DE102022206425A1

DE102022206425A1 - Absaugvorrichtung für ein elektrisches Bearbeitungsgerät

Info

Publication number: DE102022206425A1
Application number: DE102022206425.9A
Authority: DE
Inventors: Ralf Stein; Lisa Hoffmann; Joerg KAISER; Arindam Haldar; Philipp Pollauf; Myles Grant Forbes; Jan-Simon Blind
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-06-27
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2023-12-28

Abstract

Dier Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung (14) für ein elektrisches Bearbeitungsgerät (12), mit einem Aktor (62) zur Erzeugung eines Luftstroms (54) und mit einer Steuer- oder Regelelektronik (72) zur Ansteuerung des Aktors (62). Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- oder Regelelektronik (72) dazu ausgebildet ist, einen Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts (12) zu erfassen und in Abhängigkeit vom erfassten Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts (12) den Aktor (62) derart anzusteuern, dass der Luftstrom (54) bereits für die Dauer eines ersten Zeitfensters (T1) vor einem Betrieb mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät (12) erzeugt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches Bearbeitungsgerät (12) mit einem Elektromotor (18), einer vom Elektromotor (18) angetriebenen Werkzeugaufnahme (22) und einem Hauptschalter (30) zur Steuerung des Elektromotors (18). Es wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugaufnahme (22) erst nach Ablauf eines ersten Zeitfensters (T1) nach Betätigung des Hauptschalters (18) in Betrieb gesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung für ein elektrisches Bearbeitungsgerät sowie ein mit der Absaugvorrichtung betreibbares, elektrisches Bearbeitungsgerät nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2020 209 075 A1 ist eine Absaugvorrichtung für eine Elektrisches Bearbeitungsgerät bekannt, die über eine elektromechanische Verbindungsstelle werkzeuglos elektrisch und mechanisch mit der Elektrisches Bearbeitungsgerät verbindbar ist. Die Absaugvorrichtung weist ein Gehäuse auf, in dem unter anderem eine Gebläseeinheit zur Erzeugung eines Luftstroms, ein die Gebläseeinheit antreibender Elektromotor und eine Staubsammelkammer zur Aufnahme des bei einem Arbeitsvorgang mit der Elektrisches Bearbeitungsgerät entstehenden Staubguts angeordnet sind. Die Saugleistung der Absaugvorrichtung kann zudem abhängige vom Betriebszustand der Elektrisches Bearbeitungsgerät durch eine entsprechende Veränderung der Drehzahl des Elektromotors gesteuert werden.
Weiterhin ist bekannt, eine Absaugvorrichtung der genannten Art nach dem Loslassen eines Hauptschalters der Elektrisches Bearbeitungsgerät noch für eine gewisse Dauer nachlaufen zu lassen, um insbesondere das restliche Staubgut in die Staubsammelbox absaugen zu können. Zudem entsteht insbesondere bei Bohrvorgängen in Beton und Stein nach dem Herausziehen des Bohrers häufig noch eine höhere Menge Staubgut, die auf diese Weise sicher abgeführt werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Absaugvorrichtung für ein elektrisches Bearbeitungsgerät bereitzustellen, die insbesondere in der Lage ist, auch das zu Beginn eines Bearbeitungsvorgangs entstehende Staubgut sicher von der Bearbeitungsstelle zu entfernen.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung für ein elektrisches Bearbeitungsgerät, mit einem Aktor zur Erzeugung eines Luftstroms und mit einer Steuer- oder Regelelektronik zur Ansteuerung des Aktors. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Steuer- oder Regelelektronik dazu ausgebildet ist, einen Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts zu erfassen und in Abhängigkeit vom Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts den Aktor derart anzusteuern, dass der Luftstrom bereits für die Dauer eines ersten Zeitfensters vor einem Betrieb mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät erzeugt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein elektrisches Bearbeitungsgerät mit einem Elektromotor, einer vom Elektromotor angetriebenen Werkzeugaufnahme und einem Hauptschalter zur Steuerung des Elektromotors. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Werkzeugaufnahme erst nach Ablauf eines ersten Zeitfensters nach Betätigung des Hauptschalters in Betrieb gesetzt wird. Zudem betrifft die Erfindung ein System umfassend zumindest eine erfindungsgemäße Absaugvorrichtung und zumindest ein erfindungsgemäßes elektrisches Bearbeitungsgerät. In besonders vorteilhafter Weise ermöglicht die Erfindung ein sicheres Absaugen des zu Beginn eines Bearbeitungsvorgangs entstehenden Staubguts. Dies verringert einerseits die Staubbelastung für einen Bediener und ermöglicht ihm andererseits eine stets gute Sicht auf die Bearbeitungsstelle. Durch das Starten der Absaugvorrichtung bzw. ihres Aktors vor dem Bearbeitungsvorgang bzw. vor dem Betrieb mit dem Bearbeitungsgerät kann die Absaugvorrichtung mit besonderem Vorteil bereits zum eigentlichen Beginn des Bearbeitungsvorgangs ihre volle Absaugleistung entwickeln.
