DE102004045625A1

DE102004045625A1 - Staubabsaugvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102004045625A1
Application number: DE102004045625A
Authority: DE
Inventors: Juergen Lennartz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-04-06

Abstract

Es wird eine Staubabsaugvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine mit einem ein Lüfterrad (28) aufweisenden Sauggebläse (27), das beim Betrieb der Handwerkzeugmaschine an der Werkzeugeinsatzstelle (19) am Werkstück (20) Luft absaugt, und mit einem Staubauffangbehälter (22) angegeben, durch den die abgesaugte, staubbeladene Luft hindurchgeführt wird. Zwecks Ausbildung der Staubsaugvorrichtung als nachrüstebares Zubehörteil für eine Handwerkzeugmaschine, das keine externe Energieversorgung benötigt, weist das Sauggebläse (27) ein Trubinenrad (29) auf, das mit dem Lüfterrad (28) in Antriebsverbindung steht und von dem aus der Handwerkzeugmaschine ausgeblasenen Kühlluftstrom angetrieben wird.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Staubabsaugvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannten Handwerkzeugmaschine, insbesondere ein Bohr- oder Schlaghammer ( DE 28 20 128 A1 ), weist als Antriebsaggregat zum rotatorischen und/oder translatorischen Antreiben eines in der Werkzeugaufnahme eingespannten Werkzeugs einen Elektromotor und ein die Antriebsenergie des Elektromotors übertragendes Getriebe mit einem Schlagwerk auf. Der Elektromotor und das Getriebe werden mittels eines Kühlluftgebläses luftgekühlt, wobei ein auf der Abtriebswelle des Elektromotors sitzendes Lüfterrad Luft über erste Gehäuseöffnungen aus der Gehäuseumgebung ansaugt und über zweite Gehäuseöffnungen wieder in die Umgebung ausbläst. Die Gehäuseöffnungen sind vor und hinter dem Antriebsaggregat in der Gehäuseschale angeordnet, so dass die im Gehäuseinnern strömende Kühlluft das Antriebsaggregat beaufschlagt, dort Wärme aufnimmt und von dem Antriebsaggregat abführt.

Eine bekannte, als Schwingschleifer ausgestaltete Handwerkzeugmaschine ( DE 199 24 547 A1 oder DE 298 11 654 U1 ) weist eine Schleifplatte und ein die Schleifplatte in einer orbitalen Schwingbewegung antreibendes Antriebsaggregat auf. Das Antriebsaggregat besteht aus einem Elektromotor und einem Getriebe und ist in dem Maschinengehäuse aufgenommen. Zur Absaugung des beim Schleifvorgang entstehenden Schleifstaubs ist eine Staubabsaugvorrichtung vorgesehen, die ein auf einer Abtriebswelle des Getriebes sitzendes Lüfterrad und einen Staubauffangbehälter aufweist. Das Lüfterrad ist in einem mit einem Luftaustrittsstutzen versehenen Gehäuseabschnitt des Maschinengehäuses angeordnet. Der Staubauffangbehälter ist mit einem Einlassstutzen abnehmbar auf den Luftaustrittsstutzen aufgesetzt. Beim Betrieb des Schwingschleifers erzeugt das rotierende Lüfterrad über der Schleifplatte bzw. zwischen der Schleifplatte und dem Werkstück einen Unterdruck, wodurch der Schleifstaub durch in der Schleifplatte vorhandene Durchtrittsöffnungen hindurch angesaugt und über den Ausblasstutzen im Maschinengehäuse in den Staubauffangbehälter geblasen wird. Der Staubauffangbehälter ist bis auf die Oberseite luftdicht. Die Oberseite ist von einem Staubrückhaltefilter abgedeckt, so dass die in den Staubauffangbehälter eingeblasene Luft durch den Filter hindurch austreten kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Staubabsaugvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie als Zubehör nachträglich an die Handwerkzeugmaschine adaptiert werden kann und dabei keine externe Energieversorgung benötigt. Sie nutzt vielmehr den Energieinhalt der aus der Handwerkzeugmaschine ausgeblasenen Kühlluft, die sonst ungenutzt in die Maschinenumgebung strömt. Dadurch verbessert sich insgesamt der Wirkungsgrad des Systems Handwerkzeugmaschine/Staubabsaugvorrichtung. Gegenüber Handwerkzeugmaschinen mit einer integrierten Staubabsaugvorrichtung ergibt sich der Vorteil, dass die eigentliche Handwerkzeugmaschine ohne Staubabsaugvorrichtung leichter und billiger ist und für Kunden, die zunächst keine Staubabsaugung zu einem erhöhten Beschaffungspreis wünschen, attraktiver wird, zumal die Möglichkeit besteht, die Handwerkzeugmaschine zu einem späteren Zeitpunkt mit einer Staubabsaugvorrichtung aufzurüsten.

