[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Luftkühlung. In
Kontext der Erfindung wird eine spezielle Luftführung vorgeschlagen, mit der die Komponenten
der Werkzeugmaschine, wie Motor, Getriebe oder Elektronik der Werkzeugmaschine, besonders
effizient mit einem Kühlluftstrom umströmt und auf diese Weise gekühlt werden können.
Dabei soll die Kühlung insbesondere unabhängig von etwaigen Bestandteilen des Gehäuses
der Werkzeugmaschine ausgebildet sein, da die Luftführung vorteilhafterweise durch
interne Lenkungsvorgänge bewirkt wird, wobei diese internen Lenkungsvorgänge vorzugsweise
unabhängig von Bestandteilen des Gehäuses der Werkzeugmaschine ablaufen. Die gehäuse-unabhängige
Luftkühlung der Komponenten der Werkzeugmaschine wird insbesondere durch die Vorsehung
eines Lüfters an einem Rotor des Motors der Werkzeugmaschine erreicht, der mittels
eines Unterdrucks dazu eingerichtet ist, einen Kühlluftstrom zu erzeugen und auf geeignete
Weise durch die Werkzeugmaschine zu führen. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Kühlung von Komponenten einer Werkzeugmaschine.
Hintergrund der Erfindung:
[0002] Im Bereich der Werkzeugmaschinen sind Trennschleifer oder Winkelschleifer bekannt,
mit denen Schnitte in einen zu bearbeitenden Untergrund eingebracht werden können
oder die dazu verwendet werden können, um die Oberfläche eines Untergrundes zu bearbeiten.
Solche Trennoder Winkelschleifer weisen üblicherweise ein scheibenförmiges Werkzeug
auf, das als Trennoder Schleifscheibe bezeichnet wird.
[0003] Durch Steigerung der verfügbaren Kapazitäten im Bereich der Akkumulatoren ("Akkus")
werden vermehrt batterie- bzw. akkubetriebene Trennschleifer mit Trennscheiben und
Blattdurchmessern von größer als 230 mm in den Markt eingeführt; dies insbesondere
für Anwendungen, in denen bisher Benzintrennschleifer verwendet wurden. Solche Geräte
werden im Sinne der Erfindung bevorzugt als "Akku-Trenn- oder Winkelschleifer" bezeichnet.
Diese Werkzeugmaschinen werden meistens mit einem Luftstrom gekühlt.
[0004] Je nach Gerätetyp werden Komponenten der Werkzeugmaschine, wie Motor, Elektronik,
Getriebe oder Werkzeug, mit dem Luftstrom gekühlt. Zur Luftführung werden zumeist
Bestandteile des Gehäuses verwendet. Bei bestehenden Geräten ist die Luftführung bzw.
Kühlung somit häufig Bestandteil von Gehäuseteilen. Die Gehäuseteile haben aber auch
weitere Aufgaben wie Robustheit, Aussehen, Ergonomie, sowie Schutz für den Anwender
und für das Innere des Gerätes. Oft kommt es bei der Ausführung der Gehäuseteile zu
Kompromissen zwischen Funktion, Aufbau und Design, so dass Werkzeugmaschinen mit einer
nicht-optimalen Luftführung bzw. Luftkühlung angeboten werden.
[0005] Es ist daher ein Anliegen der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen
Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Werkzeugmaschine
und eine Kühlungsverfahren für Komponenten in einer Werkzeugmaschine bereitzustellen,
bei denen eine optimierte Luftkühlung vorgesehen ist. Die Luftkühlung soll darüber
hinaus besonders einfach aufgebaut sein und zu einem robusten und kompakten Aufbau
der Werkzeugmaschine beitragen.
[0006] Bei der Arbeit mit einer Werkzeugmaschine, beispielweise beim Trennschneiden mit
einem Acku-Trennschleifer, können Staub, Schlamm und/oder Metallspäne entstehen bzw.
kleine Steine aufgeworfen werden. Partikel können unerwünschterweise über die Luftkühlung
in die Werkzeugmaschine eindringen und die Lebensdauer von Komponenten reduzieren.
Es stellt daher ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung dar, eine Werkzeugmaschine
und eine Kühlungsverfahren für Komponenten in einer Werkzeugmaschine bereitzustellen,
mit denen das Eindringen von Partikeln in die Werkzeugmaschine über die Luftkühlung
wirksam vermieden werden kann. Mit anderen Worten sollen die inneren Komponenten der
Werkzeugmaschine, wie Elektronik, Stecker oder Motor, so gut wie möglich vor Staub,
Schlamm und anderen Partikeln geschützt werden.
[0007] Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte
Ausführungsformen zu dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche finden sich in den
abhängigen Ansprüchen.
Beschreibung der Erfindung:
[0008] Erfindungsgemäß ist eine Werkzeugmaschine mit einer Luftkühlung vorgesehen. Die Werkzeugmaschine
ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Lüfter zu Kühlung von Komponenten
der Werkzeugmaschine umfasst, wobei die Werkzeugmaschine
- a) eine Trägereinheit mit einer Elektronik,
- b) einen Motorstecker,
- c) einen Motor mit einem Stator und einem Rotor und
- d) ein Motorgehäuse als Komponenten umfasst,
wobei der Lüfter an dem Rotor des Motors angeordnet vorliegt und dazu eingerichtet
ist, einen Unterdruck so zu erzeugen, dass ein durch den Unterdruck erzeugter Luftstrom
die Komponenten der Werkzeugmaschine kühlt.
[0009] Bei der Erfindung geht es in einem Ausführungsbeispiel insbesondere um einen luftgekühlten
Akku-Trennschleifer mit einem bürstenlosen Motor. Ein Grundgedanke, der der Erfindung
zugrunde liegt, besteht darin, dass innerhalb der Werkzeugmaschine eine spezielle
Luftführung bereitgestellt wird, mit der eine besonders wirksame und effiziente Kühlung
der Komponenten der Werkzeugmaschine erreicht werden kann. Dabei wird der Luftstrom
insbesondere von einem Lüfter erzeugt, wobei der Lüfter vorzugsweise von einer Rotorwelle
des Motors der Werkzeugmaschine angesteuert wird.
[0010] Mit der Erfindung wird eine spezielle Luftführung innerhalb einer Werkzeugmaschine
vorgeschlagen, mit der die Komponenten der Werkzeugmaschine, wie Motor, Getriebe oder
Elektronik der Werkzeugmaschine, besonders effizient mit einem Kühlluftstrom umströmt
und auf diese Weise gekühlt werden können. Dabei ist die Kühlung insbesondere unabhängig
von etwaigen Bestandteilen des Gehäuses der Werkzeugmaschine ausgebildet, indem die
Luftführung vorteilhafterweise durch interne Lenkungsvorgänge bewirkt wird, wobei
diese internen Lenkungsvorgänge vorzugsweise unabhängig von Bestandteilen des Gehäuses
der Werkzeugmaschine ablaufen. Die gehäuse-unabhängige Luftkühlung der Komponenten
der Werkzeugmaschine wird insbesondere durch eine Vorsehung eines Lüfters an einem
Rotor des Motors der Werkzeugmaschine erreicht, der mit Hilfe eines Unterdrucks dazu
eingerichtet ist, einen Kühlluftstrom zu erzeugen und auf geeignete Weise durch die
Werkzeugmaschine zu führen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Luftkühlung
der Werkzeugmaschine unabhängig von etwaigen Bestandteilen des Gehäuses der Werkzeugmaschine
ausgebildet ist. Dadurch kann ein besonders einfacher und robuster Aufbau eines Hauptkörpers
der Werkzeugmaschine bereitgestellt werden.
