[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speicherbehälter gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1, ein Setzgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10 und ein Verfahren
zur Herstellung eines Speicherbehälters gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11.
[0002] Mit Verbrennungskraft betriebene Setzgeräte weisen eine Brennkammer mit einer Zündeinrichtung
auf. Setzelemente, z. B. Nägel oder Bolzen, werden mit einem Setzgerät in einen Setzgegenstand
eingebracht. In die Brennkammer wird ein im Allgemeinen flüssiger Brennstoff eingeführt,
so dass innerhalb der Brennkammer ein Gemisch aus Luft und gasförmigen Brennstoff
vorhanden ist. Der Brennstoff wird in einem Speicherbehälter unter Druck als Flüssigkeit
gelagert und aufgrund des geringeren Druckes in der Brennkammer verändert der Brennstoff
seinen Aggregatzustand in den gasförmigen Aggregatzustand. Für eine genaue Dosierung
der Menge des Brennstoffes ist es erforderlich, dass dieser als Flüssigkeit der Brennkammer
zugeführt wird. Zur Zuführung einer genau dosierten Menge von Brennstoff in die Brennkammer
weisen verbrennungskraftbetriebene Setzgeräte im Allgemeinen ein Magnetventil als
eine zeitgesteuerte Dosiereinrichtung oder ein mechanisches Ventil als eine volumengesteuerte
Dosiereinrichtung auf.
[0003] Der Speicherbehälter ist in zwei getrennte Kammern unterteilt, nämlich in einen Innenraum
und einen Außenraum. In dem Innenraum ist der Brennstoff in flüssiger Form angeordnet
und der Außenraum ist mit einem Außengas befüllt. Aufgrund des Drucks des Außengases
in dem Außenraum gerät der Brennstoff in dem Innenraum nie unter den Dampfdruck des
Brennstoffs, sodass der Brennstoff in dem Innenraum ständig in dem flüssigen Aggregatzustand
vorliegt. Hierzu ist es erforderlich, dass das Außengas einen höheren Dampfdruck aufweist
als das Innengas, sodass auch beim Ausleiten von Brennstoff in flüssiger Form aus
dem Innenraum und einer dadurch verbundenen Verkleinerung des Volumens des Innenraums
und einer Vergrößerung des Volumens des Außenraumes in dem Innenraum der Brennstoff
weiterhin in dem flüssigen Aggregatzustand als Flüssigkeit vorliegt.
[0004] Bei einem sogenannten Bag-on-Valve-System ist der Innenraum von dem Außenraum durch
einen Beutel voneinander getrennt. Eine Behälterwandung begrenzt einen Gesamtinnenraum
des Speicherbehälters und mittels des Beutels ist der Gesamtinnenraum in den Innenraum
und den Außenraum als zwei getrennte Kammern unterteilt. Der Beutel ist aus einem
flexiblen Folienmaterial als ein Verbundfolienmaterial ausgebaut. Hierzu sind ein
erstes Folienmaterial und ein zweites Folienmaterial an einem Verbindungsbereich stoffschlüssig
miteinander verschweißt. Das flexible Verbundfolienmaterial als Verbundfolie umfasst
eine Folie aus Metall und wenigstens eine Folie aus Kunststoff. An dem Verbindungsbereich
sind das erste und zweite Folienmaterial miteinander mittels des Kunststoffs verschweißt,
sodass dadurch zwischen der Folie aus Metall des ersten Folienmaterials und der Folie
aus Metall des zweiten Folienmaterialteils wenigstens zwei miteinander verschweißte
Folien aus Kunststoff des ersten und zweiten Folienmaterialteils vorhanden sind. Die
Folie aus Metall, insbesondere aus Aluminium, dient als Permeationssperre. An dem
Verbindungsbereich kann jedoch durch die miteinander verschweißten Folien aus Kunststoff
Brennstoff von dem Innenraum in den Außenraum wandern und umgekehrt Außengas von dem
Außenraum in den Innenraum. Der Kunststoff der Folien aus Kunststoff bildet keine
ausreichende Permeationssperre. Diese Wanderung bzw. Permeation von Brennstoff und
Außengas führt dazu, dass sich der Dampfdruck an dem Brennstoff und dem Außengas derart
ändert, dass die Fähigkeit des Außengases, den Brennstoff flüssig zu halten, stark
reduziert wird. Dies hat zur Folge, dass ein Setzgerät mit einem derartigen Speicherbehälter
nicht mehr einwandfrei und störungsfrei funktionieren kann. Der Speicherbehälter kann
somit, insbesondere bei der Anordnung an dem Setzgerät, nur über eine kurze Zeit gelagert
werden, da die ständige Permeation von Brennstoff in den Außenraum und von Außengas
in den Innenraum dazu führt, dass der Brennstoff in dem Innenraum des Speicherbehälters
wenigstens teilweise als Gas vorliegt und dadurch nicht mehr ausreichend genau in
die Brennkammer des Setzgerätes dosiert werden kann.
[0005] Außer den Bag-on-Valve-Systemen für den Speicherbehälter gibt es auch sogenannte
Can-in-Can-Systeme des Speicherbehälters. Hier ist innerhalb der äußeren Behälterwandung
eine verformbare Aluminiumdose angeordnet. Die Aluminiumdose verhindert zwar die Permeation,
jedoch sind diese Can-in-Can-Systeme in der Herstellung besonders teuer und dadurch
für den Einsatz bei Setzgeräten im Allgemeinen zu teuer.
