(19)
(11) EP 2 875 902 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
27.05.2015  Patentblatt  2015/22

(21) Anmeldenummer: 13194420.9

(22) Anmeldetag:  26.11.2013
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B25C 1/08(2006.01)
B25F 5/00(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME

(71) Anmelder: HILTI Aktiengesellschaft
9494 Schaan (LI)

(72) Erfinder:
  • Stauss-Reiner, Peter
    6800 Feldkirch (AT)
  • Dittrich, Tilo
    6800 Feldkirch (AT)
  • Heeb, Norbert
    9470 Buchs (CH)

(74) Vertreter: Hilti Aktiengesellschaft Corporate Intellectual Property 
Feldkircherstrasse 100 Postfach 333
9494 Schaan
9494 Schaan (LI)

   


(54) Setzgerät mit Temperatursensor


(57) Bei einem Setzgerät (1), umfassend ein Gehäuse (3), eine Brennkammer (4) mit einer Zündeinrichtung (5), vorzugsweise einen Speicherbehälter (7) mit einer Behälterwandung (9) zur Lagerung von Brennstoff, eine Dosiereinrichtung (14) zur Zugabe einer vorgegebenen Menge an Brennstoff in die Brennkammer (4), eine Einrichtung (17), z. B. einen Schlagbolzen (18), zum Einbringen eines Setzelementes (19) in einen Setzgegenstand (2), und auf die Einrichtung (17) eine Setzkraft aufbringbar ist aufgrund des Druckes von Gas in der Brennkammer (4), so dass die Einrichtung (17) mit Verbrennungskraft betreibbar ist, eine Steuereinheit (25), einen Temperatursensor (26) zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7), soll die Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7) mit einem geringen technischen Aufwand erfasst werden kann zur genauen Zugabe einer vorgegebenen Stoffmenge an Brennstoff in die Brennkammer (4).
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Setzgerät (1) dahingehend ausgebildet ist, dass bei einem mit dem Setzgerät (1) verbundenen Speicherbehälter (7) der Temperatursensor (26) zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7) in mechanischem Kontakt zu einer äußeren Oberfläche (13) der Behälterwandung (9) steht zur mittelbaren Erfassung der Temperatur des Brennstoffes.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Setzgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zum Setzen eines Setzbolzens in einen Setzgegenstand gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11.

[0002] Setzelemente, z. B. Nägel oder Bolzen, werden mit einem Setzgerät in einen Setzgegenstand eingebracht, um mittels der Setzelemente an dem Setzgegenstand ein Befestigungsteil befestigen zu können. Dabei können die Setzelemente auch zusätzlich in das Befestigungsteil, z. B. eine Holzlatte, als weiteren Setzgegenstand eingebracht werden, um das Befestigungsteil an dem anderen Setzgegenstand, z. B. einen Holzbalken, zu befestigen.

[0003] Mit Verbrennungskraft betriebene Setzgeräte weisen eine Brennkammer mit einer Zündeinrichtung auf. In die Brennkammer wird ein im Allgemeinen gasförmiger Brennstoff eingeführt, sodass innerhalb der Brennkammer ein Gemisch aus Luft und Brennstoff vorhanden ist. Für eine optimale Verbrennung ist das Verhältnis der Brennstoff- und der Sauerstoffmenge innerhalb der Brennkammer aufeinander abzustimmen. Hierfür sind diverse Parameter zu berücksichtigen und es ist erforderlich hierzu, eine vorgegebene Stoffmenge von Brennstoff für einen Brennvorgang in die Brennkammer einzuführen. Zur Zuführung von Brennstoff in die Brennkammer weisen verbrennungskraftbetriebene Setzgeräte ein Magnetventil als eine Dosiereinrichtung auf. Eine Steuerungseinheit steuert die Öffnungszeit der Dosiereinrichtung, zum Beispiel das Magnetventil, sodass dadurch die vorgegebene Stoffmenge des Brennstoffs in die Brennkammer eingeführt wird. Der Brennstoff wird an dem Setzgerät innerhalb eines Speicherbehälters aufbewahrt. Der Speicherbehälter, beispielsweise eine Gasdose oder eine Gaskartusche, wird nach dem Verbrauch des Brennstoffs innerhalb des Speicherbehälters ausgewechselt, das heißt stellt ein Verbrauchsmittel dar, welches ständig vom Anwender des Setzgerätes ausgetauscht bzw. gewechselt werden muss. Die Öffnungszeit der Dosiereinrichtung wird dabei in Abhängigkeit von der Temperatur des Brennstoffs von einer Steuereinheit gesteuert und/oder geregelt. Hierzu ist es erforderlich, mit einem Temperatursensor die Temperatur des Brennstoffs in dem Speicherbehälter zu erfassen.

[0004] Aus der EP 2 368 669 A2 ist ein verbrennungskraftbetriebenes Setzgerät bekannt. Das Setzgerät umfasst eine Brennkammer, um mittels Verbrennungskraft Setzelemente in einen Setzgegenstand einzubringen. Mit einem Temperatursensor wird die Temperatur der Brennkammer erfasst. Die Temperatur der Brennkammer und die Temperatur des Brennstoffes wird zu einem Managementmodul übertragen und von dem Managementmodul wird die Öffnungszeit einer Dosiereinrichtung gesteuert.

