CN103128337A - 抽吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于钻孔的手持式工具机（1）的抽吸装置（20）具有一个壳体（21）、一个连接管（33）、一个鼓风机（30）和一个收集容器（32），通过所述连接管沿一条工作轴线（10）可插入一个钻孔工具（4），所述鼓风机（30）将载有灰尘的空气从连接管（33）中输送到收集容器中。收集容器（32）包括一个从壳体（21）中可取出的匣（50）和一个锁定件（57，80）。该锁定件在一个锁定的位置与一个解锁的位置之间可摆动地悬挂在匣（50）上或壳体（21）上，其中锁定件（57，80）在锁定的位置在预应力下将匣（50）压向壳体（21）。

Description

抽吸装置

技术领域

本发明涉及一种用于钻孔的手持式工具机特别是扩孔的手持式工具机的抽吸装置，和一种与此有关的控制方法。

发明内容

一种用于钻孔的手持式工具机的抽吸装置具有一个壳体、一个连接管、一个鼓风机和一个收集容器，通过所述连接管沿一条工作轴线可插入一个钻孔工具，所述鼓风机将载有灰尘的空气从连接管输送到收集容器中。收集容器包括一个从壳体中可取出的匣和一个锁定件。锁定件在一个锁定的位置与一个解锁的位置之间可摆动地悬挂在匣上或在壳体上，其中锁定件在锁定的位置在预应力下将匣压向壳体。

一种实施形式设定，匣具有一个外壳和一个可摆动的盖，该盖相反于取出方向封闭外壳。盖处在外壳的面向壳体那侧上，由此在安装上匣时，盖封闭外壳。此外当使用者取出匣时，外壳通过盖仍然是封闭的，盖可以相反于取出方向拱起并且有助于增大收集容器的容积。

一种实施形式设定，在壳体与匣之间设置一个密封装置。密封装置减小从鼓风机直到连接管的压力降。一种进一步构成设定，密封装置具有两个沿通过匣的空气流彼此位错设置的密封圈，这些密封圈分别环形地包围空气流。一个第一密封圈围绕一个空气滤清器而一个第二密封圈围绕盖。

附图说明

下面的说明书借助各示例性的实施形式和附图说明本发明。其中：

图1冲击钻机和抽吸装置，

图2冲击钻机的示意的结构，

图3沿图1的平面III-III截取的通过抽吸装置的剖面图，

图4沿图1的平面IV-IV截取的通过抽吸装置的剖面图，

图5和6取出且打开的抽吸装置，

图7匣的一种备选的锁定装置，

图8运行监控的线路方框图，

图9自动激活抽吸装置的线路方框图，

图10和图11可插入的供电线的透视图和剖视图，

图12供电线的线路方框图。

在各图中通过相同的标记指示各相同的或功能相同的元件，就这方面不另外说明。

具体实施方式

图1示出一个用于钻孔的手持式工具机1，它包括一个安装的、可取出的用于抽吸钻头4的抽吸装置20。

图2作为用于钻孔的手持式工具机的实例详细示出一个冲击钻机1。冲击钻机1具有一个工具安装座2，一个钻头例如一个凿孔的抽吸钻头4的插入端3可以插入到该工具安装座中。一个可旋转的驱动马达5优选一台电机构成冲击钻机1的主要的驱动装置，它驱动一个冲击装置6和一个输出轴7。使用者可以借助手柄8操纵冲击钻机1并且借助一个系统开关9使冲击钻机1运行。在运行中冲击钻机1使抽吸钻头4连续绕一条工作轴线10旋转并且在此可以朝冲击方向11沿工作轴线10将抽吸钻头4打入基础中。

冲击装置6例如是气动的冲击装置6。在冲击装置6中沿工作轴线10可移动地引导一个激振器12和一个冲击锤13。激振器12经由一个偏心轮14或一个摆动销与驱动马达5联接并且被强迫进行周期的直线的运动。一个通过在激振器12与冲击锤13之间的气动腔室15形成的空气弹簧使冲击锤13的运动与激振器12的运动联接。冲击锤13可以直接撞击到抽吸钻头4的后端上或间接地经由一个基本上静止的中间冲击锤16将其冲量的一部分传递到抽吸钻头4上。冲击装置6和优选另外的驱动部件设置在一个机器壳体17之内。

