ES2276668T3 - Procedimiento y dispositivo para accionar un piston de una herramienta de trabajo que funciona por combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para accionar un pistón (8) de una herramienta de trabajo que funciona por combustión interna, en especial de una herramienta de inserción para elementos de fijación, con los siguientes pasos: - se coloca una cámara de combustión (1) que puede colapsar, adyacente al pistón (8), mediante el desplazamiento de una pared de cámara de combustión (14) y una placa separadora (18) situada entre la pared de cámara de combustión (14) y el pistón (8), de tal modo que entre la pared de cámara de combustión (14) y la placa separadora (18) llega a situarse una antecámara (21) y, entre la placa separadora (18) y el pistón (8), una cámara principal (22); y - se enciende mediante un dispositivo de encendido (52) que puede posicionarse en la antecámara (21) una mezcla gaseosa combustible allí situada para, mediante aberturas de paso (38) en la placa separadora (18) generar chorros de gas que entran en la cámara principal (22), en donde se reconduce mezcla gaseosa combustible desde la cámara principal (22), a través de aberturas de circulación inversa (60) disponibles en la placa separadora (18), que están situadas más hacia fuera que las aberturas de paso (38), en regiones de la antecámara (21) en las que todavía no se ha quemado la mezcla gaseosa combustible allí disponible.
Description
Procedimiento y dispositivo para accionar un
pistón de una herramienta de trabajo que funciona por combustión
interna.
La invención se refiere a un procedimiento para
accionar un pistón de una herramienta de trabajo que funciona por
combustión interna así como a un dispositivo conforme al preámbulo
de la reivindicación 5.
Del documento DE 40 32 202 A1 se conoce ya un
procedimiento para accionar un pistón de una herramienta de trabajo
que funciona por combustión interna, en especial una herramienta de
inserción para elementos de fijación, y un dispositivo conforme al
preámbulo de la reivindicación 5.
La herramienta de trabajo conocida presenta una
cámara de combustión que puede colapsar, que puede dividirse
mediante una pared inferior que aloja un pistón y una primera placa
separadora, situada en paralelo a la misma, en una cámara principal
y en dos antecámaras. Las dos antecámaras están formadas por la
primera placa separadora y una segunda placa separadora situada en
paralela a la misma, por un lado, y por la segunda placa separadora
y una pared frontal fijada a la herramienta situada en paralelo a la
misma de la herramienta de trabajo. Si colapsa la cámara de
combustión se mueve la pared inferior, que aloja el pistón, en
dirección a la pared frontal y arrastra en su recorrido hasta allí
las placas separadoras primera y segunda. Para colocar la cámara de
combustión se desplaza la pared inferior en la dirección opuesta, en
donde también son arrastradas de forma correspondiente las placas
separadoras primera y segunda. Para que pasen las llamaradas, ambas
placas separadoras presentan en cada caso aberturas de paso.
En el centro de la pared frontal fijada a la
herramienta se encuentra un dispositivo de encendido para encender
una mezcla gaseosa situada en la cámara de combustión. Por medio de
este dispositivo de encendido se genera una chispa eléctrica, con
lo que se inicia la combustión por ejemplo de una mezcla de
aire-gas de combustión en la antecámara trasera, que
está situada entre la segunda placa separadora y la pared frontal.
Por medio de esto se comienza a ensancharse un frente de llamas con
una velocidad relativamente baja desde el centro de la antecámara
trasera, radialmente hacia fuera, por el volumen de cámara. El
frente de llamas desplaza con ello por delante la mezcla de
aire-gas de combustión no quemada, que llega a
través de las aberturas de paso en la segunda placa separadora hasta
la antecámara siguiente o delantera y aquí genera turbulencias y una
compresión previa. Cuando el frente de llamas en la antecámara
delantera alcanza las aberturas de paso en la primera placa
separadora o la cámara principal, entran las llamas, obligadas por
las aberturas de paso relativamente estrechas, aceleradas como
llamaradas en la cámara principal y generan aquí otra turbulencia.
La mezcla de aire-gas de combustión turbulenta
mezclada en la cámara principal se enciende con ello por toda la
superficie de las llamaradas. Se quema con una elevada velocidad, lo
que conduce a una mayor elevación del grado de eficacia de la
combustión, ya que las pérdidas por enfriamiento permanecen
reducidas.
En la herramienta de trabajo conocida, sin
embargo, en la segunda placa separadora se encuentra sólo una fila
de orificios a través de la cual pueden entrar las llamas en la
antecámara delantera. Esta fila de orificios está muy alejada del
emplazamiento del dispositivo de encendido y se encuentra sobre un
círculo concéntrico al punto de encendido.
La velocidad del frente de llamas en la
antecámara trasera es muy baja en el caso de la herramienta de
trabajo conocida, a causa de la extensión laminar. Esto tiene los
siguientes inconvenientes:
- -
- a causa del frente de llamas laminar y lento transcurre un tiempo relativamente largo entre la generación de la chispa de encendido y el paso del frente de llamas a la antecámara delantera, así como el inicio de la combustión en la cámara principal. Esto causa unas pérdidas por enfriamiento relativamente altas y reduce de este modo el grado de eficacia.
- -
- A causa de la lenta combustión de la mezcla de aire-gas de combustión en la antecámara se crea prematuramente presión en la cámara principal, de tal modo que el pistón empieza también a moverse prematuramente. Para impedir esto el pistón debe sujetarse mediante el uso de una sujeción de pistón.
- -
- Debido a que las aberturas de paso en la segunda placa separadora están situadas muy alejadas, se quema la mayor parte de la mezcla de aire y gas de combustión situada en la antecámara trasera, hasta que el frente de llamas laminar ha alcanzado las aberturas de paso. La mayor parte de la combustión de la mezcla de aire-gas de combustión en la antecámara trasera no contribuye esencialmente a obtener rendimientos energéticos y puede designarse como pérdida.
En la herramienta de trabajo conocida existe
asimismo el inconveniente de que presenta una longitud constructiva
axial relativamente grande. Esto estriba en que la cámara de
combustión debe dividirse en una cámara principal y dos
antecámaras. Por medio de que en cada caso sólo se dispone de una
fila de orificios en las placas separadoras, la cámara de
combustión sólo puede ventilarse además de forma relativamente
difícil o lenta, cuando ésta colapsa.
Del documento
US-A-4,913,331 se conoce una
herramienta de trabajo adicional que funciona por combustión
interna, que también es adecuada para insertar elementos de
fijación. La cámara de combustión adyacente al pistón de la
herramienta de trabajo está dividida, en la dirección axial de la
herramienta de trabajo, en varias cámaras de combustión parciales
consecutivas, y precisamente en cada caso por varias placas
separadoras que presentan aberturas de paso. Estas placas
separadoras están dispuestas fijamente y la cámara de combustión no
puede colapsar. Si mediante un dispositivo de encendido en una
cámara de combustión parcial trasera se enciende una mezcla de aire
y gas de combustión, las llamaradas entran de este modo, en cada
caso aceleradas, en la cámara de combustión parcial siguiente y
alcanzan por último la cámara principal adyacente al pistón.
Mediante la placa separadora situada directamente delante del pistón
las llamaradas pasan más o menos simultáneamente, de tal modo que
no se produce ninguna circulación inversa de mezcla de aire y gas de
combustión no quemada, desde la cámara principal a una de las
cámaras de combustión parciales. A causa del elevado número de
cámaras de combustión parciales, esta herramienta de trabajo
presenta asimismo una longitud constructiva axial relativamente
grande.
