor einer Einleitung des Dosiervorgangs sichergestellt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Dosiervorrichtung keinen Sensor zur Messung der definierten Menge des Brennstoffs. Alle gegebenenfalls vorhandenen Sensoren des Eintreibgeräts sind ausserhalb der Dosiervorrichtung angeordnet. Der Verzicht auf einen messenden Sensor, zum Beispiel zur Rückmeldung der Stellung einer Motorposition, Getriebeposition oder der Position eines Anschlags oder einer veränderbaren Wand des Dosiervolumens ist insbesondere durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Schrittmotors begünstigt, da durch die genaue, schrittweise Verstellung des Motors eine hinreichend genaue Kontrolle über die eingestellte Brennstoffmenge besteht. Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann ein solcher Sensor je nach Anforderungen aber auch vorgesehen sein. Zum Beispiel kann dabei die Verstellung des Schrittmotors durch Vergleich einer Sollposition mit einer durch den Sensor ermittelten Istposition ermittelt werden.
Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass eine Grundeinstellung der definierten Menge durch eine Initialisierungsroutine des Schrittmotors ermittelbar ist. Bevorzugt, aber nicht notwendig wird der Schrittmotor dabei gegen einen definierten Anschlag verfahren. So kann mit einfachen Mitteln ein definierter Zustand der Dosiervorrichtung hergestellt werden, zum Beispiel nach einem Rücksetzen des Eintreibgerätes, einem Akkuwechsel, einem Wechsel des Brennstofftanks etc.
Allgemein vorteilhaft ist der Schrittmotor mit einem selbsthemmenden Getriebe verbunden, bevorzugt, aber nicht notwendig in Form einer Linear-Stelleinheit. Selbsthemmende Getriebe wie z.B. Gewinde verhindern auf einfache Weise eine Dejustage der eingestellten Dosiermenge.
In allgemein vorteilhafter Detailgestaltung umfasst die Dosiervorrichtung zumindest ein Ventilglied, wobei das Ventilglied besonders bevorzugt elektrisch betrieben ist. Weiterhin vorteilhaft kann das Ventilglied im Interesse einer einfachen und effektiven Realisierung als Drei-Wege-Ventil, insbesondere mit zwei Schaltstellungen, ausgebildet sein. Insgesamt wird hierdurch eine einfache und zuverlässige Ansteuerung der Dosiervorrichtung ermöglicht. Weiterhin vorteilhaft können die zwei Schaltstellungen des Drei-Wege-Ventils als bistabile Stellungen ausgebildet sein, wodurch ein besonders niedriger Verbrauch an elektrischer Energie für das Ventilglied ermöglicht ist.
Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass eine Kennlinie der definierten Brennstoffmenge in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur einen im Wesentlichen bilinearen Verlauf aufweist. Dies kann vorteilhaft dazu genutzt werden, dass zum Beispiel eine Veränderung der dosierten Brennstoffmenge nur im Bereich von niedrigen Temperaturen erfolgt, wobei ab Erreichen einer gewissen Grenztemperatur, zum Beispiel im Bereich einer Umgebungstemperatur von 20°C, eine konstante Menge an Brennstoff dosiert wird. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1
zeigt eine schematische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Eintreibgerätes.
Fig. 2
zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung bei niedrigen und hohen Temperaturen.
Fig. 3a
zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung bei hohen Temperaturen in einem Bereitschaftszustand der Dosiervorrichtung.
Fig. 3b
zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 3a während einer Dosierung des Brennstoffs.
Fig. 4a
zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 3a bei niedrigen Temperaturen.
Fig. 4b
zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 4a während einer Dosierung des Brennstoffs.
Das in Fig. 1 schematisch gezeigte Eintreibgerät umfasst ein Gehäuse 1, in dem eine Brennkammer 2 angeordnet ist. Flüssiggas ist als Brennstoff in einem Brennstofftank 5 gespeichert und kann über eine Leitung 3 in die Brennkammer 2 eingespritzt werden. Die Leitung 3 verbindet eine Dosiervorrichtung 4 mit der Brennkammer 2, wobei die Dosiervorrichtung 4 ihrerseits mit dem in oder an dem Gehäuse 1 angeordneten Brennstofftank 5 verbunden ist. Der Brennstofftank kann insbesondere als auswechselbare Kartusche ausgebildet sein.
