CN106413956A - 抽吸装置 - Google Patents

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Abstract

抽吸装置具有鼓风机(23)、抽吸头部(26)、从抽吸头部(26)到鼓风机(23)的通道(19)、灰尘过滤器(24)和用于在灰尘过滤器(24)处分离的灰尘的收集容器(25)。抽吸头部具有围绕工作轴线(13)布置的管状空腔(28)以容纳抽吸式钻头(4)的连接区段(21)。在空腔(28)中布置有流量传感器(37)，流量传感器具有面向工作轴线(13)的传感器面(44)且用于输出指示冲击到传感器面(44)上的空气流的测量信号(41)。当信号(41)对于至少一个预定的持续时间(T)低于阈值(43)时，分析单元(38)响应于信号(41)地输出故障信号(42)，且当信号(41)在预定的持续时间(T)内超过该阈值(43)时抑制故障信号(42)。信号化单元(39)向使用者显示故障信号(42)。

Description

抽吸装置
技术领域
本发明涉及一种用于抽吸式钻头的抽吸装置。
背景技术
US 2013/0136549描述了一种用于抽吸式钻头的抽吸装置。该抽吸装置从抽吸式钻头抽吸载有灰尘的空气。过滤器使灰尘分离(沉积)到收集容器中。
发明内容
根据本发明的抽吸装置设计用于抽吸式钻头，该抽吸式钻头具有空心杆并且在连接区段处具有沿径向开口到空心杆中的抽吸开口。抽吸装置具有鼓风机、抽吸头部、从抽吸头到鼓风机的通道、灰尘过滤器和用于在灰尘过滤器处分离的灰尘的收集容器。抽吸头部具有围绕工作轴线布置的管状空腔以便容纳抽吸式钻头的连接区段。在所述空腔中布置有流量传感器，所述流量传感器具有面向工作轴线的传感器面并且用于输出测量信号，该测量信号指示出冲击到传感器面上的空气流。当测量信号对于至少一个预定的持续时间(T)低于一阈值时，分析单元响应于测量信号地输出故障信号，并且当测量信号在预定的持续时间(T)内超过该阈值时，抑制故障信号。信号化单元给使用者显示故障信号。
在抽吸式钻头的连接区段上，从抽吸式钻头输出空气流。转动的抽吸式钻头使空气流交替地转向到根据本发明布置的流量传感器上和到流量传感器旁。因此，流量传感器输出具有交替的振幅的测量信号。除非抽吸式钻头堵塞，此时测量信号保持恒定。所产生的测量信号可以分配给抽吸式钻头。
一种设计方案设置成，传感器面具有到工作轴线的自由视线。有利地，传感器面与抽吸式钻头的间距是小的。空腔沿着工作轴线具有前侧圆形开口和后侧圆形开口。传感器面与工作轴线的径向间距可以小于开口的半径的120％。
一种设计方案设置成，传感器面覆盖围绕工作轴线小于60度的角区域。流量传感器可以相对于工作轴线至少以60度与通道的进入到空腔中的刺穿部远离地布置。特别优选的是在直径上与刺穿部相对的布置。在该区域中沿周向运行的小的空气流以小的程度使径向空气流的测量错误。
附图说明
下文根据示例性的实施方式和附图阐述本发明。其中，
图1：具有抽吸装置的冲击钻机；
图2：抽吸装置的抽吸头部的细节视图；
图3：抽吸头部的剖视图；
图4：分析单元的视图；
图5：测量信号的信号变化曲线。
只要没有另外说明，相同或功能相同的元件通过附图中的相同附图标记来表示。
具体实施方式
图1示出冲击钻机1、抽吸式钻头2和用于抽吸式钻头2的抽吸装置3。
冲击钻机1具有工具容纳部4，抽吸式钻头2的***端5***到所述工具容纳部中。电驱动器6(电动机)形成冲击钻机1的主驱动，所述电驱动器驱动气动的撞击机构7和从动轴8。电池组9或电网线路为电驱动器6供电。电驱动器6、撞击机构7和其他的驱动部件布置在机壳10中。手柄11固定在机壳10上。使用者可以借助手柄11操纵冲击钻机1并且借助***开关12使冲击钻机运行。在运行中，冲击钻机1使抽吸式钻头2连续地围绕工作轴线13转动，并且在此可以使钻头2朝撞击方向14沿着工作轴线13撞击到基材(Untergrund)中。
抽吸式钻头2具有钻头部15，该钻头部具有两个或多个朝向撞击方向14的钝的切削部16。切削部16设计用于通过凿的方式来粉碎岩石。钻头部15在其端面侧17上在切削部16之间具有多个抽吸口18(进气口)。抽吸口18通入在抽吸式钻头2的空心杆20中的通道19中。通过切削部16打碎并且磨碎的岩石从钻孔通过抽吸口18运走。空心杆20与***端5邻接地具有连接区段21，在连接区段中抽吸口22沿径向刺穿至通道19中。抽吸装置3与连接区段21连接并且抽吸在连接区段21处的灰尘类的和沙土类的钻屑。
