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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftwerkzeug und ein Staubsammelsystem für ein Kraftwerkzeug.
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Stand der Technik
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Ein Kraftwerkzeug, wie beispielsweise ein elektrischer Bohrer oder ein Bohrhammer, kann bei einem Staubsammelsystem verwendet werden, bei welchem ein Staubsammelgerät zum Sammeln und Speichern von Staub von einem Werkstück während des Bearbeitens, wie beispielsweise Bohren, installiert ist, wie beispielsweise in der Veröffentlichung der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2018- 069 397 offenbart. Bei einem solchen bekannten Staubsammelsystem wird ein Staubsammellüfterrad, das in dem Staubsammelgerät enthalten ist, durch einen Staubsammelmotor zum Ansaugen von Luft einschließlich des Staubs durch eine Saugöffnung an einem vorderen Ende des Werkzeuges gedreht. Der Staub passiert dann durch einen Staubkasten im Inneren des Staubsammelgerätes, wo er durch einen Filter im Inneren des Staubkastens aufgefangen und gespeichert wird, ohne verteilt zu werden.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
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Bei einem bekannten Staubsammelsystem kann bei einem Kraftwerkzeug, das alleine ohne ein Staubsammelgerät oder mit einem Staubsammelgerät verwendet wird, das weniger Staub aufgrund eines verstopften Filters oder aufgrund einer zunehmenden Menge von Staub ansaugt, nicht gesammelter Staub verteilt werden und die Staubkonzentration in einem Arbeitsumfeld (im Speziellen im Innenbereich) vergrößern.
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Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Lehren ist/sind auf ein Kraftwerkzeug und ein Staubsammelsystem für ein Kraftwerkzeug gerichtet, die verhindern, dass die Staubkonzentration von ungesammeltem Staub, der in der Arbeitsumgebung verteilt wird, ansteigt.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Lehren sieht ein Kraftwerkzeug vor, mit
einer Steuerungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Betrieb zu steuern, und den Betrieb zu regulieren, wenn eine Staubkonzentration, die von einer externen Einheit erhalten wird, größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Lehren sieht ein Staubsammelsystem für ein Kraftwerkzeug vor, mit
einem Kraftwerkzeug,
einem Staubsammelgerät, das mit dem Kraftwerkzeug verbunden ist, und
einer Systemsteuerungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Betrieb des Systems zu steuern, und einen Betrieb des Kraftwerkzeugs und/oder einen Betrieb des Stausammelgerätes gemäß einer Staubkonzentration, die von einer externen Einheit erhalten wird, zu steuern.
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Ein dritter Aspekt der vorliegenden Lehren sieht ein Staubsammelsystem für ein Kraftwerkzeug vor, mit
einem Kraftwerkzeug,
einem Staubsammelgerät, das mit dem Kraftwerkzeug verbunden ist, und
einer Systemsteuerungseinheit, die zum Steuern eines Betriebs des Systems und zum Steuern eines Betriebs des Kraftwerkzeugs gemäß einem Zustand des Staubsammelgerätes konfiguriert ist.
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Das Kraftwerkzeug und das Staubsammelsystem für das Kraftwerkzeug gemäß der Aspekte der vorliegenden Lehren verhindern, dass die Staubkonzentration von ungesammeltem Staub, der in der Arbeitsumgebung verteilt wird, ansteigt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Längsmittelquerschnittsansicht eines Staubsammelsystems gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 2 ist eine Ablaufzeichnung einer Betriebssteuerung für das Staubsammelsystem gemäß der ersten Ausführungsform.
- 3 ist eine Ablaufzeichnung einer Betriebssteuerung für das Staubsammelsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine oder mehrere Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Ein Kraftwerkzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Bohrhammer 1 sein. 1 ist eine Längsmittelquerschnittsansicht eines Staubsammelsystems S, das den Bohrhammer 1 aufweist, an welchen ein Staubsammelgerät 40 angebracht ist.
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Der Bohrhammer 1 weist ein Gehäuse 2 und einen Motor (bürstenlosen Motor) 3 auf. Das Gehäuse 2 weist ein Paar von einer rechten und einer linken Hälfte des Gehäuses auf, die miteinander zusammengebaut sind. Der Motor 3 ist in einem vorderen unteren Bereich des Gehäuses 2 derart aufgenommen, dass er seine Ausgabewelle 4 nach hinten geneigt aufweist. Eine Gegenwelle 6 ist in der Vorder-Rück-Richtung oberhalb des Motors 3 gelagert. Die Gegenwelle 6 nimmt ein Drehmoment auf, das über ein Kegelzahnrad 5 übertragen wird. Die Gegenwelle 6 nimmt ein erstes Zahnrad 7, eine Kupplung 8 und eine Ansatzhülse 9 in dieser Reihenfolge von der Vorderseite auf. Oberhalb der Gegenwelle 6 ist ein Werkzeughalter 10 parallel zu der Gegenwelle 6 axial gelagert. Der Werkzeughalter 10 kann ein Bit B an seinem distalen Ende halten. Ein Kolbenzylinder 11 ist durch die hintere Seite des Werkzeughalters 10 in einer bewegbaren Weise eingeführt. Der Kolbenzylinder 11 nimmt einen Arm 13 auf, der mit seinem hinteren Ende verbunden ist. Die Ansatzhülse 9 hält außenseitig den Arm 13 mittels eines Taumellagers 12 mit der Achse geneigt. Der Kolbenzylinder 11 enthält einen Schlagkolben 15, der in einer Luftkammer 14 hin und her bewegbar ist. Der Schlagkolben 15 kann einen Schlagbolzen 16 schlagen, der sich an der Vorderseite des Schlagkolbens 15 befindet. Das erste Zahnrad 7 kämmt mit einem zweiten Zahnrad 17, das an dem Werkzeughalter 10 angebracht ist.