[0006] Die
EP 1 532 057 B1 zeigt ein Abgabeventil mit Beutel für die Abgabe von unter Druck stehenden Flüssigkeiten,
Schäumen, Gelen oder dergleichen mit einem verschweißten Beutel aus flexiblem Folienmaterial
mit einem eingeschweißten Aufnahmekörper, der durch eine mit einem Ventildeckel verschließbare
Öffnung eines Behälters hindurch in diesem platzierbar ist, wobei der Ventildeckel
einen Ventilkörper mit einer aus einer Schließstellung heraus entgegen der Wirkung
eines elastischen Elements axial verschiebbaren Ventilnadel aufnimmt.
[0007] Aus der
DE 101 18 018 A1 ist eine Druckdose mit einem von einem Deckel verschlossenen Grundkörper bekannt.
Ferner umfasst die Druckdose ein den Deckel durchsetzendes Ventil, einen im Grundkörper
angeordneten sowie mit dem Ventil in Verbindung stehenden Beutel, ein in dem Beutel
befindliches flüssiges Innengas und ein sich in einem Zwischenraum zwischen dem Grundkörper
und dem Beutel befindliches gasförmiges oder flüssiges Außengas.
[0008] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Speicherbehälter, ein
Setzgerät und ein Verfahren zur Herstellung eines Speicherbehälters zur Verfügung
zu stellen, bei dem eine Permeation von Stoffen zwischen dem von dem Beutel abgetrennten
Innenraum und Außenraum an dem Verbindungsbereich im Wesentliche ausgeschlossen ist
und der Speicherbehälter in der Herstellung preiswert ist.
[0009] Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Speicherbehälter, umfassend eine äußere Behälterwandung
zur Begrenzung eines Gesamtinnenraumes des Speicherbehälters, einen innerhalb des
Gesamtinnenraumes angeordneten Beutel aus einem flexiblen Folienmaterial, so dass
der Gesamtinnenraum von dem Beutel in einen Innenraum zur Befüllung mit Brennstoff
innerhalb des Beutels und einen Außenraum zur Befüllung mit Außengas außerhalb des
Beutels unterteilt ist, wobei das flexible Folienmaterial des Beutels aus einem ersten
und zweiten Folienmaterialteil aufgebaut ist und das erstes und zweite Folienmaterialteil
an einem Verbindungsbereich miteinander verbunden sind und das flexible erste und
zweite Folienmaterialteil je eine Folie aus einem Metall, wie Metallfolie, sowie eine
Folie aus Kunststoff, wie Kunststofffolie, umfasst, eine Entnahmevorrichtung, insbesondere
ein Ventil, zum Ausleiten des Brennstoffes aus dem Innenraum, wobei die beiden Folien
aus dem Metall des ersten und zweiten Folienmaterialteiles an dem Verbindungsbereich
mit einer Metallverbindung miteinander verbunden sind, um eine Permeation von Stoffen
aus dem Außenraum in den Innenraum und umgekehrt an dem Verbindungsbereich zu verhindern.
Zweckmäßig ist der Verbindungsbereich als eine streifenförmige, bevorzugt vollständig
umlaufende Verbindungsnaht ausgebildet, wobei eine Folienstärke der Kunststofffolie
des ersten und/oder des zweiten Folienmaterialteils an dem Verbindungsbereich um mindestens
50%, bevorzugt mindestens 80%, und höchstens 100%, bevorzugt höchstens 90%, reduziert
ist.
[0010] Aufgrund der Metallverbindung ist an dem Verbindungsbereich zwischen der Folie aus
Metall des ersten Folienmaterialteils und der Folie aus Metall des zweiten Folienmaterialteils
im Wesentlichen kein Kunststoff angeordnet, sodass dadurch in vorteilhafter Weise
die Permeation von Brennstoff aus dem Innenraum in den Außenraum und von Außengas
aus dem Außenraum in den Innenraum im Wesentlichen unterbunden ist. Der Speicherbehälter
als ein Bag-on-Valve-System kann dadurch auch über eine längere Zeit gelagert werden,
ohne dass dadurch der Brennstoff in dem Innenraum von dem flüssigen Aggregatzustand
in den gasförmigen Aggregatzustand wenigstens teilweise übergeht aufgrund der Permeation.
Der Innen- und Außenraum bilden zwei getrennte Kammern.
[0011] In einer zusätzlichen Ausführungsform ist das Volumen des Innenraums und Außenraumes
veränderbar, insbesondere verkleinerbar und vergrößerbar, aufgrund der flexiblen Eigenschaften
des flexiblen Folienmaterials bzw. des flexiblen Beutels. Beim Ausleiten von Brennstoff
aus dem Innenraum wird somit das Volumen des Innenraums verkleinert und das Volumen
des Außenraums vergrößert.
