DE2744463A1

DE2744463A1 - Saugvorsatz, insbesondere zum einsatz mit bohrgeraeten

Info

Publication number: DE2744463A1
Application number: DE19772744463
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Gloor; Fritz Mark
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1977-10-03
Filing date: 1977-10-03
Publication date: 1979-04-12
Also published as: CA1115095A; JPS5458289A; GB2005403B; DK146468C; DK399578A; NO145084B; AU4001978A; JPS6130855B2; FI67430B; FR2404500A1; IT7828306A0; SE7809379L; DK146468B; US4205728A; CH632444A5; SE431174B; AT356360B; DE2744463C2; NO783320L; FI782386A

Description

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Anwaltsakte 28 515 3. Oktober 1977

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN (Fürstentum Liechtenstein)

Saugvorsatz, insbesondere zum Einsatz mit Bohrgeräten

Die Erfindung betrifft einen Saugvorsatz, insbesondere zum Einsatz mit Bohrgeräten, mit einem am Absaugbereich aufsetzbaren, eine Absaugöffnung aufweisenden Mündungsteil und einer mit der Absaugöffnung in Verbindung stehenden, zu einem Staubsauger führenden Absaugleitung.

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Bei Bohrgeräten, insbesondere Bohrhämmern, tritt während der Bohrarbeiten das Problem grosser Verschmutzung der Umgebung auf, hervorgerufen durch Staubentwicklung oder das Herabfallen von Bohrklein.

Die im Durchmesser grossen Dimensionen der Bohrer eines bekannten Bohrhammers sind deshalb mit einer zentralen Längsbohrung versehen, durch die während des Bohrbetriebes von der Bohrerspitze her Bohrklein in einen geräteseitigen Staubsauger abgesogen wird. Der Nachteil dieser Lösung besteht insbesondere darin, dass es aus Festigkeitsgründen nur möglich ist, Bohrer grossen Durchmessers mit einer Zentralbohrung zu versehen. Der Querschnitt der Zentralbohrung ermöglicht dabei nur das Absaugen feinsten dh mehlförmigen Bohrkleins. Die vorderseitige Mündung der Zentralbohrung liegt bei Bohrbeginn nicht frei, sodass erfahrungsgemäss Bohrklein erst abgesaugt wird, wenn der Bohrer bereits einen ersten Bohrlochabschnitt geschaffen hat. Hinzu kommt, dass die Zentralbohrung insbesondere beim Bohren in nicht völlig trockene Materialien leicht verstopft, wodurch das Absaugen unterbrochen wird. Des weiteren erhöht das Anbringen einer Zentralbohrung die Herstellkosten der Werkzeuge erheblich.

Ferner ist ein Bohrhammer mit einem am Gehäuse seitlich angeordneten teleskopartig verschiebbaren Saugvorsatz bekannt, der vorderseitig einen gegen die Werkzeugachse gerichteten Hals mit einer kopfartigen Saugdüse zum Durchtritt des Bohrers aufweist. Dieser dem Bohrhammer zugeordnete Saugvorsatz ist Teil eines über eine Schlauchverbindung daran angeschlossenen leistungsstarken Staubsaugers, der durch Schaffung eines Unterdruckes das Bohrklein über den Saugvorsatz mit der Luftströmung in einen geräteseitigen Sammelraum bringt. Der Saugvorsatz muss dabei an die konstruktiven Gegebenheiten des Bohrhammers adaptiert werden dh jeder Bohrhammertyp bedingt ein spezielles Anpassen des Saugvorsatzes.

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An weiteren Nachteilen dieses Saugvorsatzes sei erwähnt, dass bei Arbeiten mit Bohrrichtung gegen eine Decke nebst dem an sich schweren Bohrhammer auch der Saugvorsatz mit dem zum Staubsauger führenden Verbindungsschlauch gegen die Arbeitsstelle gehalten werden muss. Hinzu kommt, dass der Saugvorsatz über eine den Hals und die Saugdüse nach vorne haltende Feder verfügt, deren Kraft, die mit zunehmender Bohrtiefe grosser wird, vom Handhabenden ebenso zu überwinden ist. Des weiteren beeinträchtigt im Arbeitseinsatz der praktisch über die gesamte Länge des Bohrhammers sich erstreckende Saugvorsatz die Zugänglichkeit des Bohrhammers stark. Die teleskopartige Gestaltung des Saugvorsatzes ermöglicht zudem nicht die Nutzung der gesamten Bohrerlänge und führt relativ leicht zum Verklemmen, zumal die Geräte vielfach im harten Baustelleneinsatz Verwendung finden. Letztlich sei auch darauf hingewiesen, dass es sich um einen relativ aufwendigen und deshalb mit hohen Kosten verbundenen Aufbau handelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wirkungsvollen, unempfindlichen Saugvorsatz zu schaffen, welcher für jede Art Bohrgerät und Werkzeugdimension geeignet ist und die Handhabung des Bohrgerätes nicht beeinträchtigt.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Absaugleitung einen als Venturi-Düse ausgebildeten Abschnitt aufweist, dessen verengte Querschnittstelle über einen Verbindungskanal mit einer am Mündungsteil angeordneten, mündungsseitig offenen Ansaugausnehmung in Verbindung steht.