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Ein Handgriff 18 befindet sich in einem hinteren oberen Bereich des Gehäuses 2. Der Handgriff 18 weist einen Schalter 19 und einen Schalthebel 20 auf. Ein Batteriemontageteil 21 befindet sich unterhalb des Handgriffes 18. Der Batteriemontageteil 21 nimmt zwei Batteriepacks 22 als eine Leistungszufuhr auf, die in der Vorder-Rück-Richtung fluchten. Jedes Batteriepack 22 ist in der seitlichen Richtung durch Verschieben angebracht. Der Batteriemontageteil 21 weist intern Anschlussblöcke 23 auf. Die Anschlussblöcke 23 sind mit den angebrachten Batteriepacks 22 elektrisch verbindbar. Eine Steuerung 24 ist oberhalb der Anschlussblöcke 23 derart aufgenommen, dass sie sich in der Vorder-Rück-Richtung erstreckt. Die Steuerung 24 ist mit elektrischen Komponenten, einschließlich dem Motor 3, dem Schalter 19 und der Anschlussblöcke 23 elektrisch verbunden. Die Steuerung 24 weist eine Schaltplatine zum Aufnehmen von zum Beispiel einem Mikrocomputer und Schaltelementen auf.
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Eine Funkeinheit 25 befindet sich auf einer rechten Seitenoberfläche des Gehäuses 2 an der Rückseite der Gegenwelle 6. Die Funkeinheit 25 ist elektrisch mit der Steuerung 24 verbunden. Die Funkeinheit 25 kann unter Verwendung einer drahtlosen Kommunikationstechnik, wie beispielsweise Bluetooth (eingetragene Marke), mit einer externen Staubsammelvorrichtung und einem externen Staubkonzentrationsmessgerät (nicht gezeigt) kommunizieren, die ebenso die Funkkommunikationsfunktion aufweisen.
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Der vordere untere Bereich des Gehäuses 2 ist ein Anbringungsbereich 30. Der Anbringungsbereich 30 weist eine vordere Oberfläche auf, die schräg nach unten gerichtet ist, und steht an der Vorderseite der Batteriepacks 22 vor. Der Anbringungsbereich 30 nimmt das Staubsammelgerät 40 auf. Ein weiblicher Verbinder 31 befindet sich unterhalb des Motors 3 im Inneren des Anbringungsbereiches 30. Der weibliche Verbinder 31 weist einen weiblichen Anschluss für eine Leistungszufuhr und zwei weibliche Anschlüsse für eine Kommunikation (drei weibliche Anschlüsse insgesamt) auf, die in der seitlichen Richtung angeordnet sind. Eine Einführungsöffnung 32 ist in der vorderen Oberfläche des Anbringungsbereichs 30 an der Vorderseite des weiblichen Verbinders 31 ausgebildet. Der weibliche Verbinder 31 wird in einer um dessen hinteres Ende in der Oben-Unten-Richtung schwingbaren Weise gelagert. Der weibliche Verbinder 31 wird zu der untersten Position durch eine Torsionsfeder (nicht gezeigt) vorgespannt, um es einer oberen Verschlussklappe 33 zu ermöglichen, die Einführungsöffnung 32 zu schließen. Ein Drückstab 34 befindet sich unterhalb des weiblichen Verbinders 31 in einer nach oben und nach unten bewegbaren Weise. Der Drückstab 34 steht in Richtung der unteren Oberfläche des Anbringungsbereiches 30 an der untersten Position des weiblichen Verbinders 31 vor. Eine untere Ausnehmung 35 befindet sich in der seitlichen Mitte der unteren Oberfläche des Anbringungsbereiches 30. Die untere Ausnehmung 35 ist nach vorne und nach unten geöffnet. Der Drückstab 34 steht in die untere Ausnehmung 35 vor. Die zwei Seitenoberflächen des Anbringungsbereiches 30 an der rechten und der linken Seite der unteren Ausnehmung 35 weisen jeweils eine Führungsnut (nicht gezeigt) auf, die sich in der Vorder-Rück-Richtung erstreckt. Die Führungsnuten nehmen das Staubsammelgerät 40 in einer gleitbaren Weise auf.
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Das Staubsammelgerät 40 weist ein Paar von einer rechten und einer linken Gehäusehälfte auf, die miteinander zusammengebaut sind. Das Staubsammelgerät 40 weist ein Gehäuse 41 auf. Ein hinterer oberer Bereich des Gehäuses 41 ist mit dem Anbringungsbereich 30 des Bohrhammers 1 gepasst. Ein hinterer unterer Bereich des Gehäuses 41 nimmt einen Staubsammelmotor 42 auf. Der Staubsammelmotor 42 weist eine Ausgabewelle 43 auf, die nach vorne gerichtet ist. Eine Staubsammelsteuerung 44 befindet sich unterhalb des Staubsammelmotors 42. Ein Staubsammellüfterrad 45 ist an der Ausgabewelle 43 befestigt. Das Staubsammellüfterrad 45 ist in einer Lufteinlasskammer 46 aufgenommen. Die Lufteinlasskammer 46 ist eine Kammer, die durch das Gehäuse 41 definiert ist und weist einen Luftauslass (nicht gezeigt) in ihrer Seitenoberfläche auf. Das Gehäuse 41 weist einen Verbindungsbereich 47 an seiner vorderen unteren Oberfläche für einen Staubkasten 70 auf. Der Verbindungsbereich 47 ist an der Vorderseite der Lufteinlasskammer 46 und sinkt ein, so dass er eine vordere Öffnung aufweist. Eine Unterteilungswand 48 hinter dem Verbindungsbereich 47, die als der Boden des Verbindungsbereiches 47 dient, weist ein Verbindungsloch 49 auf. Das Verbindungsloch 49 ist koaxial mit dem Staubsammellüfterrad 45 und verbindet den Verbindungsbereich 47 und die Lufteinlasskammer 46. Ein Drucksensor 50 befindet sich im Inneren des Verbindungsloches 49. Der Drucksensor 50 erfasst einen Druck der passierenden Luft. Der Drucksensor 50 ist mit der Staubsammelsteuerung 44 elektrisch verbunden.