Del documento
EP-A-0 927 605 se conoce asimismo un
dispositivo para accionar un pistón de una herramienta de trabajo
que funciona por combustión interna, en especial una herramienta de
inserción para elementos de fijación, con una cámara de combustión
que, mediante una placa separadora que presenta aberturas de paso,
se divide en una antecámara y una cámara principal, que se conecta
al pistón, y con un dispositivo de encendido en la antecámara para
encender una mezcla gaseosa combustible, para generar chorros de gas
que entran en la cámara principal a través de las aberturas de
paso. Este dispositivo conocido no presenta ninguna cámara de
combustión que puede colapsar y tampoco ninguna abertura de
circulación inversa existente en la placa separadora, que están
situadas más hacia fuera que las aberturas de paso.
La invención se ha impuesto la tarea de
perfeccionar un procedimiento y un dispositivo de la clase citada
al comienzo, de tal modo que, al mismo tiempo que una menor longitud
constructiva axial, se disponga de una mayor velocidad de
funcionamiento superior y una mayor posibilidad de ventilación.
La solución por parte del procedimiento de la
tarea impuesta está indicada en la reivindicación 1. Por el
contrario, la solución de la tarea impuesta por parte del
dispositivo se encuentra en la reivindicación 5. De las
reivindicaciones subordinadas en cada caso pueden deducirse
configuraciones ventajosas de la invención.
En el caso del procedimiento conforme a la
invención se coloca primero una cámara de combustión que puede
colapsar, adyacente al pistón, mediante el desplazamiento de una
pared de cámara de combustión y una placa separadora situada entre
la pared de cámara de combustión y el pistón, de tal modo que entre
la pared de cámara de combustión y la placa separadora llega a
situarse una antecámara y, entre la placa separadora y el pistón,
una cámara principal. Después se enciende mediante un dispositivo de
encendido que puede posicionarse en la antecámara una mezcla
gaseosa combustible allí situada para, mediante aberturas de paso en
la placa separadora, generar chorros de gas que entran en la cámara
principal, en donde se reconduce mezcla gaseosa combustible desde
la cámara principal, a través de aberturas de circulación inversa
disponibles en la placa separadora que están situadas más hacia
fuera que las aberturas de paso, en regiones de la antecámara en las
que todavía no se ha quemado la mezcla gaseosa combustible allí
disponible.
Por medio de que las aberturas de paso están
situadas más hacia dentro o a una menor distancia radial respecto
al dispositivo de encendido, sólo se quema por tanto en la
antecámara el volumen de mezcla gaseosa combustible, con energía
predeterminada, necesario para generar los chorros de gas para,
justo después, recibir los chorros de gas. Este volumen de mezcla
gaseosa combustible se determina principalmente mediante el volumen
de antecámara delimitado por las aberturas de paso. La cámara
principal puede encenderse de este modo relativamente de forma
prematura, lo que aumenta la velocidad de funcionamiento de la
herramienta de trabajo. A causa del volumen sólo relativamente
reducido de mezcla gaseosa quemada en la antecámara aumenta por otro
lado también el grado de eficacia del proceso de combustión, ya que
para generar los chorros de gas citados no es necesario quemar
ningún volumen sobrante, como es el caso con aberturas de paso
situadas muy alejadas en el exterior.
El volumen de mezcla gaseosa combustible a
quemar en la antecámara, es decir, el volumen necesario para generar
los chorros de gas con una energía predeterminada, se delimita
mediante la selección de la distancia lateral entre las aberturas
de paso en la placa separadora y el punto de encendido. Con ello las
aberturas de paso pueden estar situadas unas junto a otras en fila,
distanciadas del punto de encendido, o estar dispuestas sobre un
anillo que circunda concéntricamente el punto de encendido.
Después del encendido de la mezcla gaseosa
combustible en la antecámara se crea de forma conocida un frente de
llamas laminar, que se extiende de forma relativamente lenta
partiendo del punto de encendido. Este frente de llamas alcanza ya
las aberturas de paso tras un breve espacio de tiempo, ya que la
distancia entre las aberturas de paso y el punto de encendido se ha
elegido en coincidencia con el volumen sólo reducido de mezcla
gaseosa combustible, que debe quemarse en la antecámara, para
generar los chorros de gas en la cámara principal con una energía
predeterminada. La cámara principal se enciende de este modo incluso
tras un muy breve espacio de tiempo, lo que acorta el ciclo de
funcionamiento de la herramienta de trabajo. A pesar de esto los
chorros de gas o las llamaradas en la cámara principal tienen la
energía predeterminada necesaria para que se produzca, por ejemplo,
una turbulencia suficientemente buena de la mezcla gaseosa
combustible en la cámara principal, con la finalidad de obtener una
combustión de tipo explosivo de la mezcla gaseosa combustible allí
disponible.
Según la invención se realimenta además la
mezcla gaseosa combustible desde la cámara principal, a través de
las aberturas de circulación inversa todavía disponibles en la placa
separadora, hasta regiones de la antecámara en las que todavía no
se ha quemado la mezcla gaseosa allí combustible. Por medio de esto
se aumenta considerablemente el grado de eficacia de toda la
combustión en la cámara de combustión.
Si las llamaradas entran en la cámara principal
a través de las aberturas de paso citadas en primer lugar en la
placa separadora, la combustión turbulenta que allí se produce
desplaza la mezcla gaseosa todavía no quemada en la cámara
principal de vuelta hasta la antecámara, y precisamente a través de
las aberturas de circulación inversa, que están situadas a una
mayor distancia del punto de encendido que las antes citadas
aberturas de paso para las llamaradas. La mezcla gaseosa en la
antecámara situada más lejos del punto de encendido se quema a
continuación, de forma igualmente turbulenta, y al mismo tiempo que
la mezcla gaseosa en la cámara principal. De este modo se consigue
que también esta parte de la mezcla gaseosa situada más hacia fuera
en la antecámara colabore con el trabajo del pistón y, de este
modo, aumente el grado de eficacia total de la combustión.
Debido a que además de esto la cámara de
combustión sólo se divide en una cámara principal y una antecámara,
se obtiene asimismo una menor longitud constructiva axial de la
herramienta de trabajo. También puede ventilarse mejor la cámara de
combustión cuando ésta colapsa, ya que ahora en la placa separadora
se dispone además de las aberturas de paso también de las aberturas
de circulación inversa.
Para aumentar todavía más la turbulencia en la
cámara principal puede elegirse el recorrido de las aberturas de
paso en la placa separadora, de tal modo que los chorros de gas o
las llamaradas que las atraviesan presentan también una componente
de dirección tangencial a la fila de aberturas de paso. También las
aberturas de circulación inversa puede elegirse en configuraciones
adicionales de la invención, de tal manera que los chorros de gas
que las atraviesan o son conducidos hacia atrás también presentan
también una componente de dirección tangencial a la placa
separadora, que normalmente está configurada como placa
circular.
Si se parte de una placa separadora circular con
una primera fila dispuesta concéntricamente de aberturas de paso y
una segunda fila dispuesta concéntricamente de aberturas de
circulación inversa, puede decirse lo siguiente de forma general:
la primera fila de aberturas de paso no debe estar por un lado
demasiado cerca del punto de encendido, ya que en caso contrario no
se genera suficiente turbulencia en la cámara principal. Las
llamaradas no presentan entonces la energía predeterminada. Por otro
lado la primera fila de aberturas de paso no debe estar demasiado
alejada, ya que en caso contrario la cámara principal se enciende
demasiado tarde y se quema una mezcla gaseosa combustible excesiva
en la antecámara. El diámetro de las aberturas de paso de la
primera fila debe ser lo más pequeño posible, para que las
llamaradas o los chorros de gas, que entran en la cámara principal,
sean suficientemente intensos para arremolinar la mezcla gaseosa
combustible disponible en la cámara principal. Sin embargo, los
diámetros de estas aberturas de paso tampoco deben ser
excesivamente pequeños, ya que en caso contrario se apagan las
llamas. La segunda fila de aberturas de circulación inversa debe
estar posicionada lo más lejos posible del punto de encendido, es
decir, más lejos que la primera fila de aberturas de paso, para que
la circulación inversa desde la cámara principal comprenda la mayor
parte de la mezcla gaseosa combustible disponible en la antecámara
y situada exteriormente. El diámetro de las aberturas de
circulación inversa debe ser por un lado pequeño, para que la
circulación inversa de la mezcla gaseosa combustible desde la
cámara principal genere suficiente turbulencia en las regiones
exteriores de la antecámara, y debe ser lo más grande posible para
que la aplicación de presión, que se genera mediante la combustión
de la mezcla gaseosa situada exteriormente en la antecámara, pueda
prestar trabajo de pistón en paralelo a la cámara principal. Las
aberturas de circulación inversa son con preferencia mayores que las
aberturas de paso.