图1示出安装和锁定在冲击钻机1上的抽吸装置20。图3示出一个沿III-III平面截取的剖面图而图4示出一个沿平面IV-IV截取的剖面图。图5和图6示出为了倒空钻屑而从冲击钻机1上取出且打开的抽吸装置20。

抽吸装置20具有一个自身的壳体21，它与冲击钻机1的机器壳体17是分开的。抽吸装置20优选以其壳体21的一个相反于冲击方向11指向的后面22贴靠在冲击钻机1的前面23上。例如通过一个在后面22上的凹形的接片24构成支承。接片24的两个侧翼25在其侧面包围冲击钻机1。优选接片24可以与冲击钻机1的前面23形锁合地成形。

一个锁定装置26使使用者能够将抽吸装置20可拆式固定在冲击钻机1上或去掉。锁定装置26包括例如一个环27，它可以围住冲击钻机1的颈部28。环27可以包括一个自身的以弹簧、螺钉夹等形式存在的固定夹紧机构。在示例性示出的实施形式中，环27是多次开口的。一个侧面手柄30的一个夹紧箍29可以包围和挤压环27继而夹紧在颈部28上。锁定装置26也可以例如包括在后面22上的销和/或孔眼，它们嵌入到在冲击钻机1上的相应互补构成的相对件中。

抽吸装置20将来自抽吸钻头4的空心轴31的钻屑吸入到抽吸装置20的一个收集容器32中。一个抽吸管33环形地包围抽吸钻头4的一个抽吸孔34。一个空气通道35在壳体21中从抽吸管33一直通到收集容器32。一个鼓风机36沿流动方向设置在收集容器32之后。一个在鼓风机36与收集容器32之间的空气滤清器37用于将灰尘颗粒分离到收集容器32中。

抽吸管33优选与抽吸钻头4的结构匹配。通过将抽吸装置20固定在冲击钻机1上实现定位。抽吸管33沿工作轴线10具有一个关于工具安装座2固定的位置。特别是抽吸管33的位置在钻孔期间不改变。一个同心于工作轴线10的通孔38在抽吸管33中例如通过一个圆柱形套管39加内衬。抽吸管33内部是空心的并且包围套管39。套管39在一个轴向中间的区域具有一个内径，该内径大于抽吸钻头4在抽吸孔34处的直径。套管39的轴向端部40相对于中间的区域具有缩小的内径。其内径按距抽吸钻头4约1mm至2mm的间隙设计。抽吸钻头4无接触地穿过套管39。一个或多个径向开口41穿过套管39。套管39的长度亦即其沿工作轴线10的尺寸稍大于最大的抽吸钻头4在工具安装座2中的轴向的运动自由度，例如在2cm与3cm之间。

刚性的空气通道35直接与抽吸管33连接并且封闭地一直延伸到收集容器32。优选在其整个长度上封闭的空气通道35只在抽吸管33和收集容器32处是敞开的。空气通道35的横截面在其长度优选是不变的。

收集容器32具有一个可插入的匣50，它可以从壳体21中取出。匣50可以沿一个取出方向51拉出。取出方向51例如向下，亦即沿远离工作轴线10的径向方向。匣50构成壳体21的下面52。匣50取出时开放壳体21的开口53。匣50构成为与开口53互补。开口53通过插入匣50而被不透气和防尘地封闭。另外通过壳体21的一个环形封闭地围绕开口53的边框54实现密封。边框54例如处于一个垂直于取出方向51的平面内。匣50设有一个与边框54互补构成的边框55。当插入匣50时，匣50以其边框54贴靠在壳体21的边框55上，壳体21的边框54或匣50的边框55设有一个由弹性材料例如橡胶或泡沫材料制成的密封圈56。