抽吸装置3具有鼓风机23、灰尘过滤器24和收集容器25。鼓风机23例如包含电驱动器和风扇叶轮。电驱动器由冲击钻机1的电池组9或单独的能量源来供电。鼓风机23通过通道19与抽吸头部26连接。通道19尽可能地垂直于工作轴线13刺入到抽吸头部26的内壁27中。鼓风机23将载有灰尘的空气从抽吸头部26的空腔28输送走。灰尘过滤器24沿流动方向布置在鼓风机23之前。灰尘从空气中在灰尘过滤器24处分离。收集容器25沿流动方向布置在灰尘过滤器24之前并且与该灰尘过滤器邻接并且收集分离的灰尘。收集容器25可以从抽吸装置3取出以便清空。抽吸装置3能够可松开地固定在冲击钻机1的机壳10上。示例性的抽吸装置3具有套筒29，其安置在冲击钻机1的颈部上。
抽吸头部26沿着工作轴线13容纳抽吸式钻头4的连接区段21。抽吸头部26包围尽可能呈柱状的并且与工作轴线13同轴的空腔28。空腔28沿着工作轴线13朝两个方向通过圆形的、与工作轴线13同轴的开口30、31敞开。两个开口30、31与所使用的抽吸式钻头2、即所述抽吸式钻头的连接区段21齐平。开口30、31的直径32相应地等于连接区段21的外直径。在开口30上可以设置密封环33，其改善开口30与连接区段21的气密式闭合。两个开口30、31的间距24以及空腔28的长度34大于抽吸式钻头4在撞击运行时的行程运动。最大的行程运动通过***端5预定。空腔28长度优选在1cm和3cm之间。空腔28具有内直径35，其大于开口30、31的直径32。连接区段21与抽吸头部的径向内壁27不接触。空气可以冲刷连接区段21的在开口30、31之间闭合的侧面。因此，载有灰尘的空气可以与抽吸式钻头4的当前角位置无关地从抽吸开口22进入到空腔28中。内壁27优选是柱状的。
抽吸装置3具有监视单元36，所述监视单元向使用者指示出通过钻屑阻塞的抽吸式钻头3。监视单元36包含抽吸头部26中的流量传感器37、用于流量传感器37的分析单元38和信号化单元39。
流量传感器37布置在抽吸头26的空腔28中。流量传感器37面向工作轴线13。流量传感器37优选在直径上与通道19的刺穿部40相对置，或者相对于工作轴线13以至少约60度与刺穿部40远离。当空气流以径向方向冲击到流量传感器37时，流量传感器37响应。流量传感器37覆盖围绕工作轴线13的限定的角区域，例如小于60度。从抽吸式钻头2的抽吸开口22输出的空气流在抽吸式钻头2转动时周期***替地冲击到流量传感器37上和流量传感器37旁。流量传感器37输出相应的周期性的测量信号41。
分析单元38在周期性的出现方面分析流量传感器37的测量信号41。如果测量信号对于预定的持续时间T具有恒定的水平，则分析单元38报告故障42。预定的持续时间T大于用于抽吸式钻头4围绕工作轴线13转动一整圈的典型的持续时间。该持续时间例如在100ms至1s的范围中。例如，分析单元38将测量信号41与阈值43进行比较。在预定的持续时间T中，测量信号41必须至少大于阈值43一次并且小于阈值43一次。例如，每一次当测量信号41超过阈值43、即空气流冲击到标记部44时使计时器复位。如果直至持续时间T没有复位，则输出故障信号42。
故障信号42与抽吸式钻头2的通过钻屑的堵塞相关联。尽管鼓风机23从抽吸头部26抽吸空气，但是没有空气从抽吸式钻头2的抽吸开口22中输出。可以借助显示单元39或声响地向使用者通知故障信号42。替代地或附加地，分析单元38将故障信号传送给冲击钻机1，所述冲击钻机根据该故障信号关断其电驱动器6。
流量传感器37例如具有标记部44()，其传感器面平行于工作轴线13并且面向工作轴线13。标记部44通过空气流以径向方向偏转。标记部44悬挂在压电式传感器45上。标记部44的偏转在传感器45中产生电压脉冲。标记部44在周向方向46上是窄的并且沿着工作轴线13延伸经过空腔28的长度34的至少一半。标记部44优选具有小的与抽吸式钻头3的间距。例如，与工作轴线13的间距小于抽吸式钻头4的连接区段21的直径的55％。替代标记部44和压电式传感器45也可以使用其他的传感器面和接收器，其测量信号41在空气流在径向方向上冲击到传感器面44上时变化。例如，可以使用具有面向工作轴线13的膜片的压力罐或者平面的压电式压力传感器。传感器面44与抽吸式钻头3以小间距地布置。流量传感器37可以在周向方向46上通过壁47屏蔽。
监视单元36可以接收来自冲击钻机1的控制信号，当工具容纳部4并且因此抽吸式钻头3转动时给出所述控制信号。控制信号例如也可以传递转速。当工具容纳部4转动时，监视单元36响应于控制信号地被激活。持续时间T可以根据转速来确定，例如持续时间T位于转速的倒数的150％和300％之间。