Un dispositivo conforme a la invención para
accionar un pistón de una herramienta de trabajo que funciona por
combustión interna, en especial una herramienta de inserción para
elementos de fijación, presenta una cámara de combustión que puede
colapsar que, al menos temporalmente, se divide mediante una placa
separadora móvil en una antecámara y otra cámara, en donde el
dispositivo presenta un dispositivo de encendido en la antecámara
para encender una mezcla gaseosa combustible, para generar chorros
de gas que entran, atravesando aberturas de paso situadas en la
placa separadora que están situadas sobre un anillo concéntrico al
dispositivo de encendido, en la otra cámara. El dispositivo
conforme a la invención destaca porque la otra cámara se conecta al
pistón y porque están disponibles aberturas de circulación inversa
en la placa separadora a una distancia lateral del dispositivo de
encendido, que es mayor que la distancia lateral entre las aberturas
de paso y el dispositivo de encendido.
Con ello, según una configuración de la
invención la placa separadora y una pared de cámara de combustión,
que delimita además la antecámara y está situada enfrente de la
placa separadora, pueden desplazarse en dirección al pistón si éste
se encuentra en su posición de reposo retraída, de tal manera que
después la pared de cámara de combustión y la placa separadora
están situadas, al menos aproximadamente, una sobre otra o sobre el
pistón.
Por medio de esto la cámara de combustión puede
liberarse de gases residuales o gases de escape y, al colocar la
cámara de combustión, se aspira en la misma a causa de la depresión
que se produce aire fresco, que se dosifica antes del siguiente
encendido con gas de combustión preferiblemente líquido.
Debe hacerse notar también que el colapso de la
cámara principal no puede comenzar para desviar los gases de escape
hasta después de que el pistón se haya llevado, a causa de la
depresión en la cámara de combustión, de vuelta a su posición de
partida. Como consecuencia de las aberturas de circulación inversa
adicionales disponibles en la placa separadora puede ajustarse, sin
embargo, una mejor compensación de presiones entre la antecámara y
la cámara principal durante el enfriamiento de los gases de escape,
lo que aquí facilita adicionalmente el guiado hacia atrás del
pistón hasta su posición de
partida.
partida.
A continuación se describen con más detalle
ejemplos de ejecución de la invención, haciendo referencia al
dibujo. Aquí muestran:
la figura 1 un corte axial a través de una
herramienta de trabajo que funciona por combustión interna con la
cámara de combustión colapsada;
la figura 2 el corte axial conforme a la figura
1 con la cámara de combustión expandida;
la figura 3 un corte axial adicional conforme a
la figura 1 con la cámara de combustión expandida, con mecanismo de
accionamiento modificado para la alimentación de gas de
combustión;
la figura 4 otro corte axial adicional conforme
a la figura 1 con cámara de combustión parcialmente expandida y
dispositivo de ventilación modificado;
la figura 5 una vista lateral sobre un
dispositivo de encendido de la cámara de combustión según las
figuras 1 a 4;
la figura 6 un corte transversal a lo largo de
la línea A-A de la figura 5;
la figura 7 un corte transversal adicional a lo
largo de la línea A-A de la figura 5 durante el
encendido;
la figura 8 una vista en planta sobre una placa
separadora de la cámara de combustión durante el encendido;
la figura 9 una vista en planta sobre otro
ejemplo de ejecución de una placa separadora de la cámara de
combustión;
la figura 10 un corte axial a través de una
herramienta de trabajo en la región de la cámara de combustión con
una placa separadora conforme a la figura 9; y
la figura 11 un corte longitudinal a través de
una herramienta de trabajo en la región de la cámara de combustión
con enclavamiento de la cámara de combustión.
Con base en las figuras 1 y 2 se explica a
continuación con más detalle un primer ejemplo de ejecución de la
presente invención.
La figura 1 muestra un corte axial a través de
una herramienta de inserción que funciona por combustión interna
para elementos de fijación en la región de su cámara de combustión.
Conforme a la figura 1 la herramienta de inserción contiene una
cámara de combustión 1 configurada cilíndricamente con una pared
cilíndrica 2 y una pared inferior 3 anular que se conecta a la
misma. En el centro de la pared inferior 3 se encuentra una
abertura 4, a la que se conecta un cilindro de guiado 5 que presenta
una pared cilíndrica 6 y una pared inferior 7. En el interior del
cilindro de guiado 5 está montado un pistón 8 de forma que puede
desplazarse con deslizamiento, y precisamente en la dirección
longitudinal del cilindro de guiado 5. El pistón 8 se compone de una
placa de pistón 9, que está dirigida hacia la cámara de combustión
1, así como de un vástago de pistón 10 unido centralmente a la
placa de pistón 9, que sobresale en parte a través de una abertura
de paso 11 en la pared inferior 7 del cilindro de guiado 10.
En la figura 1 se encuentra el pistón 8 en su
posición de reposo guiada hasta atrás, en la que la herramienta de
trabajo no está en funcionamiento. El lado de la placa de pistón 9
vuelto hacia la cámara de combustión 1 queda más o menos enrasado
con el lado interior de la pared inferior 3, y el vástago de pistón
10 sólo sobresale un poco hacia fuera de la pared inferior 7.
Pueden estar previstos anillos de obturación 12, 13 sobre el
perímetro exterior de la placa de pistón 9 o sobre el perímetro
interior de la pared de cilindro 6, para obturar mutuamente los
espacios a ambos lados de la placa de pistón 9.
En el interior de la cámara de combustión 1 se
encuentra una placa cilíndrica 14, que puede designarse como pared
de cámara de combustión móvil. La pared de cámara de combustión 14
puede desplazarse en la dirección longitudinal de la cámara de
combustión 1 y presenta, sobre su borde periférico exterior, una
junta anular 15, para obturar los espacios delante y detrás de la
pared de cámara de combustión 14. Asimismo la pared de cámara de
combustión 14 presenta una abertura de paso central 16 con junta
periférica anular 17.
Entre la pared de cámara de combustión 14 y la
pared inferior 3 se encuentra una placa separadora adicional 18. La
placa separadora 18 está configurada también circularmente y
presenta un diámetro exterior, que se corresponde con el diámetro
interior de la cámara de combustión 1. En el lado dirigido hacia la
pared de cámara de combustión 14 la placa separadora 18 está unida
a un apéndice cilíndrico 19, que atraviesa la abertura de paso
central 16 de la pared de cámara de combustión 14 y cuya longitud se
corresponde con un múltiplo del grosor de la pared de cámara de
combustión 14. La junta periférica 17 se arrima con ello
estrechamente a la superficie periférica exterior del apéndice
cilíndrico 19. En su extremo libre el apéndice cilíndrico 19
presenta un apéndice anular 20, que sobresale de su perímetro. El
diámetro exterior de este apéndice anular 20 es mayor que el
diámetro interior de la abertura de paso 16. Si se aleja por tanto
la pared de cámara de combustión 14 de la pared inferior 3, después
de un tiempo determinado arrastra la placa separadora 18 a través
del apéndice anular 20. Con ello la pared de cámara de combustión
14 y la placa separadora 18 están situadas después a una distancia
prefijada entre ellas, que está determinada mediante la posición del
apéndice anular 20. Con ello la pared de cámara de combustión 14 y
la placa separadora 18 forman después una llamada antecámara. Aquí
se trata de una cámara de combustión parcial de la cámara de
combustión 1. Esta antecámara leva el símbolo de referencia 21 y
puede verse en la figura 2. Si se eleva todavía más la pared de
cámara de combustión 14, la pared de cámara de combustión 14 y la
placa separadora 18 se mueven mutuamente en paralelo, de tal modo
que entre la placa separadora 18 y la pared inferior 3 o la placa de
pistón 9 se coloca otra cámara de combustión parcial, que se
designa como cámara de combustión principal. Esta cámara de
combustión parcial o cámara principal lleva el símbolo de
referencia 22 y puede verse igualmente en la figura 2.