Das Eintreibgerät umfasst zudem eine elektronische Steuerung 6 mit einem elektrischen Akkumulator als Energiespeicher. Über die elektronische Steuerung 6 wird eine Zündkerze 7 in der Brennkammer 2 angesteuert sowie gegebenenfalls die Dosiervorrichtung 4, sofern diese über elektrische Ventile oder andere elektrisch gesteuerte Komponenten verfügt. In einem vorderen Bereich des Eintreibgeräts ist ein Magazin 8 zur Speicherung von Befestigungsmitteln, wie zum Beispiel Nägeln, angeordnet. Ein Anpressglied 9 kann gegen ein Werkstück gedrückt werden, um ein Auslösen des Eintreibgeräts freizugeben.
Das Eintreiben eines Befestigungsglieds aus dem Magazin 8 erfolgt über die Zündung eines Flüssiggas-Luft-Gemisches in der Brennkammer 2 mittels der Zündkerze 7, wonach ein Kolben (nicht dargestellt) nach vorne getrieben wird und über einen Eintreibstößel (nicht dargestellt) das Befestigungsglied bzw. den Nagel in das Werkstück eintreibt. Dieser Eintreibvorgang wird von einer Bedienperson über einen Schalter 10 ausgelöst, der vorliegend in einem Griffbereich 11 des Gehäuses 1 angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Dosiervorrichtung 4. Die Dosiervorrichtung 4 umfasst ein Dosiervolumen 12, das über ein eingangsseitiges, elektrisch ansteuerbares Ventil 13 mit dem Brennstofftank 5 verbunden ist und über ein ausgangsseitiges, elektrisch ansteuerbares Ventil 14 mit der Brennkammer 2 verbunden ist.
An dem Dosiervolumen befindet sich eine Verstelleinheit mit einem Schrittmotor 15. Die Verstelleinheit ist über ein vorliegend als Gewinde 15a ausgebildetes, selbsthemmendes Getriebe mit einer elastischen oder verschiebbaren Wand 12a des Dosiervolumens 12 verbunden, wobei sich die Größe des Dosiervolumens in Abhängigkeit einer Verstellung des Schrittmotors 15 ändert. Die Verstellung des Schrittmotors 15 erfolgt über die zentrale elektronische Steuerung 6. Hierzu wird eine Temperatur mittels eines nicht dargestellten Temperaturfühlers gemessen und von der Steuereinheit ausgelesen. Mittels einer in der Steuereinheit gespeicherten Kennlinie wird dann der Schrittmotor 15 so verstellt, dass das Dosiervolumen entsprechend der Kennlinie an die Temperatur angepasst wird. Der Temperatursensor kann zum Beispiel eine Umgebungstemperatur oder eine Temperatur der Brennkammer 2 messen. Es ist auch denkbar, dass mehrere Temperatursensoren vorgesehen sind.
Die linke Abbildung in Fig. 2 zeigt eine Stellung des Schrittmotors 15 bzw. Dosiervolumens 12 bei einer niedrigen Temperatur mit maximalem Dosiervolumen. Die rechte Temperatur zeigt eine entsprechende Grenzstellung für eine hohe Temperatur, insbesondere für Temperaturen oberhalb von 20°C.