在壳体21上悬挂一个可摆动的锁定件57。锁定件57从一个解锁的位置沿摆动方向58可摆动到一个锁定的位置。锁定的位置示于图3中，解锁的位置示于图5中。示例性的锁定件57具有两个侧面的臂59和一个横向连接各臂59的杆60。各臂59悬挂在壳体21上的各枢轴承61上。在锁定的位置，锁定件57以杆60后面嵌接匣50的下面52。在锁定的位置，各臂59主要平行于取出方向51定向。各臂59的尺寸这样确定，以致锁定件57的杆60在锁定的位置将匣50压紧到壳体21上。示例性的锁定件57部分地是弹性的，例如由钢制成。各臂59的一个弯曲的例如弧形的走向能够实现各臂59的弹性的伸展，同时施加反力。因此锁定件57在锁定的位置将匣50相反于取出方向51压到壳体21上。在锁定的位置，通过预应力挤压密封装置56。密封装置56可以由一种弹性材料例如橡胶构成，备选或附加于弹性的锁定件57，密封装置在锁定的位置产生预应力。

一个在下面52上的卡锁装置62优选将锁定件57保持在锁定的位置。在匣50的下面52具有一个局部的三角形的凸起63，锁定件57特别是横杆60经由它在锁定时被移动。借此将锁定件57卡锁在锁定的位置。

匣50的下面52具有一个朝前面64延伸的凹槽65。凹槽65优选在锁定件57的整个偏转路径上延伸，亦即从锁定的位置直到为取出匣50的解锁的位置。使用者可以在凹槽65中后面抓住锁定件57，以便使其偏转。

代替两个臂59，锁定件57可以只设有一个臂和一个下面嵌接匣50的钩。一种备选的实施形式设置一些在匣50的侧面66上侧面向外突出的销。锁定件57后面嵌接这些销。

在另一种实施形式中，匣50可以向一侧、亦即切向于工作轴线10拉出。锁定件57相应地绕工作轴线10可摆动地设置并且在锁定的位置后面嵌接匣50的侧面。

匣50具有一个外壳67，它在上面68设有一个可摆动的盖69。上面68相反于取出方向51指向，上面68在插入匣50时贴靠在壳体21上，借此保持所述盖69封闭。可摆动的盖69优选覆盖在上面68的二分之一上。上面68的余下部分可以通过一个刚性的、不可去掉的盖70封闭。空气滤清器37设置在可摆动的盖69中。在不动的盖70中设置一个开口71，空气通道35通过该开口通入匣50中。

空气滤清器37优选从盖69上可取出，以便能够在污染时用一个新的空气滤清器37替换它。空气滤清器37装入一个支架72中。一个可卡锁的和可偏转的弓形架73将空气滤清器37夹紧在支架72中。空气滤清器37的支架72优选使空气滤清器37相对于取出方向51保持倾斜，优选在30°与60°之间倾斜。空气滤清器37优选是一个叠片缝隙式滤清器，其各折叠的薄片74夹紧在一个框架75中。

空气滤清器37在插入匣50时贴靠在壳体21的开口上，该开口与空气滤清器37的正面77相同大小。当插入匣50时，一个环绕地封闭正面77的密封唇78密封空气滤清器37与壳体21。优选通过卡锁的锁定件57挤压密封唇78。匣50以两个分开的密封件56、78贴靠在壳体21上。在到一个垂直于取出方向51的平面上的投影中，密封唇78处在密封圈76之内。密封圈56沿通过匣50的空气流与密封唇78位错地设置。两个密封件分别环形地包围空气流。

盖69有助于在20%与40%之间增大收集容器32的容积。盖69具有例如一种朝外壳67那是敞开的棱柱形状。盖69远离外壳67拱起，亦即相反于取出方向51拱起。盖的边框形的边缘55在匣50闭合时支承在外壳67上。在盖69或外壳67上的一个或多个卡锁凸鼻76可以将它们保持在一起。