Para desplazar la pared de cámara de combustión
14 en la dirección longitudinal de la cámara de combustión 1 están
unidas fijamente a la pared de cámara de combustión 14, distribuidas
sobre su perímetro con separaciones angulares iguales, por ejemplo
tres varillas de accionamiento 23 de las que sólo una puede verse en
la figura 1. Las varillas de accionamiento 23 están situadas en
paralelo al eje cilíndrico de la cámara de combustión 1 y fuera
lateralmente a la pared cilíndrica 6. Con ello atraviesan las
varillas de accionamiento 23 en cada caso una abertura de paso 24
en la placa separadora 18 así como otra abertura de paso 25 en la
pared inferior 3. Allí se encuentra otra junta periférica interior
26 para obturar los espacios en ambos lados de la pared inferior 3.
Las varillas de accionamiento 23 y la pared de cámara de combustión
14 están unidas entre sí por ejemplo a través de tornillos 27, que
son guiados a través de la pared de cámara de combustión 14 y
frontalmente están atornillados en las varillas de accionamiento
23. Los extremos libres de las varillas de accionamiento 23 están
unidos entre sí a través de un anillo de accionamiento 28, que está
situado concéntricamente al eje cilíndrico de la cámara de
combustión 1 y agarra el cilindro de guiado 5. Con ello el anillo de
accionamiento 28 puede estar atornillado a través de tornillos 29 a
la varillas de accionamiento 23, de tal modo que los tornillos 29
atraviesan el anillo de accionamiento 28 y están atornillados en los
lados frontales libres de las varillas de accionamiento 23. Entre
el anillo de accionamiento 28 y la pared inferior 3 está situado
sobre cada una de las varillas de accionamiento 23 un muelle de
compresión 30, que se apoya en el lado exterior de la pared
inferior 3 y presiona contra el anillo de accionamiento 28. El
muelle de compresión 30 tiende por ello a presionar la pared de
cámara de combustión 14 siempre en dirección a la pared inferior
3.
En la región de la pared inferior anular 3 se
encuentra asimismo una abertura de válvula 31, en la que puede
implantarse de forma estanca un balancín de válvula 32. Este
balancín de válvula 32 está situado, en el caso de abertura de
válvula 31 abierta, por fuera de la cámara de combustión 1 o por
debajo de la pared inferior 3 y se sujeta allí a través de un
apéndice 33 fijado al cilindro de guiado 5. El apéndice 33 presenta
una abertura de paso 34, a través de la cual discurre un apéndice
cilíndrico 35 fijado al lado inferior del balancín de válvula 32.
En el extremo libre del apéndice cilíndrico 35 se encuentra sobre el
mismo un apéndice anular 36. Entre el apéndice anular 36 y el
apéndice 33 está situado un muelle de compresión 37, que tiende a
tirar del balancín de válvula 32 a través del apéndice anular 36 en
dirección al apéndice 33 y con ello a abrir la abertura de válvula
31. El apéndice cilíndrico 35 está situado en la pista de
desplazamiento del anillo de accionamiento 28 y es impulsado por el
anillo de accionamiento 28, cuando éste es desplazado en dirección
a la pared inferior 3. Si el anillo de accionamiento 28 alcanza una
determinada posición axial, mediante el mismo se arrastra el
balancín de válvula 32 y se cierra la abertura de válvula 31.
Debe citarse además que la placa separadora 18
presenta periféricamente varias aberturas de paso 38, que presentan
en cada caso la misma distancia al eje cilíndrico de la cámara de
combustión 1. Asimismo en el extremo inferior del cilindro de
guiado 5 se encuentran aberturas de salida 39 para dejar salir aire
desde el cilindro de guiado 5, cuando se mueve el pistón 8 en
dirección a la pared inferior 7. En el extremo inferior del cilindro
de guiado 5 se encuentra además un dispositivo amortiguador 40 para
amortiguar el movimiento del pistón 8. Si el pistón 8 pasa por
encima de las aberturas de salida 39, pueden salir gases de escape
de las aberturas de salida 39.
En la pared cilíndrica 2 de la cámara de
combustión 1 se encuentran dos aberturas de paso radiales 41 y 42,
que están distanciadas entre sí en dirección axial. En estas
aberturas de paso 41 y 42 penetran desde fuera canales de
distribución 43 y 44 de válvulas dosificadoras no representadas con
más detalle, que se encuentran en una cabeza dosificadora 45. Se
alimenta gas de combustión líquido desde una botella 46 a las
válvulas dosificadoras disponibles en la cabeza dosificadora 45, y
éstas entregan después la cantidad de gas líquido dosificado a
través de los canales de distribución 43 y 44, cuando la cabeza
dosificadora 45 es presionada en dirección a la pared cilíndrica 2
y, de este modo, se llevan hacia dentro los canales de distribución
43, 44 y se abren las respectivas válvulas dosificadoras. Con este
fin se estrechan las aberturas de paso radiales 41 y 42 en
dirección a la cámara de combustión 1, de tal modo que se obtienen
topes para los canales de distribución 43 y 44. El apriete de la
cabeza dosificadora 45 contra la pared cilíndrica 2 se produce con
ayuda de un estribo 47, que está montado de forma basculante en un
punto de articulación 48 de la pared cilíndrico 2. Un extremo 49
del estribo es impulsado por la pared de cámara de combustión 14 y
se gira de tal modo, que el otro extremo 50 del estribo presiona
desde atrás contra la cabeza dosificadora 45, para mover la misma en
dirección a la pared cilíndrica 2. Este proceso se produce poco
antes de que la pared de cámara de combustión 14, al colocar las
cámaras de combustión parciales, haya alcanzado su posición final.
La cabeza dosificadora 45 y la botella 46 se unen una vez por
enchufe y permanecen después unidas entre sí permanentemente. El
sistema 45/46 puede bascular por ejemplo alrededor de un eje
disponible en la región inferior de la botella 46.
La figura 2 muestra la herramienta de inserción
en estado colocado de las cámaras de combustión parciales, es decir
en estado colocado de la antecámara 21 y de la cámara principal 22.
Las posiciones de desplazamiento de la pared de cámara de
combustión 14 y de la placa separadora 18 se ajustan por medio de
que el anillo de accionamiento 28 golpea contra el apéndice anular
36 y cierra la válvula 31, 32. Las superficies periféricas de la
abertura de válvula 31 y del balancín de válvula 32 discurren
cónicamente y se estrechan en dirección a la cámara de combustión
1, de tal manera que aquí se produce un enclavamiento. La distancia
entre la placa separadora 18 y la pared de cámara de combustión 14
se determina mediante la distancia entre el apéndice anular 20 y la
placa separadora 18, como ya se ha citado. En esta posición de la
pared de cámara de combustión 14 y de la placa separadora 18 las
aberturas de paso radiales 41 ó 42 están situadas enfrente de la
antecámara 21 o de la cámara principal 22.