[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Setzgerät und ein Verfahren zum Setzen eines Setzbolzens in einen Setzgegenstand zur Verfügung zu stellen, bei dem die Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter mit einem geringen technischen Aufwand erfasst werden kann zur genauen Zugabe einer vorgegebenen Stoffmenge an Brennstoff in die Brennkammer.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Setzgerät, umfassend ein Gehäuse, eine Brennkammer mit einer Zündeinrichtung, vorzugsweise einen Speicherbehälter mit einer Behälterwandung zur Lagerung von Brennstoff, eine Dosiereinrichtung zur Zugabe einer vorgegebenen Menge an Brennstoff in die Brennkammer, eine Einrichtung, z. B. einen Schlagbolzen, zum Einbringen eines Setzelementes in einen Setzgegenstand, und auf die Einrichtung eine Setzkraft aufbringbar ist aufgrund des Druckes von Gas in der Brennkammer, so dass die Einrichtung mit Verbrennungskraft betreibbar ist, eine Steuereinheit, einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter, wobei das Setzgerät dahingehend ausgebildet ist, dass bei einem mit dem Setzgerät verbundenen Speicherbehälter der Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter in mechanischem Kontakt zu einer äußeren Oberfläche der Behälterwandung steht zur mittelbaren Erfassung der Temperatur des Brennstoffes. Aufgrund der Erfassung der Temperatur der äußeren Oberfläche, das heißt einer Außenseite der Behälterwandung des Speicherbehälters, kann die Temperatur des Brennstoffes innerhalb des Speicherbehälters besonders genau mittelbar erfasst werden. Die Behälterwandung besteht aus einem gut wärmeleitfähigen Material, insbesondere Metall, sodass dadurch die Temperatur an der äußeren Oberfläche der Behälterwandung im Wesentlichen der Temperatur des Brennstoffs innerhalb des Speicherbehälters entspricht.

[0007] In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Setzgerät ein elastisches Element, insbesondere eine Feder, und das elastische Element steht in mechanischer Wirkverbindung mit dem Temperatursensor und der Temperatursensor ist beweglich an dem übrigen Setzgerät gelagert, so dass bei dem mit dem Setzgerät verbundenen Speicherbehälter der Temperatursensor mit einer von dem elastischen Element auf den Temperatursensor aufgebrachten Kraft auf die äußere Oberfläche der Behälterwandung, insbesondere eine Stirnwandung oder eine Bodenwandung, des Speicherbehälters gedrückt ist. Zwischen der Anordnung des Temperatursensors an dem übrigen Setzgerät und der äußeren Oberfläche der Behälterwandung bei einer Verbindung zwischen dem Speicherbehälter und dem übrigen Setzgerät, können Toleranzen auftreten, insbesondere aufgrund von Temperaturschwankungen. Aufgrund des elastischen Elements und der elastischen Verformbarkeit des elastischen Elements ist es gewährleistet, dass ständig ein ausreichender Kontakt zwischen dem Temperatursensor und der äußeren Oberfläche der Behälterwandung besteht. Zwischen dem Temperatursensor und der äußeren Oberfläche der Behälterwandung kann auch eine Wärmeleitpaste angeordnet sein, um die Wärmeübertragung von der äußeren Oberfläche der Behälterwandung zu dem Temperatursensor zu verbessern.

[0008] In einer ergänzenden Ausführungsform umfasst das elastische Element einen ersten, unbeweglichen mit dem übrigen Setzgerät verbundenen Endabschnitt und einen zweiten, beweglichen Endabschnitt und insbesondere ist der Temperatursensor mit dem zweiten, beweglichen Endabschnitt des elastischen Elementes mechanisch verbunden.

[0009] In einer ergänzenden Variante ist der Temperatursensor aufgrund der mechanischen Verbindung mit dem elastischen Element, insbesondere mit dem zweiten Endabschnitt des elastischen Elementes, beweglich, insbesondere beweglich gelagert. Der Temperatursensor ist mit dem zweiten beweglichen Endabschnitt des elastischen Elements verbunden, sodass der zweite bewegliche Endabschnitt des elastischen Elements und der Temperatursensor zusammen eine Bewegung in einer Bewegungsrichtung ausführen.

[0010] Zweckmäßig umfasst der Speicherbehälter als Behälterwandung eine Stirnwandung, eine Bodenwandung und wenigstens eine Seitenwandung und eine Entnahmevorrichtung zum Ausleiten des Brennstoffes aus dem Speicherbehälter ist an der Stirnwandung ausgebildet. Der Speicherbehälter weist im Allgemeinen lediglich an der Seitenwandung eine Beschriftung oder Lackierung auf, sodass an der Bodenwandung und/oder der Seitenwandung die äußere Oberfläche des Speicherbehälters von einer metallischen Oberfläche gebildet ist bei einer Ausbildung der Behälterwandung aus Metall. Bei einer Kontaktierung des Temperatursensors an der metallischen äußeren Oberfläche der Stirnwandung oder der Bodenwandung ist damit ein besonders guter Wärmeübergang von dem Speicherbehälter zu dem Temperatursensor gewährleistet.

[0011] In einer ergänzenden Ausführungsform steht bei einem mit dem Setzgerät verbundenen Speicherbehälter der Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter in mechanischem Kontakt zu der äußeren Oberfläche der Stirnwandung oder Bodenwandung zur mittelbaren Erfassung der Temperatur des Brennstoffes.

