EP1782925A1 - Combustion-driven fastener setting tool - Google Patents

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EP1782925A1
EP1782925A1 EP06122664A EP06122664A EP1782925A1 EP 1782925 A1 EP1782925 A1 EP 1782925A1 EP 06122664 A EP06122664 A EP 06122664A EP 06122664 A EP06122664 A EP 06122664A EP 1782925 A1 EP1782925 A1 EP 1782925A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
trigger
combustion chamber
switch
switching
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP06122664A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1782925B1 (en
Inventor
Mario Zahner
Peter Stauss
Rolf Erhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP1782925A1 publication Critical patent/EP1782925A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1782925B1 publication Critical patent/EP1782925B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure

Definitions

  • the present invention relates to a combustion-driven setting tool referred to in the preamble of claim 1. Art.
  • Such setting devices have a combustion chamber in which a portion of liquefied petroleum gas or another vaporizable fuel with an oxidizing agent such. B. ambient air, is combustible.
  • combustion energy is a, displaceably guided in a piston guide guided setting piston driven to drive a fastener into an object.
  • the setting piston is returned to its original position at the combustion chamber.
  • combustion-powered setting devices of the above type with thermal return of the setting piston the combustion chamber must be locked until the setting piston is returned to its original position. This lock is mechanically constructed and coupled to the trigger of the setting device.
  • Such a generic combustion-powered setting tool which has a combustion chamber and a subsequent piston guide with a settling piston guided displaceably therein.
  • the combustion chamber is bounded on the one hand by the setting piston in the axial direction and on the other hand by a cylinder head.
  • An axially displaceable sleeve forms the side walls of the combustion chamber and simultaneously acts as a valve means, which cooperates with the cylinder head and can be opened and closed via the ventilation openings of the combustion chamber.
  • the sleeve is connected to a Anpressmountler and is offset in a pressing of the setting device to an object with this in the axial direction.
  • a switch By actuating an extractor or trigger present on the setting device, a switch is closed and closed generates electrical spark, which is located in the combustion chamber gas mixture such. As an air-fuel gas mixture, ignites and thus starts the combustion process. The setting piston is then accelerated and drives a fastener into the object. The return of the setting piston in its initial position via a prevailing in the combustion chamber after completion of the combustion process vacuum. The combustion chamber must remain closed until the setting piston is completely returned, for which purpose the sleeve or the valve means, which closes the combustion chamber, is locked when the trigger or trigger is pulled, even before the switch triggers the ignition. So that the combustion chamber is not opened too quickly after releasing the trigger, the US 5,909,836 a delay of the trigger movement, which is responsible for unlocking the sleeve or the valve means.
  • the object of the present invention is therefore to develop a setting tool of the aforementioned type, in which a triggering of the setting device in the lifted state with closed or sealed combustion chamber is not possible.
  • a setting device having the features of claim 1. Accordingly, an electronic control unit and at least one associated with this initialization switch is provided, wherein the control unit, the electronic device functions such. As the ignition controls. The initialization switch is still operable before locking. The control unit enables ignition in the combustion chamber only when a period between switching of the initialization switch and switching of the trigger switch connected to the control unit is not longer than a predetermined target time. This prevents that the setting device can still be triggered when it has been pressed against a substrate and locked by partial actuation of the trigger.
  • the defined by the target time window for triggering the ignition is chosen so short that a normal pulling the trigger for locking the inlet / outlet and to trigger the ignition by the directly or indirectly addressed via the trigger trigger switch is a time-delayed Trigger after a new lift off the ground with partially operated trigger but not.
  • control unit includes a time comparator means for comparing the period between the switching of the initialization switch and the trigger switch with the target time.
  • the time comparator can be z. B. may be formed as a capacitor circuit, wherein the set time may be specified over the discharge duration of capacitors.
  • the time comparator means could also be embodied as a program running in a microprocessor, the setpoint time being stored in a memory and being retrievable there for comparison with the measured times.
  • the initialization switch is designed as a trigger switch, which is switchable in dependence on the position of the trigger.
  • the trigger switch does not have to be operated directly from the trigger, but can also be indirectly addressed by this, z. B. with the interposition of other mechanical or electronic elements.
  • the target time is preferably in the range of about 300 ms to about 1000 ms.
  • the initialization switch could also be designed as a contact pressure switch, which can be switched by way of a pressure sensor which can be moved displaceably in the region of a bolt guide.
  • the set time must be slightly longer, since the time for pressing the setting tool to the substrate or the workpiece still has to be included.
  • the trigger on a switching element which includes a first switching arm for the trigger switch, a second switching arm for the trigger switch and a blocking element of the locking device.
  • FIG. 1 to 5 an inventive hand-held, combustion-powered setting tool 10 is shown, which is operable with a vaporizable liquid or gaseous fuel, the z. B. is stored in a non-illustrated fuel reservoir.
  • the setting tool 10 has a housing 11, in which a setting network is arranged, by means of which a fastening element, such as a nail, bolt or the like., Is in a substrate U can be driven when the setting tool 10 pressed against the substrate U or an object and is triggered by a located on the handle 36 of the setting device 10 deduction 30.
  • ignition device is triggered, via which a contained in the combustion chamber 13 air-fuel mixture is ignited.
  • the trigger 30 acts via a switching element 31, such.
  • As a rocker switch with a trained as a trigger switch 21 initial switch and a release switch 22 together, which in turn are connected to a control unit 20 via lines not shown in the figures.
  • the switching element 31 is z. b. pivotally held at a bearing 35.
  • the setting network includes, inter alia, a combustible chamber 13 which can be clamped in a combustion chamber sleeve 12, a piston guide 17, in which a setting piston 16 is displaceably guided, and a bolt guide 18 for guiding a fastening element which, in a setting operation, projects beyond the forwardly moving setting end of the setting piston 16 a subsoil is driven.
