專利名稱：調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣動(dòng)設(shè)備的功率調(diào)節(jié)，該氣動(dòng)設(shè)備包括包含點(diǎn)燃燃?xì)獠a(chǎn)生火焰的裝置的具有第一體積的第一室、具有第二體積的第二室及連通兩個(gè)室的裝置，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)。
本發(fā)明特別涉及內(nèi)燃?xì)鈩?dòng)密封設(shè)備的功率調(diào)節(jié)，其中活塞在燃?xì)夂涂諝饣旌衔锏谋ㄗ饔孟卤煌苿?dòng)，以通過(guò)活塞桿撞擊釘子；這時(shí)就是氣動(dòng)射釘槍，或?yàn)橐恍┢渌o固裝置。
有兩個(gè)室的設(shè)備具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。兩個(gè)室中，第一個(gè)是預(yù)壓室，其提高了第二室中的爆炸壓力，一定體積的爆炸壓力與爆炸前混合物的壓力成正比。所發(fā)生情況為由于第一室中的爆炸，在第一室中產(chǎn)生的燃燒壓力壓縮被火焰前推的未燃混合物并且進(jìn)入到第二室中，以在第二室中發(fā)生爆炸之前增加其中壓力。如果該第二室由傳動(dòng)活塞部分地界定，則由于該預(yù)壓，在該第二室中發(fā)生爆炸來(lái)推動(dòng)活塞時(shí)，活塞只是非常輕微地向前移動(dòng)，這使得活塞從氣體燃燒的能量中獲得合適的好處。
另外，當(dāng)在火焰產(chǎn)生室中有風(fēng)扇時(shí)，該室中的燃燒率和最大壓力水平增加，從而可以減少該壓力的上升時(shí)間并因此進(jìn)一步在爆炸開始前限制活塞在其傳動(dòng)室內(nèi)的移動(dòng)，從而可以進(jìn)一步提高設(shè)備的功率。
應(yīng)當(dāng)注意，風(fēng)扇加速的效果非常顯著，其使得壓力上升時(shí)間減少到大約十分之一。
因此，雖然擁有大功率設(shè)備，但申請(qǐng)公司認(rèn)識(shí)到在一種相同設(shè)備中，利用給定最大功率，但是其能夠在低于最大功率的各種功率水平下操作，會(huì)有助于操作者，這就是申請(qǐng)人在其發(fā)明中提出的問(wèn)題。
本發(fā)明首先涉及調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓燃?xì)獠a(chǎn)生火焰的第一室，第二推進(jìn)室，和連通兩個(gè)室的裝置，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，
其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)室之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
通過(guò)操作連接兩個(gè)室的至少一個(gè)閥可容易地實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。
因此，進(jìn)入到推進(jìn)室中的混合物越少，則壓力下降越大從而設(shè)備功率下降越多。
在最普通的情況下，燃?xì)鈨H被注入第一火焰產(chǎn)生室，因此這不能調(diào)節(jié)功率。
然而，當(dāng)燃?xì)獗恢苯幼⑷氲絻蓚€(gè)室時(shí)，例如US-A-4365471中所教導(dǎo)，完全可以通過(guò)調(diào)節(jié)注入第二推進(jìn)室中的燃?xì)饬縼?lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
自然可以使用兩種調(diào)節(jié)模式，調(diào)節(jié)連通和調(diào)節(jié)注入，來(lái)調(diào)節(jié)功率。
當(dāng)?shù)谝皇抑醒b備有風(fēng)扇時(shí)，也可通過(guò)改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)功率。
本發(fā)明還涉及一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓已注入其中的燃?xì)獠a(chǎn)生火焰的第一室，第二推進(jìn)室，壓縮和加速火焰的中間第三室，連接第一和第二室，和連通兩個(gè)室的裝置，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)室間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
優(yōu)選壓縮和加速火焰的中間第三室是管狀室，其橫截面積大體等于第一火焰產(chǎn)生室中所產(chǎn)生火焰的橫截面積。
有利的是，在第一火焰產(chǎn)生室中設(shè)有加速風(fēng)扇。
總之，本發(fā)明方法的設(shè)備是密封設(shè)備，第二推進(jìn)室特別由活塞界定，用于驅(qū)動(dòng)緊固件并在該第二推進(jìn)室中混合物的爆炸作用下被推進(jìn)。
與兩室設(shè)備的情況一樣，在三室設(shè)備中，通過(guò)調(diào)節(jié)注入推進(jìn)室的燃?xì)饬?，雙重調(diào)節(jié)連通與注入，當(dāng)?shù)谝皇遗溆酗L(fēng)扇時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速完全可以單獨(dú)或結(jié)合調(diào)節(jié)功率。