[0012] In einer zusätzlichen Ausgestaltung umfasst das Setzgerät eine Gegenentnahmevorrichtung zur fluiddichten Verbindung des Innenraumes des Speicherbehälters mit der Dosiereinrichtung. Die Gegenentnahmevorrichtung ist dabei mit einer Brennstoffleitung verbunden, sodass dadurch von der Gegenentnahmevorrichtung der Brennstoff zu der Dosiereinrichtung und in die Brennkammer leitbar ist.

[0013] In einer zusätzlichen Ausführungsform ist bei einem mit dem Setzgerät verbundenen Speicherbehälter die Entnahmevorrichtung an dem Speicherbehälter mechanisch und fluidleitend mit der Gegenentnahmevorrichtung an dem Setzgerät verbunden. Die Entnahmevorrichtung an dem Speicherbehälter umfasst zusätzlich ein Ventil und aufgrund einer mechanischen Wirkverbindung zwischen der Gegenentnahmevorrichtung und dem Ventil der Entnahmevorrichtung, ist das Ventil beim Verbinden des Speicherbehälters mit dem Setzgerät zu öffnen bzw. ist öffenbar und durch ein Entnahmerohr der Entnahmevorrichtung kann der Brennstoff zu der Gegenentnahmevorrichtung geleitet werden bzw. ist leitbar.

[0014] In einer ergänzenden Ausführungsform ist zur Verbindung der Entnahmevorrichtung an dem Speicherbehälter mit der Gegenentnahmevorrichtung der Speicherbehälter in einer Verbindungsrichtung zu der Gegenentnahmerichtung zu bewegen und aufgrund der Geometrie der Gegenentnahmevorrichtung und, vorzugsweise aufgrund der Geometrie der Entnahmevorrichtung, ist die Verbindungsrichtung im Wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung des elastischen Elementes ausgerichtet und/oder im Wesentlichen parallel zu einer fiktiven Geraden durch den ersten und zweiten Endabschnitt des elastischen Elementes. Die Verbindungsrichtung ist im Wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung des elastischen Elements und/oder der Bewegungsrichtung des Temperatursensors, das heißt die Verbindungsrichtung weist eine Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° oder 5° zu der Bewegungsrichtung auf. In analoger Weise ist die fiktive Gerade mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° oder 5° zu der Verbindungsrichtung ausgerichtet.

[0015] In einer ergänzenden Ausführungsform ist mit dem Setzgerät ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar und/oder der Brennstoff in dem Speicherbehälter ist in einem flüssigen oder gasförmigen Aggregatzustand aufbewahrt und/oder das Setzelement ist als ein Nagel oder ein Bolzen ausgebildet und/oder das Setzgerät umfasst ein Magazin zur Lagerung einer Vielzahl von Setzelementen und/oder das Setzgerät umfasst eine Steuereinheit und/oder das Setzgerät umfasst einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur der Umgebung an dem Setzgerät und/oder das Setzgerät umfasst einen Drucksensor zur Erfassung des Druckes des Brennstoffes in dem Speicherbehälter und/oder das Setzgerät umfasst einen Drucksensor zur Erfassung des Druckes der Umgebung des Setzgeräts und/oder die Dosiereinrichtung, vorzugsweise die Öffnungszeit der Dosiereinrichtung, ist von der Steuereinheit steuerbar und/oder regelbar, insbesondere in Abhängigkeit von der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter und vorzugsweise in Abhängigkeit von der Temperatur der Umgebung und vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Druck des Brennstoffes in dem Speicherbehälter und vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Druck der Umgebung und/oder die Brennkammer ist von einem beweglichen Kolben begrenzt und mit dem Kolben ist die Setzkraft auf die Einrichtung aufbringbar und/oder der Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter ist aus zwei Materialien mit einer unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit aufgebaut und das Material mit der größeren Wärmeleitfähigkeit, z. B. um das 2-, 5,- oder 10-Fache größeren Wärmeleitfähigkeit, ist an einem dem Speicherbehälter zugewandten ersten Teil des Temperatursensors, insbesondere zwischen einem Messelement des Temperatursensors und der äußeren Oberfläche der Behälterwandung des Speicherbehälters, angeordnet und das Material mit der kleineren Wärmeleitfähigkeit ist an einer dem Speicherbehälter abgewandten zweiten Teil des Temperatursensors, insbesondere zwischen dem Messelement und dem elastischen Element, angeordnet und/oder das Setzgerät weist ein Speicherbehälterfach auf und vorzugsweise ist die Ausdehnung des Speicherbehälterfaches in der Verbindungsrichtung größer als senkrecht zu der Verbindungsrichtung. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit des ersten und zweiten Teils des Temperatursensors wird der erste Teil des Temperatursensors mit dem Messelement besonders schnell an die Temperatur der äußeren Oberfläche der Behälterwandung angepasst und auch bei einer großen Differenz zwischen der Temperatur des Brennstoffs in dem Speicherbehälter bzw. der Temperatur der äußeren Oberfläche der Behälterwandung zu der Umgebung an dem Setzgerät wird aufgrund der kleinen Wärmeleitfähigkeit des zweiten Teils des Temperatursensors nur eine sehr geringe Wärmemenge weggeleitet von dem ersten Teil zu dem zweiten Teil, das heißt zu dem übrigen Setzgerät. Die Ausdehnung des Speicherbehälterfaches in der Verbindungsrichtung ist vorzugsweise um das 1,5-, 2-, 3-, 4- oder 5-Fache größer als senkrecht zu der Verbindungsrichtung.