Debe citarse asimismo que el apéndice central 19
unido a la placa separadora 18 está configurado, en su región
vuelta hacia su placa separadora 18, como jaula de encendido 51 para
alojar un dispositivo de encendido 52. Este dispositivo de
encendido 52 sirve para generar una chispa eléctrica con el fin de
encender una mezcla de aire-gas de combustión en la
antecámara 21. Como se describirá posteriormente con más detalle, el
dispositivo de encendido 52 se encuentra en el interior o en una
región central de la jaula de encendido 51, que está dotada
periféricamente de aberturas de paso 53 a través de las cuales puede
salir un frente de llamas laminar desde la jaula de encendido 51 a
la antecámara 21.
A continuación se describirá con más detalle el
modo de funcionamiento de la herramienta de inserción según las
figuras 1 y 2.
En la figura 1 se encuentra la herramienta de
inserción en estado de reposo. La cámara de combustión 1 está
totalmente colapsada, estando situada la placa separadora 18 sobre
la pared inferior 3 y la pared de cámara de combustión 14 sobre la
placa separadora 18. El pistón 8 se encuentra en su posición de
reposo retraída, de tal modo que también prácticamente no se
dispone de ningún espacio más entre el mismo y la placa separadora
18, en tanto que se desprecia una rendija insignificante entre
ellos. La superposición de las placas 18 y 14 se produce por medio
de que el muelle de compresión 30 presiona el anillo de
accionamiento 28 hacia fuera de la pared inferior 3 y el anillo de
accionamiento 3 arrastra la pared de cámara de combustión 14 a
través de la varilla de accionamiento 23. En este estado el anillo
de accionamiento 28 está situado también a cierta distancia del
apéndice anular 36 del balancín de válvula 32, de tal modo que el
balancín de válvula 32 es guiado hacia fuera de la abertura de
válvula 31 mediante la acción del muelle de compresión 37. La
abertura de válvula 31 está de este modo abierta. El sistema
formado por la cabeza dosificadora 45 y la botella 46 está
basculado hacia fuera de la cámara de combustión 1, de tal manera
que los canales de distribución 43, 44 se descargan y con ello
están cerradas las respectivas válvulas dosificadoras.
Si en este estado se presiona la herramienta de
inserción con su punta delantera, contra un objeto en el que se
introduce un elemento de fijación, actúa de este modo a través de un
mecanismo no representado la presión de apriete sobre el anillo de
accionamiento 28 y desplaza el mismo en dirección a la pared
inferior 3, y precisamente con el apriete de la herramienta de
inserción contra el citado objeto. Con ello se eleva primero la
pared de cámara de combustión 14 desde la placa separadora 18,
hasta que la pared de cámara de combustión 14 golpea contra el
apéndice anular 20 y arrastra la placa separadora 18 a través del
mismo. La antecámara 21 está ahora colocada, pero todavía no está
posicionada correctamente en el interior de la cámara de combustión
1. Durante el proceso de colocación de la cámara de combustión 21
puede aspirarse ya aire hacia dentro de la antecámara 21, y
precisamente a través de la abertura de válvula 31 abierta y una o
varias de las aberturas de paso 38, siempre que las dos aberturas
queden cubiertas.
Con un apriete ulterior de la herramienta de
inserción contra el objeto se mueve el anillo de accionamiento 28
todavía más en dirección a la pared inferior 3, de tal modo que
finalmente también la placa separadora 18 se eleva desde la pared
inferior 3. Ahora también se coloca la cámara de combustión 22 y se
ventila a través de la abertura de válvula 31. Se produce ahora una
ventilación más completa de la antecámara 21 a través de todas las
aberturas de paso 38 en la placa separadora 18.
Si la pared de cámara de combustión 14 y la
placa separadora 18 pasan en su recorrido hacia arriba en la figura
1 por encima de las aberturas de paso radiales 41 ó 42, en principio
podría comenzarse ya con la pulverización de las cantidades de gas
líquido dosificadas en la antecámara 21 o en la cámara principal 22.
Con este fin la superficie superior de la pared de cámara de
combustión 14 golpea contra el extremo 49 del estribo 47 y lo hace
giro en sentido horario alrededor de la articulación 48, de tal modo
que el otro extremo 50 del estribo 47 hace bascular la cabeza
dosificadora 45 en dirección hacia la pared cilíndrica 2 y, con
ello, para abrir las válvulas dosificadoras, presiona los canales
de distribución 43 y 44 hacia dentro en la cabeza dosificadora 45.
Ahora se pulveriza gas líquido dosificado en la antecámara 21 y la
cámara principal 22. Después de esto se necesita además una
elevación reducida ulterior de la pared de cámara de combustión 14 y
de la placa separadora 18, para que éstas puedan llegar a sus
posiciones finales, en las que se enclavan. El basculamiento del
estribo 47 que se produce además aquí puede compensarse, por medio
de que los canales de distribución 43 y 44 son presionados un poco
más hacia dentro de la cabeza dosificadora 45.
En el último tramo del desplazamiento de la
pared de cámara de combustión 14 y de la placa separadora 18 se
implanta también el balancín de válvula 32 en la abertura de válvula
31 y obtura la misma, ya que ahora el anillo de accionamiento 28 ha
llegado a contactar con el apéndice anular 36.
La figura 2 muestra las posiciones de la pared
de cámara de combustión 14 y la placa separadora 18 con la
antecámara 21 o la cámara principal 22 totalmente colocadas, en
donde ahora la pared de cámara de combustión 14 y la placa
separadora 18 pueden enclavarse en su posición. Esto se realiza
mediante el accionamiento de la palanca de disparo o del disparador
de la herramienta de inserción. Si se acciona el disparador se
produce en primer lugar el enclavamiento de la pared de cámara de
combustión 14 y de la placa separadora 18, por ejemplo mediante el
enclavamiento del anillo de accionamiento 28. Poco después se genera
una chispa de encendido mediante el dispositivo de encendido 52
eléctrico en el interior de la jaula de encendido 51. La mezcla de
aire y gas de combustión preajustada en cada una de las cámaras 21
y 22 mediante dosificación empieza primero a quemarse laminarmente
en la antecámara 21, en donde el frente de llamas se extiende con
una velocidad relativamente baja radialmente en la dirección de las
aberturas de paso 38. Con ello desplaza por delante del mismo mezcla
de aire y gas de combustión no quemada que, a través de las
aberturas de paso 38, llega a la cámara principal 22 y aquí genera
turbulencia y una pre-compresión. Si el frente de
llamas alcanza las aberturas de paso 38 hacia la cámara principal
22 las llamas, obligadas por las secciones transversales
relativamente pequeñas de las aberturas de paso 38, entran como
llamaradas en la cámara principal 22 y generan aquí turbulencia
adicional. La mezcla de aire y gas de combustión turbulenta
mezclada en la cámara principal 22 se enciende sobre toda la
superficie de las llamaradas. Ahora se quema a una velocidad
elevada, lo que conduce a una fuerte elevación del grado de
eficacia de la combustión.
Por medio de esto se impulsa el pistón 8 y se
mueve a una elevada velocidad en dirección a la pared inferior 7,
en donde al mismo tiempo el aire se mueve desde el cilindro de
guiado 5 a través de las aberturas de salida 39 hasta el exterior.
La placa de pistón 9 pasa brevemente por encima de las aberturas de
salida 39, de tal modo que a través de las mismas pueden salir
gases de escape. Mediante el vástago de pistón 10 extraído se
asienta ahora un elemento de fijación. Después del asiento o una vez
realizada la combustión de la mezcla de aire y gas de combustión se
lleva el pistón 8 mediante retroalimentación térmica de vuelta a su
posición de partida conforme a la figura 2, ya que mediante el
enfriamiento de los gases de combustión remanentes en la cámara de
combustión 1 y en el cilindro de guiado 5 se genera una depresión
detrás del pistón. Hasta que el pistón haya alcanzado su posición
de partida conforme a la figura 2, la cámara de combustión 1 debe
permanecer cerrada de forma
estanca.
estanca.