Die Dosiervorrichtung gemäß Fig. 2 funktioniert nun wie folgt:
Zunächst wird mittels der Steuerung 6 das eingangsseitige Ventil 13 geöffnet, so dass Flüssiggas in flüssiger Phase in das durch den Schrittmotor 15 eingestellte Dosiervolumen 12 einströmen kann. Dabei liegt das Flüssiggas in dem Tank 5 ausschließlich in flüssiger Phase vor. Dies wird auf an sich bekannte Weise dadurch erreicht, dass das Flüssiggas in dem Tank in eine Membran eingeschlossen ist und der Raum außerhalb der Membran mit einem Inertgas unter höherem Druck als dem Dampfdruck des Flüssiggases gefüllt ist. Aufgrund dieses Überdrucks findet kein Verdampfungsvorgang im Zuge des Einströmens des Flüssiggases in das Dosiervolumen 12 statt, so dass im Wesentlichen keine Temperaturänderung im Zuge des Einströmens des Flüssiggases erfolgt.
Wird das Eintreibgerät ausgelöst, so wird das eingangsseitige Ventil 13 verschlossen und das ausgangsseitige Ventil 14 geöffnet, so dass das Flüssiggas in die Brennkammer 2 strömen kann. Dabei ist die in die Brennkammer 2 dosierte Menge an Flüssigkeit je nach Einstellung des Schrittmotors 15 bzw. der verschiebbaren Begrenzung 12a des Dosiervolumens 12 bei niedrigen Temperaturen größer, so dass auch bei einer langsameren Verdampfung ein ausrechend schnelles Bereitstellen eines zündfähigen Gemisches in der Brennkammer 2 erfolgt.
Fig. 3a bis Fig. 4b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein wesentlicher Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel besteht darin, dass das Flüssiggas aus dem Dosiervolumen 12 mittels eines beweglichen Verdrängerglieds 16 ausgestoßen wird.
Das Verdrängerglied 16 ist als linear verschiebbarer Kolben ausgeformt, der sich in einem Zylinder 17 befindet, welcher Teil des Dosiervolumens 12 ist. Der Zylinder 17 schließt an ein elektrisch betriebenes Ventilglied 18 an, das neben der Verbindung mit dem Zylinder 17 eine Verbindung mit dem Brennstofftank 5 und eine Verbindung mit der Brennkammer 2 hat. Ein Ventilschieber 19 verschließt entweder die Verbindung 18a mit dem Brennstofftank 5 oder die Verbindung 18b mit der Brennkammer 2. Insgesamt ist das Ventilglied 18 als 3-Wege-Ventil mit zwei Ventilstellungen ausgebildet.
Je nach Anforderungen kann es sich bei den Stellungen des Ventilschiebers 19 um jeweils stabile Positionen (bistabiler Ventilschieber) handeln, so dass lediglich ein kurzer, wenig Energie benötigender elektrischer Impuls zum Umschalten des Ventils erforderlich ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Ventilschieber 19 in einer stromfreien Ruheposition immer wie in Fig. 3a angeordnet, also unter Verschluss der Verbindung 18b mit der Brennkammer 2 (monostabiler Ventilschieber). Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird der Ventilschieber in die entgegen gesetzte Position (siehe Fig. 3b) verbracht, in der er die Verbindung 18a mit dem Brennstofftank 5 verschließt.
In jeder der Stellungen des Ventilschiebers 19 bleibt der Zylinder 17 des Dosiervolumens 12 mit dem Ventilglied 18 verbunden. Das Ventilglied 18 umfasst ein gewisses eigenes Volumen, das zu dem Dosiervolumen 12 beiträgt.
Von der Verbindung des Brennstofftanks 5 mit dem Ventilglied 18 führt eine Zweigleitung 20 zu einem dem Ventilglied 18 entgegengesetzten Ende des Zylinders 17. Die Zweigleitung 20 verbindet ein oberes Ende des kolbenförmigen Verdrängerglieds 16 mit dem Brennstofftank 5.
In diesem oberen Endbereich des Zylinders 17 ist zudem ein Schrittmotor 15 mit einem selbsthemmenden Getriebe 15a (in Fig. 3a schematisch als integrierte Einheit dargestellt) angeordnet, durch welchen ein oberer Anschlag 15b für das Verdrängerglied 16 temperaturabhängig verstellbar ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 3a, die einer hohen Umgebungstemperatur entspricht, wird der Anschlag durch einen temperaturabhängig bewegbaren Anschlagstift 15b bereitgestellt, der relativ weit in den Zylinder 17 hineinragt, um einen kleineren Hub des Kolbens 16 zu bewirken.