[0016] Erfindungsgemäßes Verfahren zum Setzen eines Setzelementes in einen Setzgegenstand, insbesondere mit einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Setzgerät, mit den Schritten: Setzen des Setzelementes in den Setzgegenstand, z. B. eine Betondecke, in dem eine Brennstoff in einer Brennkammer gezündet wird, aufgrund des Brennvorganges des Brennstoffes in der Brennkammer die Temperatur und der Druck des Gases in der Brennkammer erhöht wird und eine Setzkraft von dem Gas in der Brennkammer auf eine Einrichtung, z. B. einen Schlagbolzen, zum Einbringen eines Setzelementes in einen Setzgegenstand mittelbar oder unmittelbar aufgebracht wird und diese Setzkraft von der Einrichtung auf das Setzelement übertragen wird, so dass aufgrund dieser Setzkraft das Setzelement in den Setzgegenstand eingebracht wird, mit einem Temperatursensor die Temperatur des Brennstoffes in einem Speicherbehälter erfasst wird, in die Brennkammer aus dem Speicherbehälter für den Brennstoff eine vorgegebene Stoffmenge an Brennstoff eingeleitet wird und die Zugabe der Stoffmenge gesteuert und/oder geregelt wird, indem in Abhängigkeit von der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter eine Dosiereinrichtung, insbesondere die Öffnungszeit der Dosiereinrichtung, gesteuert und/oder geregelt wird, wobei die Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter mittelbar erfasst wird, indem die äußere Oberfläche der Temperatur einer Behälterwandung des Speicherbehälters erfasst wird.

[0017] In einer zusätzlichen Ausgestaltung wird der Temperatursensor in mechanischen Kontakt zu der äußeren Oberfläche der Behälterwandung des Speicherbehälters gebracht und/oder während der Erfassung der Temperatur des Brennstoffes der Temperatursensor in Kontakt steht zu der äußeren Oberfläche der Behälterwandung des Speicherbehälters.

[0018] In einer zusätzlichen Ausführungsform ist der Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter ein optischer Sensor, insbesondere ein Pyrometer oder eine Wärmebildkamera, so dass die äußere Oberfläche der Temperatur der Behälterwandung des Speicherbehälters berührungs- bzw. kontaktlos erfasst wird.

[0019] In einer zusätzlichen Ausführungsform wird der Temperatursensor von einem elastischen Element, insbesondere einer Feder, z. B. einer Druckfeder, auf die äußere Oberfläche der Behälterwandung des Speicherbehälters gedrückt, so dass zwischen dem Temperatursensor und der äußeren Oberfläche eine Druckkraft vorhanden ist.

[0020] In einer ergänzenden Variante wird während eines mechanischen und fluidleitenden Verbindens einer Entnahmevorrichtung an dem Speicherbehälter mit einer Gegenentnahmevorrichtung an dem Setzgerät der Temperatursensor in mechanischen Kontakt zu der äußeren Oberfläche der Behälterwandung des Speicherbehälters gebracht.

[0021] In einer ergänzenden Ausgestaltung wird während eines mechanischen und fluidleitenden Verbindens der Entnahmevorrichtung an dem Speicherbehälter mit der Gegenentnahmevorrichtung an dem Setzgerät der Speicherbehälter in einer Verbindungsrichtung zu der Gegenentnahmerichtung bewegt und gleichzeitig wird das elastischen Element, insbesondere der zweite, bewegliche Endabschnitt des elastischen Elementes, im Wesentlichen parallel zu der Verbindungsrichtung bewegt wird und/oder gleichzeitig der Temperatursensor im Wesentlichen parallel zu der Verbindungsrichtung bewegt.

[0022] In einer zusätzlichen Ausführungsform ist das Messelement ein Heißleiter (NTC) oder ein Kaltleiter.

[0023] Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1
einen stark vereinfachten Längsschnitt eines Setzgerätes,
Fig. 2
eine Teillängsschnitt des Setzgerätes gemäß Fig. 1 im Bereich eines Temperatursensors für einen Brennstoff in einem Speicherbehälter.