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Ein männlicher Verbinder 51 befindet sich an einer oberen hinteren Oberfläche des Gehäuses 41. Der männliche Verbinder 51 weist drei plattenförmige männliche Anschlüsse für eine Leistungszufuhr und für eine Kommunikation auf. Die männlichen Anschlüsse stehen nach hinten vor.
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Ein Paar von Führungsschienen (nicht gezeigt) befindet sich an der rechten und linken Seite an einer hinteren oberen Oberfläche des Gehäuses 41. Die Führungsschienen erstrecken sich in der Vorder-Rück-Richtung und können in die Führungsnuten an der rechten und der linken Oberfläche des Anbringungsbereiches 30 gepasst werden. Die hintere obere Oberfläche des Gehäuses 41 weist ein nach oben drückendes Bauteil 56 zwischen den Führungsschienen auf. Das nach oben drückende Bauteil 56 weist eine hintere Oberfläche auf, die schräg nach unten gerichtet ist. Wenn der Anbringungsbereich 30 gepasst ist, tritt das nach oben drückende Bauteil 56 in die untere Ausnehmung 35 ein und drückt den Drückstab 34 nach oben.
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Bei dem Gehäuse 41 erstreckt sich eine Führungspassage 57 oberhalb des Verbindungsbereiches 47 in der Vorder-Rück-Richtung. Die Führungspassage 57 weist ein offenes vorderes Ende und ein hinteres Ende auf, das in einer U-Form derart gebogen ist, dass es sich hinter den Verbindungsbereich 47 erstreckt. Die Führungspassage 57 hält einen Führungszylinder 58, der nach vorne vorsteht. Ein Gleitzylinder 59 ist intern mit dem Führungszylinder 58 in einer in der Vorder-Rück-Richtung bewegbaren Weise verbunden. Ein Saugstutzen 60 ist mit dem vorderen Ende des Gleitzylinders 59 verbunden. Der Saugstutzen 60 ist L-förmig und weist sein vorderes Ende nach oben auf. Der Saugstutzen 60 weist eine zylindrische Saugöffnung 61 an seinem vorderen Ende auf. Ein Bit B passiert koaxial durch die Saugöffnung 61.
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Die Führungspassage 57 und der Gleitzylinder 59 nehmen intern einen flexiblen Schlauch 62 auf. Der flexible Schlauch 62 weist ein vorderes Ende, das mit dem Saugstutzen 60 verbunden ist, und ein hinteres Ende auf, das mit einem Kanal 63 verbunden ist. Der Kanal 63 ist ein Zylinder, der in einer U-Form in Übereinstimmung mit der hinteren Endform der Führungspassage 57 gebogen ist. Ein Spiraldraht 64 befindet sich integral in dem flexiblen Schlauch 62 zum Vorspannen des flexiblen Schlauches 62 in einer Erstreckungsrichtung. Der flexible Schlauch 62 spannt den Saugstutzen 60 und den Gleitzylinder 59 nach vorne vor. Ein unterer Endbereich des Kanals 63 passiert durch die Unterteilungswand 48 und steht im Inneren des Verbindungsbereiches 47 vor. Ein Aufnahmeschaft 65 steht seitlich an dem unteren Ende des Verbindungsbereiches 47 und an einer Vorderseite der Unterteilungswand 48 vor. Ein Eingriffsvorsprung 66 befindet sich an einer vorderen Position an einer oberen inneren Oberfläche des Verbindungsbereiches 47. Der Eingriffsvorsprung 66 steht mit einer oberen Seite des Staubkastens 70 in Eingriff.
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Der Staubkasten 70 weist einen Kastenkörper 71 und einen Deckel 73 auf. Der Kastenkörper 71 ist ein tiefer Kasten, der eine Öffnung an der Rückseite aufweist. Der Deckel 73 ist ein vertikal längliches Rechteck und ist mit einem Bereich unterhalb der Öffnung des Kastenkörpers 71 mittels eines Scharnierschafts 72 in einer drehbaren Weise verbunden.
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Der Deckel 73 weist einen Eingriffstab 74 an seinem oberen Ende auf. Der Eingriffstab 74 ist eine Schlaufe, die mit der oberen Oberfläche des Kastenkörpers 71 in einem geschlossenen Zustand der Öffnung des Kastenkörpers 71 in Eingriff steht und den geschossenen Zustand beibehält. Der Deckel 73 weist einen rechteckigen Einlass 75 auf, der sich seitlich an seinem oberen Ende erstreckt. Der Einlass 75 nimmt den unteren Endbereich des Kanals 63 auf, wenn der Deckel 73 an dem Verbindungsbereich 47 angebracht ist. Der Deckel 73 weist einen kreisförmigen Auslass 76 an seinem unteren Ende auf. Der kreisförmige Auslass 76 liegt dem Verbindungsloch 49 gegenüber, wenn der Deckel 73 an dem Verbindungsbereich 47 angebracht ist.