  • the combustion chamber sleeve 12, the piston guide 17 and the pin guide 18 are preferably arranged coaxially with each other.
  • exhaust ports 26 At the pin guide 18 facing the end of the piston guide 17 are exhaust ports 26, via which a portion of the exhaust gases from the piston guide 17 flow can, if the setting piston 16 is in its end position facing away from the combustion chamber 13.
  • the combustion chamber sleeve 12 is slidably mounted relative to the piston guide 17 and is elastically acted upon by at least one, not visible in the drawings, spring element in the direction of the bolt guide 18 and to the collapsed position of the combustion chamber 13.
  • An Anpressstrang 25 engages at one end to the combustion chamber sleeve 12, while its opposite end is fixed to a Anpress catalyst 28 which is slidably mounted on the pin guide 18, and projects beyond the pin guide 18 in the illustrated in Fig.
  • the combustion chamber sleeve 12 has a combustion chamber rear wall 14 on its end facing away from the piston guide 17.
  • the combustion chamber sleeve 12 is embodied in one piece with the combustion chamber wall 14 here. However, the combustion chamber sleeve 12 may also be displaceable relative to the combustion chamber rear wall 14, wherein the combustion chamber rear wall 14 is then preferably arranged fixed to the housing.
  • the discharge of exhaust gases from the combustion chamber 13 through at least one second opening 19 inlet / outlet assembly 40 which between the combustion chamber sleeve 12 and the combustion chamber side end of the piston guide 17 is formed.
  • further means such as a fan, not shown in the figures, may be provided on the setting device 10.
  • To the inlet / outlet assembly 40 in the embodiment shown here also includes the functioning as a valve means combustion chamber sleeve 12, via which the opening and closing of the openings 15, 19 is controlled, as will be explained below.
  • Fig. 1 the setting tool is shown in its rest or initial position in which the combustion chamber 13 is reduced to minimum size and in which the setting piston 16 is located with its piston head at the combustion chamber 13 facing the end of the piston guide 17.
  • the pressure switch 23, the trigger switch 21 and the trigger switch 22 on the trigger 30 are unconfirmed.
  • the inlet / outlet assembly 40 is in its first position, in which the openings 15, 19 are open.
  • the Anpressconnectler When the setting tool 10 is pressed against a substrate U (see Fig. 2), the Anpressconnectler is offset in the direction of the arrow 50. This movement is transmitted via the Anpressstrang 25 to the combustion chamber sleeve 12 with the combustion chamber rear wall 14 so that they are moved away from the piston guide 17, wherein the combustion chamber 13 is clamped, as shown in FIG. 2 can be seen.
  • Through the openings 15 of the inlet / outlet assembly 40 air flows into the combustion chamber 13 until the first openings 15 are closed by means of sealing elements 29 on the housing 11 in the clamped position of the combustion chamber 13.
  • the second opening 19 between the combustion chamber sleeve 12 and the piston guide 17 is in this clamped position of the combustion chamber 13 via a, z. B.
  • the pressure switch 23 is run over by the pressure sleeve 28 and is actuated by the latter. He gives a switching signal to the control unit 20 at a time t0.
  • the switching signal can be z. B. be generated by the closure of a circuit.
  • the control unit 20 is then turned on. During the Aufspannvorganges the combustion chamber 13 further flows through a fuel fuel supply not shown in the figures from a fuel reservoir into the combustion chamber 13, wherein this can be done electronically or mechanically controlled.
  • the trigger 30 has been pressed a distance in the direction of the arrow 51.
  • the first trigger switch 21 was actuated via the second arm 33 of the switching element 31 and outputs at a time t1 a switching signal to the control unit 20, whereby the ignition electronics of the control unit 20 is put into standby.
  • a to a total of 37 designated locking means associated locking element 34 is moved to the switching element 31 at a time t2 in a blocking position 54 on the combustion chamber sleeve 13.
  • the inlet / outlet device 40 is thereby locked in its second position, in which the combustion chamber 13 is sealed.
  • the trigger 30 has been pressed further in the direction of the arrow 53 and fully actuated.
  • the trigger switch 22 has now been actuated via the first arm 32 of the switching element 31.
  • the blocking element 34 of the switching element 31 still remains in the blocking position 54 with respect to the combustion chamber sleeve 12.
  • the control unit 20 now receives at a time t3 a switching signal for triggering an ignition 24 by the ignition device.
  • the ignition 24 is only released by the control unit 20 and a setting process is triggered when one of the following conditions are met by the received switching signals of the press-on switch 23 and the trigger switch 22 or the trigger switch 21 and the trigger switch 22: t3 - t0 ⁇ tmax1 or t3 - t1 ⁇ tmax2.
  • tmax1 and tmax2 stored in the control unit 20 or stored values for target times, which may have passed between the times t3 and t0 or t3 and t1, so that the control unit 20 still triggers an ignition 24.
  • the control unit 20 For checking the first setpoint time tmax1 and the second setpoint time tmax2 with the time periods lying between t3 and t0 or t3 and t1, the control unit 20 includes a time comparator means 120.
  • the time comparator means 120 determines that the conditions t3 - t0 ⁇ tmax1 or t3 - t1 ⁇ tmax2 are not met, then the control unit 20, no ignition 24 is triggered. In this way, it can be prevented that a user lifts off the setting tool 10 after locking the combustion chamber sleeve 12 designed as a valve means and can still release it.
  • the time comparator 120 may, for. B. be formed by a capacitor circuit in which the target time on the discharge or charging time of capacitors of the circuit are defined or deposited.
  • the time comparator 120 could also be designed as a running in a microprocessor program, the target time is stored in a memory and there is retrievable for comparison with the measured times.

Abstract

The device has a locking device (37) for locking a valve unit into a position of an intake/exhaust arrangement (40). A triggering switch (22) is switchable depending on a position of an outlet (30), and is provided for triggering ignition in a combustion chamber (13). An initialization switch is connected with an electronic control unit (20). The control unit releases injection into the combustion chamber only when a period between a switching of the initialization switch and a switching of the triggering switch is not longer than a given target time.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein brennkraftbetriebenes Setzgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.The present invention relates to a combustion-driven setting tool referred to in the preamble of claim 1. Art.

Derartige Setzgeräte weisen eine Brennkammer auf, in der eine Portion Flüssiggas oder ein anderer verdampfbarer Brennstoff mit einem Oxidationsmittel, wie z. B. Umgebungsluft, verbrennbar ist.Such setting devices have a combustion chamber in which a portion of liquefied petroleum gas or another vaporizable fuel with an oxidizing agent such. B. ambient air, is combustible.

Mittels der Verbrennungsenergie wird ein, in einer Kolbenführung versetzbar geführter Setzkolben angetrieben um ein Befestigungselement in einen Gegenstand einzutreiben. Nach erfolgtem Eintreibvorgang wird der Setzkolben wieder in seine Ausgangsstellung an der Brennkammer zurückgefahren. Bei brennkraftbetriebenen Setzgeräten der oben genannten Art mit thermischer Rückführung des Setzkolbens muss die Brennkammer verriegelt werden, bis der Setzkolben in seine Ausgangsstellung zurückgefahren ist. Diese Verriegelung ist mechanisch aufgebaut und an den Abzug des Setzgerätes gekoppelt.By means of the combustion energy is a, displaceably guided in a piston guide guided setting piston driven to drive a fastener into an object. After the driving operation, the setting piston is returned to its original position at the combustion chamber. In combustion-powered setting devices of the above type with thermal return of the setting piston, the combustion chamber must be locked until the setting piston is returned to its original position. This lock is mechanically constructed and coupled to the trigger of the setting device.

Aus der US 5 909 836 ist ein derartiges gattungsgemässes brennkraftbetriebenes Setzgerät bekannt, das eine Brennkammer und eine sich an diese anschliessende Kolbenführung mit einem darin versetzbar geführten Setzkolben aufweist. Die Brennkammer wird in axialer Richtung einerseits vom Setzkolben begrenzt und andererseits von einem Zylinderkopf. Eine axial verschiebliche Hülse bildet die Seitenwände der Brennkammer und fungiert gleichzeitig als Ventilmittel, das mit dem Zylinderkopf zusammenwirkt und über das Belüftungsöffnungen der Brennkammer geöffnet und geschlossen werden können. Die Hülse ist dazu mit einem Anpressfühler verbunden und wird bei einem Anpressen des Setzgerätes an einen Gegenstand mit diesem in axialer Richtung versetzt. Durch eine Betätigung eines an dem Setzgerät vorhandenen Abzugs oder Triggers wird ein Schalter geschlossen und ein elektrischer Funke erzeugt, der ein in der Brennkammer befindliches Gasgemisch, wie z. B. ein Luft-Brenngasgemisch, zündet und somit den Verbrennungsprozess startet. Der Setzkolben wird dann beschleunigt und treibt ein Befestigungselement in den Gegenstand ein. Die Rückführung des Setzkolbens in seine Ausgangsstellung erfolgt über einen in der Brennkammer nach Beendigung des Verbrennungsvorgangs vorherrschenden Unterdruck. Die Brennkammer muss dabei solange geschlossen bleiben, bis der Setzkolben vollständig zurückgeführt ist, wozu die Hülse bzw. das Ventilmittel, das die Brennkammer verschliesst, bei gezogenem Abzug bzw. Trigger verriegelt wird noch bevor der Schalter die Zündung auslöst. Damit die Brennkammer nach dem Loslassen des Triggers nicht zu schnell geöffnet wird, sieht die US 5 909 836 eine Verzögerung der Triggerbewegung vor, welche für das Entriegeln der Hülse bzw. des Ventilmittels verantwortlich ist.From the US 5,909,836 Such a generic combustion-powered setting tool is known, which has a combustion chamber and a subsequent piston guide with a settling piston guided displaceably therein. The combustion chamber is bounded on the one hand by the setting piston in the axial direction and on the other hand by a cylinder head. An axially displaceable sleeve forms the side walls of the combustion chamber and simultaneously acts as a valve means, which cooperates with the cylinder head and can be opened and closed via the ventilation openings of the combustion chamber. The sleeve is connected to a Anpressfühler and is offset in a pressing of the setting device to an object with this in the axial direction. By actuating an extractor or trigger present on the setting device, a switch is closed and closed generates electrical spark, which is located in the combustion chamber gas mixture such. As an air-fuel gas mixture, ignites and thus starts the combustion process. The setting piston is then accelerated and drives a fastener into the object. The return of the setting piston in its initial position via a prevailing in the combustion chamber after completion of the combustion process vacuum. The combustion chamber must remain closed until the setting piston is completely returned, for which purpose the sleeve or the valve means, which closes the combustion chamber, is locked when the trigger or trigger is pulled, even before the switch triggers the ignition. So that the combustion chamber is not opened too quickly after releasing the trigger, the US 5,909,836 a delay of the trigger movement, which is responsible for unlocking the sleeve or the valve means.

Hierbei ist es von Nachteil, dass es theoretisch möglich ist, das Setzgerät an einen Untergrund anzupressen, das Ventilmittel über den Trigger zu verriegeln, ohne das Setzgerät auszulösen und das Setzgerät dann wieder vom Untergrund abzuheben und durch weiteres Ziehen des Triggers auszulösen.It is disadvantageous that it is theoretically possible to press the setting device to a substrate to lock the valve means on the trigger, without triggering the setting device and then lift the setting device again from the ground and trigger by further pulling the trigger.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Setzgerät der vorgenannten Art zu entwickeln, bei dem ein Auslösen des Setzgerätes in abgehobenem Zustand bei geschlossener bzw. abgedichteter Brennkammer nicht möglich ist.The object of the present invention is therefore to develop a setting tool of the aforementioned type, in which a triggering of the setting device in the lifted state with closed or sealed combustion chamber is not possible.

Die erfindungsgemässe Aufgabe wird durch ein Setzgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach ist eine elektronische Steuereinheit und wenigstens ein mit dieser verbundener Initialisierungsschalter vorgesehen, wobei die Steuereinheit die elektronischen Gerätefunktionen, wie z. B. die Zündung, steuert. Der Initialisierungsschalter ist dabei noch vor der Verriegelung betätigbar. Die Steuereinheit gibt eine Zündung in der Brennkammer nur dann frei, wenn ein Zeitraum zwischen einem Schalten des Initialisierungsschalters und einem Schalten des mit der Steuereinheit verbundenen Auslöseschalters nicht länger als eine vorgegebene Sollzeit ist. Hierdurch wird verhindert, dass das Setzgerät noch ausgelöst werden kann, wenn es an einen Untergrund angepresst und durch teilweise Betätigung des Abzugs verriegelt wurde. Das durch die Sollzeit definierte Zeitfenster für ein Auslösen der Zündung ist dabei so kurz gewählt, dass ein normales Durchziehen des Abzugs zum Verriegeln der Einlass- / Auslasseinrichtung und zum Auslösen der Zündung durch den direkt oder indirekt über den Abzug angesprochenen Auslöseschalter möglich ist, ein zeitverzögertes Auslösen nach einem erneuten Abheben vom Untergrund bei teilweise betätigtem Abzug jedoch nicht.The object of the invention is achieved by a setting device having the features of claim 1. Accordingly, an electronic control unit and at least one associated with this initialization switch is provided, wherein the control unit, the electronic device functions such. As the ignition controls. The initialization switch is still operable before locking. The control unit enables ignition in the combustion chamber only when a period between switching of the initialization switch and switching of the trigger switch connected to the control unit is not longer than a predetermined target time. This prevents that the setting device can still be triggered when it has been pressed against a substrate and locked by partial actuation of the trigger. The defined by the target time window for triggering the ignition is chosen so short that a normal pulling the trigger for locking the inlet / outlet and to trigger the ignition by the directly or indirectly addressed via the trigger trigger switch is a time-delayed Trigger after a new lift off the ground with partially operated trigger but not.

Günstig ist es ferner, wenn die Steuereinheit ein Zeitcomparatormittel zum Vergleichen des Zeitraums zwischen dem Schalten des Initialisierungsschalters und des Auslöseschalters mit der Sollzeit beinhaltet. Eine Überwachung des Zeitraums zwischen dem Schalten des Initialisierungsschalters und des Auslöseschalters ist so leicht möglich. Das Zeitcomparatormittel kann dabei z. B. als Kondensatorschaltung ausgebildet sein, wobei die Sollzeit über die Entladedauer von Kondensatoren vorgegeben sein kann. Das Zeitcomparatormittel könnte aber auch als ein in einem Mikroprozessor ablaufendes Programm ausgebildet sein, wobei die Sollzeit in einem Speicher hinterlegt und dort zum Vergleich mit den gemessenen Zeiten abrufbar ist.It is also advantageous if the control unit includes a time comparator means for comparing the period between the switching of the initialization switch and the trigger switch with the target time. A monitoring of the period between the switching of the initialization switch and the trigger switch is so easily possible. The time comparator can be z. B. may be formed as a capacitor circuit, wherein the set time may be specified over the discharge duration of capacitors. However, the time comparator means could also be embodied as a program running in a microprocessor, the setpoint time being stored in a memory and being retrievable there for comparison with the measured times.

Von Vorteil ist es dabei, wenn der Initialisierungsschalter als Abzugsschalter ausgebildet ist, der in Abhängigkeit von der Lage des Abzugs schaltbar ist. Der Abzugsschalter muss dazu nicht direkt vom Abzug betätigt werden, sondern kann auch mittelbar von diesem angesprochen werden, z. B. unter Zwischenschaltung weiterer mechanischer oder elektronischer Elemente. Durch diese Massnahme kann direkt die Zeitdauer mit der Sollzeit verglichen werden, die der Anwender benötigt, um den Abzug vollständig durchzuziehen, wodurch eine sehr hohe Sicherheit erreicht wird. Die Sollzeit liegt hierbei vorzugsweise im Bereich von ca. 300 ms bis ca. 1000 ms.It is advantageous if the initialization switch is designed as a trigger switch, which is switchable in dependence on the position of the trigger. The trigger switch does not have to be operated directly from the trigger, but can also be indirectly addressed by this, z. B. with the interposition of other mechanical or electronic elements. By this measure, it is possible to directly compare the time duration with the target time that the user needs in order to pull through the trigger completely, whereby a very high degree of security is achieved. The target time is preferably in the range of about 300 ms to about 1000 ms.

Alternativ könnte der Initialisierungsschalter auch als Anpressschalter ausgebildet sein, der über einen im Bereich einer Bolzenführung versetzbar geführten Anpressfühler schaltbar ist. Hier ist die Sollzeit etwas länger zu bemessen sein, da die Zeit für das Anpressen des Setzgerätes an den Untergrund bzw. das Werkstück noch mit eingerechnet sein muss.Alternatively, the initialization switch could also be designed as a contact pressure switch, which can be switched by way of a pressure sensor which can be moved displaceably in the region of a bolt guide. Here, the set time must be slightly longer, since the time for pressing the setting tool to the substrate or the workpiece still has to be included.

In einer technisch einfach auszuführenden Ausgestaltung der Erfindung weist der Abzug ein Schaltelement auf, das einen ersten Schaltarm für den Abzugsschalter, einen zweiten Schaltarm für den Auslöseschalter und ein Sperrelement der Verriegelungseinrichtung beinhaltet.In a technically simple embodiment of the invention, the trigger on a switching element, which includes a first switching arm for the trigger switch, a second switching arm for the trigger switch and a blocking element of the locking device.

Weitere Vorteile und Massnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.Further advantages and measures of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the drawings. In the drawings, the invention is shown in one embodiment.

Es zeigen:

Fig. 1
ein erfindungsgemässes Setzgerät in der Ausgangsstellung im Längsschnitt,
Fig. 2
das Setzgerät aus Fig. 1 in angepresster Stellung,
Fig. 3
das Setzgerät aus Fig. 1 in angepresster Stellung mit dem Abzug in einer ersten betätigten Stellung,
Fig. 4
das Setzgerät aus Fig. 1 in angepresster Stellung mit dem Abzug in einer zweiten betätigten Stellung,
Fig. 5
das Setzgerät aus Fig. 1 in angepresster Stellung mit dem Abzug in vollständig betätigter Stellung.
Show it:
Fig. 1
an inventive setting device in the starting position in longitudinal section,
Fig. 2
the setting device from FIG. 1 in pressed-on position,
Fig. 3
1 in press-fitted position with the trigger in a first actuated position,
Fig. 4
1 in press-fitted position with the trigger in a second actuated position,
Fig. 5
the setting device of Fig. 1 in pressed position with the trigger in the fully actuated position.

In den Figuren 1 bis 5 ist ein erfindungsgemässes handgeführtes, brennkraftbetriebenes Setzgerät 10 wiedergegeben, das mit einem verdampfbaren flüssigen oder gasförmigen Brennstoff betreibbar ist, der z. B. in einem nicht zeichnerisch dargestellten Brennstoffreservoir bevorratet ist.In Figures 1 to 5 an inventive hand-held, combustion-powered setting tool 10 is shown, which is operable with a vaporizable liquid or gaseous fuel, the z. B. is stored in a non-illustrated fuel reservoir.

Das Setzgerät 10 weist ein Gehäuse 11 auf, in dem ein Setzwerk angeordnet ist, mittels dessen ein Befestigungselement, wie ein Nagel, Bolzen oder dgl., in einen Untergrund U eintreibbar ist, wenn das Setzgerät 10 an den Untergrund U bzw. einen Gegenstand angepresst und über einen am Handgriff 36 des Setzgerätes 10 befindlichen Abzug 30 ausgelöst wird. Über den Abzug 30 ist dabei eine hier nicht zeichnerisch dargestellte Zündeinrichtung auslösbar, über die ein in der Brennkammer 13 enthaltenes Luft-Brennstoffgemisch zündbar ist. Der Abzug 30 wirkt dazu über ein Schaltelement 31, wie z. B. einer Schaltwippe, mit einem als Abzugsschalter 21 ausgebildeten Initialschalter und einem Auslöseschalter 22 zusammen, die ihrerseits mit einer Steuereinheit 20 über in den Figuren nicht wiedergegebene Leitungen verbunden sind. Das Schaltelement 31 ist dabei z. b. an einer Lagerstelle 35 schwenkbar gehalten. Eine Quelle für elektrische Energie, wie z. B. eine oder mehrere Batterien, ist ebenfalls vorgesehen, in den Figuren aber nicht dargestellt.The setting tool 10 has a housing 11, in which a setting network is arranged, by means of which a fastening element, such as a nail, bolt or the like., Is in a substrate U can be driven when the setting tool 10 pressed against the substrate U or an object and is triggered by a located on the handle 36 of the setting device 10 deduction 30. About the trigger 30 while not illustrated here ignition device is triggered, via which a contained in the combustion chamber 13 air-fuel mixture is ignited. The trigger 30 acts via a switching element 31, such. As a rocker switch, with a trained as a trigger switch 21 initial switch and a release switch 22 together, which in turn are connected to a control unit 20 via lines not shown in the figures. The switching element 31 is z. b. pivotally held at a bearing 35. A source of electrical energy, such as. As one or more batteries, is also provided in the figures but not shown.

Zum Setzwerk gehören u. a. eine in einer Brennkammerhülse 12 aufspannbare Brennkammer 13, eine Kolbenführung 17, in der ein Setzkolben 16 verschieblich geführt ist und eine Bolzenführung 18 zur Führung eines Befestigungselementes, welches bei einem Setzvorgang über das sich nach vorne bewegende setzrichtungsseitige Ende des Setzkolbens 16 in einen Untergrund eingetrieben wird. Die Brennkammerhülse 12, die Kolbenführung 17 und die Bolzenführung 18 sind dabei vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet. An dem der Bolzenführung 18 zugewandten Ende der Kolbenführung 17 liegen Auspufföffnungen 26, über die ein Teil der Abgase aus der Kolbenführung 17 ausströmen kann, wenn der Setzkolben 16 sich in seiner der Brennkammer 13 abgewandten Endstellung befindet.The setting network includes, inter alia, a combustible chamber 13 which can be clamped in a combustion chamber sleeve 12, a piston guide 17, in which a setting piston 16 is displaceably guided, and a bolt guide 18 for guiding a fastening element which, in a setting operation, projects beyond the forwardly moving setting end of the setting piston 16 a subsoil is driven. The combustion chamber sleeve 12, the piston guide 17 and the pin guide 18 are preferably arranged coaxially with each other. At the pin guide 18 facing the end of the piston guide 17 are exhaust ports 26, via which a portion of the exhaust gases from the piston guide 17 flow can, if the setting piston 16 is in its end position facing away from the combustion chamber 13.

in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Brennkammerhülse 12 gegenüber der Kolbenführung 17 verschieblich gelagert und wird über wenigstens ein, in den Zeichnungen nicht sichtbares, Federelement in Richtung auf die Bolzenführung 18 bzw. auf die kollabierte Stellung der Brennkammer 13 elastisch beaufschlagt. Ein Anpressstrang 25 greift an einem Ende an der Brennkammerhülse 12 an, während sein gegenüberliegendes Ende an einem Anpressfühler 28 festgelegt ist, der verschieblich auf der Bolzenführung 18 angeordnet ist, und der die Bolzenführung 18 in der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung des Setzgerätes 10 überragt. Über den Anpressfühler 28 ist ein als Anpressschalter 23 ausgebildeter weiterer Initialschalter betätigbar, der im Bereich der Bolzenführung 18 am Setzgerät 10 angeordnet ist, und der über in den Zeichnungen nicht dargestellte Leitungen mit der Steuereinheit 20 verbunden ist. Die Brennkammerhülse 12 weist an ihrem der Kolbenführung 17 abgewandten Ende eine Brennkammerrückwand 14 auf. Die Brennkammerhülse 12 ist vorliegend einteilig mit der Brennkammerwand 14 ausgeführt. Die Brennkammerhülse 12 kann aber auch gegenüber der Brennkammerrückwand 14 versetzbar sein, wobei die Brennkammerrückwand 14 dann vorzugsweise gehäusefest angeordnet ist.in the present embodiment, the combustion chamber sleeve 12 is slidably mounted relative to the piston guide 17 and is elastically acted upon by at least one, not visible in the drawings, spring element in the direction of the bolt guide 18 and to the collapsed position of the combustion chamber 13. An Anpressstrang 25 engages at one end to the combustion chamber sleeve 12, while its opposite end is fixed to a Anpressfühler 28 which is slidably mounted on the pin guide 18, and projects beyond the pin guide 18 in the illustrated in Fig. 1 starting position of the setting device 10 , About the Anpressfühler 28 designed as a contact pressure switch 23 further initial switch can be actuated, which is arranged in the region of the pin guide 18 on setting tool 10, and which is connected via lines not shown in the drawings with the control unit 20. The combustion chamber sleeve 12 has a combustion chamber rear wall 14 on its end facing away from the piston guide 17. The combustion chamber sleeve 12 is embodied in one piece with the combustion chamber wall 14 here. However, the combustion chamber sleeve 12 may also be displaceable relative to the combustion chamber rear wall 14, wherein the combustion chamber rear wall 14 is then preferably arranged fixed to the housing.

Das Einbringen von Luft in die Brennkammer 13 erfolgt über wenigstens eine erste Öffnung 15 einer Einlass- / Auslassanordnung 40 in der Brennkammerrückwand 14. Das Ausbringen von Abgasen aus der Brennkammer 13 erfolgt durch wenigstens eine zweite Öffnung 19 Einlass- / Auslassanordnung 40 die zwischen der Brennkammerhülse 12 und dem brennkammerseitigen Ende der Kolbenführung 17 ausgebildet ist. Um eine Luftströmung von der ersten Öffnung 15 zur zweiten Öffnung 19 zum Spülen der Brennkammer 13 zu erzeugen, können an dem Setzgerät 10 weitere Mittel, wie etwa ein in den Figuren nicht dargestellter Ventilator, vorgesehen sein. Zu der Einlass- / Auslassanordnung 40 gehört in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel auch die als Ventilmittel fungierende Brennkammerhülse 12, über die das Öffnen und Schliessen der Öffnungen 15, 19 gesteuert wird, wie nachfolgend noch erläutert werden wird.The introduction of air into the combustion chamber 13 via at least a first opening 15 of an inlet / outlet assembly 40 in the combustion chamber rear wall 14. The discharge of exhaust gases from the combustion chamber 13 through at least one second opening 19 inlet / outlet assembly 40 which between the combustion chamber sleeve 12 and the combustion chamber side end of the piston guide 17 is formed. In order to generate an air flow from the first opening 15 to the second opening 19 for purging the combustion chamber 13, further means, such as a fan, not shown in the figures, may be provided on the setting device 10. To the inlet / outlet assembly 40 in the embodiment shown here also includes the functioning as a valve means combustion chamber sleeve 12, via which the opening and closing of the openings 15, 19 is controlled, as will be explained below.

In Fig. 1 ist das Setzgerät in seiner Ruhe- oder Ausgangsstellung dargestellt, in der die Brennkammer 13 auf minimale Grösse reduziert ist und in der sich der Setzkolben 16 mit seinem Kolbenkopf an dem der Brennkammer 13 zugewandten Ende der Kolbenführung 17 befindet. Der Anpressschalter 23, der Abzugsschalter 21 und der Auslöseschalter 22 am Abzug 30 sind unbetätigt. Die Einlass- / Auslassanordnung 40 befindet sich in ihrer ersten Stellung, in der die Öffnungen 15, 19 offen sind.In Fig. 1, the setting tool is shown in its rest or initial position in which the combustion chamber 13 is reduced to minimum size and in which the setting piston 16 is located with its piston head at the combustion chamber 13 facing the end of the piston guide 17. The pressure switch 23, the trigger switch 21 and the trigger switch 22 on the trigger 30 are unconfirmed. The inlet / outlet assembly 40 is in its first position, in which the openings 15, 19 are open.