[0024] Ein in Fig. 1 dargestelltes und mit Verbrennungskraft betriebenes Setzgerät 1 dient dazu, Setzelemente 19, zum Beispiel Nägel 20 oder Bolzen, in einen Setzgegenstand 2, zum Beispiel eine Betondecke oder eine Holzlatte, einzubringen bzw. einzuschlagen. Das Setzgerät 1 umfasst ein Gehäuse 3 aus Metall und/oder Kunststoff. In eine Brennkammer 4 mit einer Zündeinrichtung 5 kann durch eine Brennstoffleitung 16 gasförmiger oder flüssiger Brennstoff aus einem Speicherbehälter 7 eingeführt werden. Bei einer Zündung eines Gemisches aus Luft bzw. Sauerstoff und dem Brennstoff innerhalb der Brennkammer 4, wird die Temperatur und dadurch der Druck des Gases in der Brennkammer 4 schnell erhöht, sodass dadurch der erhöhte Druck des Gases innerhalb der Brennkammer 4 auf einen Kolben 6 eine Setzkraft aufbringt. Diese Setzkraft wird mittels einer Einrichtung 17 zum Einbringen des Setzelements 19, nämlich einem Schlagbolzen 18, auf den Nagel 20 übertragen. Dabei sind innerhalb eines Magazins 21 eine Vielzahl von Nägeln 20 bevorratet und mittels eines automatischen Zuführmechanismus (nicht dargestellt) kann nach dem Einschlagen eines Nagels 20 selbsttätig ein weitere Nagel 20 zu dem Bereich links von dem Schlagbolzen 18 gefördert werden. Dies erfolgt dabei selbsttätig und automatisch durch das Betätigen eines Triggers 22 an einem Handgriff 23. Der Trigger 22 steht dabei mittels einer nicht dargestellten elektrischen Steuerleitung in Verbindung mit einer Steuereinheit 25. Auch die Zündeinrichtung 5 ist mit einer nicht dargestellten elektrischen Steuerleitung mit der Steuereinheit 25 verbunden, welche die Aktivierung der Zündeinrichtung 5 steuert. An der Brennkammer 4 sind außerdem ein nicht dargestelltes Öffnungsventil sowie ein Gebläse angeordnet, um nach dem Zünden und dem Verbrennungsvorgang innerhalb der Brennkammer 4 die Abgase aus der Brennkammer 4 zu entfernen. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist an der Brennkammer kein Gebläse angeordnet, die Brennkammer kollabiert stattdessen regelmäßig nach einem Setzvorgang.

[0025] Der Speicherbehälter 7 ist innerhalb eines von dem Gehäuse 3 begrenzten Speicherbehälterfaches 24 angeordnet. Der Speicherbehälter 7 ist dabei als eine Gasdose oder eine Gaskartusche ausgebildet und stellt dabei ein Verbrauchsmittel dar, das heißt nach dem Verbrauch des Brennstoffes innerhalb des Speicherbehälters 7 wird dieser von dem Benutzer des Setzgerätes 1 ausgetauscht und durch einen neuen Speicherbehälter 7 mit Brennstoff ersetzt. Der Speicherbehälter 7 weist eine Behälterwandung 9 aus Metall, zum Beispiel Aluminium oder Stahl auf, mit einer Stirnwandung 10, einer Seitenwandung 11 und einer Bodenwandung 12. An der Seitenwandung 11 ist eine Lackierung bzw. Beschriftung aufgebracht und an der Stirnwandung 10 sowie an der Bodenwandung 12 weist eine äußere Oberfläche der Behälterwandung 9 keine Lackierung bzw. Beschichtung auf, sodass an der äußeren Oberfläche 13 das Metall der Behälterwandung 9 unmittelbar vorhanden ist. Die Behälterwandung 9 begrenzt dabei einen Innenraum 8 des Speicherbehälters 7 zur Aufnahme des flüssigen Brennstoffs. Der Brennstoff ist dabei unter einem Druck innerhalb des Speicherbehälters angeordnet, sodass dadurch aufgrund des Druckes sich der Brennstoff in einem flüssigen Aggregatzustand befindet. Zum mechanischen und fluidleitenden Verbinden des Speicherbehälters 7 mit dem Setzgerät 1 wird der Speicherbehälter 7 in einer Verbindungsrichtung 40 mit der Stirnwandung 10 in Richtung zu einer Gegenentnahmevorrichtung 39 an dem Setzgerät 1 bewegt. An dem Speicherbehälter 7 ist eine Entnahmevorrichtung 37 mit einem Entnahmerohr 38 und einem nicht dargestellten Ventil vorhanden. Dabei ist das Entnahmerohr 38 in die Gegenentnahmevorrichtung 39 einzuführen, sodass dadurch eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Entnahmerohr 38 und der Gegenentnahmevorrichtung 39 vorhanden ist. Aufgrund einer mechanischen Wirkverbindung zwischen der Gegenentnahmevorrichtung 39 und dem nicht dargestellten Ventil der Entnahmevorrichtung 37 wird nach der fluidleitenden Verbindung des Entnahmerohres 38 mit der Gegenentnahmevorrichtung 39 das Ventil geöffnet, sodass dadurch der Brennstoff aus dem Innenraum 8 des Speicherbehälters 7 durch die Gegenentnahmevorrichtung 39 und durch eine Brennstoffleitung 16 zu einer Dosiereinrichtung 14, nämlich einem Magnetventil 15 oder einem Piezoventil, geleitet wird und anschließend bei einem geöffneten Magnetventil 15 durch die Brennstoffleitung 16 weiter in die Brennkammer 4 eingeleitet werden kann.

[0026] Das Setzgerät 1 umfasst außerdem einen Temperatursensor 31 zur Erfassung der Temperatur der Umgebung an dem Setzgerät 1 bzw. der Temperatur des Setzgerätes 1 sowie einen Drucksensor 32 zur Erfassung des Druckes des Brennstoffs in dem Speicherbehälter 7. Abweichend hiervon kann das Setzgerät 31 auch ohne dem Drucksensor 32 ausgebildet sein. Der Drucksensor 32 ist dabei fluidleitend mit der Brennstoffleitung 16 verbunden, sodass bei einer fluidleitenden Verbindung zwischen dem Innenraum 8 des Speicherbehälters 7 und der Brennstoffleitung 16 der Drucksensor 32 den Druck des Brennstoffs innerhalb des Speicherbehälters 7 erfassen kann.