另一种实施形式设定，利用各枢轴承81将一个锁定件80可摆动地支承在匣50的各侧面67上（图7）。锁定件80具有一个钩82，它可以后面嵌接一个在壳体21上的销83以便锁定匣50。钩82在其沿摆动方向84的前端朝枢轴承81那边弯曲。前端的微小的间距实现钩82在销83上的卡锁。一个横杆85可以连接两个锁定件80。当匣50无压力贴靠在壳体21上时，枢轴承81与钩82之间的间距比枢轴承81离销83的间距稍短地确定尺寸。相对缩短的间距在锁定件80锁定时引起匣50朝壳体21的预应力。

一个监控装置90检验抽吸装置20的按规定的功能。在抽吸管33中设置一个压力传感器91。压力传感器91优选检测在套管39的内部与环境压力之间的压力差。压力传感器91例如构成为膜片传感器或压阻的压力传感器。压力传感器91安装在一个与套管39和空气通道35位错设置的腔室92中。腔室93优选只具有一个开口，它经由一个通道93与在套管39附近的例如小于2cm间距的空气通道35连接。因此在腔室93与空气通道35之间的空气交换是很少的。通道93可以附加地具有一个相对空气通道35明显更小的横截面。在一种实施形式中，压力传感器91设计用于确定腔室93中的绝对空气压力。作为备选方案，可以通过压力传感器91确定一个相对于环境的压力。压力传感器91为此可以封闭腔室到环境的一个另外的开口，以便施以基准压力。

在这种实施形式中，在套管39或抽吸管33内的压力应该比环境压力小至少12毫巴。针对压力差的其他阈值可以处在10毫巴与20毫巴之间的范围内。如果压力差低于阈值，则告知使用者发生故障，例如激活一个声学信号发生器94或一个信号灯95。只有当在鼓风机36运转时出现微小的压力差并且出现最小持续时间时，监控装置90才优选显示发生故障。例如监控装置90与鼓风机36一起被激活和去活。去活的监控装置90优选不检测新的故障，但可以继续显示例如一个先前检测的故障。为此将故障信号保存在一个数据存储器96中。此后数据存储器96在随后的运行中可以被读出并且必要时故障可以被重新显示。例如通过取出收集容器32将监控装置90复位，由此清除故障信号并且熄灭信号灯95。一个传感器97，例如一个电键检测收集容器32的取出。

可以在空气通道35内设置另外的压力传感器98，例如在空气通道35的接近收集容器32的末端。对于该压力传感器的阈值规定得较高，例如在25毫巴与35毫巴之间的范围内。

一个电容传感器100设置在空气通道35处。该传感器100可以例如包括两个对置的平板电极101，它们通过空气通道35彼此是绝缘的。一个评价装置102确定在各电极101之间的电容量。评价装置102包括例如一个振荡电路，其谐振频率通过电容量确定。振荡电路的频率探测确定用于电容量的尺度。考虑电容量本身，为的是确定在抽吸的空气中的灰尘含量。评价装置102将灰尘含量与一个阈值进行比较。如果灰尘含量超过阈值，则在抽吸钻头4堵塞之前向使用者报警。评价装置102可以例如激活监控装置90的声学或光学信号发生器94、95。一个压电的传感器103可以例如设置在空气通道35的弯曲部上。较重的灰尘颗粒撞击传感器103。击中率是用于灰尘传输的尺度，可以将其传送给评价装置102。评价装置102可以通过一个微处理器或例如类似的电路实现。

一种进一步构成设定，监控装置90与冲击钻机1通信。冲击钻机1具有一个自动断开装置110，它响应监控装置90的故障信号将驱动马达5去活或响应评价装置102通过降低驱动马达5的转速减小开采功率。通信优选无线地实现，例如经由一个感应的传输器111，它设置在壳体17、21的相互接触的区段上。