[0011] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der von dem Lüfter erzeugte Luftstrom
die Komponenten der Werkzeugmaschine in der Reihenfolge a) bis d) ihres obigen Auftretens
kühlt. Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine mit einer Luftkühlungsvorrichtung,
wobei die Werkzeugmaschine einen Lüfter zu Kühlung von Komponenten der Werkzeugmaschine
umfasst, wobei die Werkzeugmaschine eine Trägereinheit für eine Elektronik und für
die Akku-Schnittstellen, einen Motorstecker, einen Motor mit einem Stator und einem
Rotor und ein Motorgehäuse als Komponenten umfasst, wobei der Lüfter an dem Rotor
des Motors angeordnet vorliegt und dazu eingerichtet ist, einen Unterdruck so zu erzeugen,
dass ein durch den Unterdruck erzeugter Luftstrom die Komponenten der Werkzeugmaschine
in der Reihenfolge ihrer Aufzählung kühlt. Dies bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt,
dass der Lüfter dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom dergestalt zu erzeugen, dass
die Komponenten der Werkzeugmaschine in der Reihenfolge a) bis d) gekühlt werden.
Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass zunächst die Elektronik in der
Trägereinheit gekühlt wird, anschließend der Motorstecker, anschließend der Motor,
insbesondere der Stator des Motors, und anschließend das Motorgehäuse, welches vorzugsweise
einen Schneidarm und ein Getriebe der Werkzeugmaschine umfasst.
[0012] Die Kühlung der Komponenten in diese Reihenfolge ist vorteilhaft, weil der Luftstrom
auf diese Weise zuerst diejenige Komponente kühlt, die den größten Kühlbedarf aufweist,
nämlich die Elektronik. Der Luftstrom kühlt dann den Motor und strömt beim Ausblasen
am Getriebegehäuse vorbei. Für die Funktion und Lebensdauer der Werkzeugmaschine ist
es von Vorteil, wenn sich zuerst an dem bevorzugt passiv ausgebildeten Kühlkörpern
der Elektronik etwaige Partikel ablagern können, bevor diese zum sich drehenden Rotor
gelangen und dort Lagerschäden, Rotorklemmer oder Ähnliches hervorrufen können.
[0013] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Motor der Werkzeugmaschine ein
bürstenloser Motor ist. Ein bürstenloser Motor wird vorteilhafterweise wegen seines
hohen Wirkungsgrads verwendet und wegen seiner der Lebensdauer, die bürstenlose Motoren
aufgrund der kontaktlosen Kommutierung aufweisen.
[0014] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Motorsteckers eine Umlenkung des
Luftstroms um ca. 90 Grad bewirkt. Die Formulierung «ca. 90 Grad» stellt für den Fachmann
keinen unklaren Begriff dar, weil der Fachmann weiß, dass mit der Formulierung «ca.
90 Grad» oder «im Wesentlichen 90 Grad» ein im Wesentlichen rechter Winkel gemeint
ist, der - beispielsweise herstellungsbedingt - um 1 bis 5 Grad von der exakten, mathematischen
Rechtwinkligkeit abweichen kann.
[0015] Der Motorstecker ist dazu eingerichtet, mittels Kontaktstellen und Leitungen die
Elektronik der Werkzeugmaschine mit dem Stator des Motors zu verbinden. Es ist im
Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Elektronik im Betrieb den Motor steuert. Dazu
wird vorzugsweise ein definierter Stromfluss zum Stator verwendet. Die Elektronik
ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Kommutierung des Motors und/oder den Antrieb
des Rotors zu steuern.
[0016] In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung dient das Gehäuse des Motorsteckers
innenseitig als Luftführung mit einer Umlenkung des Kühlluftstroms um ca. 90 Grad
und aussenseitig als Kabelführung für die Leitungen, die den Motor mit der Elektronik
verbinden. Diese werden im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als «Motorleitungen»
bezeichnet. Die Motorleitungen sind vorzugsweise dazu eingerichtet, Daten und/oder
Steuerbefehle von der Elektronik an den Motor zu übermitteln.
[0017] Tests haben gezeigt, dass bei der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine das Eindringen
von Partikeln in die Werkzeugmaschine über die Luftkühlung wirksam vermieden werden
kann. Insbesondere können die inneren Komponenten der Werkzeugmaschine, wie Elektronik,
Stecker oder Motor, besonders wirksam vor Staub, Schlamm und anderen Partikeln geschützt
werden.
[0018] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine zwei Akkumulatoren
als Energiequelle aufweist. Diese Akkumulatoren («Akkus») können in jeweils einem
Aufnahmeraum in einem hinteren, unteren Bereich im Hauptkörper der Werkzeugmaschine
angeordnet vorliegen. Die Werkzeugmaschine kann einen hinteren Bereich umfassen, der
beispielsweise von einem Hauptkörper und einem Schutzrahmen gebildet wird. Der Hauptköper
der Werkzeugmaschine kann von einem Gehäuse umgeben sein und eine Steuereinheit, einen
Antrieb bzw. einen Antriebsstrang und/oder einen Motor umfassen. Der Schutzrahmen
kann einen vorderen, umlaufenden Handgriff und einen zweiten, oberen Handgriff umfassen.
Der vordere Teil der Werkzeugmaschine wird von seinem Werkzeug gebildet, das insbesondere
in dem Fall, dass die Werkzeugmaschine als Trennschleifer ausgebildet ist, ein scheibenförmiges
Werkzeug ist. Es kann insbesondere als Trennscheibe bezeichnet werden. Es ist im Sinne
der Erfindung bevorzugt, dass durch den vorderen, von dem Werkzeug gebildeten Bereich
der Werkzeugmaschine und durch den hinteren, unter anderem von dem Hauptkörper gebildeten
Bereich der Werkzeugmaschine die Raumrichtungen "vorne" und "hinten" festgelegt werden.
Die Raumbereiche "oben" und "unten" bzw. die "Oberseite" und "Unterseite" der Werkzeugmaschine
werden vorzugsweise durch den oberen Handgriff festgelegt ("Oberseite"), der im Sinne
der Erfindung bevorzugt auch als zweiter Handgriff bezeichnet wird, und durch den
Schutzrahmen, dessen Unterseite vorzugsweise auf der Unterseite der Werkzeugmaschine
verläuft.