Als elektrische Bearbeitungsgeräte im Kontext der Erfindung sollen insbesondere akku- und/oder netzbetriebene Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung von Werkstücken mittels eines elektromotorisch angetriebenen Einsatzwerkzeugs verstanden werden, bei denen während des Betriebs - also während der Bearbeitung eines Werkstücks mit dem Einsatzwerkzeug - Staub oder vergleichbare Rückstände (nachfolgend als Staubgut bezeichnet) entstehen, die einer Absaugung bedürfen. Dabei kann das elektrische Bearbeitungsgerät sowohl als eine Handwerkzeugmaschine als auch als eine stationäre Werkzeugmaschine ausgebildet sein. Typische Werkzeugmaschinen sind in diesem Zusammenhang Hand- oder Standbohrmaschinen, Schlagbohrmaschinen, Bohrhämmer, Abbruchhämmer, Hobel, Fräsen, Winkelschleifer, Schwingschleifer, Multitools oder dergleichen. Als elektrische Bearbeitungsgeräte kommen aber auch elektromotorisch angetriebene Garten- und Baugeräte wie Rasenmäher, Rasentrimmer, Astsägen, Motor- und Grabenfräsen, oder dergleichen in Frage.
Unter einem Aktor der Absaugvorrichtung soll insbesondere ein Elektromotor, beispielsweise ein bürstenloser EC- (Electronically Cummutated) bzw. BLDC-(Brushless Direct Current) oder ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor verstanden werden, der ein mit ihm wirkverbundenes Lüfterrad zur Erzeugung des Luftstroms antreibt. Dabei kann das Lüfterrad sowohl axial als auch radial arbeitend ausgestaltet sein. Es kommen aber auch andere Arten von Elektromotoren (z.B. Wechselstrommotoren, Linearmotoren) und Aktoren (z.B. Venturi-Düsen, linear arbeitende Piezo-Aktoren, etc.) zur Erzeugung des Luftstroms in Frage. Zudem kann der vom Aktor erzeugte Luftstrom zur Erzielung der Absaugwirkung an der Bearbeitungsstelle derart ausgebildet sein, dass er einen Druck oder einen Unterdruck erzeugt.
Die den Aktor ansteuernde Steuer- oder Regelelektronik der Absaugvorrichtung kann beispielsweise als ein Mikrocontroller, DSP, ASIC oder dergleichen ausgebildet sein. Weiterhin sei angemerkt, dass die Absaugvorrichtung entweder über eine entsprechend ausgebildete, elektromechanische Schnittstelle mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät werkzeuglos lösbar verbindbar oder als ein separates Gerät ausgebildet sein kann. Ebenso kann die Absaugvorrichtung auch integraler Bestandteil des elektrischen Bearbeitungsgeräts sein. Dabei kann die Energieversorgung der Absaugvorrichtung über das elektrische Bearbeitungsgerät oder separat über einen eigenen Akku bzw. Wechselakkupack oder eine Netzstromversorgung erfolgen. Im Falle einer passiven Absaugvorrichtung, deren Luftstrom nicht über einen eigenen Aktor, sondern über einen im elektrischen Bearbeitungsgerät integrierten Aktor erzeugt wird, ist keine separate Energieversorgung der Absaugvorrichtung erforderlich.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Betätigung eines Hauptschalters des elektrischen Bearbeitungsgeräts das Steuersignal verändert, mittels dem die Steuer- oder Regelelektronik der mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät verbundenen oder in dem elektrischen Bearbeitungsgerät integrierten Absaugvorrichtung den Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts erfasst. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Aktor der Absaugvorrichtung von der Steuer- oder Regelelektronik vor dem eigentlichen Betrieb mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät ansteuerbar ist. Das Steuersignal kann als ein Spannungs- und/oder Stromwert ausgebildet sein. Es ist aber auch denkbar, dass eine Steuer- oder Regelelektronik des elektrischen Bearbeitungsgeräts ein spezielles Datensignal als Steuersignal erzeugt, das dann entsprechend von der Steuer- oder Regelelektronik der Absaugvorrichtung erfasst und ausgewertet wird. Dazu weisen die Absaugvorrichtung und das elektrische Bearbeitungsgerät jeweils eine Datenschnittstelle auf, mittels der das Steuersignal des elektrischen Bearbeitungsgeräts drahtlos oder über entsprechende elektrische Kontakte der elektromechanischen Schnittstellen übertragbar ist. Eine drahtlose Übertragung kann beispielsweise per Wireless Local Area Network (WLAN), Bluetooth (BT bzw. BLE), Near Field Communication (NFC) oder dergleichen erfolgen. Ebenso sind proprietäre Funkverfahren denkbar. Im Fall einer kontaktbehafteten Übertragung kann auch eine Powerline-Kommunikation mittels entsprechend aufmodulierter Datensignale über die Energieversorgungskontakte in Frage kommen.