Una vez que se ha garantizado que el pistón 8 ha
alcanzado de nuevo su posición de partida representada en la figura
2, se anula el enclavamiento anteriormente citado de la pared de
cámara de combustión 14 o del anillo de accionamiento 28. El muelle
de compresión 30 presiona ahora el anillo de accionamiento 28 hacia
fuera de la pared inferior 3, de tal modo que el anillo de
accionamiento 28 descarga el apéndice anular 36. El muelle de
compresión 37 puede guiar a continuación el balancín de válvula 32
hacia fuera de la abertura de válvula 31 y abrir la válvula.
Conforme actúa el muelle de compresión 30 se aleja el anillo de
accionamiento 28 más de la pared inferior 3 y arrastra, a través de
las varillas de accionamiento 23, la pared de cámara de combustión
14 en dirección a la pared inferior 3. En el caso de este movimiento
la placa separadora 18 es arrastrada como muy tarde cuando la pared
de cámara de combustión 14 es trasladada en contra de la misma, de
tal modo que de esta forma se evacuan los gases de escape desde la
antecámara 21 a través de las aberturas de paso 38 y los gases de
escape desde la cámara principal 22, y precisamente a través de la
abertura de válvula 31. Por último la placa separadora 18 llega a
situarse sobre la pared inferior 3 y la pared de cámara de
combustión 14 sobre la placa separadora 18, de tal manera que la
cámara de combustión 1 colapsa totalmente y queda libre de gases de
escape. Ahora puede comenzar nuevamente el proceso de ventilación
descrito en la figura 1 con el subsiguiente asiento de la
herramienta de inserción.
La figura 3 muestra en principio la misma
disposición que las figuras 1 y 2, de tal modo que se prescinde de
una descripción repetida. A diferencia de las figuras 1 y 2, sin
embargo, aquí el sistema formado por la cabeza dosificadora 45a y
la botella 46 no puede bascular, sino que sólo el sistema formado
por la válvula dosificadora 45b y la botella 46 puede desplazarse
en la dirección longitudinal de la cámara de combustión 1, para lo
que un pitón de arrastre 46a unido al anillo de accionamiento 28
encaja por debajo de la botella 46 en la última región del
recorrido de desplazamiento, durante la colocación de la cámara de
combustión 1.
La cabeza dosificadora 45a está unida fijamente
a la cámara de combustión y presenta, partiendo de un canal de
alimentación 45c dos canales de distribución 43, 44, que están
unidos a las aberturas de paso radiales 41 ó 42. La válvula
dosificadora 45b y la botella 46 se asientan fijamente una sobre
otra. Si en el último recorrido de desplazamiento el anillo de
accionamiento 28 arrastra un poco el pitón de arrastre 46a, este
último eleva la botella 46 y con ella la válvula dosificadora 45b y
presiona la válvula dosificadora 45b contra la cabeza dosificadora
45a, de tal modo que la válvula dosificadora 45b se abre y la
cantidad dosificada de gas líquido se pulveriza en forma de una
neblina hacia fuera de las aberturas de paso radiales 41, 42. Para
un ajuste diferente de la mezcla de aire y gas de combustión en la
antecámara 21 y en la cámara principal 22, en este caso las
aberturas de paso radiales 41, 42 pueden presentar diferentes
secciones transversale de salida o estar dotadas de toberas
adicionales correspondientes.
La forma de ejecución según la figura 4 se
corresponde fundamentalmente con la forma de ejecución según las
figuras 1 y 2 y no es necesario explicarla nuevamente de forma
detallada. A diferencia de la forma de ejecución según las figuras
1 y 2, sin embargo, el balancín de válvula 32 es presionado
constantemente por un muelle de compresión 37 en la abertura de
válvula 31 e intenta cerrar ésta. Con ello el muelle de compresión
37 se asienta sobre el apéndice cilíndrico 35 en el lado inferior
del balancín de válvula 32 y se apoya en este lado inferior y en el
apéndice 33, que está fijado al cilindro de guiado 5. La abertura de
paso 34 aloja con ello el apéndice cilíndrico 35. La válvula 31/32
es por tanto una válvula de desgaseado pura.
Una válvula de ventilación está marcada con el
símbolo de referencia 54 y se encuentra en la pared de cámara de
combustión 14. Si mediante el movimiento de la pared de cámara de
combustión 14 y de la placa separadora 18 se colocan la antecámara
21 y la cámara principal 22, la válvula de desgaseado 31/32
permanece cerrada y la válvula de ventilación 54 se abre como
consecuencia de la depresión que se produce en las cámaras 21 y 22,
de tal modo que puede entrar aire a través de la válvula de
ventilación 54 en las cámaras 21 y 22. Por lo demás se desarrollan
los procesos ya citados anteriormente. En el caso de la válvula de
ventilación 54 se trata de una válvula de retención, que durante el
guiado hacia atrás del pistón a su posición de partida debe
mantenerse cerrada mediante un mecanismo adecuado. Esto se consigue
por ejemplo por medio de que un pivote 55 dirigido hacia arriba en
la pared de cámara de combustión 14 se introduce de forma estanca en
una abertura central 56, que se encuentra en una pared cubridora
superior 47 de la cámara de combustión 1. Por medio de esto se
cierra la válvula de retención 54 desde fuera mediante la pared
cubridora 57, si en el interior de la cámara de combustión 1 impera
una depresión para guiar el pistón 8 hacia atrás hasta su posición
de partida.
Si se enciende la mezcla de aire y gas de
combustión en la cámara de combustión 1, se cierra la válvula de
retención 54, pero también la válvula de desgaseado 31/32, ya que
ahora el anillo de accionamiento 28 golpea desde abajo contra el
apéndice cilíndrico 35 e impide que el balanción de válvula 32 puede
moverse hacia fuera de la abertura de válvula 31. Hasta después del
desbloqueo del anillo de accionamiento 28 no puede moverse éste
hacia fuera de la pared inferior 3, en donde las placas 14 y 18 son
arrastradas y los gases de escape salen al exterior a través de la
válvula de desgaseado 31/32 que ahora se abre.
Las figuras 5 a 8 muestran la estructura de la
jaula de encendido 51 en detalle. La jaula de encendido 51 llega a
situarse en estado colocado de la antecámara 21 entre la pared de
cámara de combustión 14 y la placa separadora 18, como puede verse
en la figura 5. La jaula de encendido 51 está aquí configurada
cilíndricamente y posee de este modo interiormente una cavidad, en
la que se encuentra el dispositivo de encendido 52 para generar una
chispa eléctrica. La pared cilíndrica de la jaula de encendido 51
presenta en el presente caso por ejemplo cuatro aberturas de paso
53, que están configuradas alargadas y cuya dirección longitudinal
es perpendicular a las placas 14, 18. Con ello las aberturas de
paso 53 presentan al menos en la región central una anchura tal,
que las superficies de pared 53a que delimitan las aberturas de paso
53, de aberturas de paso adyacentes 53 en el interior de la jaula
de encendido 51, son mutuamente adyacentes formando un ángulo
recto. Un frente de llamas, que se extiende desde el centro de la
jaula de encendido 51 en paralelo a las placas 14, 18, no puede de
este modo incidir en una superficie de pared interior de la jaula de
encendido, que es perpendicular a la dirección de extensión del
frente de llamas, lo que conlleva la ventaja de que este frente de
llamas no puede reflejarse de vuelta en el centro. Esto conduce
también a una mejor corriente laminar por fuera de la jaula de
encendido, que se crea una y otra vez poco después de abandonar la
jaula de encendido 51. Las relaciones pueden deducirse de las
figuras 6 a 8. La figura 8 muestra con ello una vista en planta
sobre la placa separadora 18 en el caso de una jaula de encendido 51
cortada en paralelo al plano de placa. El frente de llamas F es
como muy tarde laminar cuando alcance las aberturas de paso 38 en la
placa separadora 18. Como dispositivo de encendido eléctrico 52
puede usarse por ejemplo una bujía.