[0019] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine einen ersten,
umlaufenden Handgriff, einen zweiten, oberen Handgriff und einen Schutzrahmen zum
Schutz des Hauptkörpers der Werkzeugmaschine umfasst. Einzelheiten zu diesen Bestandteilen
der Werkzeugmaschine können insbesondere den Figuren entnommen werden. Der erste,
umlaufende Handgriff verläuft vorzugsweise im Bereich des Übergangs zwischen den vorderen
und dem hinteren Bereich der Werkzeugmaschine und wird von einem Rechtshänder üblicherweise
von der linken Hand umfasst. Insofern kann der erste, umlaufende Handgriff auch zum
Transport der Werkzeugmaschine verwendet werden. Durch die umlaufende Gestaltung des
ersten Handgriffs bietet der erste Handgriff einen wirksamen Aufprallschutz an den
Seiten der Werkzeugmaschine, insbesondere dann, wenn die Werkzeugmaschine bei einem
Herunterfallen auf der rechten oder linken Geräteseite aufkommen würde. Die umlaufende
Ausgestaltung des ersten Handgriffs schützt insbesondere die im Hauptkörper der Werkzeugmaschine
angeordneten Bestandteile der Werkzeugmaschine, wie Motor, Antrieb oder Getriebe,
aber eben auch die Akkumulatoren. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine
Ebene, in der der erste Handgriff überwiegend verläuft, im Wesentlichen orthogonal
zu einer Längsachse der Werkzeugmaschine verläuft. Die Längsachse, die gedanklich
durch die Werkzeugmaschine gelegt werden kann, verläuft insbesondere zentral durch
das Gerät und erstreckt sich vom vorderen Bereich der Werkzeugmaschine in Richtung
ihres hinteren Bereichs. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ebene,
in der der erste Handgriff überwiegend verläuft, im Wesentlichen senkrecht auf der
Längsachse der Werkzeugmaschine steht.
[0020] Der zweite, obere Handgriff verläuft vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der
virtuellen Längsachse der Werkzeugmaschine und wird von einem Rechtshänder üblicherweise
von der rechten Hand umfasst. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der obere
Handgriff in einer hinteren Raumrichtung über den Hauptkörper der Werkzeugmaschine
hinausragt, so dass der Hauptkörper und seine innenliegenden Bestandteile gut gegen
einen Fall und eine Landung der Werkzeugmaschine auf eine Rückseite des Geräts geschützt
sind. Der Begriff "Überstand" beschreibt im Sinne der Erfindung bevorzugt den Abstand
einer im Wesentlichen vertikal verlaufende Rückwand des Hauptkörpers der Werkzeugmaschine
zu einem maximal entfernten Punkt eines Rückteils des oberen Handgriffs. Dieser Abstand
bzw. Überstand liegt beispielsweise in einem Bereich von 1 bis 12 cm, bevorzugt 3
bis 9 cm und besonders bevorzugt bei ca. 6 cm.
[0021] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der zweite Handgriff oberhalb der Elektronik
der Werkzeugmaschine angeordnet ist und auf seiner Oberseite und/oder seiner Unterseite
Betätigungsschalter für die Werkzeugmaschine umfasst. Dadurch, dass der zweite Handgriff
der Werkzeugmaschine üblicherweise von der rechten Hand eines Nutzers umfasst wird,
kann die Werkzeugmaschine durch die Vorsehung der Betätigungsschalter an der Oberseite
und/oder der Unterseite des zweiten Handgriffs besonders gut bedient werden. Durch
die bevorzugte räumliche Nähe zwischen der Elektronik der Werkzeugmaschine und dem
mindestens einen Betätigungsschalter im zweiten Handgriff können Übertragungswege
für Steuerungsbefehle erheblich verkürzt werden und die Verkabelung bzw. Verschaltung
innerhalb des Geräts vereinfacht werden.
[0022] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Trägereinheit der Werkzeugmaschine
mindestens eine Schnittstelle für einen Akkumulator aufweist. Es ist im Sinne der
Erfindung bevorzugt, dass die Akkumulatoren Kontakte umfassen, mit denen sie an der
Werkzeugmaschine eingesteckt werden können. Dazu umfasst die Werkzeugmaschine eine
entsprechende Anschlussanordnung, mit der die Kontakte der Akkumulatoren zusammenwirken
können. Vorzugsweise umfasst die Werkzeugmaschine eine Schnittstelle, mit der die
Energieversorgung des Geräts bzw. die Energieabgabe der Akkumulatoren gesteuert werden
kann. Es kann im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass die Werkzeugmaschine eine
Schnittstelle umfasst, die die Energieabgabe von beiden Akkus steuert. Es kann aber
ebenso bevorzugt sein, dass die Werkzeugmaschine zwei Schnittstellen umfasst, d.h.
für jeden Akkumulator eine Schnittstelle. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere
bevorzugt, dass die Akkumulatoren über eine Schnittstelle und Kontakte mit einer Elektronik
der Werkzeugmaschine verbindbar sind. Mit anderen Worten kann es im Sinne der Erfindung
bevorzugt sein, dass die Akkumulatoren über eine Schnittstelle und Kontakte mit einer
Elektronik der Werkzeugmaschine verbindbar sind.
[0023] Darüber hinaus kann die Trägereinheit eine Elektronik für die Werkzeugmaschine umfassen.
Die Elektronik der Werkzeugmaschine kann eine Steuereinheit umfassen, mit der der
Betrieb der Werkzeugmaschine gesteuert wird. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt,
dass die Elektronik der Werkzeugmaschine Kühlkörper aufweist.
[0024] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Elektronik hängend innerhalb der
Werkzeugmaschine einbaubar ist. Mit anderen Worten liegt die Elektronik hängend eingebaut
in der Werkzeugmaschine bzw. ihrem Hauptkörper vor. Durch den bevorzugt hängenden
Einbau der Elektronik innerhalb der Werkzeugmaschine kann vorteilhafterweise verhindert
werden, dass sich Ablagerungen von Schutz- und/oder Staubpartikeln bzw. Schlamm bilden.
Der Einbau der Elektronik in die Trägereinheit ist so gewählt, dass nur der Kühlkörper
in Kontakt mit dem Luftstrom kommt. Auf diese Weise wird eine bestmögliche Kühlung
der Elektronik erreicht und Ablagerungen bei Kontakten, wie beispielsweise Steckern
oder Ähnlichem, vermieden. Erfahrungen zeigen, dass sich Partikel aus dem Luftstrom
zumeist an der Frontseite des Kühlkörpers ablagern, wodurch die Kühlung der Elektronik
nur geringfügig beeinflusst wird. Vorzugsweise wird die Elektronik um 180° gedreht
innerhalb der Werkzeugmaschine eingebaut, wobei der Elektronikbecher nach oben zeigt.
[0025] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine Lufteinlässe zum
Einsaugen von Luft aufweist, wobei die Lufteinlässe auf einer Rückseite eines Hauptkörpers
der Werkzeugmaschine angeordnet vorliegen. Die Lage der Lufteinlässe wird insbesondere
in Fig. 1 dargestellt. Die Lufteinlässe können insbesondere als Bestandteile der Trägereinheit
betrachtet werden, wobei die Luft oberhalb der Akkumulatoren in die Trägereinheit
eingesogen wird. Dieses Einsaugen kommt insbesondere durch den Unterdruck zustande,
den der Lüfter erzeugt, der im Bereich des Rotors des Motors der Werkzeugmaschine
angeordnet vorliegt.
[0026] Der Begriff «Luft» ist für den Fachmann kein unklarer Begriff, weil er weiß, dass
damit das gasförmige Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch gemeint ist, dass die Atmosphäre
der Erde im Wesentlichen ausmacht. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein
Strom aus solcher Luft aus der Umgebung der Werkzeugmaschine durch die Lufteinlässe
eingesaugt wird und zur Kühlung der Komponenten im Inneren der Werkzeugmaschine bzw.
ihres Hauptkörpers verwendet wird.