Das erste Zeitfenster für die Vorlaufzeit des Aktors der Absaugvorrichtung ist auf Werte zwischen 0 und 5 Sekunden einstellbar. Somit kann ein Bediener die Absaugvorrichtung an die eigenen Bedürfnisse anpassen und ggf. auch die Vorlaufzeit vollständig deaktivieren, um beispielsweise Irritationen für einen neuen Bediener, der über das verzögerte Starten des elektrischen Bearbeitungsgeräts nach Betätigung des Hauptschalters nicht informiert ist, zu vermeiden.
Ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Steuer- oder Regelelektronik der Absaugvorrichtung den Aktor derart ansteuert, dass der Luftstrom für die Dauer eines zweiten Zeitfensters nach dem Loslassen des Hauptschalters des elektrischen Bearbeitungsgeräts aufrecht erhalten wird. Ein Loslassen des Hauptschalters bewirkt demnach einen Stopp des Elektromotors oder des Aktors derart, dass der Luftstrom der Absaugvorrichtung für die Dauer des zweiten Zeitfensters aufrecht erhalten bleibt. Somit kann etwaiges Staubgut nach dem Beenden des Bearbeitungsvorgangs durch den aufrecht erhaltenen Luftstrom noch sicher abgeführt werden. Dies ist insbesondere beim Herausziehen eines als Bohrer ausgebildeten Einsatzwerkzeugs aus einem Bohrloch vorteilhaft, da dabei häufig besonders viel Bohrstaub entsteht. Auch das zweite Zeitfenster kann vorteilhaft eingestellt werden, und zwar insbesondere auf Werte zwischen 0 und 10 Sekunden, so dass eine flexible Anpassung an den jeweiligen Bearbeitungsvorgang möglich ist.
In besonders vorteilhafter Weise ist die Dauer des ersten und/oder des zweiten Zeitfensters über ein Bedienelement der Absaugvorrichtung, ein Bedienelement des elektrischen Bearbeitungsgeräts oder eine auf einem externen Endgerät installierte App einstellbar, wobei das externe Endgerät im Falle der Einstellung mittels der App über eine Funkschnittstelle mit der Absaugvorrichtung und/oder des elektrischen Bearbeitungsgeräts verbindbar ist. Auf diese Weise kann der Bediener den Absaugvorgang individuell und sehr flexibel an seine Bedürfnisse anpassen. Als externes Endgerät kann beispielsweise ein Smartphone, eine Smart Watch, ein Tablet, ein PC oder auch eine auf einem Server installierte Cloud oder dergleichen dienen. Die Funkschnittstelle kann auf bekannten Standards, wie WLAN, BT, NFC oder dergleichen basieren.
Ausführungsbeispiele
Zeichnung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 bis 3 beispielhaft erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche Bestandteile mit einer gleichen Funktionsweise hindeuten.
Es zeigen

1: eine perspektivische Ansicht eines Systems umfassend ein erfindungsgemäßes elektrisches Bearbeitungsgerät und eine erfindungsgemäße Absaugvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
2: eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel und
3: ein zeitliches Ablaufdiagramm der Schaltvorgänge für das erfindungsgemäße elektrische Bearbeitungsgerät und die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Systems 10, das ein elektrisches Bearbeitungsgerät 12 und eine Absaugvorrichtung 14 umfasst. Das elektrische Bearbeitungsgerät 12 ist beispielhaft als ein Bohrhammer ausgebildet, der ein Gehäuse 16 aufweist, in dem unter anderem ein nicht gezeigtes pneumatisches Schlagwerk angeordnet ist, das mittels eines Elektromotors 18 und eines Getriebes 20 in bekannter Art und Weise angetrieben wird. An einem in Arbeitsrichtung vorderen Ende des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 ist eine Werkzeugaufnahme 22 in Form eines Bohrfutters angeordnet, in die ein Einsatzwerkzeug 24 lösbar befestigbar ist. Das Einsatzwerkzeug 24 ist beispielhaft als ein Gesteinsbohrer ausgebildet und rotierend um und/oder linear oszillierend entlang einer Arbeitsachse 26 antreibbar. Am hinteren Ende des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 ist ein Haupthandgriff 28 angeordnet, der sich entlang einer im Wesentlichen senkrecht zur Arbeitsachse 26 ausgerichteten Griffachse erstreckt.