[0012] In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Metallverbindung eine Schweißverbindung
und/oder eine Lötverbindung und/oder eine, vorzugsweise formschlüssige, Klemmverbindung
und/oder eine Kontaktierung zwischen den beiden Folie aus dem Metall des ersten und
zweiten Folienmaterialteiles und/oder die Metallverbindung ist eine stoffschlüssige
Metallverbindung. Bei der Ausbildung der Metallverbindung lediglich als kraftschlüssige
Kontaktierung bzw. Kontaktverbindung, insbesondere unmittelbare Kontaktierung zwischen
den beiden Folien aus Metall, liegen die beiden Folien aus Metall des ersten und zweiten
Folienmaterialteils lediglich unmittelbar aufeinander und durch eine Klemmvorrichtung
sind die beiden Folien aus Metall unmittelbar aufeinander gepresst, sodass dadurch
zwischen den beiden Folien aus Metall an der Metallverbindung eine Druckkraft vorhanden
ist und dadurch die Dichtigkeit zwischen dem Innenraum und dem Außenraum hergestellt
ist. Bei einer Klemmverbindung, insbesondere formschlüssigen Klemmverbindung, ist
die Folie aus Metall des ersten und zweiten Folienmaterialteils derart verformt, dass
eine dichte formschlüssige Verbindung, z. B. als Labyrinthdichtung, zwischen den Folien
aus Metall an dem Verbindungsbereich besteht. Bei der Schweißverbindung sind die beiden
Folien aus Metall des ersten und zweiten Folienmaterials unmittelbar miteinander verschweißt
und bei der Lötverbindung sind die beiden Folien aus Metall mittels einer Lotschicht
mittelbar miteinander fluiddicht und stoffschlüssig verbunden. Die Metallverbindung
ermöglicht somit eine fluiddichte Ausbildung des Verbindungsbereichs, sodass dadurch
die Permeation an dem Verbindungsbereich im Wesentlichen ausgeschlossen oder unterbunden
ist. Die Schweiß- und Lötverbindung ist eine stoffschlüssige Metallverbindung.
[0013] In einer zusätzlichen Ausführungsform ist an dem Verbindungsbereich zwischen beiden
Folien aus dem Metall des ersten und zweiten Folienmaterialteiles nur Metall angeordnet
und/oder die beiden Folien aus dem Metall liegen an dem Verbindungsbereich unmittelbar
aufeinander. Das Metall zwischen den beiden Folien aus Metall ist beispielsweise eine
Lotschicht aus einem anderen Metall als das Metall der Folien.
[0014] In einer zusätzlichen Ausführungsform ist das Metall der Folie aus Metall und/oder
das Metall der Metallverbindung Aluminium und/oder Silber und/oder Zinn und/oder eine
Metalllegierung.
[0015] In einer ergänzenden Variante ist das erste und/oder zweite Folienmaterialteil eine
Verbundfolie jeweils mit der Folie aus Metall und wenigstens einer weiteren Folie
aus Kunststoff.
[0016] In einer zusätzlichen Ausgestaltung sind wenigstens eine Folie aus Kunststoff des
ersten Folienmaterialteiles und wenigstens eine Folie aus Kunststoff des zweiten Folienmaterialteiles
an dem Verbindungsbereich mit einer Kunststoffschweißverbindung miteinander verbunden.
An dem Verbindungsbereich außerhalb der Metallverbindung kann somit auch eine Kunststoffschweißverbindung
zusätzlich ausgebildet sein. Die Kunststoffschweißverbindung dient jedoch nicht zur
Unterbindung der Permeation, das heißt der Ausbildung einer vollständig fluiddichten
Abdichtung zwischen dem Innenraum und dem Außenraum an dem Verbindungsbereich.
[0017] In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Dicke der Metallverbindung kleiner
als 80 %, 60 %, 50 % oder 30 % der Dicke der Kunststoffschweißverbindung.
[0018] In einer ergänzenden Variante ist die Breite des Verbindungsbereiches, insbesondere
der Metallverbindung, größer als das 2-, 4-, 6-, 10- oder 20-Fache der Summe aus der
Dicke des ersten und zweiten Folienmaterialteiles oder der Dicke der Folie aus Metall.
Die Metallverbindung benötigt eine gewisse Mindestbreite, um eine sichere und zuverlässige
fluiddichte Abdichtung zwischen dem Innenraum und dem Außenraum zu gewährleisten.
[0019] In einer ergänzenden Ausführungsform ist der Speicherbehälter mit einem in dieser
Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt und/oder der Innenraum ist
mit dem Brennstoff, insbesondere als Flüssigkeit, befüllt und/oder der Außenraum ist
mit dem Außengas befüllt, so dass aufgrund des Druckes in dem Innenraum der Brennstoff
als Flüssigkeit in dem Innenraum vorliegt. In dem Außenraum liegt als Außengas vorzugsweise
in einem gasförmigen und flüssigen Aggregatzustand vor.
[0020] Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Setzgerät, umfassend ein Gehäuse, eine
Brennkammer mit einer Zündeinrichtung, einen Speicherbehälter, eine Dosiereinrichtung
zur Zugabe einer vorgegebenen Menge an Brennstoff in die Brennkammer, eine Einrichtung
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, wobei der Speicherbehälter
als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebener Speicherbehälter ausgebildet
ist.