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Eine Filterkammer 77 befindet sich an der Vorderseite des Auslasses 76 des Deckels 73. Die Filterkammer 77 hält einen Papierfilter 78, der seitlich mit vertikalen Falten gefaltet ist. In diesem Zustand sind die oberen Seiten der vertikalen Falten des Filters 78 mit gleichen Abständen in der seitlichen Richtung freigelegt. Die rechte und die linke Seite des Filters 78 sind ebenso im Inneren des Kastenkörpers 71 freigelegt.
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Die untere Oberfläche des Kastenkörpers 71 weist eine Nut 79 auf, die mit dem Aufnahmeschaft 65 für den Verbindungsbereich 47 passt. Ein Betätigungstab 80 befindet sich an der oberen Oberfläche des Kastenkörpers 71 zum elastischen Eingreifen mit dem Eingriffsvorsprung 66 an dem Verbindungsbereich 47. Ein Staubentfernungsknauf 81 befindet sich an einer vorderen unteren Oberfläche des Kastenkörpers 71. Der Staubentfernungsknauf 81 wird zum Vibrieren des Kastenkörpers 71 zum Entfernen des angesammelten Staubes von dem Filter 78 gedreht.
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Der Staubkasten 70 wird platziert, mit dem Deckel 73 nach hinten, so dass er eine geneigte Stellung aufweist, bei der die Nut 79 mit dem Aufnahmeschaft 65 von der Vorderseite gepasst ist. Der Staubkasten 70 wird dann in den Verbindungsbereich 47 gedrückt, so dass er aufrecht angehoben wird. Der Betätigungstab 80 kommt somit elastisch in Eingriff mit dem Eingriffsvorsprung 66, um die Anbringung an dem Verbindungsbereich 47 zu ermöglichen. In dem angebrachten Zustand weist der Kanal 63 sein distales Ende gepasst mit dem Einlass 75 zum Vorstehen in den Kastenkörper 71 auf. Der Auslass 76 liegt somit dem Verbindungsloch 49 gegenüber und ist mit der Lufteinlasskammer 46 verbunden. Das Staubsammelgerät 40 definiert einen internen Staubsammelpfad R zum Ansaugen von Luft über die Saugöffnung 61 und durch den Saugstutzen 60, den flexiblen Schlauch 62, den Kanal 63 und den Filter 78 in den Kastenkörper 71 zu der Lufteinlasskammer 46.
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Bei dem Staubsammelsystem S gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Staubsammelgerät 40 an dem Bohrhammer 1 durch zunächst Ausrichten der Führungsnuten an dem Anbringungsbereich 30 mit den Führungsschienen an dem Gehäuse 41 zum Platzieren des Anbringungsbereiches 30 oberhalb des hinteren Bereiches des Gehäuses 41 angebracht. Das Staubsammelgerät 40 wird dann nach hinten zum Passen des Gehäuses 41 mit dem Anbringungsbereich 30 von der Vorderseite verschoben. Somit werden die Führungsschienen in die rechte und die linke Führungsnut an dem Anbringungsbereich 30 zum Verbinden des Anbringungsbereiches 30 mit den Führungsschienen gepasst. Das nach oben drückende Bauteil 56 tritt in die untere Ausnehmung 35 ein und drückt den Drückstab 34 nach oben. Dies bewegt die Verschlussklappe 33 nach oben zum Schwenken des weiblichen Verbinders 31 zu der obersten Position, die der Einführungsöffnung 32 gegenüberliegt. Das Staubsammelgerät 40 ermöglicht es somit den männlichen Anschlüssen des männlichen Verbinders 51, in das Gehäuse 2 durch die Einführungsöffnung 32 einzutreten. Die männlichen Anschlüsse sind somit mit den weiblichen Anschlüssen des weiblichen Verbinders 31 elektrisch verbunden.
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Zum Betreiben des Bohrhammers 1 wird die Saugöffnung 61 anstoßend gegen eine Zieloberfläche eines Werkstückes platziert und der Schalthebel 20 wird gedrückt. Die Steuerung 24 misst die Staubkonzentration in der Arbeitsumgebung unter Verwendung eines externen Staubkonzentrationsmessgerätes und steuert den Betrieb des Staubsammelsystems S gemäß dem gemessenen Wert. Die Betriebssteuerung wird nun unter Bezugnahme auf eine Ablaufzeichnung, die in 2 gezeigt ist, beschrieben. Ein Staubsammelapparat kann sich hierbei gemeinsam auf das Staubsammelgerät und eine externe Staubsammelvorrichtung beziehen, ohne unter diesen zu unterscheiden.
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In S1 wird der Schalthebel 20 zum Einschalten des Schalters 19 gedrückt. In S2 misst die Steuerung 24, die den Betrieb erfasst, die Staubkonzentration über die Funkeinheit 25 unter Verwendung eines externen Staubkonzentrationsmessgerätes, das am Arbeitsplatz aufgehängt ist, oder durch einen Arbeiter getragen wird.
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Nachfolgend bestimmt in S3 die Steuerung 24, ob die gemessene Staubkonzentration größer oder gleich als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Wenn die gemessene Staubkonzentration kleiner als der Schwellenwert ist, treibt die Steuerung 24 den Motor 3 an (S4).