[0027] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine einen ersten Lufteinlass
umfasst, der oberhalb eines ersten Akkumulators angeordnet vorliegt, sowie einen zweiten
Lufteinlass, der oberhalb eines zweiten Akkumulators angeordnet vorliegt. Vorzugsweise
liegen die Lufteinlässe auf unterschiedlichen Seiten des zweiten Handgriffs der Werkzeugmaschine
vor. Mit anderen Worten können die Lufteinlässe auf einer rechten und einer linken
Seite des zweiten Handgriffs der Werkzeugmaschine vorliegen. Diese bevorzugt beidseitige
Anordnung der mindestens zwei Lufteinlässe in Bezug auf den zweiten Handgriff auf
der Rückseite der Werkzeugmaschine ist ebenfalls in Fig. 1 dargestellt.
[0028] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Bereich des Lufteinlasses Dome vorgesehen
sind, um die Lufteinlässe vor einem Eindringen von größeren Staubpartikeln zu schützen.
Durch die Vorsehung der Dome können die innenliegenden Komponenten der Werkzeugmaschine
besonders gut gegen solche Partikel geschützt werden, die mit dem eingesaugten Luftstrom
durch den Lufteinlass in das Innere der Werkzeugmaschine bzw. ihren Hauptkörper eindringen.
Die Dome sind vorzugsweise dazu eingerichtet, größeren Partikeln den Weg durch die
Lufteinlässe zu versperren, so dass sie von vornherein davon abgehalten werden, in
das Innere der Werkzeugmaschine bzw. ihres Hauptkörpers zu gelangen.
[0029] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Lufteinlässe möglichst weit von
einem Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine entfernt vorliegen. Tests haben gezeigt,
dass es einen wesentlichen Vorteil der Erfindung darstellt, dass die Lufteinlässe
möglichst weit von dem Ort, an dem der Arbeits- bzw. Schneidevorgang der Werkzeugmaschine
stattfindet, entfernt angeordnet sind. Der Ort, an dem der Arbeits- bzw. Schneidevorgang
der Werkzeugmaschine stattfindet, wird im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als Arbeitsbereich
der Werkzeugmaschine bezeichnet.
[0030] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine einen Luftauslass
aufweist, der im Bereich eines Getriebes der Werkzeugmaschine angeordnet ist. Durch
die Vorsehung des Luftauslasses in räumlicher Nähe zu dem Getriebe der Werkzeugmaschine
kann vorteilhafterweise auch eine Kühlung des Getriebes bereitgestellt werden. Insbesondere
wird eine Kühlung des Getriebes durch die ausströmende Luft ermöglicht, der zuvor
die Komponenten der Werkzeugmaschine gekühlt hat.
[0031] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der mindestens eine Luftauslass als
seitlicher Luftauslass ausgebildet ist und auf einer rechten oder linken Seite der
Werkzeugmaschine angeordnet vorliegt. Vorzugsweise ist der mindestens eine Luftauslass
an der Seite der Werkzeugmaschine angeordnet, an der sich der Schneidarm der Werkzeugmaschine
befindet. Der Schneidarm ist vorzugsweise Bestandteil des Motorgehäuses, aus dem heraus
es sich in Richtung des bevorzugt scheibenförmigen Werkzeugs der Werkzeugmaschine
erstreckt. Darüber hinaus befindet sich der Luftauslass vorzugsweise nicht auf der
Seite der Werkzeugmaschine, auf der der Nutzer der Werkzeugmaschine bei Nutzung der
Maschine steht. Dadurch ist der aus der Werkzeugmaschine ausströmende Luftstrom nicht
auf den Nutzer gerichtet, so dass ein unangenehmes Anblasen des Nutzers verhindert
wird. Des Weiteren ist der aus der Werkzeugmaschine ausströmende Luftstrom aufgrund
seiner seitlichen Anordnung auf der Nutzer-abgewandten Seite der Werkzeugmaschine
auch nicht auf den Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine gerichtet. Dadurch wird vermieden,
dass während des Betriebs der Werkzeugmaschine Staub aufgewirbelt wird, der anschließend
in die Atemwege des Nutzers gelangen kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt,
dass eine Kühlung des Getriebes der Werkzeugmaschine durch die ausströmende Luft bewirkt
werden kann. Insbesondere wird die ausströmende Luft durch die Anordnung des mindestens
einen Luftauslasses nicht in einen Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine geblasen. Dadurch
können zusätzliche Staubverwirbelungen wirksam verhindert werden.
[0032] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Rotor des Motors eine Einkapselung
zum Schutz vor Staub aufweist. Durch die Einkapselung wird der Rotor und damit das
bewegliche Teil des Motors besonders gut gegen Staub geschützt, wodurch seine Lebenszeit
erheblich verlängert werden kann, wie Tests gezeigt haben. Insbesondere kann durch
die Einkapselung des Rotors eine bevorzugt hermetische Abtrennung des Rotors erreicht
werden, so dass ein Staubeintrag in Richtung der andrehenden Bestandteile des Rotors
besonders gut vermieden werden kann.
[0033] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass innerhalb des Hauptkörpers der Werkzeugmaschine
ein zentraler Träger angeordnet vorliegt, der vorzugweise auch als Trägereinheit bezeichnet
wird. Diese Trägereinheit ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt oder umfasst einen
oder mehrere Kunststoffe. Dadurch kann die Trägereinheit einerseits sehr stabil, andererseits
besonders leicht ausgebildet sein, so dass sie nur unwesentlich zum Gesamtgewicht
der Werkzeugmaschine beiträgt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Trägereinheit
fest mit dem Motorgehäuse verbunden ist und dazu eingerichtet ist, die Elektronik,
die Schnittstellen, die Kontakte, die Akkumulatoren und/oder die Dämpfungselemente
aufzunehmen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Träger eine innere
Struktur für den Hauptkörper der Werkzeugmaschine bereitstellt, wobei die Komponenten
der Werkzeugmaschine, die innerhalb des Hauptkörpers vorgesehen sind, an der Trägereinheit
befestigt werden können. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass an der Trägereinheit
auch der Schutzrahmen, sowie der obere Handgriff befestigt werden kann. Das Gehäuse
der Werkzeugmaschine kann vorzugsweise aus zwei Gehäuseschalen bestehen, die ebenfalls
an der Trägereinheit montiert werden können.
[0034] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Träger zusammen mit dem Motorgehäuse
ein zentrales Bauteil für die Luftführung der Kühlung darstellt. Es ist im Sinne der
Erfindung bevorzugt, dass in bzw. an der Trägereinheit die Elektronik der Werkzeugmaschine
hängend montiert ist, um Ablagerungen von Staub und/oder Wasser wirksam zu vermeiden.
Die Trägereinheit kann einen Kühlkörper zur Kühlung der Elektronik umfassen, wobei
zur Kühlung der Elektronik ein Luftstrom durch den Träger geführt werden kann. Es
ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Trägereinheit um einen Neigungswinkel
abfallend nach hinten geneigt ist, wobei dieser Neigungswinkel der Trägereinheit größer
als 3 Grad, bevorzugt größer als 5 Grad ausgebildet ist. Es ist im Sinne der Erfindung
bevorzugt, dass sich der Neigungswinkel vorzugsweise zwischen einer gedachten Bodenebene
ausbildet, auf der die Werkzeugmaschine abgestellt werden kann, und einer Ebene, die
zentral durch die Trägereinheit der Werkzeugmaschine verläuft. Trotz der geneigt ausgebildeten
Trägereinheit ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Schnittstellen und
Kontakte zur Verbindung der Werkzeugmaschine mit den Akkumulatoren im Wesentlichen
waagerecht ausgebildet sind. Vorzugsweise sind auch die Akkus innerhalb der Werkzeugmaschine
im Wesentlichen waagerecht ausgerichtet. Der Begriff "im Wesentlichen waagerecht"
bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die genannten Komponenten nicht geneigt
in der Werkzeugmaschine vorliegen, d.h. dass eine etwaige, durch sie verlaufende Gerade
oder Ebene einen Winkel von im Wesentlichen 0 Grad mit einer gedachten Untergrundebene
einschließt. Mit anderen Worten verläuft eine gedachte Gerade oder Ebene durch die
Schnittstellen, Kontaktflächen und/oder Akkumulatoren im Wesentlichen parallel zu
einer gedachten Untergrundebene.