[0021] Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Speicherbehälters,
insbesondere eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Speicherbehälters,
mit den Schritten: zur Verfügung stellen einer äußere Behälterwandung zur Begrenzung
eines Gesamtinnenraumes des Speicherbehälters, zur Verfügung stellen einer Entnahmevorrichtung,
insbesondere eines Ventils, zum Ausleiten des Brennstoffes aus einem Innenraum, zur
Verfügung stellen eines ersten und zweiten Folienmaterialteiles und das flexible erste
und zweite Folienmaterialteil je eine Folie aus einem Metall und eine Folie aus einem
Kunststoff umfasst, Herstellen eines Beutels aus dem ersten und zweiten Folienmaterialteil,
indem das erste und zweite Folienmaterialteil an einem Verbindungsbereich miteinander
verbunden werden, Zusammenfügen des Beutels, der Entnahmevorrichtung und der Behälterwandung
zu dem Speicherbehälter, so dass der Gesamtinnenraum von dem Beutel in einen Innenraum
zur Befüllung mit Brennstoff innerhalb des Beutels und einen Außenraum zur Befüllung
mit Außengas außerhalb des Beutels unterteilt ist, wobei die beiden Metallfolien des
ersten und des zweiten Folienmaterialteiles an dem Verbindungsbereich streifenförmig,
insbesondere vollständig umlaufend miteinander verbunden werden, und wobei eine Folienstärke
der Kunststofffolie des ersten und/oder des zweiten Folienmaterialteils an dem Verbindungsbereich
um mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, und höchstens 100%, bevorzugt höchstens
90%, reduziert wird.
[0022] In einer ergänzenden Ausgestaltung wird der Verbindungsbereich als Metallverbindung,
bevorzugt als eine Schweißverbindung und/oder eine Lötverbindung und/oder eine, vorzugsweise
formschlüssige, Klemmverbindung und/oder eine Kontaktierung zwischen den beiden Folien
aus dem Metall des ersten und zweiten Folienmaterialteiles hergestellt und/oder das
erste und zweite Folienmaterialteil werden an der Metallverbindung stoffschlüssig
und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden.
[0023] In einer zusätzlichen Ausführungsform werden die beiden Folien aus dem Metall des
ersten und zweiten Folienmaterialteiles an dem Verbindungsbereich mittels Schweißen,
insbesondere Rollennahtschweißen, unmittelbar und/oder Löten mittelbar miteinander
verbunden. Die Metallverbindung ist insbesondere als eine streifenförmige Verbindungsnaht
ausgebildet, sodass dadurch mittels Rollennahtschweißen die Schweißverbindung besonders
einfach hergestellt werden kann, da hierzu lediglich die beiden Folien aufeinanderzulegen
sind und anschließend mittels einer entsprechenden Rolle die Schweißverbindung mittels
elektrischem Widerstandsschweißen einfach hergestellt werden kann.
[0024] In einer weiteren Ausführungsform wird vor der Herstellung der Metallverbindung wenigstens
eine Folie aus Kunststoff zwischen den beiden Folien aus Metall des ersten und zweiten
Folienmaterialteiles an dem Verbindungsbereich entfernt, vorzugsweise wird mittels
Quetschen, insbesondere wird vor dem Entfernen die wenigstens eine Folie erwärmt,
so dass die beiden Folien aus Metall des ersten und zweiten Folienmaterialteiles unmittelbar
aufeinander liegen und/oder an dem Verbindungsbereich wird wenigstens eine Folie aus
Kunststoff des ersten Folienmaterialteiles mit wenigstens einer Folie aus Kunststoff
des zweiten Folienmaterialteiles verschweißt, indem die wenigstens zwei miteinander
zu verschweißenden Folien erwärmt werden. Bei der Herstellung der Metallverbindung
aus der Verbundfolie ist es erforderlich, die Folien aus Kunststoff an den Bereich
der Metallverbindung vor der Herstellung der Metallverbindung zu entfernen, beispielsweise
dadurch, dass der Kunststoff erwärmt wird und anschließend eine Druckkraft aufgebracht
wird, sodass dadurch der erwärmte Kunststoff herausgequetscht wird und dadurch die
beiden Folien aus Metall des ersten und zweiten Folienmaterialteils unmittelbar aufeinanderliegen
und anschließend die Metallverbindung, insbesondere als Schweißverbindung hergestellt
werden kann.
[0025] In einer weiteren Ausführungsform ist der Brennstoff Propan, n-Butan, Isobutan, Propin,
Propen, Propadien, Dimethylether und/oder Isobuten, oder ein Gemisch aus diesen Gasen.
[0026] In einer ergänzenden Ausgestaltung ist der Kunststoff der Folie aus Kunststoff Polyethylen,
Polyamid, Polyester, Polyethylenterephthalat (PET), Polyacetal und/oder Polypropylen.
[0027] Zweckmäßig besteht die äußere Behälterwandung wenigstens teilweise aus Metall, insbesondere
Stahl und/oder Weißblech und/oder Aluminium, und/oder aus Kunststoff, insbesondere
Polyester, Polycarbonat, Polyethylen, PET, Polyacetal und/oder Polypropylen.
[0028] In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist das Außengas in dem Außenraum Luft, Stickstoff,
Argon, Helium, Kohlendioxid, Lachgas und/oder Neon und vorzugsweise ist zusätzlich
in dem Außenraum ein flüssiger Stoff bzw. eine Flüssigkeit.
[0029] 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
- einen stark vereinfachten Längsschnitt eines Speicherbehälters für das Setzgerät,
- Fig. 3
- einen Querschnitt eines flexiblen Folienmateriales eines Beutels für einen Speicherbehälter
in einem ersten Ausführungsbeispiel,
- Fig.4
- einen Querschnitt eines Verbindungsbereiches des Beutels für den Speicherbehälter
in dem ersten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 5
- einen Querschnitt des Verbindungsbereiches des Beutels für den Speicherbehälter in
einem zweiten Ausführungsbeispiel und
- Fig. 6
- einen Querschnitt des Verbindungsbereiches des Beutels für den Speicherbehälter in
einem dritten Ausführungsbeispiel.
[0030] Ein in Fig. 1 dargestelltes und mit Verbrennungskraft betriebenes Setzgerät 1 dient
dazu, Setzelemente, zum Beispiel Nägel oder Bolzen, in einen Setzgegenstand 12, zum
Beispiel eine Betondecke oder eine Holzlatte, einzubringen bzw. einzuschlagen. Hierzu
ist ein Stützfuß 9 auf eine Arbeitsfläche 13 des Setzgegenstandes 12 aufzulegen. Die
Setzelemente sind in einem Magazin (nicht dargestellt) aufbewahrt. Das Setzgerät 1
umfasst ein Gehäuse 2 aus Metall und/oder Kunststoff. In einer Brennkammer mit einer
Zündeinrichtung (nicht dargestellt) kann durch eine Brennstoffleitung flüssiger Brennstoff
17 aus einem Speicherbehälter 10 eingeführt werden. Bei einer Zündung eines Gemisches
aus Luft bzw. Sauerstoff und dem Brennstoff 17 innerhalb der Brennkammer wird die
Temperatur und dadurch der Druck des Gases in der Brennkammer schnell erhöht, sodass
dadurch der erhöhte Druck des Gases innerhalb der Brennkammer auf einen Kolben eine
Setzkraft aufbringt. Diese Setzkraft wird mittels einer Einrichtung zum Einbringen
des Setzelements, nämlich einem Schlagbolzen, auf den Nagel übertragen. Dabei sind
innerhalb des Magazins eine Vielzahl von Nägeln bevorratet und mittels eines automatischen
Zuführmechanismus (nicht dargestellt) kann nach dem Einschlagen eines Nagels selbsttätig
ein weiterer Nagel zu dem Bereich an dem Schlagbolzen gefördert werden. Dies erfolgt
dabei selbsttätig und automatisch durch das Betätigen eines Auslösers 8 an einem Handgriff
5. Der Auslöser 8 steht dabei mittels einer nicht dargestellten elektrischen Steuerleitung
in Verbindung mit einer Steuereinheit. Die Brennkammer, der Kolben und die Einrichtung
bilden einen Setzmechanismus 4 der von einem Gerätekörper 3 aufgenommen ist.
[0031] Der Speicherbehälter 10 ist innerhalb eines von dem Gehäuse 3 begrenzten Speicherbehälterfaches
6 angeordnet. Der Speicherbehälter 10 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 10 wird dieser von dem Benutzer des
Setzgerätes 1 ausgetauscht und durch einen neuen Speicherbehälter 10 mit Brennstoff
ersetzt, so dass der Speicherbehälter 10 in der Herstellung preiswert sein soll.
[0032] Der Speicherbehälter 10 (Fig. 2) weist eine Behälterwandung 11 aus Metall, zum Beispiel
Aluminium oder Stahl, auf. Die Behälterwandung 11 begrenzt dabei einen Gesamtinnenraum
14 des Speicherbehälters 10 zur Aufnahme des flüssigen Brennstoffs 17. Der Brennstoff
17 ist dabei unter einem Druck innerhalb des Speicherbehälters 10 angeordnet, sodass
dadurch aufgrund des Druckes sich der Brennstoff 17 in einem flüssigen Aggregatzustand
befindet. Die Behälterwandung 10 aus Metall, beispielsweise aus Weißblech, begrenzt
den Gesamtinnenraum 14. Innerhalb des Gesamtinnenraums 14 ist ein flexibler Beutel
7 aus einem ersten flexiblen Folienmaterialteil 19 und einem zweiten flexiblen Folienmaterialteil
20 (Fig. 4) angeordnet. In den Fig. 2 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des
Speicherbehälters 10 dargestellt.
[0033] Der Beutel 7 trennt den Gesamtinnenraum 14 fluiddicht in einen Innenraum 15 als erste
Kammer und einen Außenraum 16 als zweite Kammer ab. Innerhalb des Innenraums 15 ist
Brennstoff 17 als eine Flüssigkeit angeordnet und der Außenraum 16 ist mit einem Außengas
18 befüllt. Der Verdampfungsdruck des Außengases 18 ist dabei größer als der Verdampfungsdruck
des Brennstoffs 17 und aufgrund des Drucks des Außengases 18 in dem Außenraum 16 liegt
der Brennstoff 17 innerhalb des Innenraums 15 als Flüssigkeit vor. Aufgrund der flexiblen
Eigenschaften des Beutels 7 und seiner Verformbarkeit kann das Volumen des Innenraums
15 verkleinert werden und das Volumen des Außenraums 16 entsprechend vergrößert werden.
Zum Betrieb des Setzgerätes 1 wird durch die Entnahmevorrichtung 25 als dem Ventil
26 der Brennstoff in die Brennkammer des Setzgeräts 1 geleitet. Das erste und zweite
Folienmaterialteil 19 (Fig. 3) ist als eine Verbundfolie 30 ausgebildet mit mehreren
aufeinanderliegenden Folien als Schichten. Eine in Fig. 3 dargestellte oberste erste
Folie 32 aus Kunststoff liegt auf einer Folie 31 aus Metall auf und unterhalb der
Folie 31 aus Metall ist eine zweite Folie 33 aus Kunststoff und darunter eine dritte
Folie 34 aus Kunststoff. Die Folien 32, 33, 34 sind aus einem unterschiedlichen Kunststoff
ausgebildet. Eine Innenseite 27 des Beutels 7 begrenzt den Innenraum 15 und eine Außenseite
28 des Beutels 7 begrenzt den Außenraum 16. Der Außenraum 16 ist außerdem von der
Behälterwandung 11 begrenzt und auch der Innenraum 15 ist von der Behälterwandung
11 begrenzt. Abweichend hiervon kann der Beutel 7 auch an dem Bereich zwischen der
Entnahmevorrichtung 26 und der Behälterwandung 11 bzw. einer Aussparung der Behälterwandung
11 für die Entnahmevorrichtung 25 befestigt sein, sodass dadurch der Innenraum 15
ausschließlich von der Innenseite 27 des Beutels 7 und geringfügig von dem Ventil
26 als der Entnahmevorrichtung 25 begrenzt ist.
[0034] Bei der Herstellung des Beutels 7 sind zunächst das erste und zweite Folienmaterialteil
19, 20 mit je einer Dicke 29 (Fig. 3) zur Verfügung zu stellen. Dies erfolgt beispielsweise
dadurch, dass die Verbundfolie 30 von einer Rolle abgewickelt wird und anschließend
entsprechend große Teile für das erste und zweite Folienmaterialteil 19, 20 abgeschnitten
werden. Anschließend werden die beiden Folienmaterialteile 19, 20 aufeinandergelegt,
sodass dadurch der End- und Randbereich auch aufeinanderliegt. An diesem End- oder
Randbereich wird anschließend das erste und zweite Folienmaterialteil 19, 20 erwärmt
und anschließend wird auf diesen Randbereich des ersten und zweiten Folienmaterialteils
19, 20 eine Druckkraft aufgebracht, sodass dadurch jeweils die zweite und dritte Folie
33, 34 aus Kunststoff des ersten und zweiten Folienmaterialteils 19, 20 zwischen den
beiden Folien 31 aus Metall herausgequetscht bzw. gepresst werden. Dadurch liegen
nach dem Herausbrechen bzw. Quetschen die beiden Folien 31 aus Metall des ersten und
zweiten Folienmaterialteils 19, 20 an einem Verbindungsbereich 21 unmittelbar aufeinander.
Anschließend wird zwischen diesen beiden Folien 31 aus Metall eine Schweißverbindung
23 als eine Metallverbindung 22 hergestellt, indem die beiden Folien 31 aus Metall
an dem Verbindungsbereich 21 unmittelbar miteinander verschweißt werden (Fig. 4).
Zwischen den beiden Folien 31 aus Metall ist somit an dem Verbindungsbereich 21 ausschließlich
Metall angeordnet, sodass dadurch eine Permeation von Brennstoff 17 von dem Innenraum
15 in den Außenraum 16 und umgekehrt von Außengas 18 von dem Außenraum 16 in den Innenraum
15 im Wesentlichen ausgeschlossen ist. In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist im Bereich der Metallverbindung 22 weiterhin an der Außenseite 28 die erste Folie
32 aus Kunststoff jeweils vorhanden. Abweichend hiervon kann beim Herauspressen des
Kunststoffs vor der Herstellung der Metallverbindung 22 auch die erste Folie 32 an
dem Verbindungsbereich 31 entfernt werden (nicht dargestellt). Die Breite 35 des Verbindungsbereichs
21, nämlich der Schweißverbindung 23, ist wesentlich größer als die Summe der Dicken
29 des ersten und zweiten Folienmaterialteils 19, 20. Bei der Herstellung des Verbindungsbereichs
21 wird außerdem eine Kunststoffschweißverbindung 38 zwischen der zweiten und dritten
Folie 33, 34 aus Kunststoff des ersten Folienmaterialteils 19 und der zweiten und
dritten Folie 33, 34 aus Kunststoff des zweiten Folienmaterialteils 20 hergestellt.
Die Kunststoffschweißverbindung 38 verhindert jedoch nicht die Permeation von Brennstoff
17 in den Außenraum 16 und von Außengas 18 in den Innenraum 15, weil der Kunststoff
kein Permeationssperre bildet. Die Dicke 37 der Metallverbindung 22 ist wesentlich
kleiner als die Dicke 39 der Kunststoffschweißverbindung 38 und wesentlich kleiner
als die Summe der Dicken des ersten und zweiten Folienmaterialteils 19, 20. In Fig.
2 ist die Breite 35 des gesamten Verbindungsbereiches 21 dargestellt, d. h. der Metallverbindung
22 und der Kunststoffschweißverbindung 38. In Fig. 4 ist nur die Breite 35 der Metallverbindung
22 dargestellt.
[0035] In Fig. 5 ist ein Teil des Speicherbehälters 10 in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
nämlich im Wesentlichen des Verbindungsbereichs 21 des Beutels 7 des Speicherbehälters
10, abgebildet. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem
oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Das erste und zweite Folienmaterialteil
19, 20 umfasst nur jeweils die Folie 31 aus Metall. An dem Verbindungsbereich 21 sind
die beiden Folien 31 aus Metall mittels einer Lötverbindung 24 mittelbar miteinander
stoffschlüssig verbunden, sodass dadurch zwischen den beiden Folien 31 eine Lotschicht
36 angeordnet ist. Die Lotschicht 36 ist aus Metall ausgebildet, sodass dadurch zwischen
den beiden Folien 31 aus Metall des ersten und zweiten Folienmaterialteils 19, 20
ausschließlich Metall ausgebildet ist, jedoch ist das Metall der Lotschicht 36 ein
anderes Metall als das Metall der Folien 31 aus Metall.
[0036] In Fig. 6 ist ein Teil des Speicherbehälters 10 in einem dritten Ausführungsbeispiel,
nämlich im Wesentlichen des Verbindungsbereichs 21 des Beutels 7 des Speicherbehälters
10, abgebildet. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem
oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. An dem Verbindungsbereich
21 sind die beiden Kunststofffolien 34, nicht jedoch die beiden Kunststofffolien 33
aus dem Verbindungsbereich 21 herausgequetscht worden, so dass die Folienstärke der
aus den Folien 33, 34 gebildeten Kunststofffolie in dem Verbindungsbereich 21 um etwa
75% reduziert ist. Die beiden Kunststofffolien 33 sind mittels einer Kunststoffschweissverbindung
23 stoffschlüssig miteinander verbunden. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen
sind die Kunststofffolien miteinander verklebt. Zwischen den beiden Folien 31 aus
Metall ist somit an dem Verbindungsbereich 21 nur noch eine dünne Kunststoffschicht
angeordnet, sodass dadurch eine Permeation von Brennstoff 17 von dem Innenraum 15
in den Außenraum 16 und umgekehrt von Außengas 18 von dem Außenraum 16 in den Innenraum
15 behindert ist.
[0037] Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Speicherbehälter 10, dem erfindungsgemäßen
Setzgerät 1 und dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Speicherbehälters
10 wesentliche Vorteile verbunden. Der Beutel 7 ist an dem Verbindungsbereich 21 mit
einer Metallverbindung 22 hergestellt, sodass dadurch zwischen den beiden Folienmaterialteilen
19, 20 mit jeweils der Folie 31 aus Metall zwischen den beiden Folien 31 an der Metallverbindung
22 ausschließlich Metall ausgebildet ist oder diese unmittelbar miteinander verbunden
sind, sodass dadurch an der Metallverbindung 22 kein Kunststoff vorhanden ist, welcher
eine Permeation ermöglichen würde. Der Beutel 7 kann einfach hergestellt werden, sodass
dadurch in vorteilhafter Weise einerseits der Speicherbehälter 10 in der Herstellung
preiswert ist und andererseits die Permeation zwischen dem Innenraum 15 und dem Außenraum
16 und umgekehrt im Wesentlichen an der Metallverbindung 22 ausgeschlossen ist.
1. Speicherbehälter (10), insbesondere für ein Setzgerät (1), umfassend
- eine äußere Behälterwandung (11) zur Begrenzung eines Gesamtinnenraumes (14) des
Speicherbehälters (10),
- einen innerhalb des Gesamtinnenraumes (14) angeordneten Beutel (7) aus einem flexiblen
Folienmaterial, so dass der Gesamtinnenraum (14) von dem Beutel (7) in einen Innenraum
(15) zur Befüllung mit Brennstoff (17) innerhalb des Beutels (7) und einen Außenraum
(16) zur Befüllung mit Außengas (18) außerhalb des Beutels (7) unterteilt ist, wobei
- das flexible Folienmaterial des Beutels (7) aus einem ersten und zweiten Folienmaterialteil
(19, 20) aufgebaut ist und das erste und das zweite Folienmaterialteil (19, 20) an
einem Verbindungsbereich (21) miteinander verbunden sind und das erste und das zweite
Folienmaterialteil (19, 20) je eine Metallfolie (31) und eine Kunststofffolie umfassen,
- eine Entnahmevorrichtung (25), insbesondere ein Ventil (26), zum Ausleiten des Brennstoffes
(17) aus dem Innenraum (15),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verbindungsbereich (21), insbesondere die Metallverbindung (22), als eine streifenförmige,
insbesondere vollständig umlaufende Verbindungsnaht ausgebildet ist, wobei eine Folienstärke
der Kunststofffolie des ersten und/oder des zweiten Folienmaterialteils (19, 20) an
dem Verbindungsbereich um mindestens 50%, insbesondere mindestens 80%, und höchstens
100%, insbesondere höchstens 90%, reduziert ist.
2. Speicherbehälter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Metallfolien (31) des ersten und des zweiten Folienmaterialteiles (19,
20) an dem Verbindungsbereich (21) mit einer Metallverbindung (22) miteinander verbunden
sind.
3. Speicherbehälter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Metallverbindung (22) eine Schweißverbindung (23) und/oder eine Lötverbindung
(24) und/oder eine, vorzugsweise formschlüssige, Klemmverbindung und/oder eine Kontaktierung
zwischen den beiden Metallfolien (31) des ersten und des zweiten Folienmaterialteiles
(19, 20) ist
und/oder
die Metallverbindung (22) eine stoffschlüssige Metallverbindung ist (22).
4. Speicherbehälter nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Verbindungsbereich (21) zwischen beiden Metallfolien (31) des ersten und des
zweiten Folienmaterialteiles (19, 20) nur Metall angeordnet ist und/oder die Metallfolien
(31) unmittelbar aufeinander liegen.
5. Speicherbehälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Metall der Metallfolie (31) und/oder das Metall der Metallverbindung (21) Aluminium
und/oder Silber und/oder Zinn und/oder eine Metalllegierung ist.
6. Speicherbehälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste und/oder das zweite Folienmaterialteil (19, 20) eine Verbundfolie (30) ist
jeweils mit der Metallfolie (31) und wenigstens einer Kunststofffolie (32, 33, 34).
7. Speicherbehälter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Kunststofffolie (32, 33, 34) des ersten Folienmaterialteiles (19)
und wenigstens eine Kunststofffolie (32, 33, 34) des zweiten Folienmaterialteiles
(20) an dem Verbindungsbereich (21) mit einer Kunststoffschweißverbindung (38) miteinander
verbunden sind.
8. Speicherbehälter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite (35) des Verbindungsbereiches (21), insbesondere der Metallverbindung (22),
größer ist als das 2-, 4-, 6-, 10- oder 20-Fache der Summe aus der Dicke (29) des
ersten und des zweiten Folienmaterialteiles (19, 20) ist.
9. Speicherbehälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Speicherbehälter (10) mit einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche
12 bis 15 hergestellt ist und/oder
der Innenraum (15) mit dem Brennstoff (17), insbesondere als Flüssigkeit, befüllt
ist
und/oder
der Außenraum (16) mit dem Außengas (18) befüllt ist, so dass aufgrund des Druckes
in dem Innenraum (15) der Brennstoff (17) als Flüssigkeit in dem Innenraum (15) vorliegt.
10. Setzgerät (1), umfassend
- ein Gehäuse (4),
- eine Brennkammer mit einer Zündeinrichtung,
- einen Speicherbehälter (19),
- eine Dosiereinrichtung zur Zugabe einer vorgegebenen Menge an Brennstoff in die
Brennkammer,
- eine Einrichtung zum Einbringen eines Setzelementes in einen Setzgegenstand (12)
und auf die Einrichtung eine Setzkraft aufbringbar ist aufgrund des Druckes von Gas
in der Brennkammer, so dass die Einrichtung mit Verbrennungskraft betreibbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Speicherbehälter (10) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet
ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Speicherbehälters (10), insbesondere eines Speicherbehälters
(10) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
- zur Verfügung stellen einer äußeren Behälterwandung (11) zur Begrenzung eines Gesamtinnenraumes
(14) des Speicherbehälters (10),
- zur Verfügung stellen einer Entnahmevorrichtung (25), insbesondere eines Ventils
(26), zum Ausleiten des Brennstoffes (17) aus einem Innenraum (15),
- zur Verfügung stellen eines ersten und eines zweiten Folienmaterialteiles (19, 20),
wobei das erste und das zweite Folienmaterialteil (19, 20) je eine Metallfolie (31)
und eine Kunststofffolie umfassen,
- Herstellen eines Beutels (7) aus dem ersten und dem zweiten Folienmaterialteil (19,
20), indem das erste und das zweite Folienmaterialteil (19, 20) an einem Verbindungsbereich
(21) miteinander verbunden werden,
- Zusammenfügen des Beutels (7), der Entnahmevorrichtung (25) und der Behälterwandung
(11) zu dem Speicherbehälter (10), so dass der Gesamtinnenraum (14) von dem Beutel
(7) in einen Innenraum (15) zur Befüllung mit Brennstoff (17) innerhalb des Beutels
(7) und einen Außenraum (16) zur Befüllung mit Außengas (18) außerhalb des Beutels
(7) unterteilt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Metallfolien (31) des ersten und des zweiten Folienmaterialteiles (19,
20) an dem Verbindungsbereich (21) streifenförmig, insbesondere vollständig umlaufend
miteinander verbunden werden, wobei eine Folienstärke der Kunststofffolie des ersten
und/oder des zweiten Folienmaterialteils (19, 20) an dem Verbindungsbereich um mindestens
50%, insbesondere mindestens 80%, und höchstens 100%, insbesondere höchstens 90%,
reduziert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Metallfolien (31) des ersten und des zweiten Folienmaterialteiles (19,
20) an dem Verbindungsbereich (21) mit einer Metallverbindung (22) miteinander verbunden
werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Metallverbindung (22) als eine Schweißverbindung (23) und/oder eine Lötverbindung
(24) und/oder eine, vorzugsweise formschlüssige, Klemmverbindung und/oder eine Kontaktierung
zwischen den beiden Metallfolien (31) des ersten und des zweiten Folienmaterialteiles
(19, 20) hergestellt wird
und/oder
das erste und das zweite Folienmaterialteil (19, 20) an der Metallverbindung (22)
stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden
werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Metallfolien (31) des ersten und des zweiten Folienmaterialteiles (19,
20) an dem Verbindungsbereich (21) mittels Schweißen, insbesondere Rollennahtschweißen,
unmittelbar und/oder Löten mittelbar miteinander verbunden werden.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor der Herstellung der Metallverbindung (22) wenigstens eine Kunststofffolie (32,
33, 34) zwischen den beiden Metallfolien (31) des ersten und des zweiten Folienmaterialteiles
(19, 20) an dem Verbindungsbereich (21) gequetscht und/oder erwärmt wird und/oder
an dem Verbindungsbereich (21) wenigstens eine Kunststofffolie (32, 33, 34) des ersten
Folienmaterialteiles (19) mit wenigstens einer Kunststofffolie (32, 33, 34) des zweiten
Folienmaterialteiles (20) verschweißt wird.