鼓风机36具有一个风扇马达120，优选一个电机，和一个风扇叶轮121。风扇马达120驱动风扇叶轮121，风扇叶轮抽吸通过空气滤清器37和空气通道35的空气。当使用者利用系统开关9使冲击钻机1运行时，抽吸装置20的控制装置122激活风扇马达120。当使用者使冲击钻机1停止运行时，控制装置122另外断开抽吸装置20。当使用者关掉冲击钻机1时，通过控制装置122首先激活一个计时器123的方式，可以延迟地实现该断开。在经过一个通过计时器123预定的时间间隔以后，控制装置122断开抽吸装置20。该时间间隔优选处在2秒至20秒的范围内。该时间间隔证明是足以从抽吸钻头的空心管中吸取留下的灰尘。更长的时间间隔一般并不导致更好的结果，因为使用者在这期间将抽吸钻头从钻孔中移开了并且留下的灰尘从空心管中去掉了。

鼓风机36的控制装置122与一个传感器124连接，它检测由驱动马达5产生的静态磁场。驱动马达5例如是一个通用电机，它无永久磁铁静止没有磁场而在运行中由于电流流过的激磁线圈产生一个磁场。传感器124例如是一个舌簧开关，它对磁场强度进行响应。在一种简单的实施形式中，传感器124不连续地在两种状态之间交换，其中一种状态为静止的驱动马达5的没有磁场或弱的磁场配置，而另一种状态为旋转的驱动马达5的强的磁场配置。一个用于磁场的阈值通过舌簧开关的机械结构预定。另一种实施形式用一个霍尔传感器作为传感器124，其输出信号是一个用于磁场强度的尺度。控制装置122借助一个阈值判别转送给它的输出信号。抽吸装置20由于其机械的锁定装置26典型地与冲击钻机1和其他的手持式工具机的一个或少数的模型匹配。舌簧开关或阈值在用于相应模型的抽吸装置20中和包括的驱动马达5匹配。具有直流电机的模型包括永久磁铁，这些永久磁铁在驱动马达5静止运行时也产生一个磁场。旋转的驱动马达5具有一个更强的磁场，两个磁场强度对于一个模型是独特的，所述阈值是一个在所述磁场强度之间的值。

另一种实施形式设定使用一个传感器125，它对驱动马达5的交变磁场进行响应。静止的驱动马达5不发射交变磁场，而是可能只产生静态磁场。传感器125例如是一个霍尔传感器，它确定磁场强度或一个与磁场强度成比例的信号。一个具有例如500Hz极限频率的高通滤波器126滤出低频的信号部分。在使用的驱动马达中典型地用于使驱动马达5开始旋转的交变磁场在2000Hz之上。滤过的属于静止的驱动马达5的信号应该与其结构形式无关地大约为零。将滤过的信号输送给控制装置122。控制装置122从一个阈值判别滤出的信号的振幅。当滤过的信号超过阈值时，控制装置122接通风扇马达120。当滤过的信号低于阈值或降到零时，控制装置122断开风扇马达120。在一种实施形式中，当低于阈值时，控制装置122激活计时器123。计时器123延迟地断开风扇马达120。

另一种实施形式包括一个拾波线圈127。拾波线圈127这样设置在壳体21中，以致在将抽吸装置20安装在冲击钻机1上时拾波线圈127在驱动马达5附近。此外拾波线圈127的轴线平行于驱动马达5的旋转轴线。驱动马达5的交变磁场在拾波线圈127中感应一个电流。该电流可以作为信号输送给高通滤波器126。与上述霍尔传感器124的信号类似地进行评价。在拾波线圈127中感应的电流足以激活控制装置122的电路。例如该电流可以操纵一个开关128，该开关将控制装置122与一个能量供应源129特别是与一个电池槽联接。开关128例如构成为双稳态的继电器。在风扇马达120去活时将继电器复位。