[0035] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Akkumulatoren Kontakte umfassen,
mit denen sie an der Werkzeugmaschine eingesteckt werden können. Dazu umfasst die
Werkzeugmaschine eine entsprechende Anschlussanordnung, mit der die Kontakte der Akkumulatoren
zusammenwirken können. Vorzugsweise umfasst die Werkzeugmaschine eine Schnittstelle,
mit der die Energieversorgung des Geräts bzw. die Energieabgabe der Akkumulatoren
gesteuert werden kann. Es kann im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass die Werkzeugmaschine
eine Schnittstelle umfasst, die die Energieabgabe von beiden Akkus steuert. Es kann
aber ebenso bevorzugt sein, dass die Werkzeugmaschine zwei Schnittstellen umfasst,
d.h. für jeden Akkumulator eine Schnittstelle. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere
bevorzugt, dass die Akkumulatoren über eine Schnittstelle und Kontakte mit einer Elektronik
der Werkzeugmaschine verbindbar sind.
[0036] In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kühlung von Komponenten
einer vorgeschlagenen Werkzeugmaschine. Die Definitionen, technischen Vorteilung und
Wirkungen, die für die Werkzeugmaschine beschrieben wurden, gelten vorzugsweise für
das Kühlungsverfahren analog. Das Kühlungsverfahren ist insbesondere durch die folgenden
Verfahrensschritte gekennzeichnet.
- a) Bereitstellung der Werkzeugmaschine mit einem Lüfter, wobei die Werkzeugmaschine
- i) eine Trägereinheit,
- ii) einen Motorstecker,
- iii) einen Motor mit einem Stator und einem Rotor und
- iv) ein Motorgehäuse als Komponenten umfasst,
wobei der Lüfter der Werkzeugmaschine an dem Rotor des Motors angeordnet vorliegt,
- b) Erzeugung eines Unterdrucks mit dem Lüfter, wodurch ein Luftstrom innerhalb der
Werkzeugmaschine bewirkt wird,
- c) Kühlung der Komponenten der Werkzeugmaschine durch den in Verfahrensschritt b)
erzeugten Luftstrom.
[0037] Im Kontext des vorgeschlagenen Verfahrens wird eine Werkzeugmaschine mit einem Lüfter
und den genannten Komponenten, nämlich zumindest einer Trägereinheit, einem Motorstecker,
einem Motor und einem Motorgehäuse, bereitgestellt. Bei dem Motor der Werkzeugmaschine
handelt es sich bevorzugt um einen bürstenlosen Elektromotor, der einen Rotor als
bewegliches Teil und einen Stator als stationäres Teil aufweist. Der Lüfter der Werkzeugmaschine
liegt an dem Rotor des Motors angeordnet vor und ist dazu eingerichtet, einen Unterdruck
zu erzeugen, der vorzugsweise ursächlich für einen Luftstrom innerhalb der Werkzeugmaschine
ist. Dieser Luftstrom, der von dem Lüfter erzeugt wird, wird im Kontext der Erfindung
zur Kühlung der Komponenten der Werkzeugmaschine verwendet, insbesondere dadurch,
dass er an den Komponenten der Werkzeugmaschine vorbeigeführt wird.
[0038] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Kühlung der Komponenten der Werkzeugmaschine
in der Reihenfolge i) bis iv) erfolgt, d.h. vorzugsweise in der Reihenfolge, wie sie
in der Beschreibung des Verfahrens genannt werden. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere
bevorzugt, dass die Komponenten der Werkzeugmaschine in der Reihenfolge i) bis iv)
gekühlt werden, und zwar bevorzugt durch einen Kühlluftstrom, der von einem Unterdruck
erzeugt werden kann. Dieser Unterdruck wird vorzugsweise von einem Lüfter erzeugt,
der an dem Rotor des Motors der Werkzeugmaschine angeordnet vorliegt. Durch den Kühlluftstrom
wird eine Gerätekühlung ermöglicht, die vorteilhafterweise unabhängig von Teilen des
Gehäuses der Werkzeugmaschine ist. Insbesondere wird der Luftstrom innerhalb der Werkzeugmaschine
nicht von Gehäuseteilen der Werkzeugmaschine geführt, sondern von der Trägereinheit
mit der Elektronik, dem Motorstecker, dem Motor und dem Motorgehäuse mit einem integrierten
Getriebe.
[0039] In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht die vorgeschlagene Lösung eine Werkzeugmaschine
vor, wobei die Werkzeugmaschine einen Lüfter aufweist, der am Rotor fixiert ist. Der
Lüfter erzeugt einen Unterdruck, so dass ein Luftstrom zur Kühlung der Komponenten
der Werkzeugmaschine erzeugt wird. Die Luftführung ist soweit optimiert, dass folgende
Baugruppen in dieser Reihenfolge mit dem vom Lüfter erzeugten Luftstrom gekühlt werden
können:
- 1. Trägereinheit, wobei die Trägereinheit eine Elektronik und/oder eine Akku-Schnittstelle
aufweisen kann,
- 2. Motorstecker, an dem eine Umlenkung des Luftstroms um ca. 90 Grad hervorgerufen
wird,
- 3. Motor mit einem Stator und einem Rotor,
- 4. Motorgehäuse mit einem Schneidarm und einem Getriebe.
[0040] Die Luftführung bzw. die Gerätekühlung ist vorteilhafterweise unabhängig von den
Gehäuseteilen. Die Werkzeugmaschine bzw. ihre Luftkühlungsvorrichtung bzw. die Trägereinheit
kann Lufteinlässe aufweisen, die dazu eingerichtet sind, Luft einzusagen, wobei die
eingesaugte Luft einen Luftstrom zur Kühlung der Komponenten der Werkzeugmaschine
bildet. Vorzugsweise liegen die Lufteinlässe auf einer Rückseite eines Hauptkörpers
der Werkzeugmaschine angeordnet vor. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass
die Werkzeugmaschine einen ersten Lufteinlass umfasst, der oberhalb eines ersten Akkumulators
angeordnet vorliegt, sowie einen zweiten Lufteinlass, der oberhalb eines zweiten Akkumulators
angeordnet vorliegt. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere bevorzugt, dass die
Lufteinlässe auf einer rechten und einer linken Seite des zweiten Handgriffs der Werkzeugmaschine
vorliegen. Darüber hinaus können die Lufteinlässe an der Trägereinheit Dome aufweisen,
um die Lufteinlässe vor einem Eindringen von Schutz- und/oder Staubpartikeln zu schützen.