Am Haupthandgriff 28 befindet sich ein von einem Bediener eindrückbarer Hauptschalter bzw. -Taster 30 zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors 18 sowie zu dessen Drehzahl- und/oder Drehmomenteinstellung in Abhängigkeit von einem Drückerweg. Nachfolgend soll nur noch der Begriff Hauptschalter verwendet werden, auch wenn dieser als ein reiner Taster ohne Rastfunktion ausgebildet ist. Im Gehäuse 16 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 ist eine Elektronikeinheit 32 vorgesehen, die den Elektromotor 18 in Abhängigkeit vom Hauptschalter 30 ansteuert. Die Elektronikeinheit 32 weist ihrerseits eine Regel- oder Steuerelektronik auf, die als Mikrocontroller, DSP, ASIC oder dergleichen ausgestaltet sein kann und die im Falle eines als bürstenlosen EC- (Electronically Commutated) bzw. BLDC-Motors (Brushless Direct Current) ausgebildeten Elektromotors 18 eine Leistungselektronik mit einem pulsweitenmodulierten Signal zur Erzeugung einer Motorspannung beaufschlagt. Die Leistungselektronik umfasst diverse Leistungstransistoren (z.B. Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren, IGBT, oder dergleichen), die je nach Ausführung des Elektromotors 18 z.B. als H-Brücke, B6-Brücke oder dergleichen verschaltet sein können. Zur Regelung der Energiezufuhr des Elektromotors 18 kann die Steuer- oder Regelelektronik die über die Leistungselektronik im Elektromotor 18 umgesetzte Leistung, beispielsweise mittels entsprechender Shunt-Widerstände oder dergleichen, auslesen. Da dem Fachmann die unterschiedlichen Ausgestaltungsmöglichkeiten der Elektronikeinheit 32 und des von ihr angesteuerten Elektromotors 18 bekannt sind, soll hierauf nicht näher eingegangen werden.
Das elektrische Bearbeitungsgerät 12 ist beispielhaft als ein akkubetriebenes elektrisches Bearbeitungsgerät 12 ausgebildet. Dazu weist es eine elektromechanische Akkuschnittstelle 34 auf, über die ein Wechselakkupack 36 mit entsprechend komplementärer, elektromechanischer Akkuschnittstelle 34 kraft- und/oder formschlüssig werkzeuglos lösbar - also von Hand - mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät 10 zu dessen Energieversorgung verbindbar ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung weder auf Bohrhämmer noch auf Handwerkzeugmaschinen im Allgemeinen beschränkt ist, sondern - wie bereits eingangs erwähnt - bei unterschiedlichen netzunabhängigen und/oder netzabhängigen elektrischen Bearbeitungsgeräten 12 Anwendung finden kann, bei denen während eines Bearbeitungsvorgangs Staubgut entsteht.
Die Absaugvorrichtung 14 weist ein Gehäuse 38 auf, in dem eine ein Teleskoprohr 40 umfassende Teleskopeinheit 42 linear beweglich gelagert ist. Die Bewegung der Teleskopeinheit 42 erfolgt entlang einer Teleskopachse, die beispielhaft im Wesentlichen parallel zu der Arbeitsachse 26 des elektrisches Bearbeitungsgeräts 12 verläuft. Am vorderen, dem Gehäuse 38 der Absaugvorrichtung 14 abgewandten Ende der Teleskopeinheit 42 ist ein Saugkopf 44 angeordnet, der über die Teleskopeinheit 42 relativ beweglich zu dem Gehäuse 38 der Absaugvorrichtung 14 ausgebildet ist. Der Saugkopf 44 weist ein Saugauge 46 zur Durchführung des Einsatzwerkzeugs 24 auf, wobei das Saugauge 46 beispielhaft hohlzylindrisch ausgebildet ist und sich im Wesentlichen koaxial zu der Arbeitsachse 26 des elektrisches Bearbeitungsgeräts 12 erstreckt. Im Betrieb des Systems 10 wird das Einsatzwerkzeug 24 durch das Saugauge 46 hindurchgeführt. Die Teleskopeinheit 42 ist in 1 in einem ausgefahrenen Zustand gezeigt, in welchem der Saugkopf 44 aufgrund einer Federvorspannung (nicht näher dargestellt) einen maximalen Abstand zum Gehäuse 38 der Absaugvorrichtung 14 aufweist. Mit fortschreitendem Bohrvorgang wird die Teleskopeinheit 42 durch das Werkstück (z.B. eine Wand) gegen die Federkraft eingedrückt, so dass sich das Einsatzwerkzeug 24 durch das Saugauge 46 bewegt.