[0027] Das Setzgerät 1 umfasst außerdem einen Temperatursensor 26 zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes innerhalb des Speicherbehälters 7. Die Sensoren 26, 31 und 32 stehen dabei mittels nicht dargestellter Steuerleitungen in Verbindung mit der Steuereinheit 25, sodass dadurch die Daten der Sensoren 26, 31 und 32 zu der Steuereinheit 25 geleitet werden können. Der Temperatursensor 26 ist an einem elastischen Element 33 als Feder 34 befestigt. Die Feder 34 ist dabei an einem ersten unbeweglichen Endabschnitt 35 fest mit dem Gehäuse 3 verbunden und an einem zweiten beweglichen Endabschnitt 36 mit dem Temperatursensor 26 verbunden. Der Temperatursensor 26 ist dabei aus einem ersten Teil 28 aufgebaut, welcher dem Speicherbehälter 7 zugewandt ist und einem zweiten Teil 29, welcher dem Speicherbehälter 7 abgewandt ist. Innerhalb des ersten Teils 28 des Temperatursensors 26 ist ein Messelement 27 des Temperatursensors 26 angeordnet. Die Umhüllung des Messelements 27 mit dem ersten Teil 28 ist erforderlich, um das Messelement 27 vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. Der zweite Teil 29 des Temperatursensors 26 ist aus mehreren Stegen 42 ausgebildet. Dabei ist die Temperaturleitfähigkeit des ersten Teils 28 des Temperatursensors 26 wesentlich größer als die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Teils 29 des Temperatursensors 26. Hierzu ist beispielsweise der erste Teil 28 aus Kupfer ausgebildet und der zweite Teil 29 aus Kunststoff. An einer Kontaktfläche 30 des ersten Teils 28 des Temperatursensors 29 besteht ständig ein mechanischer Kontakt zu der metallischen äußeren Oberfläche 13 der Behälterwandung 9, nämlich der Stirnwandung 10.

[0028] Die Geometrie des elastischen Elementes 33 und des Temperatursensors 26 sowie des Speicherbehälters 7 sind dabei dahingehend ausgebildet, dass bei einem Verbinden des Speicherbehälters 7 mit dem Setzgerät 1, das heißt der Gegenentnahmevorrichtung 39 mit der Entnahmevorrichtung 37, bereits vor der vollständigen Verbindung ein Kontakt zwischen dem Temperatursensor 26, das heißt der Kontaktfläche 30 und der äußeren Oberfläche 13 der Behälterwandung 9, hergestellt wird. Zum Verbinden des Speicherbehälters 7 mit dem Setzgerät 1 ist der Speicherbehälter 7 in der Verbindungsrichtung 40 in Richtung zu der Gegenentnahmevorrichtung 39 zu bewegen, sodass nach dem Kontakt zwischen der Kontaktfläche 30 des Temperatursensors 26 und der äußeren Oberfläche 13 der Behälterwandung 9 eine elastische Verformung des elastischen Elements 33 auftritt und dadurch nach der vollständigen Verbindung des Setzgerätes 1 mit dem Speicherbehälter 7 die Kontaktfläche 30 des Temperatursensors 26 ständig aufgrund der von dem elastischen Element 33 auf den Temperatursensor 26 aufgebrachten Druckkraft ständig eine Druckkraft zwischen der Kontaktfläche 30 und der äußeren Oberfläche 13 vorhanden ist. Dabei ist eine Bewegungsrichtung 41 des Temperatursensors 26 und die Bewegungsrichtung 41 des zweiten beweglichen Endabschnitts 36 des elastischen Elements 33 im Wesentlichen parallel zu der Verbindungsrichtung 40.

[0029] Die von dem Temperatursensor 26 erfasste Temperatur des Brennstoffes innerhalb des Speicherbehälters 7 wird von der Steuereinheit 25 ausgewertet und aufgrund hinterlegter Kurven erfolgt die Steuerung und/oder Regelung der Öffnungszeit des Magnetventils 15 in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor 26 erfassten Temperatur des Brennstoffs innerhalb des Speicherbehälters 7 sowie in Abhängigkeit von der Temperatur der Umgebung, welche von dem Temperatursensor 31 erfasst wird und in Abhängigkeit des Drucks des Brennstoffs innerhalb des Speicherbehälters 7, welcher von dem Drucksensor 32 erfasst wird.

[0030] Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Setzgerät 1 wesentliche Vorteile verbunden. Der preiswerte Temperatursensor 26 erfasst die Temperatur des Brennstoffes innerhalb des Speicherbehälters 7 besonders einfach mittelbar durch die Erfassung der Temperatur der äußeren Oberfläche 13 der Behälterwandung 9. Dabei besteht ein ständiger mechanischer Kontakt zwischen dem Temperatursensor 26 und der äußeren Oberfläche 13 aufgrund des elastischen Elements 33. Dadurch ist in vorteilhafter Weise mit einem geringen technischen Aufwand, das heißt bei einer preiswerten Herstellung des Setzgerätes 1, eine ausreichend genaue Erfassung der Temperatur des Brennstoffes innerhalb des Speicherbehälters 7 gewährleistet.