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Wenn die gemessene Konzentration größer oder gleich dem Schwellenwert ist, bestimmt die Steuerung 24, ob das Staubsammelgerät 40 verbunden ist (S5). Wenn bestimmt wird, dass das Staubsammelgerät 40 verbunden ist, treibt die Steuerung 24 den Motor 3 (S4) an. Gleichzeitig treibt das Staubsammelgerät 40 den Staubsammelmotor 42 an.
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Wenn in S5 bestimmt wird, dass das Staubsammelgerät 40 nicht verbunden ist, bestimmt die Steuerung 24, ob die kabellose Kooperation mit einer externen Staubsammelvorrichtung über die Funkeinheit 25 ermöglicht ist (S6). Wenn eine solche Kooperation mit einer externen Staubsammelvorrichtung erfasst wird, treibt die Steuerung 24 den Motor 3 und den Staubsammelmotor der Staubsammelvorrichtung an (S4). Wenn eine solche Kooperation mit der Staubsammelvorrichtung nicht erfasst wird, erzeugt die Steuerung 24 eine Fehleranzeige ohne den Motor 3 anzutreiben (S7). Die Anzeige verwendet zum Beispiel das Aufleuchten einer lichtemittierenden Diode (LED) an einer äußeren Oberfläche der Funkeinheit 25 oder einen elektronischen Laut oder einen Summton.
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Die Steuerung 24 treibt den Motor 3 an, wenn die Staubkonzentration geringer als der Schwellenwert ist, oder wenn das Staubsammelgerät verbunden ist und die Staubsammelkonzentration größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Mit anderen Worten, wenn der Bohrhammer 1 alleine verwendet wird, treibt die Steuerung 24 den Motor 3 nicht an, wenn die Staubkonzentration größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
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Der Schwellenwert wird bestimmt gemäß der erlaubbaren Belastungsgrenze (PEL (permissible exposure limit)), die durch die „Occupational Safety and Health Administration“ (OSHA) definiert wird, welche eine Bundesbehörde ist, die dem Bundesarbeitsministerium der Vereinigten Staaten (DOL) untersteht. Die PEL für lungengängiges kristallines Siliziumdioxid in der Luft ist auf eine Konzentration von 50 µg/m3 als zeitgerichteter Acht-Stunden-Mittelwert festgelegt. Der oben genannte Wert kann als eine Referenz beim Bestimmen des Schwellenwertes verwendet werden.
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Wenn der Motor 3 angetrieben wird, dreht die Gegenwelle 6. Ein Schaltknauf (nicht gezeigt) an einer Seitenoberfläche des Gehäuses 2 wird zum Gleiten der Kupplung 8 zum Auswählen eines Bohrmodus, eines Hammermodus oder eines Hammerbohrmodus betätigt. Bei dem Bohrmodus befindet sich die Kupplung 8 an der vorderen Position zum Kämmen alleine mit dem ersten Zahnrad 7. Bei dem Hammermodus befindet sich die Kupplung 8 an einer hinteren Position zum Kämmen alleine mit der Ansatzhülse 9. Bei dem Hammerbohrmodus befindet sich die Kupplung 8 an einer Mittelposition zum gleichzeitigen Kämmen sowohl mit dem ersten Zahnrad 7 als auch der Ansatzhülse 9.
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Bei dem Bohrmodus wird der Werkzeughalter 10 mit dem zweiten Zahnrad 17 zum Drehen des Bits B gedreht. Bei dem Hammermodus schwingt der Arm 13 zum Hin- und Herbewegen des Kolbenzylinders 11. Der Schlagkolben 15 wird durch die Luftkammer 14 in Kooperation mit dem Kolbenzylinder 11 betätigt und schlägt das Bit B mittels des Schlagbolzens 16. Bei dem Hammerbohrmodus dreht der Werkzeughalter 10 und der Schlagbolzen 16 wird gleichzeitig geschlagen. Mit der für den Betrieb positionierten Saugöffnung 61 wird der Bohrhammer 1 nach vorne zum Bewegen des Saugstutzens 60 und des Gleitzylinders 59 nach hinten bewegt. Das Bit B passiert somit durch die Saugöffnung 61 und bearbeitet das Werkstück.
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Wenn in S4 der Motor 3 angetrieben wird, wird ebenso der Staubsammelmotor 42 zum Drehen des Staubsammellüfterrades 45 angetrieben. Dies saugt die Außenluft durch die Saugöffnung 61, welche dann durch den Saugstutzen 60, den Staubsammelpfad R und die Lufteinlasskammer 46 passiert und zu der Außenseite durch den Luftauslass abgeleitet wird. Somit wird der Staub von dem Werkstück durch die Saugöffnung 61 gesaugt, tritt in den Staubkasten 70 über den Saugstutzen 60, den flexiblen Schlauch 62 und den Kanal 63 ein und passiert durch die Filterkammer 77 und wird durch den Filter 78 aufgefangen und in dem Kastenkörper 71 gesammelt.
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In S8 erfasst die Steuerung 24 die Saugkraft des Staubsammelgeräts 40 basierend auf einem Erfassungssignal von dem Drucksensor 50. In S9 bestimmt die Steuerung 24, ob die erfasste Saugkraft größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Für eine Staubsammelvorrichtung wird ein Ausgabesignal von der Staubsammelvorrichtung erfasst und mit einem vorbestimmten Wert verglichen.
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Wenn die Saugkraft größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, werden der Motor 3 und der Staubsammelmotor weiterhin angetrieben. Wenn die Saugkraft geringer als der vorbestimmte Wert ist, verringert die Steuerung 24 die Drehzahl des Motors 3 (S10). Die Steuerung 24 setzt dann den vorbestimmten Wert auf einen geringeren Wert als den vorbestimmten Wert, der in S8 verwendet wird, zurück (S11).