Die erfindungsgemäße Staubabsaugvorrichtung eignet sich besonders für Bohrmaschinen oder Schlagbohrmaschinen und für Bohrhämmer.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Staubabsaugvorrichtung möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Lüfter- und Turbinenrad starr miteinander verbunden, vorzugsweise auf einer gemeinsamen, drehbar gelagerten Welle angeordnet. Lüfter- und Turbinenrad können aber auch zu einer einstückigen Baueinheit vereinigt werden. Alternativ ist es möglich, Lüfter- und Turbinenrad über ein Getriebe miteinander zu koppeln. Bei parallel versetzten Radwellen bietet sich ein Riementrieb an.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein das Turbinenrad aufnehmendes Turbinenradgehäuse an einem Druckluftkanal angeschlossen, der am einlassseitigen Kanalende mit einem Adapter zum die zweiten Gehäuseöffnungen zumindest teilweise überdeckenden Aufsetzen auf das Maschinengehäuse versehen ist. Die Ausbildung des Turbinenradgehäuses kann dabei so getroffen sein, dass die Luft das Turbinenrad axial oder radial oder in einer Kombination davon anströmt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein das Lüfterrad aufnehmendes Lüfterradgehäuse an einem Saugluftkanal angeschlossen, der am einlassseitigen Kanalende mit einer Saugglocke zum Überdecken der Werkzeugeinsatzstelle auf dem Werkstück versehen ist. Der Staubabfangbehälter mit Staubrückhaltefilter ist zwischen zwei Kanalabschnitten des Saugluftkanals angeordnet. Auch hier kann das Lüfterradgehäuse so ausgebildet werden, dass je nach Bauart des Lüfterrads die Luftansaugung axial, radial oder in einer Kombination davon erfolgt. Alternativ kann der Staubauffangbehälter auch an dem Luftauslass des Lüfterradgehäuses angeschlossen sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Turbinenrad und Turbinenradgehäuse als Pelton-Turbine ausgebildet, die einen recht guten Wirkungsgrad aufweist. Das Lüfterrad kann ebenfalls als Turbinenrad gestaltet sein.

Eine vorteilhafte Handwerkzeugmaschine mit einer Staubabsaugvorrichtung ist in dem unabhängigen Anspruch 8 angegeben, vorteilhaften Weiterbildungen und Verbesserungen davon in den weiteren Ansprüchen 9 – 13.

