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Elektrowerkzeug mit Absaugvorrichtung
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Elektrowerkzeug
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon aus den DE-OS 25 34 169 bekannt,
ein Druck- oder Sauggebläse zum Entfernen von Bohrklein an eine Handbohrmaschine
anzuschließen, wobei die Saugvorrichtung durch den Schalter der Handbohrmaschine
ein- und ausgeschaltet wird. Diese Absaugvorrichtung dient dazu, Gesteinsstaub der
beim Bohren anfällt, oder Schleifstaub bei Schleifvorgängen zu entfernen. Die Absaugwirkung
dieser Saugvorrichtungen hängt dabei von der geförderten Luftmenge und dem Luftdruck
ab, wobei diese Größen im wesentlichen vom Schlauchquerschnitt, seiner Länge, der
Filtergröße und der Filteranordnung bestimmt sind. Die Absaugwirkung ist umso größer,
je größer die Luftgeschwindigkeit am Eintritt in das Saugsystem ist. Die Luftgeschwindigkeit
am Filter dagegen sollte möglichst klein sein, um ein Festbacken des Staubes zu
verhindern. Eine kleine Luftgeschwindigkeit am Filter erfordert jedoch ein großes
Filter mit einem ent prechend großen Staubbe}lälter. Bei transportablen
Geräten
darf die Absaugvorrichtung eine gewisse Größe nicht überschreiten. Dies bedingt
jedoch kleine Staubbehälter und kleine Filter. Dies hat zur Folge, daß beispielsweise
bei der Steinbearbeitung dieses Filter schnell und dicht mit Feinstaub belegt wird.
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Dadurch kann wenig Luft gefördert werden und die Luftgeschwindigkeit
im gesamten Absaugsystem sinkt ab. Dies hat zur Folge, daß beispielsweise ein Saugbohrer
verstopft und im Bohrloch stecken bleiben kann oder beim Schleifen nicht genügend
Feinstaub abgesaugt wird, so daß der Arbeitsplatz verstaubt und der Bedienende gefährdet
wird. Verschiedene Absaugvorrichtungen sind daher mit elektrisch arbeitenden Klopfern
ausgestattet, die den festsitzenden Staub aus den Filtern herausklopfen sollen.
Diese Klopfer müssen beispielsweise nach der Beendigung eines Arbeitsvorganges mit
einem Schalter ein- und ausgeschaltet werden. Diese Anordnungen haben den Nachteil,
daß die Klopfer nur in großen Zeitabständen eingeschaltet werden. Der Bedienende
muß erst seinen Arbeitsplatz verlassen, zum Staubsauger gehen, den Staubsaugermotor
abschalten und danach den Klopfer bedienen. Häufig wird auch vergessen, den Staubsaugermotor
abzuschalten. Bei laufendem Staubsaugermotor fällt jedoch die Staubschicht vom Filter
nicht ab, wenn der Klopfer in Betrieb genommen wird. Auch besteht die Gefahr, daß
jie Staubschicht am Filter'kleben bleibt, wenn der Klopfer nicht regelmäßig betätigt
wird. Insbesondere wenn der Staub feucht ist, versagt die Reinigung oft.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die
Abklopfvorrichtung zwangsweise während einer Bearbeitungspaiise bei abgesch;tltetem
Elektrowerkzeug
eingeschaltet wird. Als weiterer Vorteil ist anzusehen,
daß der das Elektrowerkzeug Bedienende seinen Arbeitsplatz nicht verlassen muß.
Er kann beispielsweise durch Abschalten jes Gerätes erreichen, daß der Klopfer betätigt
wird, wenn er merkt, daß die Saugleistung der Absaugvorrichtung nachläßt. Als weiterer
Vorteil ist anzusehen, daß die Absaugvorrichtung immer abgeschaltet ist, wenn die
Abklopfvorrichtung betätigt wird und daß sich aufgrund des häufigen Abklopfens keine
dicke Staubschicht am Filter der Absaugvorrichtung bilden kann.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Elektrowerkzeugs
möglich. Besonders günstig und einfach ist es, einen Gleichrichter vorzusehen, mit
dem der Betriebszustand der Absaugvorrichtung erfaßbar ist, und mit dem Ausschaltsignal
für die Absaugvorrichtung ein Zeitglied zu setzen, das über ein Triac oder Thyristor
die Abklopfvorricntung für eine vorgegebene Zeit Betrieb setzt. Mit jedem Ausschalten
des Elektrowerkzeuges wird somit für eine gewisse Zeit die Abklopfvorrichtung betätigt.