Beim Anpressen des Setzgerätes 10 an einen Untergrund U (vgl. Fig. 2) wird der Anpressfühler in Richtung des Pfeils 50 versetzt. Diese Bewegung wird über den Anpressstrang 25 auf die Brennkammerhülse 12 mit der Brennkammerrückwand 14 übertragen, so dass diese von der Kolbenführung 17 wegbewegt werden, wobei die Brennkammer 13 aufgespannt wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Durch die Öffnungen 15 der Einlass- / Auslassanordnung 40 strömt Luft in die Brennkammer 13 ein bis die ersten Öffnungen 15 über Dichtungselemente 29 an dem Gehäuse 11 in der aufgespannten Stellung der Brennkammer 13 verschlossen werden. Die zweite Öffnung 19 zwischen der Brennkammerhülse 12 und der Kolbenführung 17 wird in dieser aufgespannten Stellung der Brennkammer 13 über einen, z. B. als O-Ring ausgebildeten, Dichtungskörper 27 an der Brennkammerhülse 12 verschlossen. Der Anpressschalter 23 wird von der Anpresshülse 28 überfahren und wird von dieser betätigt. Dabei gibt er zu einem Zeitpunkt t0 ein Schaltsignal an die Steuereinheit 20 ab. Das Schaltsignal kann dabei z. B. durch das Schliessen eines Stromkreises erzeugt sein. Die Steuereinheit 20 wird daraufhin eingeschaltet. Während des Aufspannvorganges der Brennkammer 13 strömt ferner Brennstoff über eine in den Figuren nicht wiedergegebene Brennstoffzuleitung aus einem Brennstoffreservoir in die Brennkammer 13 ein, wobei dieses elektronisch oder mechanisch gesteuert erfolgen kann.When the setting tool 10 is pressed against a substrate U (see Fig. 2), the Anpressfühler is offset in the direction of the arrow 50. This movement is transmitted via the Anpressstrang 25 to the combustion chamber sleeve 12 with the combustion chamber rear wall 14 so that they are moved away from the piston guide 17, wherein the combustion chamber 13 is clamped, as shown in FIG. 2 can be seen. Through the openings 15 of the inlet / outlet assembly 40 air flows into the combustion chamber 13 until the first openings 15 are closed by means of sealing elements 29 on the housing 11 in the clamped position of the combustion chamber 13. The second opening 19 between the combustion chamber sleeve 12 and the piston guide 17 is in this clamped position of the combustion chamber 13 via a, z. B. formed as an O-ring seal body 27 is closed to the combustion chamber sleeve 12. The pressure switch 23 is run over by the pressure sleeve 28 and is actuated by the latter. He gives a switching signal to the control unit 20 at a time t0. The switching signal can be z. B. be generated by the closure of a circuit. The control unit 20 is then turned on. During the Aufspannvorganges the combustion chamber 13 further flows through a fuel fuel supply not shown in the figures from a fuel reservoir into the combustion chamber 13, wherein this can be done electronically or mechanically controlled.

In der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung wurde der Abzug 30 ein Stück weit in Richtung des Pfeils 51 gedrückt. Der erste Abzugsschalter 21 wurde dabei über den zweiten Arm 33 des Schaltelements 31 betätigt und gibt zu einem Zeitpunkt t1 ein Schaltsignal an die Steuereinheit 20 ab, wodurch die Zündelektronik der Steuereinheit 20 in Bereitschaft versetzt wird.In the position shown in FIG. 3, the trigger 30 has been pressed a distance in the direction of the arrow 51. The first trigger switch 21 was actuated via the second arm 33 of the switching element 31 and outputs at a time t1 a switching signal to the control unit 20, whereby the ignition electronics of the control unit 20 is put into standby.

Nach einer weiteren aus Fig. 4 ersichtlichen Bewegung des Abzugs in Richtung des Pfeils 52, wird ein zu einer insgesamt mit 37 bezeichneten Verriegelungseinrichtung gehöriges Sperrelement 34 am Schaltelement 31 zu einem Zeitpunkt t2 in eine Sperrstellung 54 an der Brennkammerhülse 13 bewegt. Die Einlass- / Auslasseinrichtung 40 wird hierdurch in ihrer zweiten Stellung, in der die Brennkammer 13 abgedichtet ist, verriegelt.After a further apparent from Fig. 4 movement of the trigger in the direction of arrow 52, a to a total of 37 designated locking means associated locking element 34 is moved to the switching element 31 at a time t2 in a blocking position 54 on the combustion chamber sleeve 13. The inlet / outlet device 40 is thereby locked in its second position, in which the combustion chamber 13 is sealed.

In der aus Fig. 5 ersichtlichen Stellung wurde der Abzug 30 weiter in Richtung des Pfeils 53 gedrückt und vollständig betätigt. Der Auslöseschalter 22 wurde nun über den ersten Arm 32 des Schaltelements 31 betätigt. Das Sperrelement 34 des Schaltelements 31 bleibt dabei weiterhin in der Sperrstellung 54 gegenüber der Brennkammerhülse 12. Die Steuereinheit 20 erhält nun zu einem Zeitpunkt t3 ein Schaltsignal zum Auslösen einer Zündung 24 durch die Zündeinrichtung.In the position shown in FIG. 5, the trigger 30 has been pressed further in the direction of the arrow 53 and fully actuated. The trigger switch 22 has now been actuated via the first arm 32 of the switching element 31. The blocking element 34 of the switching element 31 still remains in the blocking position 54 with respect to the combustion chamber sleeve 12. The control unit 20 now receives at a time t3 a switching signal for triggering an ignition 24 by the ignition device.

Die Zündung 24 wird von der Steuereinheit 20 aber nur freigegeben und ein Setzvorgang ausgelöst, wenn eine der folgende Bedingungen durch die eingegangenen Schaltsignale des Anpressschalters 23 und des Auslöseschalters 22 oder des Abzugsschalters 21 und des Auslöseschalters 22 erfüllt werden:
t3 - t0 ≤ tmax1 oder t3 - t1 ≤ tmax2.
Hierbei sind tmax1 und tmax2 in der Steuereinheit 20 hinterlegte bzw. gespeicherte Werte für Sollzeiten, die zwischen den Zeitpunkten t3 und t0 bzw. t3 und t1 vergangen sein dürfen, damit die Steuereinheit 20 noch eine Zündung 24 auslöst. Für die Überprüfung der ersten Sollzeit tmax1 und der zweiten Sollzeit tmax2 mit den zwischen t3 und t0 bzw. t3 und t1 liegenden Zeitspannen beinhaltet die Steuereinheit 20 ein Zeitcomparatormittel 120. Stellt das Zeitcomparatormittel 120 also fest, dass die Bedingungen t3 - t0 ≤ tmax1 oder t3 - t1 ≤ tmax2 nicht erfüllt sind, dann wird von der Steuereinheit 20 keine Zündung 24 ausgelöst. Hierdurch kann verhindert werden, dass ein Anwender nach dem Verriegeln der als Ventilmittel ausgebildeten Brennkammerhülse 12 das Setzgerät 10 abhebt und noch auslösen kann.However, the ignition 24 is only released by the control unit 20 and a setting process is triggered when one of the following conditions are met by the received switching signals of the press-on switch 23 and the trigger switch 22 or the trigger switch 21 and the trigger switch 22:
t3 - t0 ≤ tmax1 or t3 - t1 ≤ tmax2.
Here, tmax1 and tmax2 stored in the control unit 20 or stored values for target times, which may have passed between the times t3 and t0 or t3 and t1, so that the control unit 20 still triggers an ignition 24. For checking the first setpoint time tmax1 and the second setpoint time tmax2 with the time periods lying between t3 and t0 or t3 and t1, the control unit 20 includes a time comparator means 120. Thus, the time comparator means 120 determines that the conditions t3 - t0 ≦ tmax1 or t3 - t1 ≤ tmax2 are not met, then the control unit 20, no ignition 24 is triggered. In this way, it can be prevented that a user lifts off the setting tool 10 after locking the combustion chamber sleeve 12 designed as a valve means and can still release it.