Bei der in der Absaugleitung angeordneten Venturi-Düse handelt es sich um eine in der Strömungstechnik seit langem bekannte Einrichtung, im wesentlichen bestehend aus einer in Strömungsrichtung konvergenten Düse und einem dieser nachgeschalteten Diffusor. Die durch den an der Absaugleitung angeschlossenen Staub-

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sauger erzeugte Luftströmung erreicht beim Durchsetzen der Düse im Bereich des engsten Querschnittes ihre höchste Geschwindigkeit, sodass hier der Druck sehr gering ist dh gegenüber der Aussenatmosphäre besteht an dieser Stelle ein Unterdruck. Anschliessend wird die Luftströmung im Diffusorteil wieder verzögert und die ursprünglich niedrige Geschwindigkeit erreicht.

Im Bereich der verengten Querschnittsstelle wird der besagte Unterdruck abgegriffen und durch den Verbindungskanal in die mündungsseitig angeordnete Ansaugausnehmung eingeleitet. Wird der Saugvorsatz mit der Stirnseite des Mündungsteils an einem Bearbeitungswerkstück aufgesetzt, so bildet die Ansaugausnehmung in Zusammenwirkung mit der Oberfläche des Bearbeitungswerkstückes einen geschlossenen Raum in dem bei eingeschaltetem Staubsauger demnach der am verengten Querschnitt der Venturi-Düse abgegriffene Unterdruck herrscht. Letzterer führt dazu, dass sich der Saugvorsatz ohne weitere Hilfe am Bearbeitungswerkstück festsaugt. Gleichzeitig wird über die Absaugöffnung, die so angeordnet ist, dass deren Mündung möglichst nahe an die Bearbeitungsstelle des Werkstückes heranreicht, das vom Bohrer geförderte Bohrklein in den Staubsauger abführt.

Mit Vorteil ist der Verbindungskanal durch eine oder mehrere die Wandung der Absaugleitung im Bereich der verengten Querschnittsstelle durchdringende, mit der Ansaugausnehmung in Verbindung stehende Oeffnungen gebildet. Die Oeffnungen können dabei als Bohrungen beliebiger Konfiguration gestaltet sein, wobei jedoch darauf zu achten ist, dass nicht durch eine Vielzahl kleiner Bohrungen ein zu hoher Strömungswiderstand geschaffen wird.

Vorzugsweise ist eine als Ringspalt ausgebildete Oeffnung vorgesehen, der mit Vorteil in einen mit der Ansaugausnehmung in Verbindung stehenden Ringraum mündet. Durch die damit geschaffe-

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nen grossen Strömungsquerschnitte wird der zuvor angesprochene Strömungswiderstand sehr klein gehalten und damit die Fortpflanzung des Druckes in den Ansaugraum nicht gehemmt* Ein Ringspalt zeichnet sich zudem durch einfache Herstellbarkeit aus.

Um eine möglichst hohe Festhaltekraft des Saugvorsatzes am Bearbeitungswerkstück zu erzielen, ist die Projektionsfläche der Ansaugausnehmung möglichst grossflächig ausgebildet.

Die Festhaltekraft des Saugvorsatzes wird vor allem durch den Grad der zwischen dem durch die Ansaugausnehmung definierten Raum und dem Bearbeitungswerkstück erzielbaren Dichtung bestimmt. Insbesondere bei rauher Oberfläche des Bearbeitungswerkstückes ist es deshalb von Vorteil, die Ansaugausnehmung mündungsseitig von einer abstehenden elastischen Lippe zu umgeben. Diese passt sich den Unebenheiten weitestgehend an und gewährleistet somit nur minimale Undichtigkeit des durch die Ansaugausnehmung gebildeten Raumes.

Zweckmässig ist es, im Bereich der Einmündung des Verbindungskanals in die Ansaugausnehmung ein Sieb oder dergleichen vorzusehen, um das Eindringen irgendwelcher Partikel in den Verbindungskanal und damit dessen Verstopfung zu unterbinden.

Um den am Bearbeitungswerkstück haftenden Saugvorsatz ohne Gewaltanwendung nach erfolgtem Bohrvorgang von der Einsatzstelle entfernen zu können, ist der Unterdruck in der Ansaugausnehmung abzubauen. Dies kann einerseits durch Abschalten des Staubsaugers erfolgen. Andererseits ist es aber von Vorteil, den Staubsauger nicht abschalten zu müssen und stattdessen Absperrmittel für den Verbindungskanal vorzusehen. Der Saugvorsatz lässt sich so nach vorherigem Absperren des Verbindungskanals von der einen Einsatzstelle abheben und sodann, nach Freigabe des Verbindungskanals, an der nächsten Einsatzstelle wieder festsetzen.

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Vorzugsweise ist ein Schieber als Absperrmittel vorgesehen, der eine Durchströmöffnung für den Unterdruck aufweist. Die Durchströmöffnung bildet somit einen Teil des Verbindungskanals. Je nach Anordnung der Durchströmöffnung ist es auf diese Weise möglich, durch Verschieben oder eventuell Verdrehen des Schiebers die Absperr- bzw. Freigabestellung einzuschalten.

Der Unterdruck in der Ansaugausnehmung lässt sich auch beziehungsweise noch rascher abbauen, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Ansaugausnehmung zur Herstellung des Druckausgleichs mit der Aussenatmosphäre in Verbindung bringbar ist. Vorzugsweise wird dies mit einer den Schieber durchsetzenden Bohrung erzielt, die mit einer Luftströmöffnung für die Atmosphäre in Deckung gebracht werden kann. Die Bohrung ist dabei zweckmässig so anzuordnen, dass bei Erreichen der Absperrstellung des Verbindungskanals synchron auch der Druckausgleich mit der Aussenatmosphäre hergestellt wird.

Mit Vorteil weist das Mündungsteil im Bereich der Absaugöffnung, vorzugsweise konzentrisch zur Absaugöffnung, eine Durchtrittsöffnung für den Bohrer auf. Damit lässt sich bei aufgesetztem Saugvorsatz die Absaugöffnung am nächsten an den das Bohrklein abgebenden Arbeitsbereich des Bohrers heranführen, sodass eine maximale Absaugverlässlichkeit erzielt wird. Allenfalls die Durchtrittsöffnung durchsetzendes Bohrklein wird durch die von hinten in diese einlaufende Luftströmung in die Absaugleitung gebracht. Die Durchtrittsöffnung weist zweckmässig eine möglichst grosse lichte Weite auf, sodass Bohrer unterschiedlichster Durchmesser zum Einsatz gebracht werden können.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigen

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Fig. 1 einen am Bearbeitungswerkstück haftenden Saugvorsatz in Betriebsstellung, längsgeschnitten,

Fig. 2 den Saugvorsatz gemäss Fig. 1 mit abgebautem

Unterdruck im Ansaugraum dh in Abhebeposition, längsgeschnitten,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Saugvorsatzes, im Längsschnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Saugvorsatz besteht im wesentlichen aus einem gesamthaft mit 1 bezeichneten Mündungsteil und einem daran angeflanschten Diffusorteil 2, dessen Strömungsbohrung ein Teil der Venturi-Düse und damit der Absaugleitung ist. Der Diffusorteil 2 stützt einen flexibel ausgebildeten und im Mündungsteil 1 fixierten Absaugschlauch 3, der zu einem nicht dargestellten Staubsauger führt, ab. Das Mündungsteil weist ferner einen gesamthaft mit 4 bezeichneten Schieber auf.

Für den Hauptsaugstrom ist im Mündungsteil 1 eine in Saugrichtung konvergente Düse la vorgesehen, deren Strömungsbohrung wiederum ein Teil der Venturi-Düse und damit der Absaugleitung ist und nach vorne hin in eine Durchtrittsöffnung Ib für einen Bohrer 5 eines vom Saugvorsatz unabhängig handhabbaren Bohrgerätes führt. Die vordere beziehungsweise hintere Mündungsseite der Durchtrittsöffnung Ib bildet so die Absaugöffnung Ic.

Das Mündungsteil 1 trägt eine, dessen Mündungsseite überragende, beispielsweise aus Gummi bestehende, elastische kreisförmige Lippe 6, die an einem Bearbeitungswerkstück 7, beispielsweise Beton, aufliegt. Die Lippe 6 bildet zusammen mit einer weiteren stirnseitigen Vertiefung Id im Mündungsteil 1 eine Ansaugausnehmung 8, die beim gezeigten Aufliegen der Lippe 6 am Bearbeitungs-

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werkstück 7 zu einem geschlossenen Raum wird. Die Ansaugausnehmung 8 steht über einen gesamthaft mit 9 bezeichneten Verbindungskanal in Verbindung mit dem kleinsten Bohrungsquerschnitt der Düse la beziehungsweise des Diffusorteiles 2. Der Verbindungskanal 9 besteht im einzelnen aus einem zwischen Düse la und Diffusorteil 2 vorhandenen Ringspalt 9a, der wiederum in einen die Düse la umgebenden Ringraum 9b mündet, welch letzterer über eine Durchströmöffnung 4a des Schiebers 4 mit einer Einlassbohrung 9c des Mündungsteiles 1 verbunden ist. Der Schieber 4 wird durch eine Druckfeder 11 in der gezeigten Stellung gehalten, wobei eine Stiftschraube 12 durch Eingriff in eine schieberseitige Nut 4b die Funktionsstellung des Schiebers 4 bestimmt. In die Vertiefung Id ist ein Sieb 13 eingelegt, das von aussen her. einen Eintritt störender Partikel in den Verbindungskanal 9 unterbindet.

Zur Funktionsweise: Der an einen entsprechenden Staubsauger angeschlossene Absaugschlauch 3 schafft in Verlängerung durch den Diffusorteil 2 und die Düse la die in die Durchtrittsöffnung Ib mündende Absaugleitung. Das vom Bohrer 5 an die Oberfläche des Bearbeitungswerkstückes 7 gebrachte Bohrklein wird im Bereich der Absaugöffnung Ic das heisst vorderseitig sowie rückseitig an der Durchtrittsöffnung Ib aufgrund der hier geschaffenen Luftströmung durch die Düse la und den Diffusorteil 2 hindurch über den Absaugschlauch 3 in einen Sammelraum des Staubsaugers abgesogen. Dieser Absaug-Luftstrom wird in der konvergenten Düse la auf sehr hohe Geschwindigkeit gebracht, wobei die Strömung ihre maximale Geschwindigkeit im kleinsten Bohrungsquerschnitt erreicht. Durch diese Geschwindigkeitserhöhung nimmt der Druck sehr stark ab, dh der hier vorherrschende Druck liegt erheblich unter jenem der Atmosphäre respektive Umgebung. Die Strömung, welche im engsten Querschnitt ihre höchste Geschwindigkeit erreicht hat, wird alsdann im Diffusorteil 2 wieder verzögert und mit minimalem Druckverlust über den Absaugschlauch 3 in den Staubsauger eingeleitet.

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An der verengten Querschnittstelle wird der besagte Unterdruck durch den Ringspalt 9a abgegriffen und über die anderen Abschnitte des Verbindungskanals 9 der Ansaugausnehmung 8 zugeführt. Auf diese Weise wird in dem durch die Ansaugausnehmung 8 und die Oberfläche des Bearbeitungswerkstückes 7 gebildeten Raum ebenso Unterdruck geschaffen, sodass das Mündungsteil 1 und mit diesem zusammen der gesamte Saugvorsatz durch den Umgebungsdruck gegen das Bearbeitungswerkstück 7 gepresst wird.

Nach abgeschlossener Bohrarbeit wird der Bohrer 5, wie Fig. 2 zeigt, aus dem durch ihn geschaffenen Bohrloch 7a gezogen und der Saugvorsatz alsdann von dieser Stelle abgenommen und an einen anderen Einsatzort gebracht. Das Abnehmen des Saugvorsatzes vom Bearbeitungswerkstück 7 erfolgt einfachheitshalber durch Aufheben des Unterdruckes bzw. Einleiten des atmosphärischen Druckes in die Ansaugausnehmung 8. Dies lässt sich durch Eindrücken des Schiebers 4 gegen die Kraft der Druckfeder 11 bis auf Anschlag der Stiftschraube 12 am Auslauf der Nut 4b bewerkstelligen: In dieser gedrückten Position des Schiebers 4 wird einerseits die Durchströmöffnung 4a und damit der Verbindungskanal 9 für den Unterdruck gesperrt und andererseits atmosphärischer Druck durch eine Zuströmöffnung Ie über eine den Schieber 4 quer durchsetzende Bohrung 4c sowie die Einlassbohrung 9c in die Ansaugausnehmung 8 eingeleitet. Vor dem Ansetzen des Saugvorsatzes an der anderen Einsatzstelle muss der Schieber 4 lediglich wieder freigegeben werden, um in die in Fig. 1 gezeigte Position zu gelangen. Der Saugvorsatz ist alsdann nur gegen die Oberfläche des Bearbeitungswerkstückes 7 zu halten und saugt sich, wie erläutert, dann wieder selbsttätig fest.

Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 besteht wiederum aus einem gesamthaft mit 21 bezeichneten Mündungsteil, welches über Gelenkzapfen 22 mit einer Düse 23 schwenkbar verbunden ist. Der zwischen Mündungsteil 21 und Düse 23 bestehende und sich durch den

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Schwenkvorgang ändernde Abstand wird von einem flexiblen Faltenbalg 24 überbrückt. Mit der Düse 23 ist rückseitig ein Diffusorteil 25 verschraubt, der auch der Halterung eines mit dem Staubsauger verbundenen Absaugschlauches 26 dient. Auch hier wird an einer mit der Durchtrittsöffnung 21a für einen Bohrer zusammenfallenden Absaugöffnung 21b Bohrklein über das Mündungsteil 21, die Düse 23 und den Diffusorteil 25 mit der Luftströmung des Staubsaugers abgesogen. An der engsten Querschnittstelle von Düse 2 3 und Diffusorteil 25 wird wiederum durch einen Ringspalt 27a der hier bestehende Unterdruck über einen gesamthaft mit 27 bezeichneten Verbindungskanal in eine praktisch analog den Fig. und 2 ausgebildete Ansaugausnehmung 28 geführt. Der Verbindungskanal 27 setzt sich dabei aus dem Ringspalt 27a, einem die Düse 23 umgebenden Ringraum 27b sowie diesfalls aus einem in der Strömungsbohrung der Düse 23 bzw. des Mündungsteils 21 verlaufenden Rohrabschnitt 27c und einer Einlassbohrung 27d zusammen. Die Ansaugausnehmung 28 weist wiederum ein Sieb 29 zum Fernhalten irgendwelcher Partikel vom Verbindungskanal 27 auf. Ebenso ist das Mündungsteil 21 mit einer vorstehenden, gute Dichtung bewerkstelligenden Lippe 31 versehen.

Die Funktionsweise dieser Ausführungsform deckt sich grundsätzlich mit jener nach Fig. 1 bzw. 2. Auch hier ist es möglich, um das Abnehmen des Saugvorsatzes zu erleichtern, eine Schiebersteuerung vorzusehen. Praktisch lässt sich das Abnehmen des Saugvorsatzes vom Bearbeitungswerkstück 32 aber auch einfach durch Ausschalten des Staubsaugers erleichtern.

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Claims

Patentansprüche

1. Saugvorsatz, insbesondere zum Einsatz mit Bohrgeräten, mit einem am Absaugbereich aufsetzbaren, eine Absaugöffnung aufweisenden Mündungsteil und einer mit der Absaugöffnung in Verbindung stehenden, zu einem Staubsauger führenden Absaugleitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugleitung einen als Venturi-Düse ausgebildeten Abschnitt aufweist, dessen verengte Querschnittsstelle über einen Verbindungskanal (9, 27) mit einer am Mündungsteil (1, 21) angeordneten, mündungsseitig offenen Ansaugausnehmung (8, 28) in Verbindung steht.

2. Saugvorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (9, 27) durch eine oder mehrere die Wandung der Absaugleitung im Bereich der verengten Querschnittsstelle durchdringende mit der Ansaugausnehmung (8, 28) in Verbindung stehende Oeffnungen gebildet ist.

3. Saugvorsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen als Ringspalt (9a, 27a) ausgebildet sind, der vorzugsweise in einen mit der Ansaugausnehmung (8, 28) in Verbindung stehenden Ringraum (9b, 27b) mündet.

4. Saugvorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugausnehmung (8, 28) von einer mündungsseitig abstehenden elastischen Lippe (6, 31) umgeben ist.

5. Saugvorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Absperrmittel für den Verbindungskanal

(9) vorgesehen sind.

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5. Saugvorsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrmittel als Schieber (4) ausgebildet ist.

7. Saugvorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugausnehmung (8) zur Herstellung des Druckausgleichs mit der Aussenatmosphäre in Verbindung bringbar ist.

8. Saugvorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mündungsteil (1, 21) im Bereich der Absaugöffnung (Ic, 21b), vorzugsweise konzentrisch zur Absaugöffnung, eine Durchtrittsöffnung (Ib, 21a) für einen Bohrer (5) aufweist.

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