由于有效體積基本存在于中間室，所以第一火焰產(chǎn)生室的體積可以減小，并且這又具有非常有助于燃燒混合物脫離及設(shè)備冷卻的額外優(yōu)勢(shì)。
甚至可以期望建立第一室和中間室的緊湊極限狀況，因此申請(qǐng)公司還要要求一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓燃?xì)獠a(chǎn)生火焰的第一室，第二推進(jìn)室，和連通兩個(gè)室的裝置，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，第一室設(shè)計(jì)為預(yù)壓、產(chǎn)生火焰并壓縮和加速火焰的室，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)注入推進(jìn)室的燃?xì)饬?，或調(diào)節(jié)兩室之間的連通，或調(diào)節(jié)第一火焰產(chǎn)生室所裝配風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
參考附圖，通過(guò)下面對(duì)本發(fā)明方法的各實(shí)施例以及功率待調(diào)節(jié)設(shè)備的各實(shí)施例的描述，有助于更好地理解本發(fā)明，其中

圖1是三室密封設(shè)備的示意圖。
圖2是二室設(shè)備的示意圖。
圖1中設(shè)備是用于將釘子1射入到材料2中的氣動(dòng)射釘槍。其包括主體3，主體3具有位于前部的頂端導(dǎo)引部4和位于底部的手柄和操作柄5。為了射出釘子1，活塞6通過(guò)其頭部8滑動(dòng)安裝在氣缸7中?；钊?具有用來(lái)推動(dòng)釘子1的桿9。主體3包括用于容納燃?xì)庀涞耐鈿?，在燃?xì)馀c空氣的混合物被點(diǎn)燃來(lái)推進(jìn)活塞6之前，燃?xì)鈱⒈蛔⑷氲揭唤M燃燒室中。主體3還包括具有用于點(diǎn)燃混合物的火花塞10的氣缸頭部。
這里，在主體3中，具有帶燃?xì)馊肟诳?2的第一室11，火花塞10伸入其中，該室用于預(yù)壓燃?xì)狻諝饣旌衔锛爱a(chǎn)生火焰。電扇單元的風(fēng)扇13安裝在該第一室11中。室11與用于壓縮和加速火焰的管狀中間室14的入口連通。管狀中間室14通過(guò)其出口和可由閥17關(guān)閉的多個(gè)孔16與最后室15連通，室15由活塞頭部8部分地界定，其為推進(jìn)室，還具有燃?xì)馊肟诳?2。
下面將解釋設(shè)備的工作方式。
在最后的推進(jìn)室15被關(guān)閉且燃?xì)馔ㄟ^(guò)相應(yīng)的孔12和42被注入到第一室11和推進(jìn)室15中后，火花塞10將產(chǎn)生會(huì)點(diǎn)燃室11中的燃?xì)夂涂諝饣旌衔锏幕鸹ǎ一旌衔锏娜紵龝?huì)使該室內(nèi)的壓力上升。由于壓力增加，來(lái)自第一室11且特別是來(lái)自管狀中間室14的未燃混合物通過(guò)孔16進(jìn)入到最后的推進(jìn)室15中并由此壓縮其中的混合物。在第一室11中產(chǎn)生的燃燒火焰在到達(dá)管狀室14時(shí)，由于下游壓力增加，在推進(jìn)室15中被加速(幾乎成指數(shù)倍地)。通過(guò)相同孔16，火焰將在最后室15中點(diǎn)燃混合物，這里使用“多點(diǎn)”點(diǎn)燃方法。
該最后室中的壓力將在較短時(shí)間內(nèi)上升到高于兩個(gè)上游室14和11的水平。連通最后兩個(gè)室14、15的孔16產(chǎn)生音速流，就是說(shuō)混合物和火焰的速度大于音速，因此最后的推進(jìn)室15中的燃燒率非常高。因此，實(shí)際上已不再需要保持活塞6靜止以阻止其在壓力開始上升時(shí)向右移動(dòng)。燃燒率使最大壓力出現(xiàn)在活塞移動(dòng)之前。在該具體實(shí)例中，這種移動(dòng)損失被減小到僅幾毫米。
應(yīng)當(dāng)注意，室之間(在該實(shí)例中為室14和15)的“多點(diǎn)”連通，在火焰到達(dá)之前促進(jìn)了推進(jìn)室15中混合物的混合。
阻斷連通孔的閥可被用作限壓器且只在預(yù)定壓力下打開以促進(jìn)音速流并提高推進(jìn)室15中的燃燒率。
在將閥打開的限度內(nèi)，為了進(jìn)一步提高第一室11中的壓力水平并由此也提高推進(jìn)室15中的壓力水平，還可想到在第一室中進(jìn)行機(jī)械或電預(yù)壓?；鹧娈a(chǎn)生室11和推進(jìn)室15可具有非常小的體積，以能夠使用較少的燃?xì)獠⒂纱颂岣咴O(shè)備效率。
第一火焰產(chǎn)生室可與壓縮和加速火焰的室重合，以進(jìn)一步減少推進(jìn)室中的壓力上升時(shí)間。
參看圖2，其中，與圖1中類似的元件被標(biāo)以相同標(biāo)記，該設(shè)備僅有兩個(gè)室由活塞6在下游界定的、與氣缸7在相同側(cè)的最后的推進(jìn)室15，和具有預(yù)壓、產(chǎn)生火焰、壓縮和加速火焰的多種功能的第一室18，具有風(fēng)扇13和火花塞10，該第一室18為管狀且通過(guò)多個(gè)孔16和一或多個(gè)閥17與推進(jìn)室15連通，這兩個(gè)室各自具有燃?xì)馊肟诳?2和42。本發(fā)明設(shè)備圖2實(shí)施例的其余部分，工作方式類似圖1實(shí)施例的操作。
在兩種情況下，預(yù)壓和在最終的最后推進(jìn)室15中的最終壓縮的壓力水平取決于管狀室14、18的長(zhǎng)度和體積。管自身可盤繞以減小所占空間。