Außerdem kann die Werkzeugmaschine einen Luftauslass aufweisen, der im Bereich eines
Getriebes der Werkzeugmaschine angeordnet ist. Die Elektronik, die vorzugsweise an
der Trägereinheit angeordnet vorliegt, kann Kühlkörper aufweisen und ist vorzugsweise
hängend eingebaut. Dadurch kann insbesondere eine Ablagerung von Partikeln bzw. Schlamm
verhindert werden.
[0041] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die Figuren,
die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der
Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen
weiteren Kombinationen zusammenfassen.
[0042] In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen
beziffert.
Es zeigen:
[0043]
- Fig. 1
- Seiten- und Rückansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine
- Fig. 2
- Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine
ohne Akkumulatoren
- Fig. 3
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer inneren Funktionseinheit von Komponenten
der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine mit eingezeichnetem Luftstrom für die Komponentenkühlung
- Fig. 4
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer inneren Funktionseinheit von Komponenten
der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine mit eingezeichnetem Luftstrom für die Komponentenkühlung
- Fig. 5
- Schnittdarstellung durch eine bevorzugte Ausgestaltung von Getriebe und Motor der
vorgeschlagenen Werkzeugmaschine mit eingezeichnetem Luftstrom für die Komponentenkühlung
- Fig. 6
- Ansicht einer Unterseite einer bevorzugten Ausgestaltung der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine
Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:
[0044] Figur 1 zeigt in einem oberen Bereich eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform
der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine 1 und in einem unteren Bereich eine Rückansicht
einer bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine 1. Insbesondere
zeigt Fig 1 eine Werkzeugmaschine 1, die als Trennschleifer ausgebildet ist und eine
Trennscheibe 25 als scheibenförmiges Werkzeug aufweist. Der hintere Bereich der Werkzeugmaschine
1 wird von einem Hauptkörper 4 gebildet, der von einem ersten, umlaufenden Handgriff
12, einem zweiten Handgriff 13 zum Tragen der Werkzeugmaschine 1 und einem Schutzrahmen
14 umgeben ist. Der Schutzrahmen 14 kann zwei seitliche L-förmige Strukturen 16 aufweisen,
die über Verbindungsstege (nicht abgebildet) miteinander verbunden sind. An dem oberen
Handgriff 13 können Betätigungsschalter 21 und Einschaltsperren 30 vorgesehen sein.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der zweite Handgriff 13 einen Überstand
17 bildet, d.h. einem Bereich aufweist, der über die Rückseite 9 des Hauptkörpers
4 der Werkzeugmaschine 1 hinausragt. Der Hauptkörper 4 der Werkzeugmaschine 1 kann
von einem Gehäuse 6 umgeben sein. Die Werkzeugmaschine weist einen Motor 5 auf, der
von einem separaten Motorgehäuse 22 umgeben wird.
[0045] Auf der Rückseite 9 des Hauptkörpers 4 der Werkzeugmaschine 1 sind Lufteinlässe 29
vorgesehen. Dabei handelt es sich um Öffnungen, durch die Luft in das Innere der Werkzeugmaschine
1 eingesaugt werden kann. Die eingesaugte Luft bzw. der durch das Einsaugen entstehende
Luftstrom 35 wird zum Kühlen verschiedener Komponenten der Werkzeugmaschine 1 verwendet,
insbesondere zum Kühlen einer Trägereinheit 32, die eine Elektronik 20 der Werkzeugmaschine
1 aufweist bzw. dazu eingerichtet ist, diese Elektronik 20 aufzunehmen. Darüber hinaus
kühlt der Luftstrom 35 einen Motorstecker 34, den Motor 5 und das Motorgehäuse 22
der Werkzeugmaschine 1. Der Motor 5 ist vorzugsweise ein bürstenloser Elektromotor,
der einen Rotor 37 und einen Stator 38 aufweist. Im Bereich des Rotors 37 des Motors
5 liegt ein Lüfter 40 vor, der die Luft durch die Lufteinlässe 29a, 29b einsaugt und
so den Luftstrom 35 erzeugt. Die Werkzeugmaschine 1 weist als Energiequelle vorzugsweise
zwei Akkumulatoren 2, 3 auf, oberhalb derer die Lufteinlässe 29a, 29b angeordnet vorliegen.
Die Akkumulatoren 2, 3 liegen ihrerseits in einem ersten Aufnahmeraum 7 und einem
zweiten Aufnahmeraum 8 innerhalb des Hauptkörpers 4 der Werkzeugmaschine 1 vor. Die
Akkumulatoren 2, 3 sind über Kontakte 19 und Schnittstellen 18 mit der Werkzeugmaschine
1 bzw. der Elektronik 20 der Werkzeugmaschine 1 verbunden. Eine mögliche Anordnung
der Kontakte 19 und Schnittstellen 18 ist in Fig. 2 dargestellt. Darüber hinaus zeigt
Fig. 1 eine Ladestandsanzeige 31, die auf der Rückseite 9 der Werkzeugmaschine 1 angeordnet
vorliegt und mit der eine Ladestand der Akkumulatoren 2, 3 angezeigt werden kann.
[0046] Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der vorgeschlagenen
Werkzeugmaschine 1 ohne Akkumulatoren 2, 3. Oberhalb der Schnittstelle 18 und oberhalb
der Kontakte 19 für die Akkumulatoren 2, 3 liegt die Elektronik 20 der Werkzeugmaschine
1 angeordnet vor. Es ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Elektronik 20 in räumlicher
Nähe zu den Akkumulatoren 2, 3 vorliegt, um Übertragungs- und Kommunikationswege kurz
zu halten. Des Weiteren wird in Fig. 2 der Motor 5 der Werkzeugmaschine 1 gezeigt,
der in einem vorderen Bereich des Hauptkörpers 4 der Werkzeugmaschine 1 angeordnet
vorliegt. Der Motor 5 weist eine Achse auf, die im Wesentlichen orthogonal zu einer
zentral innerhalb der Werkzeugmaschine 1 verlaufenden Längsachse der Werkzeugmaschine
1 ausgebildet ist. Mit anderen Worten steht die Achse des Motors 5 der Werkzeugmaschine
1 vorzugsweise senkrecht auf der Längsachse der Werkzeugmaschine 1. Diese Anordnung
wird im Sinne der Erfindung mit der Formulierung umschrieben, dass der Motor 5 der
Werkzeugmaschine 1 quer zu den Akkumulatoren 2, 3 der Werkzeugmaschine 1 ausgerichtet
ist. Die Motorachse ragt in Fig. 2 praktisch aus der Bildebene heraus und die Lage
der Motorachse wird auch in Fig. 6 dargestellt.
[0047] Die Elektronik 20 der Werkzeugmaschine 1 wird vorzugsweise von einer Trägereinheit
32 aufgenommen, die einen Neigungswinkel von 3 bis 5 Grad aufweist. Die Akkumulatoren
2, 3 liegen dahingehend sind ungeneigt in der Werkzeugmaschine 1 angeordnet vor. Die
Trägereinheit 32 kann vorzugsweise auch die Kontakte 19 und Schnittstellen 18 umfassen
und so die Verbindung zwischen den Akkumulatoren 2, 3 und der Werkzeugmaschine 1 herstellen.
Darüber hinaus weist die Trägereinheit 32 Kühlkörper 36 auf, an denen der Luftstrom
35 zur Kühlung der Werkzeugmaschinenkomponenten vorbeiströmt. Diese Kühlkörper 36
der Trägereinheit 32 sind insbesondere in Fig. 4 dargestellt.