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In S12 bestimmt die Steuerung 24, ob der zurückgesetzte vorbestimmte Wert größer als oder gleich dem minimalen Wert der Saugkraft ist. Wenn der vorbestimmte Wert größer als oder gleich dem minimalen Wert ist, wird der Motor 3 weiterhin angetrieben. Wenn bestimmt wird, dass der vorbestimmte Wert kleiner als der minimale Wert in S 12 ist, führt die Steuerung 24 eine Wartungsbenachrichtigung zum Beispiel durch Aufleuchten einer LED in S13 durch und stoppt das Antreiben des Motors 3 in S14. Gleichzeitig übermittelt die Steuerung 24 einen Stoppbefehl an das Staubsammelgerät zum Stoppen des Staubsammelmotors. Die Staubsammelsteuerung 44 stoppt den Staubsammelmotor 42 nach einer vorbestimmten Zeitdauer in Antwort auf den Stoppbefehl zum Entfernen des restlichen Staubes in zum Beispiel dem flexiblen Schlauch 62.
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Nachdem das Staubsammelsystem S den Betrieb stoppt, verschiebt der Benutzer das Staubsammelgerät 40 nach vorne zum Lösen desselben von dem Bohrhammer 1 in der umgekehrten Prozedur zum Anbringen des Staubsammelgerätes 40. Bei dem Staubsammelgerät 40 wird der Betätigungstab 80 nach unten gedrückt und von dem Eingriffsvorsprung 66 gelöst und der Staubkasten 70 wird um den Aufnahmeschaft 65 gedreht, so dass er seinen oberen Bereich nach unten und vorne gezogen aufweist, und wird somit von dem Verbindungsbereich 47 gelöst ist. Der Eingriffstab 74 an dem Deckel 73 wird von dem Kastenkörper 71 zum Öffnen des Deckels 73 gelöst und Staub kann von dem Kastenkörper 71 durch die Öffnung des Kastenkörpers 71 entleert werden. Zum Entleeren des Staubes kann der Staubkasten 70 alleine entfernt werden ohne Entfernen des Staubsammelgerätes 40 von dem Bohrhammer 1. Der Filter 78 kann gewechselt werden, wenn angemessen. Die Saugkraft wird somit wieder hergestellt, um die Verwendung des Staubsammelsystems S zu ermöglichen. Anstelle des Entleerens des Staubs kann zum Wiederherstellen der Saugkraft der Staubentfernungsknauf 81 zum Entfernen des Staubs von dem Filter 78 betätigt werden. Für die Staubsammelvorrichtung gilt ebenso, dass der Filter gereinigt oder gewechselt werden kann.
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Der Bohrhammer 1 gemäß der ersten Ausführungsform weist die Steuerung 24 (Steuerungseinheit) auf, die einen Betrieb steuert, wenn die Staubkonzentration, die von einer externen Einheit erhalten wird, größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Somit kann der Bohrhammer 1 alleine verwendet werden, um zu verhindern, dass die Staubkonzentration durch verteilten Staub in der Arbeitsumgebung (im Speziellen in einer innenseitigen Arbeitsumgebung) ansteigt. Dies ermöglicht den Betrieb gemäß jeder Arbeitsumgebung.
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Im Speziellen ermöglicht es die Steuerung 24 dem Bohrhammer 1, der mit dem Staubsammelgerät verbunden ist, zu arbeiten, wenn die Staubkonzentration größer als oder gleich dem Schwellenwert ist. Das Staubsammelgerät kann Staub von dem Werkstück in einer zuverlässigeren Weise sammeln und verhindert den weiteren Anstieg der Staubkonzentration und erlaubt es ebenso, dass die Arbeit fortgesetzt wird.
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Die Steuerung 24 ermöglicht es dem Bohrhammer 1 zu arbeiten, wenn die Saugkraft des Staubsammelgerätes größer als oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist. Dies eliminiert die Wahrscheinlichkeit, dass die Arbeit mit dem verbundenen Staubsammelgerät fortgeführt wird, das eine geringe Saugkraft aufweist.
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Die Steuerung 24 erhält die Staubkonzentration von dem externen Staubkonzentrationsmessgerät. Die Staubkonzentration in der Arbeitsumgebung kann akkurat gemessen werden.
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Das Staubsammelsystem S gemäß der ersten Ausführungsform weist die Steuerung 24 (Systemsteuerungseinheit) zum Steuern des Systems auf. Die Steuerung 24 erhält die Staubkonzentration von einer externen Einheit und steuert den Betrieb des Bohrhammers 1 und den Betrieb des Staubsammelgerätes gemäß der erhaltenen Staubkonzentration. Diese Struktur kann zum Beispiel den Betrieb des Systems regulieren, wenn die Arbeitsumgebung eine hohe Staubkonzentration aufweist, und ermöglicht somit den Betrieb gemäß jeder Arbeitsumgebung.
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Im Speziellen reguliert die Steuerung 24 den Betrieb des Bohrhammers 1, wenn die erhaltene Staubkonzentration größer als oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist. Die Steuerung 24 ermöglicht es dem Bohrhammer 1 unter der Staubkonzentration, die größer als oder gleich dem Schwellenwert ist, zu arbeiten, wenn das Staubsammelgerät eine Saugkraft größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert aufweist. Das Staubsammelgerät kann Arbeitsstaub in einer zuverlässigeren Weise sammeln und verhindert den weiteren Anstieg der Staubkonzentration und erlaubt ebenso das Fortsetzen der Arbeit.