Weiterhin ist es günstig, ein weiteres Zeitglied vorzusehen, so daß zwischen dem
iQusschalten des Elektrowerkzeuges und der Absaugvorrichtung eine gewisse Zeit vergeht,
bis die Abklopfvorrichtung eingeschaltet wird. Dadurch wird erreicht, daß der Antriebsmotor
der Absaugvorrichtung vollständig zum Stillstand gekommen ist, bevor die Abklopfvorrichtung
betätigt wird. Durch diese Maßnahme läßt sich der Wirkungsgrad der Abklopfvorrichtung
erhöhen. Weiterhin ist es günstig, als Zeitglieder Monoflops zu verwenden. Dies
führt zu einer besonders einfachen schaltungstechnischen Ausführung. Günstig ist
es auch, wenn die Zeitglieder ein Rücksetzeingang aufweisen.
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Dadurch wird erreicht, daß bei einer Inbetriebnahme des Bohrwerkzeuges
der Abklopfvorgang entweder nicht eingeleitet wird oder aber das Abklopfen unterbrochen
wird, wenn die Absaugvorrichtung oder das Elektrowerkzeug wieder eingeschaltet werden.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 ein besonders preisgünstiges Ausführungsbeispiel der Erfindung und Figur 2 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des Ausführungsbeispiels nach Figur
1.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels In dem in Figur 1 dargestellten
Schaltplan ist der Motor 2 eines Elektrowerkzeuges dargestellt, der mittels eines
Handschalters einschaltbar ist. Der Motor 2 des nicht dargestellten Elektrowerkzeuges
ist über den Schalter 4 an das Wechselspannungsnetz 1 angeschlossen. In einem Zuleitungszweig
befindet sich die Primärwicklung eines Transformators 3. Die Sekundärwicklung des
Transformators 3 ist an das Steuerglied eine Triacs 5 angeschlossen. Der Triac 5
steht einerseits mit einer Zuleitung des Wechselspannungsnetzes 1 in Verbindung.
Andererseits führt der Triac 5 zu einem Motor 6 und zu dem Eingang eines Gleichrichtes
7. Der weitere Anschluß der Motors 6 führt zu einer weiteren Zuleitung vom Wechselspannungsnetz
1. Ein weiterer Triac 10 ist ebenfalls an eine Zuleitung des Wechselspannungsnetzes
1 angeschlossen. Ein weiterer Anschluß des Triacs 10 führt zu einem Motor 11, der
die Abklopfvorrichtung betätigt. Dieser Motor 11 ist an eine weitere Zuleitung der
Wechselspannungsleitung 1
angeschlossen. Dem Gleichrichter 7 folgt
ein Monoflop 8.
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Das Monoflop 8 weist einen invertierten dynamischen Eingang auf. Durch
diesen invertierten dynamischen Eingang wird das Monoflop 8 gesetzt, wenn eine abfallende
Flanke am Eingang des Monoflops 8 anliegt. Weiterhin weist das Monoflop 8 einen
dynamischen Rücksetzeingang auf, durch den das Monoflop 8 mit der ansteigenden Flanke
eines Signals rücksetzbar ist. Dem Monoflop 8 folgt ein weiteres Monoflop 9, das
ebenfalls einen invertierten dynamischen Eingang aufweist. Der Eingang des Monoflops
9 ist mit dem Ausgang des Monoflops 8 verbunden. Der Ausgang des Monoflops 9 führt
um Zündeingang eines Triacs 10.
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Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung sei anhand der Diagramme
von Figur 2 näher erläutert. Zum Zeitpunkt T1 wird der Schalter 4 geschlossen und
der Motor 2 in Betrieb genommen. Durch den Stromfluß wird im Transformator 3 eine
Spannung induziert, so daß durch die Sekundärwicklung des Transformators 3 der Triac
5 gezündet wird. Dadurch wird der Motor 6 der Absaugvorrichtung in Betrieb gesetzt.