Das Gehäuse 38 der Absaugvorrichtung 14 ist über eine elektromechanische Schnittstelle 48 mit einer entsprechend komplementären Gegenschnittstelle 48 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 werkzeuglos lösbar verbindbar. Die elektromechanische Schnittstelle 48 der Absaugvorrichtung 14 weist beispielhaft zwei Führungsschienen (nicht dargestellt) auf, die sich im Wesentlichen parallel zu der Teleskopachse der Absaugvorrichtung 14 bzw. der Arbeitsachse 26 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 erstrecken. Die Führungsschienen ragen auf der dem Saugkopf 44 abgewandten Seite der Absaugvorrichtung 14 aus deren Gehäuse 38 hinaus und befinden sich im verbundenen Zustand in Eingriff mit korrespondierenden Formschlusselementen (nicht dargestellt) der Gegenschnittstelle 48 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12. Die Absaugvorrichtung 14 ist somit beispielhaft von vorne auf das elektrische Bearbeitungsgerät 12 aufschiebbar ausgebildet. Die elektromechanische Schnittstelle 48 weist zudem eine nicht näher dargestellte Verriegelungseinheit zur Verriegelung der Absaugvorrichtung 14 am elektrischen Bearbeitungsgerät 12 auf, die über ein seitliches Betätigungselement 50 vom Bediener gelöst werden kann. Auch sind elektrische Kontakte (nicht dargestellt) zur Energieübertragung vom in das elektrische Bearbeitungsgerät 12 eingeschobenen Wechselakkupack 36 und ggf. zum Datenaustausch zwischen dem elektrischen Bearbeitungsgerät 12 und der Absaugvorrichtung 14 vorhanden.
Die Absaugvorrichtung 14 weist eine Staubsammelkammer 52 auf, die zur Aufnahme von Staubgut, welches während des Bearbeitungsvorgangs mit dem Einsatzwerkzeug 24 über den Saugkopf 46 mittels eines Luftstroms 54 in die Absaugvorrichtung 14 eintritt, ausgebildet ist. Die Staubsammelkammer 52 weist ein beispielhaft transparentes Gehäuse 56 auf, das werkzeuglos lösbar mit dem Gehäuse 38 der Absaugvorrichtung 14 verbunden ist. Die Verbindung kann mittels eines Löseelements 58 in Form eines Rastarms durch ein seitliches Drücken gelöst werden. Das Gehäuse 38 der Absaugvorrichtung 14 verfügt über eine Ausnehmung 60, über die im eingeschobenen Zustand der Staubsammelkammer 52 ein Füllstand des abgesaugten Staubguts optisch sichtbar ist. Alternativ wäre auch denkbar, dass die Staubsammelkammer 52 einstückig mit dem Gehäuse 38 der Absaugvorrichtung 14 ausgebildet ist.
Der Luftstrom 54 wird mittels eines im Gehäuse 38 der Absaugvorrichtung 14 angeordneten Aktors 62 erzeugt, der ein Lüfterrad 64 aufweist, das von einem Elektromotor 66 des Aktors 62 angetrieben wird. Das Lüfterrad 64 ist dazu drehfest mit einer Motorwelle des Elektromotors 66 verbunden. Das Lüfterrad 64 ist beispielhaft als ein Radiallüfter und der Elektromotor 66 als ein EC- bzw. BLDC-Motor ausgebildet. Es kommen aber auch andere Arten von Lüfterrädern, z.B. Axiallüfter oder dergleichen, und Elektromotoren 66, z.B. bürstenbehaftete Gleichstrommotoren, Wechselstrommotoren oder dergleichen, in Frage. Ebenso ist denkbar, dass der Aktor 62 als eine Venturi-Düse, ein linear arbeitendes Piezo-Element oder dergleichen zur Erzeugung eines Über- oder Unterdrucks durch den Luftstrom 54 ausgebildet ist.
Der Luftstrom 54 wird im Bereich des Saugkopfes 44 durch den Aktor 62 angesaugt und innerhalb der Absaugvorrichtung 14 durch einen Luftkanal des Teleskoprohrs 40 in die Staubsammelkammer 52 geleitet. In der Staubsammelkammer 52 ist eine Filtereinheit (nicht dargestellt) angeordnet, die zur Filterung des Staubguts aus dem Luftstrom 54 ausgebildet ist. Der derart gefilterte Luftstrom 54 verlässt die Staubsammelkammer 52 und wird zu einer Ausgangsöffnung 68 geleitet, wo er aus dem Gehäuse 38 austritt. Die Filtereinheit weist ein Filterelement (nicht dargestellt) auf, das zum Beispiel als ein HEPA-Filter oder dergleichen ausgebildet sein kann.