Las figuras 9 y 10 muestran otra forma de
ejecución de la herramienta de inserción según la invención. Aquí
se utiliza una placa separadora 18, que presenta dos filas de
orificios. En el caso de la placa separadora 18 se trata de una
placa circular, en donde las dos filas de orificios están situadas
concéntricamente al centro de esta placa. En el caso de la fila de
orificios interior 58 se trata de orificios de paso 38 con un
diámetro relativamente reducido. Por el contrario la segunda fila de
orificios 59 es una con aberturas de circulación inversa 60, cuyo
diámetro es algo mayor que el de las aberturas de paso 38. Por lo
demás las relaciones son las mismas que en los ejemplos de
ejecución según las figuras 1 a 4.
Las dos filas de orificios 58 y 59 conducen a un
encendido más rápido de la mezcla de aire y gas de combustión
disponible en la cámara principal 22, así como a un mayor grado de
eficacia total del proceso de combustión.
Como ya se ha citado, después del encendido de
la mezcla de aire y gas de combustión en la antecámara 21 se
produce un frente de llamas F laminar, que se extiende de forma
relativamente lenta hacia el borde periférico de la antecámara 21.
Este frente de llamas alcanza la primera fila de orificios 58
incluso después de un breve espacio de tiempo y enciende la cámara
principal 22. Mediante el posicionamiento de la primera fila de
orificios se consigue que, en primer lugar, sólo se queme el
volumen de mezcla de aire y gas de combustión en la antecámara 21
que sea necesario para generar llamaradas con una energía
predeterminada, para generar suficiente turbulencia en la cámara
principal 22 cuando las llamaradas atraviesan las aberturas de paso
38. La combustión turbulenta que se produce después en la cámara
principal 22 desplaza además una parte del gas sin quemar hacia
fuera de la cámara principal 22 a través de las aberturas de
circulación inversa 60, de vuelta hasta las regiones laterales de
la antecámara 21. La mezcla de aire y gas de combustión en las
regiones laterales de la antecámara 21 se quema ahora de forma
igualmente turbulenta y al mismo tiempo con la situada en la cámara
principal 22. De este modo se consigue que también la parte de la
combustión en las regiones laterales de la antecámara 21 contribuya
al trabajo del pistón.
En una forma de ejecución especial el diámetro
de la primera y de la segunda fila de orificios 58 ó 59 importan
respectivamente el 55% y el 85% del diámetro de la placa separadora
18. Los orificios de paso 38 tienen un diámetro del 2,6% del
diámetro de la placa separadora 18, mientras que las aberturas de
circulación inversa 60 tienen un diámetro de aproximadamente el
3,8% del diámetro de la placa separadora 18.
La figura 11 muestra la estructura del
enclavamiento de cámara de combustión en el caso de herramienta de
inserción con retroalimentación térmica del pistón. Los mismos
elementos que en las figuras 1 a 4 llevan los mismos símbolos de
referencia iguales y no se explican de nuevo.
Sobre un segmento periférico del anillo de
accionamiento 28 se encuentra un elemento de contacto 61. Este
elemento de contacto 61 posee una superficie de tope orientada en
dirección al extremo delantero de la herramienta de inserción, que
está colocada oblicuamente. La inclinación es tal que la superficie
por lo demás plana está inclinada más, en su lado situado
radialmente en el exterior en dirección al extremo delantero de la
herramienta de inserción, que interiormente. En paralelo a esta
superficie está situado enfrente del elemento de contacto 61 y en
su pista de movimiento un segmento de bloqueo 62 de un elemento de
bloqueo 63. El elemento de bloqueo 63 puede bascular de tal modo
alrededor de un eje de basculamiento 64, que el segmento de bloqueo
62 puede bascular mediante la acción de un muelle 65 hacia fuera de
la pista de movimiento del elemento de contacto 61. La pista de
movimiento del elemento de contacto 61 discurre en paralelo al
vástago de pistón 10.
En la figura 11 la antecámara 21 y la cámara
principal 22 están colocadas por completo y rellenas de una mezcla
de aire y gas de combustión. Si ahora se acciona el disparador o
activador de la herramienta de inserción, se enclava la cámara de
combustión 1 a través del elemento de bloqueo 63 en forma de brazo y
se inicia la combustión dentro de la cámara de combustión 1. La
fuerza que actúa en la fase de depresión sobre la pared de cámara
de combustión 14 de la cámara de combustión 1 se transmite, a través
de las varillas de accionamiento 23, sobre el anillo de
accionamiento 28 y tiende a mover las mismas en la dirección de la
flecha P. El ángulo entre la superficie del elemento de contacto 61
y el segmento de bloqueo 61 del brazo de brazo 63 está diseñado con
ello de tal modo, que el anillo de accionamiento 28 se enclava con
más fuerza cuanto mayor sea la fuerza que actúa, como consecuencia
de la depresión, sobre la pared de cámara de combustión 14 o la
varilla de accionamiento 23. Hasta que no ha disminuido la
depresión, por tanto cuando el pistón 8 se encuentra en su posición
de partida retraída, no puede desengranarse del elemento de
contacto 61 el segmento de bloqueo 62 mediante el muelle
recuperador 65. Los muelles de compresión 30 son después
responsables del colapso de la cámara de combustión 1 y, de este
modo, también de la apertura de las válvulas de desgaseado mostradas
en las figuras 1 y 4.
En el caso del presente ejemplo de ejecución se
trata por tanto de un desenclavamiento controlado por presión, ya
que el recorrido de desplazamiento del elemento de contacto 61 no se
libera hasta que se anula la depresión en la cámara de combustión
1. De este modo no se necesita un elemento de retardo adicional, que
retrase el colapso de la cámara de combustión y la apertura de las
válvulas de admisión/escape, hasta que el pistón ha regresado a su
posición de reposo. El momento del colapso de la cámara de
combustión se auto-regula y se producirá siempre
que la depresión en la cámara de combustión se haya compensado de
nuevo, y precisamente con independencia de la temperatura de
herramienta. Por medio de esto el pistón regresará siempre por
completo a su posición de reposo.
Claims (8)
1. Procedimiento para accionar un pistón (8) de
una herramienta de trabajo que funciona por combustión interna, en
especial de una herramienta de inserción para elementos de fijación,
con los siguientes pasos:
- se coloca una cámara de combustión (1) que
puede colapsar, adyacente al pistón (8), mediante el desplazamiento
de una pared de cámara de combustión (14) y una placa separadora
(18) situada entre la pared de cámara de combustión (14) y el
pistón (8), de tal modo que entre la pared de cámara de combustión
(14) y la placa separadora (18) llega a situarse una antecámara
(21) y, entre la placa separadora (18) y el pistón (8), una cámara
principal (22); y
- se enciende mediante un dispositivo de
encendido (52) que puede posicionarse en la antecámara (21) una
mezcla gaseosa combustible allí situada para, mediante aberturas de
paso (38) en la placa separadora (18) generar chorros de gas que
entran en la cámara principal (22), en donde se reconduce mezcla
gaseosa combustible desde la cámara principal (22), a través de
aberturas de circulación inversa (60) disponibles en la placa
separadora (18), que están situadas más hacia fuera que las
aberturas de paso (38), en regiones de la antecámara (21) en las
que todavía no se ha quemado la mezcla gaseosa combustible allí
disponible.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se utilizan aberturas de paso (38) y
aberturas de circulación inversa (60) situadas sobre anillos
concéntricos (58, 59) y el encendido de la mezcla gaseosa parte de
un punto (52), que está situado simétricamente respecto a las
mismas.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque se elige el recorrido de las aberturas
de paso (38), de tal modo que los chorros de gas que las atraviesan
presentan también una componente de dirección tangencial al anillo
(58).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se elige el
recorrido de las aberturas de circulación inversa (60), de tal modo
que los chorros de gas que las atraviesan presentan también una
componente de dirección tangencial al anillo (59).