Zeichnung
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Elektrohandwerkzeugmaschine und einer daran angeordneten, schematisch dargestellten Staubabsaugvorrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in der Zeichnung in Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten dargestellte Handwerkzeugmaschine ist beispielhaft als Bohrmaschine ausgeführt. Sie kann aber ebenso eine Schlagbohrmaschine mit oder ohne Umschaltmöglichkeit zwischen den Betriebsarten "Bohren" und "Schlagbohren" oder als Bohrhammer mit oder ohne Umschaltmöglichkeit zwischen den Betriebsarten "Bohren", "Hammerbohren" oder "Meißeln" ausgeführt sein.
Die Bohrmaschine weist ein Maschinengehäuse 10 auf, in dem ein Abtriebsaggregat 11 für ein Werkzeug 12, hier einen Bohrer, aufgenommen ist. Das Antriebsaggregat 11 setzt sich zusammen aus einem Elektromotor 13 mit Abtriebswelle 14 und einem hier nicht zu sehenden Getriebe, über das von der Abtriebswelle 14 des Elektromotors 13 eine das Werkzeug 12 drehfest aufnehmende Werkzeugaufnahme 15, auch Spannfutter genannt, rotatorisch angetrieben wird. Zur Kühlung von Elektromotor 13 und Getriebe ist ein Kühlluftgebläse vorgesehen, das von einen drehfest auf der Abtriebswelle 14 des Elektromotors 13 sitzenden Lüfterrad 16 gebildet ist. Auf der vom Getriebe abgekehrten Seite des Elektromotors 13 sind im Maschinengehäuse 10 erste Gehäuseöffnungen 17 und im Bereich des Getriebes sind im Gehäuse 10 zweite Gehäuseöffnungen 18 angeordnet. Bei rotierendem Lüfterrad 16 wird Kühlluft über die ersten Gehäuseöffnungen 17 aus der Maschinenumgebung angesaugt, über Elektromotor 13 und Getriebe geführt und durch die zweiten Gehäuseöffnungen 18 wieder in die Maschinenumgebung ausgeblasen. Die Kühlluft nimmt beim Durchstreichen des Gehäuseinnern die im Elektromotor 13 und Getriebe erzeugte Wärme auf und führt sie aus dem Gehäuseinnern ab.
Im Bohrbetrieb wird an der Werkzeugeinsatzstelle 19, hier also am Bohrloch, vom arbeitenden Werkstück 20 Staub erzeugt, der mittels einer Staubabsaugvorrichtung 21 aufgefangen wird. Die Staubabsaugvorrichtung 21 ist ein Zubehörteil und kann nachträglich an die Bohrmaschine adaptiert werden. Die in der Zeichnung nur schematisiert dargestellte Staubabsaugvorrichtung 21 erzeugt an der Werkzeugeinsatzstelle 19 mittels eines Sauggebläses 27 einen Unterdruck, wodurch staubbeladene Luft in einen Staubauffangbehälter 22 eingesaugt wird. Aus dem Staubauffangbehälter 22 tritt die Luft durch einen Staubrückhaltefilter 23 hindurch, der den Staub zurückhält, und staubfreie Luft strömt aus dem Staubauffangbehälter 22 aus. Im einzelnen weist die Staubabsaugvorrichtung 21 eine Saugglocke 24 auf, die an der Werkzeugeinsatzstelle 19 auf das Werkstück 20 aufgesetzt wird und das Werkzeug 12 umschließt. Die Saugglocke 24 weist eine Reihe von Luftzutrittslöchern 25 auf und ist an einen Saugluftkanal 26 angeschlossen. Der Saugluftkanal 26 führt mit einem ersten Kanalabschnitt 261 zu einem Einlassstutzen des Staubauffangbehälters 22 und führt mit einem zweiten Kanalabschnitt 262 von einem Auslassstutzen des Staubauffangbehälters 22 weg. Der Auslassstutzen ist in Luftströmungsrichtung stromabwärts des Staubrückhaltefilters 23 am Staubauffangbehälter 22 ausgebildet. Dieser zweite Kanalabschnitt 262 ist an der Ansaugöffnung des den Unterdruck erzeugenden Sauggebläses 27 angeschlossen. Dieses besteht aus einem Lüfterrad 28 zur Erzeugung des Unterdrucks und aus einem Turbinenrad 29 zum Antreiben des Lüfterrads 28. Lüfter- und Turbinenrad 28, 29 sind drehfest auf einer gemeinsamen Welle 30 angeordnet, die in einem Lager 31 drehbar gelagert ist., Alternativ können Lüfter- und Turbinenrad 28, 29 zu einer Baueinheit vereinigt sein oder über ein Getriebe miteinander gekoppelt werden, wobei sich dabei die Möglichkeit ergibt, dass die Radwellen von Lüfter- und Turbinenrad 28, 29 räumlich versetzt angeordnet werden können. Das Lüfterrad 28 ist in einem Lüfterradgehäuse 32 und das Turbinenrad in einem Turbinenradgehäuse 33 aufgenommen. Das Lüfterradgehäuse 32 ist an den Kanalabschnitt 262 des Saugluftkanals 26 angeschlossen.
Das Lüfterrad 28 mit seinen Lüfterschaufeln 281 ist so ausgebildet, dass es beim Rotieren axial Luft aus dem Kanalabschnitt 262 in das Lüftergehäuse 32 ansaugt und radial aus dem Lüfterradgehäuse 32 ausbläst. Das Turbinenrad 29 mit seinen Turbinenschaufeln 291, ist so ausgebildet, dass axial in das Turbinenradgehäuse 33 einströmende Luft im Turbinenrad 29 umgelenkt wird und radial aus dem Turbinenradgehäuse 33 ausströmt und dadurch das Turbinenrad 29 in Rotation versetzt. Bevorzugt ist das Turbinenrad 29 und das Turbinenradgehäuse 32 in der Bauart einer Pelton-Turbine ausgeführt. Das Turbinenradgehäuse 33 ist über einen Druckluftkanal 34 an einem Gehäuseadapter 35 angeschlossen, der luftdicht auf dem Maschinengehäuse 10 der Bohrmaschine aufsitzt und die zweiten Gehäuseöffnungen 18 zumindest teilweise überdeckt. Zur Erzielung eines guten Wirkungsgrads sind die Lüfterräder 28, 29 als Turbinen-Laufräder ausgebildet.
Im Bohrbetrieb wird die von dem rotierenden Lüfterrad 16 auf der Abtriebswelle 14 des Elektromotors 13 aus den zweiten Öffnungen 18 ausgeblasene Kühlluft über den Druckluftkanal 34 in das Turbinenradgehäuse 33 geleitet und treibt dort das Turbinenrad 29 rotatorisch an. Das mit dem Turbinenrad 29 rotierende Lüfterrad 28 saugt über den Saugluftkanal 26 durch den Staubauffangbehälter 22 hindurch Luft aus dem Innern der Saugglocke 24 an, die ihrerseits den beim Bohrvorgang entstehenden Bohrstaub mitreißt und in den Staubauffangbehälter 22 transportiert, wo er durch den Staubrückhaltefilter 23 aus der Saugluft ausgefiltert wird.
Alternativ zu dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Staubauffangbehälter mit integriertem Staubrückhaltefilter auch im Luftstrom des Sauggebläses stromabwärts des Lüfterrads angeordnet werden. Dabei ist das einen Luftein- und -auslass aufweisende Lüfterradgehäuse mit seinem Lufteinlass an dem Saugkanal und mit seinem Luftauslass an dem Staubauffangbehälter angeschlossen. Die durch das Lüfterrad hindurchtretende staubbeladene Absaugluft wird in den Staubauffangbehälter eingeblasen und tritt durch das Staubauffangfilter hindurch, staubgereinigt am Auslass des Staubauffangbehälters aus.