例如经由一个共同的电源接头129实现冲击钻机1和抽吸装置20的供电。冲击钻机1具有一个短的连接电缆130，它在一端永久固定在冲击钻机1内并且用金属丝包围。连接电缆130的另一端在冲击钻机1之外是可接近的并且设有一个插头131。连接电缆130具有一个小于20cm的长度。在抽吸装置20上设置一个与冲击钻机1的插头131互补的插座132。短的连接电缆130可以借助插头131与抽吸装置20电连接。在抽吸装置20上还设置一个插头133，它与冲击钻机1的插头131相同。电导线134在抽吸装置20内连接插座132与插头133。在电导线134上的抽头135给鼓风机36和其他电气部件供以电流。电源电缆136在一端设有一个按照国家标准的家用电气接头的插头137。在另一端固定一个与插座132相同的插座138。如果不要使用抽吸装置20，使用者可以按选择将电源电缆136与短的连接电缆130连接。另外使用者可以借助短的连接电缆130将电源电缆136与抽吸装置20和冲击钻机1连接，以便给两个机具供电。电源电缆136优选具有一个至少1.5m的长度。

插头131、133具有突出的销形的电触点139，它们与导电的软线140连接。在单相的供电源情况下，各插头具有两个销形的电触点139，用于外导体和零线。此外还可以设置一个用于地线的触点。插座132、138具有两个套管形的触点141，插头131、138的销形的触点139插入到其中。各套管形的触点141从外面优选是不可抓住的或是电绝缘的。

插座132和插头133可自由接近地安装在抽吸装置20的壳体21上。插座132和插头133在后面23例如设置在一个下部区域中，该下部区域在冲击钻机1上不作为支承面设置。使用者可以与抽吸装置20是否安装在冲击钻机1上无关地脱开或连接这些电插塞连接。

一个电流传感器142可以通过电导线134检测通过电流。例如电流传感器142可以包括一个电压传感器，它测量在抽吸装置20的插头133和插座132之间的电压降。当使用者使冲击钻机1运行时，通过电流升高。控制装置90抓取电流传感器142的信号并且当通过电流超过一个阈值时自动地接通鼓风机36。

Claims (9)

1.用于钻孔的手持式工具机（1）的抽吸装置（20），具有

一个壳体（21），

一个连接管（33），通过该连接管，沿一条工作轴线（10）可插入一个钻孔工具（4），

一个鼓风机（30），

一个收集容器（32），鼓风机（30）将载有灰尘的空气从连接管（33）输送到该收集容器中，其中收集容器（32）包括一个从壳体（21）中可取出的匣（50）和

一个锁定件（57，80），该锁定件在一个锁定的位置与一个解锁的位置之间可摆动地悬挂在匣（50）上或壳体（21）上，其中锁定件（57，80）在锁定的位置在预应力下将匣（50）压向壳体（21）。

2.按照权利要求1所述的抽吸装置（20），其特征在于，锁定件（57，80）在锁定的位置朝壳体（21）方向将压紧力施加到匣（50）。

3.按照权利要求1或2所述的抽吸装置（20），其特征在于，匣（50）具有一个外壳（67）和一个可摆动的盖（69），该盖相反于取出方向（51）封闭外壳（50）。

4.按照权利要求3所述的抽吸装置（20），其特征在于，盖（69）相反于取出方向（51）拱起并且有助于增大在收集容器（32）内的容积。

5.按照上述权利要求之一所述的抽吸装置（20），其特征在于，在壳体（21）与匣（50）之间设置一个密封装置（56，78）。

6.按照权利要求5所述的抽吸装置（20），其特征在于，密封装置（56，78）具有两个沿通过匣（50）的空气流彼此位错设置的密封圈（56、78），所述密封圈分别环形地包围空气流。

7.按照上述权利要求之一所述的抽吸装置（20），其特征在于，锁定件（57，80）卡锁在锁定的位置。

8.按照上述权利要求之一所述的抽吸装置（20），其特征在于，连接管（33）相对抽吸装置（20）的壳体（21）是不动的。

9.按照上述权利要求之一所述的抽吸装置（20），其特征在于，壳体（21）借助一个可拆式锁定装置（26）可固定在手持式工具机（1）上。

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