Ansprüche

1. Setzgerät (1), umfassend

- ein Gehäuse (3),

- eine Brennkammer (4) mit einer Zündeinrichtung (5),

- vorzugsweise einen Speicherbehälter (7) mit einer Behälterwandung (9) zur Lagerung von Brennstoff,

- eine Dosiereinrichtung (14) zur Zugabe einer vorgegebenen Menge an Brennstoff in die Brennkammer (4),

- eine Einrichtung (17), z. B. einen Schlagbolzen (18), zum Einbringen eines Setzelementes (19) in einen Setzgegenstand (2), wobei auf die Einrichtung (17) eine Setzkraft aufbringbar ist aufgrund des Druckes von Gas in der Brennkammer (4), so dass die Einrichtung (17) mit Verbrennungskraft betreibbar ist,

- eine Steuereinheit (25),

- einen Temperatursensor (26) zur Erfassung der Temperatur des
Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Setzgerät (1) dahingehend ausgebildet ist, dass bei einem mit dem Setzgerät (1) verbundenen Speicherbehälter (7) der Temperatursensor (26) zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7) in mechanischem Kontakt zu einer äußeren Oberfläche (13) der Behälterwandung (9) steht zur mittelbaren Erfassung der Temperatur des Brennstoffes.


 
2. Setzgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Setzgerät (1) ein elastisches Element (33), insbesondere eine Feder (34), umfasst und das elastische Element (33) in mechanischer Wirkverbindung mit dem Temperatursensor (26) steht und der Temperatursensor (26) beweglich an dem übrigen Setzgerät (1) gelagert ist, so dass bei dem mit dem Setzgerät (1) verbundenen Speicherbehälter (7) der Temperatursensor (26) mit einer von dem elastischen Element (33) auf den Temperatursensor (26) aufgebrachten Kraft auf die äußere Oberfläche (13) der Behälterwandung (9), insbesondere eine Stirnwandung (10) oder eine Bodenwandung (12), des Speicherbehälters (7) gedrückt ist.
 
3. Setzgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das elastische Element (33) einen ersten, unbeweglichen mit dem übrigen Setzgerät (1) verbundenen Endabschnitt (35) und einen zweiten, beweglichen Endabschnitt (36) umfasst und insbesondere
der Temperatursensor (26) mit dem zweiten, beweglichen Endabschnitt (36) des elastischen Elementes (33) mechanisch verbunden ist.
 
4. Setzgerät nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperatursensor (26) aufgrund der mechanischen Verbindung mit dem elastischen Element (33), insbesondere mit dem zweiten Endabschnitt (36) des elastischen Elementes (33), beweglich, insbesondere beweglich gelagert, ist.
 
5. Setzgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Speicherbehälter (7) als Behälterwandung (9) eine Stirnwandung (10), eine Bodenwandung (12) und wenigstens eine Seitenwandung (11) umfasst und eine Entnahmevorrichtung (37) zum Ausleiten des Brennstoffes aus dem Speicherbehälter (7) an der Stirnwandung (10) ausgebildet ist.
 
6. Setzgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einem mit dem Setzgerät (1) verbundenen Speicherbehälter (7) der Temperatursensor (26) zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in Speicherbehälter (7) in mechanischem Kontakt zu der äußeren Oberfläche (13) der Stirnwandung (10) oder Bodenwandung (12) steht zur mittelbaren Erfassung der Temperatur des Brennstoffes.
 
7. Setzgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Setzgerät (1) eine Gegenentnahmevorrichtung (39) zur fluiddichten Verbindung des Innenraumes (8) des Speicherbehälters (7) mit der Dosiereinrichtung (14) umfasst.
 
8. Setzgerät nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einem mit dem Setzgerät (1) verbundenen Speicherbehälter (7) die Entnahmevorrichtung (37) an dem Speicherbehälter (7) mechanisch und fluidleitend mit der Gegenentnahmevorrichtung (39) an dem Setzgerät (1) verbunden ist.
 
9. Setzgerät nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Verbindung der Entnahmevorrichtung (37) an dem Speicherbehälter (7) mit der Gegenentnahmevorrichtung (39) der Speicherbehälter (7) in einer Verbindungsrichtung (40) zu der Gegenentnahmerichtung (39) zu bewegen ist und aufgrund der Geometrie der Gegenentnahmevorrichtung (39) und, vorzugsweise aufgrund der Geometrie der Entnahmevorrichtung (37), und die Verbindungsrichtung (40) im Wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung des elastischen Elementes (33) ausgerichtet ist und/oder im Wesentlichen parallel zu einer fiktiven Geraden durch den ersten und zweiten Endabschnitt (35, 36) des elastischen Elementes (33).
 
10. Setzgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit dem Setzgerät (1) ein Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 11 bis 15 ausführbar ist
und/oder
der Brennstoff in dem Speicherbehälter (7) in einem flüssigen oder gasförmigen Aggregatzustand aufbewahrt ist
und/oder
das Setzelement (19) als ein Nagel (20) oder ein Bolzen ausgebildet ist
und/oder
das Setzgerät (1) ein Magazin (21) zur Lagerung einer Vielzahl von Setzelementen (19) umfasst
und/oder
das Setzgerät (1) eine Steuereinheit (25) umfasst und/oder
das Setzgerät (1) einen Temperatursensor (31) zur Erfassung der Temperatur der Umgebung an dem Setzgerät (1) umfasst und/oder
das Setzgerät (1) einen Drucksensor (32) zur Erfassung des Druckes des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7) umfasst und/oder
die Dosiereinrichtung (14), vorzugsweise die Öffnungszeit der Dosiereinrichtung (14), von der Steuereinheit (25) steuerbar und/oder regelbar ist, insbesondere in Abhängigkeit von der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7) und vorzugsweise in Abhängigkeit von der Temperatur der Umgebung und vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Druck des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7) und vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Druck der Umgebung
und/oder
die Brennkammer (4) von einem beweglichen Kolben (6) begrenzt ist und mit dem Kolben (6) die Setzkraft auf die Einrichtung (17) aufbringbar ist
und/oder
der Temperatursensor (26) zur Erfassung der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7) aus zwei Materialien mit einer unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit aufgebaut ist und das Material mit der größeren Wärmeleitfähigkeit an einem dem Speicherbehälter (7) zugewandten ersten Teil (28) des Temperatursensors (26), insbesondere zwischen einem Messelement (27) des Temperatursensors (26) und der äußeren Oberfläche (13) der Behälterwandung (9) des Speicherbehälters (7), angeordnet ist und das Material mit der kleineren Wärmeleitfähigkeit an einer dem Speicherbehälter (7) abgewandten zweiten Teil (29) des Temperatursensors (26), insbesondere zwischen dem Messelement (27) und dem elastischen Element (33), angeordnet ist und/oder
das Setzgerät (1) ein Speicherbehälterfach (24) aufweist und vorzugsweise die Ausdehnung des Speicherbehälterfaches (24) in der Verbindungsrichtung (40) größer ist als senkrecht zu der Verbindungsrichtung (40).
 
11. Verfahren zum Setzen eines Setzelementes (19) in einen Setzgegenstand (20), insbesondere mit einem Setzgerät (1) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:

- Setzen des Setzelementes (19) in den Setzgegenstand (2), z. B.
eine Betondecke, in dem eine Brennstoff in einer Brennkammer (4) gezündet wird, aufgrund des Brennvorganges des Brennstoffes in der Brennkammer (4) die Temperatur und der Druck des Gases in der Brennkammer (4) erhöht wird und eine Setzkraft von dem Gas in der Brennkammer (4) auf eine Einrichtung (17), z. B. einen Schlagbolzen (18), zum Einbringen eines Setzelementes (19) in einen Setzgegenstand (2) mittelbar oder unmittelbar aufgebracht wird und diese Setzkraft von der Einrichtung (17) auf das Setz-element (19) übertragen wird, so dass aufgrund dieser Setzkraft das Setzelement (19) in den Setzgegenstand (2) eingebracht wird,

- mit einem Temperatursensor (26) die Temperatur des Brennstoffes in einem Speicherbehälter (7) erfasst wird,

- in die Brennkammer (4) aus dem Speicherbehälter (7) für den Brennstoff eine vorgegebene Stoffmenge an Brennstoff eingeleitet wird und die Zugabe der Stoffmenge gesteuert und/oder geregelt wird, indem in Abhängigkeit von der Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7) eine Dosiereinrichtung (14), insbesondere die Öffnungszeit der Dosiereinrichtung (14), gesteuert und/oder geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Temperatur des Brennstoffes in dem Speicherbehälter (7) mittelbar erfasst wird, indem die äußere Oberfläche (13) der Temperatur einer Behälterwandung (9) des Speicherbehälters (7) erfasst wird.


 
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperatursensor (26) in mechanischen Kontakt zu der äußeren Oberfläche (13) der Behälterwandung (9) des Speicherbehälters (7) gebracht wird
und/oder
während der Erfassung der Temperatur des Brennstoffes der Temperatursensor (26) in Kontakt zu der äußeren Oberfläche (13) der Behälterwandung (9) des Speicherbehälters (7) steht.
 
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperatursensor (26) von einem elastischen Element (33), insbesondere einer Feder (34), z. B. einer Druckfeder, auf die äußere Oberfläche (13) der Behälterwandung (9) des Speicherbehälters (7) gedrückt wird, so dass zwischen dem Temperatursensor (26) und der äußeren Oberfläche (13) eine Druckkraft vorhanden ist.
 
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
während eines mechanischen und fluidleitenden Verbindens einer Entnahmevorrichtung (37) an dem Speicherbehälter (7) mit einer Gegenentnahmevorrichtung (39) an dem Setzgerät (1) der Temperatursensor (26) in mechanischen Kontakt zu der äußeren Oberfläche (13) der Behälterwandung (9) des Speicherbehälters (7) gebracht wird.
 
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
während eines mechanischen und fluidleitenden Verbindens der Entnahmevorrichtung (37) an dem Speicherbehälter (7) mit der Gegenentnahmevorrichtung (39) an dem Setzgerät (1) der Speicherbehälter (7) in einer Verbindungsrichtung (40) zu der Gegenentnahmerichtung (39) bewegt wird und gleichzeitig das elastische Element (33), insbesondere der zweite, bewegliche Endabschnitt (36) des elastischen Elementes (33), im Wesentlichen parallel zu der Verbindungsrichtung (40) bewegt wird und/oder gleichzeitig der Temperatursensor (26) im Wesentlichen parallel zu der Verbindungsrichtung (40) bewegt wird.
 




Zeichnung










Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente