DE2744463C2 - Saugvorsatz, insbesondere zum Einsatz mit Bohrgeräten - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Saugvorsatz, insbesondere zum Einsatz mit Bohrgeraten, mit einem am Absaugbereich aufsetzbaren, eine Absaugöffnung aufweisenden Mündungsteil und einer mit der Absaugöffnung in Verbindung stehenden, zu einem Staubsauger führenden Absaugleitung mit einem als Venturi-Düse ausgebildeten Abschnitt.
• 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, d. h. 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, d. h. jeder Bohrhammertyp bedingt ein spezielles Anpassen des Saugvorsatzes.
• 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 größer 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.
• Aus der CH-PS 2 56 190 ist ferner ein Saugvorsatz für Gesteinsbohrhämmer der eingangs genannten Art bekannt, der über einen hohlen Stutzen und eine elastische Manschette verfügt. In den Stutzen mündet seitlich eine Absaugleitung mit einem als Venturi-Düse ausgebildeten Abschnitt ein.
• Durch Schaffen eines Unterdruckes in der Absaugleitung wird das beim Bohrvorgang von einem den Stutzen durchragenden Werkzeug abgetragene Bohrklein in einen Staubsauger geleitet. Zur Erzeugung des Unterdruckes muß der Stutzen von dem Werkzeug durchragt und in ein vorgefertigtes Bohrloch an der Bearbeitungsstelle mit Spiel eingeführt sein. Ferner muß die Manschette an der Oberfläche des Bearbeitungswerkstückes aufliegen. Unter diesen Bedingungen kann es zu einem Festsaugen des Saugvorsatzes am Bearbeitungswerkstück kommen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Saugvorsatz zu schaffen, der sich unabhängig von der Beschaffenheit der Bearbeitungsstelle und unabhängig von dem Vorhandensein eines Werkzeugs am Bearbeitungswerkstück festsaugen läßt.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die verengte Querschnittsstelle als Venturi-Düse ausgebildeten Abschnittes über einen Verbindungskanal mit einer am Mündungsteil angeordneten, mündungsseitig offenen Ansaugausnehmung in Verbindung steht, die zum Ansaugen des Saugvorsatzes am Bearbeitungswerkstück mit dem Bearbeitungswerkstück einen geschlossenen Raum bildet.
• 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 Staubsauger erzeugte Luftströmung erreicht beim Durchsetzen der Düse im Bereich des engsten Querschnittes ihre höchste Geschwindigkeit, sodaß hier der Druck sehr gering ist, d. h. 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 Öffnungen gebildet. Die Öffnungen 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 Öffnung vorgesehen, der mit Vorteil in einen mit der Ansaugausnehmung in Verbindung stehenden Ringraum mündet. Durch die damit geschaffenen 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 Saugvoratzes 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 niu 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.
• 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 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 zeigt
• Fig. 1 einen am Bearbeitungswerkstück haftenden Saugvorsatz in Betriebsstellung, längsgeschnitten,
• Fig. 2 den Saugvorsatz gemäß Fig. 1 mit abgebautem Unterdruck im Ansaugraum, d. h. in Abhebeposition, längsgeschnitten,
• Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Saugvorsatzes, im Längsschnitt.
• Der in Fig. 1 dargestellte Saugvorsatz besteht im wesentlichen aus einem insgesamt 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 insgesamt mit 4 bezeichneten Schieber auf.
• Für den Hauptsaugstrom ist im Mündungsteil 1 eine in Saugrichtung konvergente Düse 1 a vorgesehen, deren Strömungsbohrung wiederum ein Teil der Venturi- Düse und damit der Absaugleitung ist und nach vorne hin in eine Durchtrittsöffnung 1 b für einen Bohrer 5 eines vom Saugvorsatz unabhängig handhabbaren Bohrgerätes führt. Die vordere beziehungsweise hintere Mündungsseite der Durchtrittsöffnung 1 b bildet so die Absaugöffnung 1 c.
• 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 1 d im Mündungsteil 1 eine Ansaugausnehmung 8, die beim gezeigten Aufliegen der Lippe 6 am Bearbeitungswerkstück 7 zu einem geschlossenen Raum wird. Die Ansaugausnehmung 8 steht über einen insgesamt mit 9 bezeichneten Verbindungskanal in Verbindung mit dem kleinsten Bohrungsquerschnitt der Düse 1 a beziehungsweise des Diffusorteiles 2. Der Verbindungskanal 9 besteht im einzelnen aus einem zwischen Düse 1 a und Diffusorteil 2 vorhandenen Ringspalt 9 a, der wiederum in einen die Düse 1 a umgebenden Ringraum 9 b mündet, welch letzterer über eine Durchströmöffnung 4 a des Schiebers 4 mit einer Einlaßbohrung 9 c 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 4 b die Funktionsstellung des Schiebers 4 bestimmt. In die Vertiefung 1 d 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 1 a die in die Durchtrittsöffnung 1 b mündende Absaugleitung. Das vom Bohrer 5 an die Oberfläche des Bearbeitungswerkstückes 7 gebrachte Bohrklein wird im Bereich der Absaugöffnung 1 c das heißt vorderseitig sowie rückseitig an der Durchtrittsöffnung 1 b aufgrund der hier geschaffenen Luftströmung durch die Düse 1 a 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, d. h. 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.
• An der verengten Querschnittstelle wird der besagte Unterdruck durch den Ringspalt 9 a 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 7 a 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 4 b bewerkstelligen: In dieser gedrückten Position des Schiebers 4 wird einerseits die Durchströmöffnung 4 a und damit der Verbindungskanal 9 für den Unterdruck gesperrt und andererseits atmosphärischer Druck durch eine Zuströmöffnung 1 e über eine den Schieber 4 quer durchsetzende Bohrung 4 c sowie die Einlaßbohrung 9 c 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 insgesamt 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 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 21 a für einen Bohrer zusammenfallenden Absaugöffnung 21 b Bohrklein über das Mündungsteil 21, die Düse 23 und den Diffusorteil 25 mit der Luftströmung des Staubsaugers abgesogen. An der engsten Querschnittstelle von Düse 23 und Diffusorteil 25 wird wiederum durch einen Ringspalt 27 a der hier bestehende Unterdruck über einen insgesamt mit 27 bezeichneten Verbindungskanal in eine praktisch analog den Fig. 1 und 2 ausgebildete Ansaugausnehmung 28 geführt. Der Verbindungskanal 27 setzt sich dabei aus dem Ringspalt 27 a, einem die Düse 23 umgebenden Ringraum 27 b sowie diesfalls aus einem in der Strömungsbohrung der Düse 23 bzw. des Mündungsteils 21 verlaufenden Rohrabschnitt 27 c und einer Einlaßbohrung 27 d 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 Schieber-Steuerung vorzusehen. Praktisch läßt sich das Abnehmen des Saugvorsatzes vom Bearbeitungswerkstück 32 aber auch einfach durch Ausschalten des Staubsaugers erleichtern.

Claims (8)

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 mit einem als Venturi-Düse ausgebildeten Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die verengte Querschnittsstelle des als Venturi- Düse ausgebildeten Abschnittes über einen Verbindungskanal (9, 27) mit einer am Mündungsteil (1, 21) angeordneten, mündungsseitig offenen Ansaugausnehmung (8, 28) in Verbindung steht, die zum Ansaugen des Saugvorsatzes am Bearbeitungswerkstück (7) mit dem Bearbeitungswerkstück (7) einen geschlossenen Raum bildet.

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 Öffnungen gebildet ist.

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

6. 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 (1 c, 21 b) eine Durchtrittsöffnung (1 b, 21 a) für einen Bohrer (5) aufweist.