Elektrowerkzeug und Absaugvorrichtung sind daher durch Betätigen des Schalters 4
gleichzeitig einschaltbar. Die Wechselspannung gelangt ebenfalls zum Gleichrichter
7, so daß am Ausgang des Gleichrichters 7 die ansteigende Flanke eines Signals auftritt.
Dieses Signal ist näher in Figur 2a dargestellt. Durch die ansteigende Flanke des
Signals werden die Monoflops 8 und 9 rückgesetzt.
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Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß bei einem kurzzeitigem Aus-
und Einschalten des Elektrowerkzeuges die gesetzten Zeitglieder 8 und 9 nach dem
Ablauf dieser Zeiten ein Einschalten der Klopfvorrichtung bewirken.
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Es wird also verhindert, daß die Absaugvorrichtung 6 und der Motor
des Klopfers 11 gleichzeitig einschaltbar sind. Andererseits sind die Monoflops
8 und 9 nach dem Rücksetzimpuls sofort wieder startbereit, so daß sie
nach
einem neuerlichen Abschalten des Elektrowerkzeuges und der Absaugvorrichtung wieder
gesetzt werden können.
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Der Bearbeitungsvorgang sei zur Zeit T2 beendet. Der Motor 2 des Elektrowerkzeuges
und der Motor 6 der Absaugvorrichtung werden entweder durch den Schalter 4 bzw.
durch die mangelnde Zündspannung am Triac 5 abgeschaltet. Ebenso liegt am Gleichrichter
7 keine Spannung mehr an. Das Signal am Ausgang des CLeichrichters 7 fällt daher
ab. Durch diese abfallende Flanke wird das Monoflop 8 gesetzt. Am Ausgang des Monoflops
5 liegt daher eine Spannung nach Figur 2 b an. In diesem Zeitraum wird dem Motor
6 der Absaugvorrichtung die Möglichkeit gegeben, aus zulaufen, so daß beim Einschalten
des Motors ;1 der Motor der Absaugvorrichtung zum stillstand gekommen ist. Dieser
=eitraum ist abhängig von der KonstruktiJn der Absaugvorrichtung und ist durch die
Zeitkonstante des Monoflops 3 veränderbar. Zum Zeitpunkt T3 wird das Monoflop 8
zur;ickgesetzt. Mit der Rücksetzflanke wird das Monoflop 9 gesetzt. Am Ausgang des
Monoflops 9 liegt daher ein Signal nach Figur 2 c an. Mit diesem Ausgangssignal
wird der Triac 10 gezündet. Der Stromkreis über den Motor 11 ist daher geschlossen
und der Motor 11 treibt in an sich bekannter Weise die Klopfvorrichtung an, durch
die der Staub aus den Filtern gelöst wird. Nach einer durch das Monoflop 9 vorgegebenen
Zeit wird zum Zeitpunkt T14 die Zündsannung es 'rriacs 10 null, so daß dieser beim
nächsten Nulldurchgang der Wechselspannung abschaltet, so daß der Klopfermotor zum
Stillstand gelangt. Der Zeitraum, der durch das Monoflop 9 vorgegeben Ist, st dabei
zweckmäßigerweise so zu wählen, daß die Zeit gerade ausreicht, um den Bohrstaub
oder SchleifstauD weitgehend aus den Filtern der Absaugvorrichtung-zu entfernen.
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Soll die Abschaltvorrichtung einfacher ausgestaltet werden, so ist
der Zeitraum T2 bis T3 nicht unbedingt erforderlich. In einem einfachen Ausführungsbeispiel
kann die Klopfvorrichtung auch dann schon eingeschaltet werden, wenn der Absaugmotor
noch nicht vollständig zum Stillstand gekommen ist. Durch die Ansaugwirkung des
Motors wird jedoch die Wirkung der Klopfvorrichtung verringert, so daß eine entsprechend
längere Klopfzeit erforderlich ist. Die Vorrichtung läßt sich bei allen Elektrowerkzeugen
mit Absaugvorrichtung einsetzen. Wesentlich ist dabei, táß die Absaugvorrichtung
in gewissen Abständen mit dem Elektrowerkzeug abgeschaltet wird. Die Absaugvorrichtung
kann daher mit Elektrowerkzeugen wie Stichsägen, Winkelschleifern, Oberfräsen, Bohrern
oder ähnlichem verbunden werden.
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