[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.
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.