5. Dispositivo para accionar un pistón (8) de
una herramienta de trabajo que funciona por combustión interna, en
especial de una herramienta de inserción para elementos de fijación,
con una cámara de combustión (1) que puede colapsar que, al menos
temporalmente, se divide mediante una placa separadora (18) móvil en
una antecámara (21) y otra cámara (22), y con un dispositivo de
encendido (52) en la antecámara (21) para encender una mezcla
gaseosa combustible, para generar chorros de gas que entran,
atravesando aberturas de paso (38) situadas en la placa separadora
(18) que están situadas sobre un anillo concéntrico al dispositivo
de encendido (52), en la otra cámara (22), caracterizado
porque
- la otra cámara (22) se conecta al pistón (8),
y
- se dispone de aberturas de circulación inversa
(60) en la placa separadora (18) a una distancia lateral del
dispositivo de encendido (52), que es mayor que la distancia lateral
entre las aberturas de paso (38) y el dispositivo de encendido
(52).
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque la dirección de las aberturas de paso
(38) y/o aberturas de circulación inversa (60) presenta una
componente tangencial.
7. Dispositivo según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque las aberturas de circulación inversa
(60) son mayores que las aberturas de paso (38).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
5 a 7, caracterizado porque la placa separadora (18) y una
pared de cámara de combustión (14), que delimita además la
antecámara (21) y está situada enfrente de la placa separadora
(18), pueden desplazarse en dirección al pistón (8) si éste se
encuentra en su posición de reposo retraída, de tal manera que
después la pared de cámara de combustión (14) y la placa separadora
(18) están situadas, al menos aproximadamente, una sobre otra o
sobre el pistón (8).
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| FR2852546B1 (fr) * | 2003-03-19 | 2006-08-11 | Prospection & Inventions | Procedes de reglage de la puissance d'un appareil a fonctionnement a gaz |
| US6863045B2 (en) * | 2003-05-23 | 2005-03-08 | Illinois Tool Works Inc. | Combustion apparatus having improved airflow |
| US6964553B2 (en) * | 2003-05-23 | 2005-11-15 | Illinois Tool Works Inc. | Port for a fan chamber |
| US6892524B1 (en) * | 2003-11-03 | 2005-05-17 | Illinois Tool Works Inc. | Latching mechanism for combustion chamber plate of a fastener driving tool |
| US6966478B2 (en) * | 2003-11-03 | 2005-11-22 | Illinois Tool Works Inc | Combustion apparatus having collapsible volume |
| US20050166871A1 (en) * | 2004-02-02 | 2005-08-04 | Warren Edward L. | Internal combustion engine with heat exchanger |
| US7487898B2 (en) * | 2004-02-09 | 2009-02-10 | Illinois Tool Works Inc. | Combustion chamber control for combustion-powered fastener-driving tool |
| US7673779B2 (en) * | 2004-02-09 | 2010-03-09 | Illinois Tool Works Inc. | Combustion chamber distance control combustion-powered fastener-driving tool |
| WO2005110684A1 (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Makita Corporation | 燃焼式作業工具 |
| JP4536426B2 (ja) * | 2004-06-01 | 2010-09-01 | 株式会社マキタ | 燃焼式作業工具 |
| US8002160B2 (en) * | 2004-08-30 | 2011-08-23 | Black & Decker Inc. | Combustion fastener |
| DE102004043950B4 (de) * | 2004-09-11 | 2006-10-12 | Hilti Ag | Brennkraftbetriebenes Setzgerät |
| DE102004043955B4 (de) * | 2004-09-11 | 2006-07-20 | Hilti Ag | Brennkraftbetriebenes Setzgerät |
| TWI341773B (en) * | 2005-11-16 | 2011-05-11 | Illinois Tool Works | Fuel supply and combustion chamber systems for fastener-driving tools |
| EP2076363B1 (en) * | 2006-10-16 | 2013-06-26 | Illinois Tool Works Inc. | Recharge cycle function for combustion nailer |
| US8347832B2 (en) * | 2008-10-31 | 2013-01-08 | Illinois Tool Works Inc. | Fuel supply and combustion chamber systems for fastener-driving tools |
| DE102010063177A1 (de) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Hilti Aktiengesellschaft | Bolzensetzgerät und Verfahren zum Betreiben eines Bolzensetzgerätes |
| US9486906B2 (en) | 2012-05-11 | 2016-11-08 | Illinois Tool Works Inc. | Lockout for fastener-driving tool |
| EP3034238A1 (de) * | 2014-12-19 | 2016-06-22 | HILTI Aktiengesellschaft | Eintreibgerät mit verstellbarer Brennkammer |
| FR3046742B1 (fr) * | 2016-01-20 | 2018-01-05 | Illinois Tool Works Inc | Outil de fixation a gaz et son procede de fonctionnement |
| FR3046741B1 (fr) * | 2016-01-20 | 2018-01-05 | Illinois Tool Works Inc | Outil de fixation a gaz |
| US11426851B2 (en) * | 2019-08-21 | 2022-08-30 | Illinois Tool Works Inc. | Fastener driving tool |
| DE112021002590T5 (de) * | 2020-04-24 | 2023-02-16 | Kyb Corporation | Schmierölzusammensetzung und Gleitmechanismus |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1936229A (en) * | 1933-01-25 | 1933-11-21 | Easthope Percy Williams | Vaporizing device for internal combustion engines |
| US3983858A (en) * | 1973-03-15 | 1976-10-05 | Sevald William T | Secondary combustion chamber systems and apparati for internal combustion engines |
| US4284055A (en) * | 1978-10-14 | 1981-08-18 | Lucas Industries, Limited | Reciprocating piston internal combustion engine |
| US5173505A (en) * | 1985-06-20 | 1992-12-22 | University Of Florida | Anti-neoplastic, anti-viral and ribonucleotide reductase activity affecting pharmaceutical compositions and methods of treatment |
| US4913331A (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-03 | Hitachi Koki Company, Ltd. | Internal-combustion piston driving apparatus having a decompression channel |
| DE4032202C2 (de) * | 1990-10-11 | 1999-10-21 | Hilti Ag | Setzgerät für Befestigungselemente |
| US5632255A (en) * | 1994-05-27 | 1997-05-27 | Ferrenberg; Allan J. | Regenerated engine with an improved heating stroke |
| US5540191A (en) * | 1994-12-12 | 1996-07-30 | Caterpillar Inc. | High efficiency thermal regenerated internal combustion engine |
| US6041603A (en) * | 1997-12-31 | 2000-03-28 | Porter-Cable Corporation | Internal combustion fastener driving tool accelerator plate |
| US6019072A (en) * | 1997-12-31 | 2000-02-01 | Porter-Cable Corporation | Methods employing an internal combustion fastener driving tool |
| US6260519B1 (en) * | 1997-12-31 | 2001-07-17 | Porter-Cable Corporation | Internal combustion fastener driving tool accelerator plate |
| US6209511B1 (en) * | 1998-05-14 | 2001-04-03 | Niigata Engineering Co., Ltd. | Lean combustion gas engine |
| US6199520B1 (en) * | 1999-08-26 | 2001-03-13 | Edward Lawrence Warren | Two stroke engine with displacer |
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