Claims

Staubabsaugvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine, die ein in einem Maschinengehäuse (10) integriertes Kühlluftgebläse aufweist, das Kühlluft für ein ein Werkzeug (12) antreibendes Antriebsaggregat (11) über erste Gehäuseöffnungen (17) ansaugt und über zweite Gehäuseöffnungen (18) ausbläst, mit einem Sauggebläse (27) mit Lüfterrad (28), das an einer Werkzeugeinsatzstelle (19) an einem Werkstück (20) Luft absaugt, und mit einem Staubauffangbehälter (22), durch den die abgesaugte, staubbeladene Luft hindurchgeführt ist, gekennzeichnet durch ein Turbinenrad (29), das mit dem Lüfterrad (28) in Antriebsverbindung steht und von dem aus den zweiten Gehäuseöffnungen (18) ausgeblasenen Kühlluftstrom antreibbar ist.
Staubabsaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfter- und Turbinenrad (28, 29) starr oder über ein Getriebe miteinander gekoppelt sind.
Staubabsaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Lüfter- und Turbinenrad (28, 29) eine einstückige Baueinheit bilden.
Staubabsaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Turbinenrad (29) aufnehmendes Turbinenradgehäuse (33) an einem Druckluftkanal (34) angeschlossen ist, der am einlassseitigen Kanalende mit einem Gehäuseadapter (25) versehen ist, der zum die zweiten Gehäuseöffnungen (18) zumindest teilweise überdeckenden Aufsetzen auf das Maschinengehäuse (10) der Handwerkzeugmaschine ausgebildet ist.
Staubabsaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Lüfterrad (28) aufnehmendes Lüfterradgehäuse (32) mit einem Lufteinlass an einem Saugluftkanal (26) angeschlossen ist, der am einlassseitigen Kanalende mit einer Saugglocke (24) zum Überdecken der Werkzeugeinsatzstelle (19) auf einem Werkstück (20) versehen ist.
Staubabsaugvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubauftangbehälter (22) zwischen zwei Kanalabschnitten (261, 262) des Saugluftkanals (26) angeordnet oder an einem Luftauslass des Lüfterradgehäuses (32) angeschlossen und mit einem Staubrückhaltefilter (23) versehen ist.
Staubabsaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 – 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenrad (29) und Turbinenradgehäuse (33) als Pelton-Turbine ausgebildet sind.
Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Schlagbohrmaschine oder Schlagbohrhammer, mit einem Maschinengehäuse (10), einem im Gehäuse (10) aufgenommenen Antriebsaggregat (11) für ein Werkzeug (12) und mit einem im Gehäuse (10) angeordneten Kühlluftgebläse, das ein vom Antriebsaggregat (11) angetriebenes Lüfterrad (16) zum Ansaugen von Kühlluft über im Maschinengehäuse (10) angeordnete erste Gehäuseöffnungen (17) und Ausblasen der Kühlluft über im Gehäuse (10) angeordnete zweite Gehäuseöffnungen (18) aufweist, gekennzeichnet durch eine Staub an einer Werkzeugeinsatzstelle (19) an einem Werkstück (20) absaugende Staubabsaugvorrichtung (21), die ein Saugluft erzeugendes Lüfterrad (28) und ein von dem ausgeblasenen Kühlluftstrom antreibbares, mit dem Lüfterrad (28) gekoppeltes Turbinenrad (29) aufweist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (28) unmittelbar, über ein Getriebe mit dem Turbinenrad (29) gekoppelt ist oder mit diesem eine einstückige Baueinheit bilden.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Turbinenrad (29) aufnehmendes Turbinenradgehäuse (33) an einem Druckluftkanal (34) angeschlossen ist, der am einlassseitigen Kanalende mit einem die zweiten Gehäuseöffnungen (18) des Maschinengehäuses (10) mindestens teilweise überdeckenden Gehäuseadapter (25) versehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 8 – 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Lüfterrad (28) aufnehmendes, einen Luftein- und -auslass aufweisendes Lüfterradgehäuse (32) mit seinem Lufteinlass an einem Saugluftkanal (26) angeschlossen ist, der am einlassseitigen Kanalende mit einer Saugglocke (24) zum Überdecken der Werkzeugeinsatzstelle (19) auf einem Werkstück (20) versehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Staubauffangbehälter (22) mit Staubrückhaltefilter (23) zwischen zwei Kanalabschnitten (262, 262) des Saugluftkanals (26) angeordnet oder an dem Luftauslass des Lüfterradgehäuses (32) angeschlossen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 8 – 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenrad (29) als Peltonrad ausgebildet ist.