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Die Steuerung 24 verringert während des Betriebs des Bohrhammers 1 die Drehzahl des Motors 3 des Bohrhammers 1, wenn das Staubsammelgerät eine Saugkraft aufweist, die geringer als der vorbestimmte Wert ist. Somit wird der Bohrhammer 1 kontinuierlich verwendet, ohne seinen Betrieb unmittelbar zu regulieren, nachdem die Saugkraft nachlässt. Dies verhindert, dass die Arbeitseffizienz durch unterbrochene Arbeit abnimmt.
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Zweite Ausführungsform
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Bei der ersten Ausführungsform wird, wenn der Schalter eingeschaltet wird, erst die Staubkonzentration gemessen und dann wird die Bestimmung ausgeführt, ob das Staubsammelgerät verbunden ist, wenn die Staubkonzentration größer als oder gleich dem Schwellenwert ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann erst die Bestimmung ausgeführt werden, ob das Staubsammelgerät verbunden ist, wenn der Schalter eingeschaltet wird, und dann kann der Betrieb des Bohrhammers gemäß dem Zustand des Staubsammelgerätes oder der Staubkonzentration kontrolliert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Steuerung des Staubsammelsystems S unter Bezugnahme auf die Ablaufzeichnung in 3 beschrieben, und der Bohrhammer 1 und das Staubsammelgerät 40 weisen beide die gleiche Struktur wie bei der ersten Ausführungsform auf und werden nicht beschrieben.
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In S21 wird der Schalthebel 20 zum Einschalten des Schalters 19 gedrückt. In S22 wird die Bestimmung ausgeführt, ob das Staubsammelgerät 40 verbunden ist. Wenn bestimmt wird, dass das Staubsammelgerät 40 verbunden ist, übermittelt in S23 die Steuerung 24 die Information über den Bohrhammer 1 (zum Beispiel die Art, Größe und Leistungsfähigkeit) der Staubsammelsteuerung 44.
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Nachfolgend treibt in S24 die Steuerung 24 den Motor 3 an. Ebenso treibt die Staubsammelsteuerung 44 den Staubsammelmotor 42 mit einer vorbestimmten Drehzahl basierend auf der Information an, die von der Steuerung 24 empfangen wird.
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Wenn in S22 bestimmt wird, dass das Staubsammelgerät 40 getrennt ist, wird die Bestimmung ausgeführt, ob eine kabellose Kooperation mit einer externen Staubsammelvorrichtung ermöglicht ist (S25). Wenn die kabellose Kooperation erfasst wird, übermittelt die Steuerung 24 Informationen über den Bohrhammer 1 der Staubsammelsteuerung 44 der Staubsammelvorrichtung (S23) und treibt den Motor 3 an (S24). Gleichzeitig treibt die Staubsammelsteuerung 44 der Staubsammelvorrichtung den Staubsammelmotor mit einer vorbestimmten Drehzahl basierend auf der Information an, die von der Steuerung 24 empfangen wird.
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Wenn in S25 keine kabellose Kooperation mit einer externen Staubsammelvorrichtung erfasst wird, wird der Bohrhammer 1 alleine betrieben, und die Staubkonzentration wird gemessen (S26). In S27 wird die Bestimmung ausgeführt, ob die gemessene Staubkonzentration größer als oder gleich dem Schwellenwert ist. Wenn die gemessene Staubkonzentration kleiner als der Schwellenwert ist, wird der Motor 3 zum Ermöglichen der Verwendung des Bohrhammers 1 alleine angetrieben (S28). Während des Betriebs wird die Staubkonzentration kontinuierlich erhalten (S29), und die Bestimmung wird ausgeführt, ob die Staubkonzentration größer als oder gleich dem Schwellenwert ist (S30). Wenn die Staubkonzentration größer als oder gleich dem Schwellenwert ist, wird das Antreiben des Motors 3 gestoppt (S31). In ähnlicher Weise, wenn die Staubkonzentration größer als oder gleich dem Schwellenwert in S27 ist, wird es nicht ermöglicht, dass der Motor 3 angetrieben wird (S31).
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Wenn der Bohrhammer 1 und das Staubsammelgerät zur gleichen Zeit in S24 arbeiten, wird die Staubkonzentration ebenso gemessen (S32). In S33 wird die Bestimmung ausgeführt, ob die gemessene Staubkonzentration größer als oder gleich dem Schwellenwert ist. Wenn bestimmt wird, dass die gemessene Staubkonzentration größer als oder gleich dem Schwellenwert ist, erhöht der Staubsammelmotor bei dem Staubsammelgerät die Drehzahl (S34). Dies erhöht die Saugkraft, wodurch es ermöglicht wird, dass die Arbeit fortgesetzt wird, wenn die Staubkonzentration ansteigt.
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Nachfolgend wird die Saugkraft des Staubsammelgerätes erfasst (S35), und die Bestimmung ausgeführt, ob die erfasste Saugkraft größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert in S36 ist. Wenn die Saugkraft größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, kehrt der Prozess zu S32, bei welchem die Staubkonzentration gemessen wird, zum Fortsetzen des Betriebs zurück. Wenn das Ausmaß des gesammelten Staubs ansteigt und bestimmt wird, dass die Saugkraft unter den vorbestimmten Wert in S36 abnimmt, wird die Drehzahl des Motors 3 zum Reduzieren des Staubs (S37) verringert. Der vorbestimmte Wert für die Saugkraft wird dann auf einen niedrigeren Wert zurückgesetzt (S38).