Der Kolben 16 ist zudem mittels einer Feder (nicht dargestellt) in seine obere Anschlagposition vorgespannt, was durch den nach oben gerichteten Pfeil in Fig. 3a und Fig. 4a symbolisiert wird. Bei dieser Ausgangsposition nach Fig. 3a bzw. Fig. 4a liegt sowohl oberhalb als auch unterhalb des Kolbens 16 der Druck des Brennstofftanks 5 in dem Zylinder 17 an. Die Federkraft dient lediglich einer definierten Positionierung des Kolbens 16 in eine Ausgangsposition. Entsprechend kann die Kraft der Positionierfeder relativ klein ausgelegt sein.
Ein Auslösevorgang des Eintreibgeräts erfolgt nun durch Umschalten des Ventilschiebers 19 des Ventilglieds in die entgegengesetzte Position. Hierdurch wird der untere Teil des Zylinders 17, der mit dem Ventilglied 18 verbunden ist, über den Anschluss 18b mit der Brennkammer 2 verbunden, in der ein erheblich geringerer Druck (Umgebungsdruck) vorliegt. Oberhalb des Kolbens 16 bleibt der Zylinder 17 über die Leitung 20 mit dem Druck in dem Brennstofftank 5 beaufschlagt. Hierdurch wird der Kolben 16 gemäß der Zeichnungen nach unten bzw. in Richtung des Ventilglieds 18 beschleunigt, wobei er das Flüssiggas aus dem Dosiervolumen 12, also dem unteren Teil des Zylinders 17 und dem Volumen in dem Ventilglied 18 in die Brennkammer 2 drückt. Nach diesem Vorgang hat der Kolben 16 eine untere Anschlagposition eingenommen, die jeweils in Fig. 3b und Fig. 4b dargestellt ist. Diesem Ablauf gemäß erfolgt der Antrieb des Verdrängerglieds 16 über den Druck des Brennstoffs in den Tank 5.
Zur Verdeutlichung sind in Fig. 3a bis Fig. 4b jeweils diejenigen Volumenbereiche, in denen Flüssiggas im Gleichgewicht in flüssiger Phase bzw. unter hohem Druck vorliegt, mit einer Schraffur dargestellt.
Die Verstelleinheit aus Schrittmotor 15, Getriebe 15a und Anschlagstift 15b wird durch die elektronische Steuereinheit 6 angesteuert. Dabei ist eine relative Verstellung des Anschlagstiftes 15b jederzeit auf genaue Weise durch die angesteuerte Anzahl von Verstellschritten des Schrittmotors möglich.
Um neben der relativen Verstellung auch die absolute Position jederzeit sicher zu stellen, verfügen Verstellvorrichtung und Steuerelektronik vorliegend über eine Initialisierungsroutine. Dabei wird der Schrittmotor gezielt in eine seiner Bewegungsrichtungen gegen einen Anschlag gefahren, wobei dieser Anschlag durch entsprechende mechanische Auslegung des Systems einer wohldefninierten absoluten Position des Anschlagstiftes 15b bzw. der dosierten Brennstoffmenge entspricht. Zum Beispiel kann es sich um einen Anschlag in Richtung einer maximalen Länge des Anschlagstiftes 15b handeln.
Ausgehend von dieser mechanisch definierten Position ist dann über eine relative Verstellung wieder eine genaue Information über die Einstellung des Anschlagstiftes gegeben. Diese Initialisierungsroutine kann zum Beispiel in definierten zeitlichen Abständen, nach dem Wechsel eines Akkumulators und/oder des Brennstofftanks erfolgen.
Für das Verfahren gegen den Anschlag können insbesondere zwei alternative Verfahren eingesetzt werden:
- a) Der Motor wird mit einer hinreichend großen Anzahl von Schritten verfahren, so dass er mit Sicherheit gegen den Anschlag fährt. Beim Erreichen des Anschlags wird der Motor eine Weile weiter belastet, aber die Verstellung ist mechanisch blockiert.