本發(fā)明的方法還用于僅具有兩室的傳統(tǒng)設(shè)備，第一室用作預(yù)壓和產(chǎn)生火焰，第二室用作推進(jìn)。
因?yàn)槌藳](méi)有壓縮和加速火焰的中間室之外，其與圖1的設(shè)備一樣，所以無(wú)需圖示該設(shè)備。
所有此類設(shè)備的功率皆可通過(guò)可單獨(dú)或結(jié)合使用三個(gè)不同方法來(lái)調(diào)節(jié)。第一方法包括通過(guò)具體調(diào)節(jié)閥17打開處的設(shè)置，經(jīng)由孔16來(lái)調(diào)節(jié)室間連通。
第二方法包括調(diào)節(jié)通過(guò)孔42直接注入到最后推進(jìn)室15中的燃?xì)庥?jì)量。
第三方法包括調(diào)節(jié)風(fēng)扇13的速度。
應(yīng)當(dāng)注意，最后推進(jìn)室中的燃?xì)饬恳餐ㄟ^(guò)閥17打開處的設(shè)置計(jì)量。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓注入到其中的燃?xì)?12)并產(chǎn)生火焰的第一室(11)，和第二推進(jìn)室(15)以及連通兩個(gè)室的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)(17)兩個(gè)室(11，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過(guò)操作連接兩個(gè)室(11，15)的至少一個(gè)閥(17)來(lái)調(diào)節(jié)連通。
3.一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓注入到其中的燃?xì)?12)并產(chǎn)生火焰的第一室(11)，和第二推進(jìn)室(15)以及連通兩個(gè)室的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，在該方法中燃?xì)庵苯幼⑷胪七M(jìn)室(15)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)直接注入(42)推進(jìn)室(15)的燃?xì)饬縼?lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中通過(guò)調(diào)節(jié)(17)兩個(gè)室(11，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
5.一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓注入到其中的燃?xì)?12)并產(chǎn)生火焰的第一室(11)，和第二推進(jìn)室(15)以及連通兩個(gè)室的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，第一室(11)設(shè)有加速風(fēng)扇(13)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)扇(13)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中通過(guò)調(diào)節(jié)(17)兩個(gè)室(11，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其中燃?xì)獗恢苯幼⑷胪七M(jìn)室(15)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)直接注入(42)推進(jìn)室(15)的燃?xì)饬縼?lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
8.一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓注入到其中的燃?xì)獠a(chǎn)生火焰的第一室(11)、第二推進(jìn)室(15)、壓縮和加速火焰的中間第三室(14)，其連接第一和第二室(11，15)和成對(duì)將室連通的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)(17)兩個(gè)室(14，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中通過(guò)操作連接室(14，15)的至少一個(gè)閥(17)來(lái)調(diào)節(jié)連通。
10.一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓注入到其中的燃?xì)獠a(chǎn)生火焰的第一室(11)、第二推進(jìn)室(15)、壓縮和加速火焰的中間第三室(14)，其連接第一和第二室(11，15)和成對(duì)將室連通的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，在該方法中燃?xì)庵苯幼⑷胪七M(jìn)室(15)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)直接注入(42)推進(jìn)室(15)的燃?xì)饬縼?lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中通過(guò)調(diào)節(jié)(17)兩個(gè)室(14，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