Die Absaugvorrichtung 14 weist ferner eine Elektronikeinheit 70 auf, die analog der Elektronikeinheit 32 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 eine beispielsweise als Mikrocontroller, DSP, ASIC oder dergleichen ausgebildete Steuer- oder Regelelektronik 72 und eine Leistungselektronik 74 zur Ansteuerung des Aktors 62 umfasst. Die Steuer- oder Regelelektronik 72 der Absaugvorrichtung 14 ist über nicht gezeigte elektrische Kontakte einer Datenschnittstelle 76 der elektromechanischen Schnittstelle 48 mit der Elektronikeinheit 32 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 zum Austausch von Daten bzw. Informationen verbunden. Somit ist die Steuer- oder Regelelektronik 72 in der Lage, einen Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 über die Datenschnittstelle 76 zu erfassen und in Abhängigkeit vom erfassten Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 den Aktor 62 anzusteuern. Die Datenschnittstelle 76 kann alternativ auch drahtlos mittels Bluetooth, NFC, WLAN oder einer anderen drahtlosen Übertragungsform (z.B. optisch per Lichtleichter) als Teil der Elektronikeinheit 70 ausgebildet sein. In dem Fall muss auch das elektrische Bearbeitungsgerät 12 eine entsprechende Datenschnittstelle 76, die Teil der dortigen Elektronikeinheit 32 sein kann, zum Datenaustausch zwischen dem elektrischen Bearbeitungsgerät 12 und der Absaugvorrichtung 14 aufweisen. Zudem eignen sich die drahtlos ausgebildeten Datenschnittstellen 76 zum Datenaustausch mit einer auf einem externen Gerät 78 installierten App, das dann ebenfalls über eine entsprechend kompatible Datenschnittstelle 76 verfügen muss. Über die App lassen sich Einstellungen an dem Bearbeitungsgerät 12 und/oder der Absaugvorrichtung 14 vornehmen bzw. diverse Betriebsparameter, wie beispielsweise eine Betriebsdauer, ein Füllstand der Staubsammelkammer sowie Temperaturwerte, Leistungswerte oder dergleichen auslesen und darstellen. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, die Einstellungen über ein Human Machine Interface 80 der Absaugvorrichtung 14 und/oder des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 vorzunehmen bzw. die Betriebsparameter anzuzeigen.
2 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform der Absaugvorrichtung 14 in einer perspektivischen Ansicht. Im Unterschied zu 1 ist die Absaugvorrichtung 14 als ein vom elektrischen Bearbeitungsgerät 12 separates Gerät mit einer autarken Energieversorgung über ein Netzstromkabel 82 und einem am unteren Teil des Gehäuses 38 angeordneten Räderwerk 84 ausgebildet. Statt einer Netzversorgung ist ebenso eine Akkuversorgung möglich. Die Absaugung des Staubguts erfolgt über einen nicht gezeigten Saugschlauch, der werkzeuglos lösbar an der Absaugvorrichtung 14 und dem elektrischen Bearbeitungsgerät 12 befestigt werden kann und der mit einem entsprechend dem Einsatzzweck ausgestalteten Absaugelement des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 zusammenwirkt (vgl. hierzu den als Absaugelement ausgebildeten Saugkopf 44 gemäß 1). Die wesentlichen Bestandteile der in 2 gezeigten Absaugvorrichtung 14 zur Erzeugung des Luftstroms 54 unterscheiden sich nicht von denen der Absaugvorrichtung 14 gemäß 1, so dass hierauf nicht erneut eingegangen werden soll. Sie sind daher auch nur teilweise in 2 dargestellt.
Über die bevorzugt drahtlos ausbildete Datenschnittstelle 76 der Elektronikeinheit 70 kann die Absaugvorrichtung 14 analog zum Ausführungsbeispiel gemäß 1 Daten bzw. Informationen per Bluetooth, NFC, WLAN oder dergleichen mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät 12 und/oder mit einer auf dem externen Endgerät 78 installierten App austauschen. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass ein Daten- bzw. Informationsaustausch zwischen dem elektrischen Bearbeitungsgerät 12 und der Absaugvorrichtung 14 über entsprechend ausgebildete elektrische Kontakte und Leitungen des Saugschlauchs erfolgt. Die Einstellungen lassen sich zudem über das Human Machine Interface 80 der Absaugvorrichtung 14 vornehmen, das zusätzlich als Anzeige für etwaige Betriebsparameter (siehe oben) dienen kann.
In 3 ist ein Verlauf der Schaltvorgänge für das elektrische Bearbeitungsgerät 12 und die Absaugvorrichtung 14 über die Zeit t gezeigt. Dabei stellt der obere Graph 86 den Verlauf der Ein- und Ausschaltvorgänge des Elektromotors 18 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12, der mittlere Graph 88 den Verlauf der Ein- und Ausschaltvorgänge des Aktors 62 der Absaugvorrichtung 14 und der untere Graph ein von der Betätigung des Hauptschalters 30 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 abhängiges Steuersignal S in binärer Form (0: aus, 1: an) dar. Das Steuersignal S dient der Steuer- oder Regelelektronik 72 der Absaugvorrichtung 14 zur Erfassung des Betriebszustands des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12. Es kann beispielsweise als ein Spannungs- und/oder Stromwert ausgebildet sein. Ebenso ist denkbar, dass die Elektronikeinheit 32 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 ein spezielles Datensignal als Steuersignal S erzeugt, das von der Steuer- oder Regelelektronik 72 der Absaugvorrichtung 14 erfasst und ausgewertet wird.