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In S39 wird die Bestimmung ausgeführt, ob der zurückgesetzte vorbestimmte Wert größer als oder gleich dem minimalen Wert der Saugkraft ist, mit welcher Staub sammelbar ist. Wenn der vorbestimmte Wert größer als oder gleich dem minimalen Wert ist, kehrt der Prozess zu S32 zum Fortsetzen des Betriebs zurück. Wenn der vorbestimmte Wert kleiner als der minimale Wert ist, wird eine Wartungsbenachrichtigung in S40 durchgeführt und der Motor 3 und der Staubsammelmotor stoppen in S41.
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Das Staubsammelsystem S gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Steuerung 24 zum Steuern des Betriebs des Bohrhammers 1 gemäß dem Zustand des Staubsammelgerätes auf. Dies ermöglicht die Arbeit gemäß der Staubsammelfunktion und ermöglicht somit den Betrieb gemäß jeder Arbeitssituation.
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Die Betätigung des Staubsammelgerätes wird gesteuert gemäß der Art des Bohrhammers 1. Dies ermöglicht, dass das Staubsammelgerät optimal für die Art des Bohrhammers 1 betrieben wird.
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Bei jeder Ausführungsform muss sich das Staubkonzentrationsmessgerät nicht extern zu dem System befinden, sondern kann an dem Bohrhammer, dem Staubsammelgerät oder an der externen Staubsammelvorrichtung montiert sein.
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Ebenso können zwei (oder drei oder mehr) Schwellenwerte für eine hohe und eine geringe Staubkonzentration festgelegt werden, um zu ermöglichen, dass der Bohrhammer alleine bei einer geringen Staubkonzentration verwendet wird, ohne zu bestimmen, ob das Staubsammelgerät verbunden ist, oder zum Regulieren des Betriebs des Bohrhammers bei hoher Staubkonzentration, wenn bestimmt wird, dass das Staubsammelgerät nicht verbunden ist. Wenn die Staubkonzentration größer als oder gleich dem Schwellenwert ist, kann eine Anzeige erzeugt werden, anstelle des Regulierungsvorgangs oder der Erhöhung der Drehzahl des Staubsammelmotors.
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Wenn die Saugkraft des Staubsammelgerätes den vorbestimmten Wert unterschreitet, kann der vorbestimmte Wert zurückgesetzt werden, ohne die Drehzahl des Bohrhammers zu verringern, oder eine Wartungsbenachrichtigung kann durchgeführt werden, ohne den vorbestimmten Wert zurückzusetzen. Eine Erfassungseinheit zum Erfassen der Menge des gesammelten Staubes, wie beispielsweise ein Sensor, kann verwendet werden, anstelle des Drucksensors für eine Saugkraft, um den Betrieb des Bohrhammers zu ermöglichen oder die Drehzahl des Motors zu verringern, wenn die Menge des Staubs kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Eine Strömungsrate (Strömungsgeschwindigkeit) kann erfasst werden.
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Bei einigen Ausführungsformen kann der Bohrhammer einen Motor, der unterschiedlich orientiert ist, oder einen Motor einer unterschiedlichen Art, oder Batteriepacks, die unterschiedlich angeordnet sind, aufweisen, sofern angemessen. Der Bohrhammer kann mit Wechselstrom (AC) betrieben werden und kann ein Stromkabel aufweisen, anstelle der Batteriepacks. Das Staubsammelgerät kann jede andere Struktur für die Verbindung mit dem Bohrhammer, jede andere Anordnung des Staubkastens und jede andere Struktur für eine Verbindung mit dem Gehäuse als die, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurden, aufweisen.
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Ein Gerät zum Regulieren des Betriebs eines Kraftwerkzeugs gemäß der Staubsammelkonzentration gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Lehren muss nicht das Staubsammelgerät aufweisen, das den Staubsammelmotor und das Staubsammellüfterrad aufweist, sondern kann einfach einen Staubkasten aufweisen, und eine Saugkraft unter Verwendung eines Lüfterrades, das mit einem Motor bei dem Kraftwerkzeug verbunden ist, erzeugen. In diesem Fall wird nur der Motor bei dem Kraftwerkzeug in S4 und S14 in 2, und S24, S34 und S41 in 3 gesteuert.
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Die vorliegenden Lehren sind nicht nur bei einem Bohrhammer anwendbar, sondern ebenso bei anderen Kraftwerkzeugen, die mit einem Staubsammelgerät verbindbar sind, wie beispielsweise ein elektrischer Bohrer und ein elektrischer Hammer.
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Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bohrhammer
- 2
- Gehäuse
- 3
- Motor
- 4, 43
- Ausgabewelle
- 6
- Gegenwelle
- 10
- Werkzeughalter
- 19
- Schalter
- 20
- Schalthebel
- 24
- Steuerung
- 25
- Funkeinheit
- 30
- Anbringungsbereich
- 40
- Staubsammelgerät
- 41
- Gehäuse
- 42
- Staubsammelmotor
- 44
- Staubsammelsteuerung
- 45
- Staubsammellüfterrad
- 46
- Lufteinlasskammer
- 47
- Verbindungsbereich
- 49
- Verbindungsloch
- 50
- Drucksensor
- 59
- Gleitzylinder
- 60
- Saugstutzen
- 61
- Saugöffnung
- 62
- flexibler Schlauch
- 70
- Staubkasten
- 71
- Kastenkörper
- 73
- Deckel
- 77
- Filterkammer
- 78
- Filter
- S
- Staubsammelsystem
- B
- Bit
- R
- Staubsammelpfad