Es könnte an dem Setzgerät auch nur ein Initialisierungsschalter vorgesehen sein und dabei im Setzgerät nur die Überprüfung einer Sollzeit vorgenommen werden.It could be provided on the setting tool and only one initialization switch while only setting a target time to be made in the setting device.

Das Zeitcomparatormittel 120 kann z. B. durch eine Kondensatorschaltung gebildet sein, bei der die Sollzeit über die Entlade- oder Aufladezeit von Kondensatoren der Schaltung festgelegt bzw. hinterlegt sind.The time comparator 120 may, for. B. be formed by a capacitor circuit in which the target time on the discharge or charging time of capacitors of the circuit are defined or deposited.

Das Zeitcomparatormittel 120 könnte aber auch als ein in einem Mikroprozessor ablaufendes Programm ausgebildet sein, wobei die Sollzeit in einem Speicher hinterlegt und dort zum Vergleich mit den gemessenen Zeiten abrufbar ist.However, the time comparator 120 could also be designed as a running in a microprocessor program, the target time is stored in a memory and there is retrievable for comparison with the measured times.

Claims (5)

Brennkraftbetriebenes Setzgerät, zum Eintreiben von Befestigungselementen, wie Nägeln, Bolzen oder Stiften, in einen Untergrund,
mit einer Brennkammer (13) zur Verbrennung eines Gasgemisches,
mit einer Einlass- / Auslassanordnung (40) zum Öffnen der Brennkammer (13) in einer ersten Stellung und zum Schliessen der Brennkammer (13) in einer zweiten Stellung (13), wobei die Einlass- / Auslassanordnung (40) ein Ventilmittel zum reversiblen Überführen der Einlass- / Auslassanordnung (40) von der ersten in die zweite Stellung aufweist,
mit einer über einen Abzug (30) aktivierbaren Verriegelungseinrichtung (37) zum Verriegeln des Ventilmittels in der zweiten Stellung der Ein- / Auslassanordnung (40),
und mit einem in Abhängigkeit von der Lage des Abzugs (30) schaltbaren Auslöseschalter (22) zum Auslösen einer Zündung in der Brennkammer (13),
dadurch gekennzeichnet,
dass eine elektronische Steuereinheit (20) und wenigstens ein mit dieser verbundener Initialisierungsschalter vorgesehen sind,
und dass die Steuereinheit (20) eine Zündung in der Brennkammer (13) nur dann freigibt, wenn ein Zeitraum zwischen einem Schalten des Initialisierungsschalters und einem Schalten des mit der Steuereinheit (20) verbundenen Auslöseschalters (22) nicht länger als eine vorgegebene Sollzeit ist.Internal combustion setting device, for driving fasteners, such as nails, bolts or pins, into a substrate,
with a combustion chamber (13) for combustion of a gas mixture,
with an inlet / outlet arrangement (40) for opening the combustion chamber (13) in a first position and for closing the combustion chamber (13) in a second position (13), wherein the inlet / outlet arrangement (40) comprises a valve means for reversibly transferring the inlet / outlet assembly (40) from the first to the second position,
with a locking device (37) which can be activated via a trigger (30) for locking the valve means in the second position of the inlet / outlet arrangement (40),
and with a trigger switch (22) switchable depending on the position of the trigger (30) for triggering an ignition in the combustion chamber (13),
characterized,
that an electronic control unit (20) and at least one associated with this initialization are provided,
and that the control unit (20) releases an ignition in the combustion chamber (13) only when a period between switching the initialization switch and switching the trigger switch (22) connected to the control unit (20) is not longer than a predetermined target time. Setzgerät, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ein Zeitcomparatormittel (120) zum Vergleichen des Zeitraums zwischen dem Schalten des Initialisierungsschalters und des Auslöseschalters (22) mit der Sollzeit beinhaltet.A setting tool according to claim 1, characterized in that the control unit includes a time comparator means (120) for comparing the time period between the switching of the initialization switch and the release switch (22) with the target time. Setzgerät, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Initialisierungsschalter als Abzugsschalter (21) ausgebildet ist, der in Abhängigkeit von der Lage des Abzugs (30) schaltbar ist.Setting tool, according to claim 1 or 2, characterized in that the initialization switch is designed as a trigger switch (21) which is switchable in dependence on the position of the trigger (30). Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Initialisierungsschalter als Anpressschalter (23) ausgebildet ist, der über einen im Bereich einer Bolzenführung (18) versetzbar geführten Anpressfühler (28) schaltbar ist.Setting tool, according to one of claims 1 to 3, characterized in that the initialization switch is designed as a contact pressure switch (23), which is switchable via a in the region of a bolt guide (18) displaceably guided Anpressfühler (28). Setzgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzug (30) ein Schaltelement (31) aufweist, das einen ersten Schaltarm (32) für den Abzugsschalter (21), einen zweiten Schaltarm (33) für den Auslöseschalter (22) und ein Sperrelement (34) der Verriegelungseinrichtung (37) beinhaltet.Setting tool according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the trigger (30) has a switching element (31) which has a first switching arm (32) for the trigger switch (21), a second switching arm (33) for the trigger switch (33). 22) and a blocking element (34) of the locking device (37).
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