Wird durch den Bediener zum Zeitpunkt t₁ der Hauptschalter 30 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 gedrückt, setzt die Elektronikeinheit 32 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 das Steuersignal S auf den Wert 1. Das von der Steuer- oder Regelelektronik 72 der Absaugvorrichtung 14 erfasste Steuersignals S führt zeitgleich zu einer Aktivierung des Aktors 62 der Absaugvorrichtung 14. Erst nach Ablauf eines ersten Zeitfensters T₁ zum Zeitpunkt t₂ schaltet die Elektronikeinheit 32 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 den Elektromotor 18 an, so dass der eigentliche Bearbeitungsvorgang durch den Bediener infolge der in Betreib gesetzten Werkzeugaufnahme 22 gestartet werden kann. Der Luftstrom 54 wird somit durch die Absaugvorrichtung 14 bereits für die Dauer des ersten Zeitfensters T₁ vor dem Betrieb mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät 12 erzeugt. In besonders vorteilhafte Weise ist dadurch ein sicheres Absaugen des zu Beginn eines Bearbeitungsvorgangs entstehenden Staubguts möglich, so dass infolge der dann entwickelten vollen Absaugleistung einerseits die Staubbelastung für den Bediener verringert wird und ihm andererseits stets eine gute Sicht auf die Bearbeitungsstelle möglich ist.
Lässt der Bediener den Hauptschalter 30 zu einem Zeitpunkt t₃ los, wird zunächst der Elektromotor 18 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 gestoppt. Zeitgleich ändert sich das Steuersignal S auf einen Wert 0. Die Steuer- oder Regelelektronik 72 der Absaugvorrichtung 12 steuert daraufhin den Aktor 62 derart an, dass der Luftstrom 54 für die Dauer eines zweiten Zeitfensters T₂ nach dem Loslassen des Hauptschalters 30 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 bis zu einem Zeitpunkt t₄ aufrecht erhalten bleibt. Die Absaugvorrichtung 14 bzw. ihr Aktor 62 läuft demnach für die Dauer des zweiten Zeitfensters T₂ nach, um etwaiges Staubgut nach dem Beenden des Bearbeitungsvorgangs durch den aufrecht erhaltenen Luftstrom 54 noch sicher abzuführen.
Das erste und das zweite Zeitfenster T₁ bzw. T₂ können durch den Bediener derart eingestellt werden, dass die Vorlaufzeit zwischen 0 und 5 Sekunden und die Nachlaufzeit zwischen 0 und 10 Sekunden betragen. Die Dauer des ersten und/oder des zweiten Zeitfensters T₁ bzw. T₂ kann beispielsweise über die Bedienelemente 80 der Absaugvorrichtung 14 und/oder des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 oder über die auf dem externen Endgerät 78 installierte App eingestellt werden, wobei ein entsprechender Datenaustausch in der bereits beschriebenen Art und Weise über die Datenschnittstellen 76 erfolgt. Somit kann der Bediener den Absaugvorgang individuell und sehr flexibel an seine Bedürfnisse anpassen.
Die Erfindung kann auch auf rein passiv arbeitende Absaugvorrichtungen 14 angewendet werden, die mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät 12 über die elektromechanischen Schnittstellen 48 werkzeuglos lösbar verbindbar sind. In dem Fall wird der Luftstrom 54 in der Absaugvorrichtung 14 durch ein vom Elektromotor 18 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 angetriebenes Lüfterrad oder durch einen im elektrischen Bearbeitungsgerät 12 integrierten Aktor 62 (beides nicht explizit gezeigt) erzeugt. Der im elektrischen Bearbeitungsgerät 12 integrierte Aktor 62 kann analog dem in den vorherigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Aktor 62 einer aktiven Absaugvorrichtung 14 ausgebildet sein. Betätigt der Bediener nun den Hauptschalter 30 zum Zeitpunkt t₁, wird der Aktor 62 über das Steuersignal S zur Erzeugung des Luftstroms 54 angesteuert. Erst mit einer Verzögerung über die Dauer des ersten Zeitfensters T₁ startet dann der Elektromotor 18 des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 zum Zeitpunkt t₂. Treibt der Elektromotor 18 selbst ein Lüfterrad an, so ist es zudem denkbar, dass der Aktor 62 derart ausgebildet ist, dass er beispielsweise nach Ablauf des ersten Zeitfensters T₁ eine zwischen Elektromotor 12 und Werkzeugaufnahme 22 angeordnete Kupplung (nicht gezeigt) aktiviert. Ein Loslassen des Hauptschalters 30 zum Zeitpunkt t₃ bewirkt dann einen Stopp des Elektromotors 18 oder des Aktors 62 derart, dass der Luftstrom 54 der Absaugvorrichtung 14 für die Dauer des zweiten Zeitfensters T₂ aufrecht erhalten bleibt. Steuert der Elektromotor 18 direkt ein Lüfterrad an, so stoppt der Elektromotor 18 erst nach Ablauf des zweiten Zeitfensters T₂ zum Zeitpunkt t₄, während der Aktor 62 bereits zum Zeitpunkt t₃ die Kupplung zwischen dem Elektromotor 18 und der Werkzeugaufnahme 22 öffnet.
Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass die gezeigten Ausführungsbeispiele weder auf die 1 bis 3 noch auf die darin gezeigten Ausgestaltungsformen der Absaugvorrichtungen 14, des elektrischen Bearbeitungsgeräts 12 und des externen Endgeräts 78 beschränkt sind. So kann die Erfindung nicht nur auf eine mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät 12 über die elektromechanischen Schnittstellen 48 verbindbare, sondern auch auf eine in dem elektrischen Bearbeitungsgerät 12 integrierte, aktive oder passive Absaugvorrichtung 14 angewendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020209075 A1 [0002]

Claims

Absaugvorrichtung (14) für ein elektrisches Bearbeitungsgerät (12), mit einem Aktor (62) zur Erzeugung eines Luftstroms (54) und mit einer Steuer- oder Regelelektronik (72) zur Ansteuerung des Aktors (62), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelelektronik (72) dazu ausgebildet ist, einen Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts (12) zu erfassen und in Abhängigkeit vom erfassten Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts (12) den Aktor (62) derart anzusteuern, dass der Luftstrom (54) bereits für die Dauer eines ersten Zeitfensters (T₁) vor einem Betrieb mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät (12) erzeugt wird.
Absaugvorrichtung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigung eines Hauptschalters (30) des elektrischen Bearbeitungsgeräts (12) ein Steuersignal (S) verändert, mittels dem die Steuer- oder Regelelektronik (72) der Absaugvorrichtung (14) den Betriebszustand des elektrischen Bearbeitungsgeräts (12) erfasst.
Absaugvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung (14) eine Datenschnittstelle (76) aufweist, mittels der das Steuersignal (S) des elektrischen Bearbeitungsgeräts (12) drahtlos oder kontaktbehaftet empfangbar ist.
Absaugvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zeitfenster (T₁) auf Werte zwischen 0 und 5 Sekunden einstellbar ist.
Absaugvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelelektronik (72) den Aktor (62) derart ansteuert, dass der Luftstrom (54) für die Dauer eines zweiten Zeitfensters (T₂) nach dem Loslassen des Hauptschalters (30) des elektrischen Bearbeitungsgeräts (12) aufrecht erhalten bleibt.
Absaugvorrichtung (14) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zeitfenster (T₂) auf Werte zwischen 0 und 10 Sekunden einstellbar ist.
Absaugvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des ersten und/oder des zweiten Zeitfensters (T₁, T₂) über ein Bedienelement (80) der Absaugvorrichtung (14) oder eine auf einem externen Endgerät (78) installierte App einstellbar ist, wobei das externe Endgerät (78) im Falle der Einstellung mittels der App über eine Funkschnittstelle (76) mit der Absaugvorrichtung (14) verbindbar ist.
Elektrisches Bearbeitungsgerät (12) mit einem Elektromotor (18), einer vom Elektromotor (18) angetriebenen Werkzeugaufnahme (22) und einem Hauptschalter (30) zur Steuerung des Elektromotors (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (22) erst nach Ablauf eines ersten Zeitfensters (T₁) nach Betätigung des Hauptschalters (18) in Betrieb gesetzt wird.
Elektrisches Bearbeitungsgerät (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, das zeitgleich mit der Betätigung des Hauptschalters (18) ein Steuersignal (S) zur Ansteuerung eines Aktor (62) einer mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät (12) verbindbaren oder in dem elektrischen Bearbeitungsgerät (12) integrierten Absaugvorrichtung (14) zur Erzeugung eines Luftstroms (54) verändert wird.
Elektrisches Bearbeitungsgerät (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Loslassen des Hauptschalters (30) einen Stopp des Elektromotors (18) oder des Aktors (62) derart bewirkt, dass der Luftstrom (54) der Absaugvorrichtung (14) für die Dauer eines zweiten Zeitfensters (T₂) aufrecht erhalten bleibt.
Elektrisches Bearbeitungsgerät (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bearbeitungsgerät (12) eine Datenschnittstelle (76) aufweist, mittels der das Steuersignal (S) an die Absaugvorrichtung (14) drahtlos oder kontaktbehaftet übertragbar ist.
Elektrisches Bearbeitungsgerät (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des ersten und/oder des zweiten Zeitfensters (T₁, T₂) über ein Bedienelement (80) des elektrischen Bearbeitungsgeräts (12) oder eine auf einem externen Endgerät (78) installierte App einstellbar ist, wobei das externe Endgerät (78) über eine Funkschnittstelle (76) mit dem elektrischen Bearbeitungsgerät (12) verbindbar ist.
System (10) umfassend zumindest eine Absaugvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 und zumindest ein elektrisches Bearbeitungsgerät (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 12.