[0048] In einem unteren Bereich zeigt Fig. 2 die andere Seite einer bevorzugten Ausgestaltung
der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine 1. Insbesondere zeigt der untere Bereich von
Fig. 2 den Luftauslass 33, aus dem die verbrauchte und für die Kühlung der Komponenten
der Werkzeugmaschine 1 verwendete Luft herausgeblasen werden kann. Der Luftauslass
33 wird insbesondere von Lüftungsschlitzen gebildet, die im Bereich eines Getriebes
23 der Werkzeugmaschine 1 vorliegen können. Durch die Anordnung des Luftauslasses
33 wird eine unerwünschte Aufwirbelung von Staub vermieden, da der Luftauslass 33
gerade von einem Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine 1 abgewandt angeordnet ist.
[0049] Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer inneren Funktionseinheit
von Komponenten der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine 1 mit eingezeichnetem Luftstrom
35 für die Kühlung der Komponenten der Werkzeugmaschine 1. Insbesondere zeigt Fig.
3 den Schneidarm 24 der Werkzeugmaschine 1, sowie eine vorzugsweise eigenständig funktionsfähige
Einheit aus Motor 5, Elektronik 20, Getriebe 23, Schnittstellen 18 und Kontakte 19.
Gut zu sehen ist in Fig. 3, dass die Elektronik 20 der Werkzeugmaschine 1 hängend
verbaut ist. Im Bereich des Motors 5 der Werkzeugmaschine 1 liegt der Motorstecker
34 angeordnet vor, wobei Leitungen den Motorstecker 34 mit der Elektronik 20 verbinden.
Die Akkumulatoren 2, 3 sind in Fig. 3 zur besseren Darstellung der inneren Funktionseinheit
nicht dargestellt. Der handgezeichnete Pfeil gibt in den beiden Teil-Figuren der Fig.
3 einen möglichen Verlauf des KühlLuftstroms 35 durch die Werkzeugmaschine 1 an. Es
ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Luftstrom 35 zunächst die Trägereinheit
32 mit der Elektronik 20, dann den Motorstecker 34, dann den Motor 5 und anschließend
das Motorgehäuse 22 durchströmt und kühlt.
[0050] Die eingesaugte Luft, die den Luftstrom 35 bildet, wird durch die Lufteinlässe 29a,
29b eingesaugt und durch den Luftauslass 33 wieder an die Umgebung der Werkzeugmaschine
1 abgegeben. Der Luftstrom 35, der zur Kühlung der Werkzeugmaschinenkomponenten verwendet
wird, wird von einem Unterdruck erzeugt, der wiederum von einem Lüfter 40 erzeugt
wird. Der Lüfter 40 liegt im Bereich des Rotors 37 des Motors 5 der Werkzeugmaschine
1 vor, wie insbesondere in Fig. 5 dargestellt wird. Es ist im Sinne der Erfindung
bevorzugt, dass der Motor 5 von einem separaten Motorgehäuse 22 umgeben wird, so dass
die vorgeschlagene Werkzeugmaschine 1 im Wesentlichen zwei Gehäuse umfasst, nämlich
das Gehäuse 22 des Motors 5, sowie das Gehäuse 6 des Hauptkörpers 4 der Werkzeugmaschine
1.
[0051] Der untere Teil von Fig. 3 erlaubt einen Blick auf die Unterseite der Trägereinheit
32, die die Kontakte 19 und Schnittstellen 18 zur Verbindung der Werkzeugmaschine
1 mit den Akkumulatoren 2, 3 umfasst. Die Akkumulatoren 2, 3 sind in je einem Aufnahmeraum
7, 8 angeordnet, wobei jedem Akkumulator 2, 3 bzw. jedem Aufnahmeraum 7, 8 ein Kontaktbereich
19 und ein Schnittstellenbereich 18 zur Verbindung von je einem Akkumulator 2, 3 mit
der Werkzeugmaschine 1 zugewiesen ist.
[0052] Fig. 4 zeigt eine weitere Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der inneren Funktionseinheit
der Komponenten der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine 1. Insbesondere im unteren Bereich
von Fig. 4 ist der Luftstrom 35 für die Komponentenkühlung bzw. sein Verlauf durch
die Werkzeugmaschine 1 eingezeichnet. Der Luftstrom 35 wird durch die Lufteinlässe
29a, 29b in die Werkzeugmaschine 1 eingesaugt. Die Lufteinlässe 29a, 29b liegen insbesondere
zwischen der Trägereinheit 32 und der Elektronik 20 der Werkzeugmaschine 1 vor. Deutlich
zu sehen ist in Fig. 4 die Neigung der Trägereinheit 32. Im rechten Bereich der oberen
Hälfte von Fig. 4 ist der Schneidarm 24 der Werkzeugmaschine 1, sowie das Antriebsmittel
26 dargestellt, mit dem die Bewegung des Motors 5 der Werkzeugmaschine 1 auf das Werkzeug
25 übertragen wird. Das Getriebe 23 und das Antriebsmittel 26 - hier ein Riemen -
liegen vorzugsweise in dem vorzugsweise separaten Motorgehäuse 22 der Werkzeugmaschine
1 angeordnet vor.
[0053] Im unteren Bereich von Fig. 4 ist ein Schnitt durch die Trägereinheit 32 bzw. ein
Schnitt durch die Kühlkörper 36 der Elektronik 20 dargestellt. Die Luft wird durch
die Lufteinlässe 29a, 29b eingesaugt und formt einen Kühl-Luftstrom 35, der durch
die Kühlkörper 36 der Elektronik 20 der Werkzeugmaschine 1 strömt und auf diese Weise
die Elektronik 20 kühlt. Der Luftstrom 35 wird durch interne Lenkungsvorgänge vom
Träger 32 und den Kühlkörpern 36 in den Bereich des Motorsteckers 34 und weiter in
den Motor 5 geleitet, um diese zu kühlen.
[0054] Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine bevorzugte Ausgestaltung von Getriebe
23 und Motor 5 der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine 1. Insbesondere ist in Fig. 5
auch der Kühl-Luftstrom 35 eingezeichnet, mit dem die Komponenten der Werkzeugmaschine
1 gekühlt werden können. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Luftstrom
35 außen am Stator 38 zum Lüfter 40 geführt wird. Von dort wird er weiter am Motorgehäuse
22 und am Getriebe 23 vorbei in Richtung des Luftauslasses 33 geführt, wo die verbrauchte
Luft aus der Werkzeugmaschine 1 herausgeblasen wird. Der Luftstrom 35 tritt in die
in Fig. 5 dargestellte Einheit aus Motor 5 und Getriebe 23 durch den Motorstecker
34 ein. Der Motor 5 weist in an sich bekannter Weise einen Rotor 37 und einen Stator
38 auf, die wie in Fig. 5 dargestellt angeordnet sein können. Im unteren Bereich der
Fig 5 ist eine Einkapselung 39 des Rotors 37 des Motors 5 der Werkzeugmaschine dargestellt.
Die Einkapselung 39 kann von einer Dichtung gebildet werden oder eine Dichtung umfassen.
Die Einkapselung 39 schützt den Rotor 37 insbesondere vor Staub und Feuchtigkeit.