- b) Der Motor wird in Richtung Anschlag verfahren, wobei die Strom-Spannungs-Kennlinie von der Steuerung 6 überwacht wird. Infolge der Änderung der Kennlinie bei Erreichen des Anschlags wird der Motor abgeschaltet.
Allgemein empfiehlt sich, den Schrittmotor 15 für die Initialisierungsroutine mit einer größeren Frequenz zu fahren, da hierdurch die Kraft gegen den Anschlag geringer ist.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung (nicht dargestellt) kann an Stelle oder ergänzend zu der vorstehend beschriebenen Initialisierungsroutine auch ein Sensor vorgesehen sein, der die aktuelle Position der Verstellvorrichtung misst und somit unmittelbar eine absolute Position angibt.
In der Praxis und bei Verwendung von üblichem Flüssiggas wie zum Beispiel Propan oder Propan-Butan-Gemischen zeigt sich, dass eine Änderung des Dosiervolumens bzw. der in die Brennkammer eingebrachten Flüssiggasmenge in Bereichen unterhalb von rund 20°C bis 25°C sinnvoll ist. Bei höheren Temperaturen ist eine solche Regelung nicht mehr sehr effektiv und bevorzugt wird das Dosiervolumen in diesen Temperaturbereichen konstant gehalten.
1. Eintreibgerät, umfassend
einen Tank (5) zur Speicherung eines Brennstoffs, insbesondere Flüssiggas,
eine mit dem Tank verbundene Brennkammer (2), wobei die Brennkammer (2) einen beweglichen Kolben zum Antrieb eines Eintreibstößels aufweist, und
eine zwischen dem Tank (5) und der Brennkammer (2) angeordnete Dosiervorrichtung (4),
wobei mittels der Dosiervorrichtung (4) eine definierte Menge des Brennstoffs aus einem Dosiervolumen (12) in die Brennkammer verbracht werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dosiervorrichtung (4) einen elektrischen Schrittmotor (15) umfasst, mittels dessen die definierte Menge in Abhängigkeit von einer oder mehreren physikalischen Grössen veränderbar ist.
2. Eintreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiervolumen (12) durch eine Verstellung des Schrittmotors (15) veränderbar ist.
3. Eintreibgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung ein bewegliches Verdrängerglied (16) zum Austreiben der definierten Menge des Brennstoffs umfasst, wobei eine Anschlagposition des Verdrängerglieds (16) über den Schrittmotor (15) veränderbar ist.
4. Eintreibgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb des Verdrängerglieds (16) über einen Druck des Brennstoffs, insbesondere über eine Verbindung mit dem Tank (5), antreibbar ist.
5. Eintreibgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängerglied (16) kraftbeaufschlagt in einer Ausgangsposition gehalten ist, insbesondere mittels einer Feder.
6. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sensoren des Eintreibgerätes ausserhalb der Dosiervorrichtung (4) angeordnet sind.
7. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundeinstellung der definierten Menge durch eine Initialisierungsroutine des Schrittmotors (15) ermittelbar ist, wobei insbesondere der Schrittmotor (15) gegen einen definierten Anschlag verfahren wird.
8. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor (15) mit einem selbsthemmenden Getriebe (15a) verbunden ist, insbesondere in Form einer Linear-Stelleinheit.
9. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung zumindest ein Ventilglied (13, 14, 19) umfasst, wobei insbesondere das Ventilglied elektrisch betrieben ist.
10. Eintreibgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied als 3-Wege-Ventil (19), insbesondere mit zwei Schaltstellungen, ausgebildet ist.
11. Eintreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren physikalischen Grössen einen oder mehrere Umgebungsparameter, insbesondere Temperatur und/oder Luftdruck, und/oder einen oder mehrere Gasdosenparameter, insbesondere Dosendruck und/oder -füllstand, und/oder einen oder mehrere Geräteparameter, insbesondere Gerätetemperatur, umfasst.

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente
- DE
10260703
A1
[0002]