12.一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓注入到其中的燃?xì)獠a(chǎn)生火焰的第一室(11)、第二推進(jìn)室(15)、壓縮和加速火焰的中間第三室(14)，其連接第一和第二室(11，15)和成對(duì)將室連通的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，第一室(11)設(shè)有加速風(fēng)扇(13)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)扇(13)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中通過(guò)調(diào)節(jié)(17)兩個(gè)室(14，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的方法，其中燃?xì)庵苯幼⑷胪七M(jìn)室(15)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)直接注入(42)推進(jìn)室(15)的燃?xì)饬縼?lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
15.一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓、產(chǎn)生火焰并壓縮和加速火焰的第一室(18)、第二推進(jìn)室(15)和連通兩個(gè)室的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)(17)兩個(gè)室(18，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中通過(guò)操作連接室(18，15)的至少一個(gè)閥(17)來(lái)調(diào)節(jié)連通。
17.一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓、產(chǎn)生火焰并壓縮和加速火焰的第一室(18)、第二推進(jìn)室(15)和連通兩個(gè)室的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，在該方法中燃?xì)庵苯幼⑷胪七M(jìn)室(15)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)直接注入(42)推進(jìn)室(15)的燃?xì)饬縼?lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中通過(guò)調(diào)節(jié)(17)兩個(gè)室(18，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
19.一種調(diào)節(jié)氣動(dòng)設(shè)備功率的方法，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓、產(chǎn)生火焰并壓縮和加速火焰的第一室(18)、第二推進(jìn)室(15)和連通兩個(gè)室的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，第一室(18)設(shè)有加速風(fēng)扇(13)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)扇(13)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中通過(guò)調(diào)節(jié)(17)兩個(gè)室(18，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20的方法，其中燃?xì)庵苯幼⑷胪七M(jìn)室(15)，其特征在于通過(guò)調(diào)節(jié)直接注入(42)推進(jìn)室(15)的燃?xì)饬縼?lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，其用于氣動(dòng)設(shè)備，該氣動(dòng)設(shè)備包括預(yù)壓注入其中的燃?xì)?12)并產(chǎn)生火焰的第一室(11)，和第二推進(jìn)室(15)以及連通兩個(gè)室的裝置(16，17)，這些裝置設(shè)計(jì)成允許火焰通過(guò)，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)室(11，15)之間的連通來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備功率。也可調(diào)節(jié)直接注入(42)推進(jìn)室(15)的燃?xì)饬??；蛘?，可調(diào)節(jié)第一室(11)設(shè)置的風(fēng)扇(13)的轉(zhuǎn)速。
文檔編號(hào)B25C1/08GK1780718SQ200480011387
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月19日
發(fā)明者布魯諾·圖盧茲, 帕特里克·埃勒利耶 申請(qǐng)人:技術(shù)發(fā)明和探索公司Spit