Claims (7)

1.一种用于抽吸式钻头(3)的抽吸装置(3)，所述抽吸式钻头具有空心杆(20)并且在连接区段(21)处具有沿径向开口到所述空心杆(20)的抽吸开口(22)，所述抽吸装置具有：
鼓风机(23)，
抽吸头(26)，所述抽吸头具有围绕工作轴线(13)布置的管状空腔(28)以容纳所述连接区段(21)，
通道(19)，其将所述空腔(28)与所述鼓风机(23)连接，
布置在所述通道(19)中的灰尘过滤器(24)，以及
用于在所述灰尘过滤器(24)处分离的灰尘的收集容器(25)，
其特征在于，
流量传感器(37)，所述流量传感器具有布置在所述空腔(28)中的并且面向所述工作轴线(13)的传感器面(44)，该流量传感器用于输出测量信号(41)，该测量信号指示出冲击到所述传感器面(44)上的空气流，
分析单元(38)，当所述测量信号(41)对于至少一个预定的持续时间(T)低于一阈值(43)时所述分析单元用于响应于所述测量信号(41)输出故障信号(42)，并且当所述测量信号(41)在所述预定的持续时间(T)内超过所述阈值(43)时所述分析单元用于抑制所述故障信号(42)，以及
信号化单元(39)，其用于对于使用者显示所述故障信号(42)。
2.根据权利要求1所述的抽吸装置(3)，其特征在于，所述传感器面(44)具有到所述工作轴线(13)的自由视线。
3.根据权利要求1或2所述的抽吸装置(3)，其特征在于，所述空腔(28)沿着所述工作轴线(13)具有前侧圆形开口(30)和后侧圆形开口(31)，并且所述传感器面(44)与所述工作轴线(13)的径向间距小于所述开口(30，31)的半径的120％。
4.根据前述权利要求中任一项所述的抽吸装置(3)，其特征在于，所述传感器面(44)覆盖围绕所述工作轴线(13)小于60度的角区域。
5.根据前述权利要求中任一项所述的抽吸装置(3)，其特征在于，所述流量传感器(37)相对于所述工作轴线(13)至少以60度与所述通道(19)的进入到所述空腔(28)中的刺穿部(40)远离地布置。
6.一种冲击钻机(1)，其具有：
驱动器(6)，
工具容纳部(4)，其用于容纳在工作轴线(13)上的抽吸式钻头(4)，
驱动器驱动的气动的撞击机构(7)，以及
根据前述权利要求1至5中任一项所述的抽吸装置(3)。
7.一种用于根据权利要求1至6所述的抽吸装置(3)的控制方法，其具有以下步骤：
运行鼓风机(23)，以从在套筒状的抽吸头(26)中的空腔(28)抽吸空气，
检测空气流，所述空气流以径向方向冲击到所述空腔(28)中的所述流量传感器(37)的所述传感器面(44)上，
当来自所述流量传感器(37)的作为空气流的度量输出的测量信号(41)对于持续时间T持续地处于一阈值(43)之下时触发故障信号(42)，并且当所述测量信号(41)在所述持续时间T内有时小于所述阈值(43)并且有时大于所述阈值(43)时抑制所述故障信号(42)。
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