Insbesondere dichtet die Einkapselung 39 den Rotor 37 auch gegenüber dem Luftstrom
35 ab. Dadurch kann vorteilhafterweise die Lebensdauer der Lager des Rotors 37 erhöht
werden. Der Luftstrom 35 strömt außen am Stator 38 vorbei und kühlt so den Stator
38. Das Ausblasen des Luftstroms 35 erfolgt dann am Motorgehäuse 22 neben dem Getriebe
23 der Werkzeugmaschine 1.
[0055] Fig. 6 zeigt die Ansicht einer Unterseite einer bevorzugten Ausgestaltung der vorgeschlagenen
Werkzeugmaschine 1. In einem vorderen Bereich des Hauptkörpers 4 der Werkzeugmaschine
1 liegt der Motor 5 angeordnet vor. Er wird von einem Motorgehäuse 22 umgeben. Die
Bewegung, die von dem Motor 5 der Werkzeugmaschine 1 erzeugt wird, wird über Antriebsmittel
26 an das Werkzeug 25 der Werkzeugmaschine 1 übertragen. Zwischen den Antriebsmitteln
26 und dem Motor 5 ist ein Getriebe 23 der Werkzeugmaschine angeordnet, das bevorzugt
ebenfalls innerhalb des Motorgehäuses 22 angeordnet vorliegt. Die Antriebsmittel 26
können einen Riemen umfassen oder von einem solchen gebildet werden. Die Trennscheibe
25 des Trennschleifers 1 ist über einen Schneidarm 24 mit dem Hauptkörper 4 des Trennschleifers
1 verbunden, wobei der Riemen zur Übertragung der Bewegung des Motors 5 des Trennschleifers
zumindest teilweise parallel zu dem Schneidarm 24 verläuft. Die Akkumulatoren 2, 3
sind in Fig. 6 nicht dargestellt. Durch ihre Weglassung kann man die Akku-Schnittstelle
18, sowie die Verbindungskontakte 19 sehen, die die Akkumulatoren 2, 3 mit der Werkzeugmaschine
elektrisch bzw. elektronisch verbinden.
Bezugszeichenliste
[0056]
- 1
- Werkzeugmaschine
- 2
- erster Akkumulator
- 3
- zweiter Akkumulator
- 4
- Hauptkörper
- 5
- Motor
- 6
- Gehäuse
- 7
- erster Aufnahmeraum
- 8
- zweiter Aufnahmeraum
- 9
- Rückseite des Hauptkörpers
- 10
- Oberseite des Gehäuses
- 11
- Dome am Lufteinlass
- 12
- erster, umlaufender Handgriff
- 13
- zweiter, oberer Handgriff
- 14
- Schutzrahmen
- 16
- L-förmige Struktur
- 17
- Überstand
- 18
- Schnittstelle zwischen Akkumulatoren und Werkzeugmaschine
- 19
- Kontakte zwischen Akkumulatoren und Werkzeugmaschine
- 20
- Elektronik der Werkzeugmaschine
- 21
- Betätigungsschalter
- 22
- Motorgehäuse
- 23
- Getriebe
- 24
- Schneidarm
- 25
- Werkzeug bzw. Trennscheibe
- 26
- Antriebsmittel bzw. Riemen
- 27
- Vorderseite des Gehäuses
- 28
- Schutzblech
- 29
- Luftauslass
- 30
- Einschaltsperre
- 31
- Ladestandsanzeige
- 32
- Trägereinheit
- 33
- Luftauslass
- 34
- Motorstecker
- 35
- Luftstrom
- 36
- Kühlkörper
- 37
- Rotor
- 38
- Stator
- 39
- Dichtung bzw. Einkapselung
- 40
- Lüfter
1. Werkzeugmaschine (1) mit einer Luftkühlung zur Kühlung von Komponenten (32, 20, 34,
5, 38, 22) der Werkzeugmaschine (1)
dadurch gekennzeichnet, dass
einen Lüfter (40) zu Kühlung von Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) der Werkzeugmaschine
(1) umfasst, wobei die Werkzeugmaschine (1)
a) eine Trägereinheit (32) mit einer Elektronik (20)
b) einen Motorstecker (34),
c) einen Motor (5) mit einem Stator (38) und einem Rotor (37) und
d) ein Motorgehäuse (22) als Komponenten umfasst,
wobei der Lüfter (40) an dem Rotor (37) des Motors (5) angeordnet vorliegt und dazu
eingerichtet ist, einen Unterdruck so zu erzeugen, dass ein durch den Unterdruck erzeugter
Luftstrom (35) die Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) der Werkzeugmaschine (1) kühlt.
2. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
der Luftstrom (35) die Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) der Werkzeugmaschine (1)
in der Reihenfolge a) bis d) kühlt.
3. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägereinheit (32) eine Elektronik (20) und mindestens eine Schnittstelle (18)
für einen Akkumulator (2, 3) aufweist.
4. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet, dass
die Elektronik (20) mindestens einen Kühlkörper (36) aufweist.
5. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 3 oder 4
dadurch gekennzeichnet, dass
die Elektronik (20) hängend innerhalb der Werkzeugmaschine (1) einbaubar ist.
6. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkzeugmaschine (1) zwei Akkumulatoren (2, 3) als Energiequelle aufweist.
7. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkzeugmaschine (1) einen ersten, umlaufenden Handgriff (12), einen zweiten,
oberen Handgriff (13) und einen Schutzrahmen (14) zum Schutz des Hauptkörpers (4)
der Werkzeugmaschine (1) umfasst.
8. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkzeugmaschine (1) Lufteinlässe (29) zum Einsaugen von Luft aufweist, wobei
die Lufteinlässe (29) auf einer Rückseite (9) eines Hauptkörpers (4) der Werkzeugmaschine
(1) angeordnet vorliegen.
9. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkzeugmaschine (1) einen ersten Lufteinlass (29a) umfasst, der oberhalb eines
ersten Akkumulators (2) angeordnet vorliegt, sowie einen zweiten Lufteinlass (29b),
der oberhalb eines zweiten Akkumulators (3) angeordnet vorliegt.
10. Werkzeugmaschine (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lufteinlässe (29a, 29b) auf unterschiedlichen Seiten des zweiten Handgriffs (13)
der Werkzeugmaschine (1) vorliegen.
11. Werkzeugmaschine (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lufteinlässe (29a, 29b) Dome (11) aufweisen, um die Lufteinlässe (29a, 29b) vor
einem Eindringen von Schutz- und/oder Staubpartikeln zu schützen.
12. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkzeugmaschine (1) einen Luftauslass (33) aufweist, der im Bereich eines Getriebes
(23) der Werkzeugmaschine (1) angeordnet ist.
13. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rotor (37) des Motors (5) eine Einkapselung (39) zum Schutz vor Staub aufweist.
14. Verfahren zur Kühlung von Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) einer Werkzeugmaschine
(1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
a) Bereitstellung der Werkzeugmaschine (1) mit einem Lüfter (40), wobei die Werkzeugmaschine
(1)
i) eine Trägereinheit (32)
ii) einen Motorstecker (34),
iii) einen Motor (5) mit einem Stator (38) und einem Rotor (37) und
iv) ein Motorgehäuse (22) als Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) umfasst,
wobei der Lüfter (40) der Werkzeugmaschine (1) an dem Rotor (37) des Motors (5) angeordnet
vorliegt,
b) Erzeugung eines Unterdrucks mit dem Lüfter (40), wodurch ein Luftstrom (35) innerhalb
der Werkzeugmaschine (1) bewirkt wird,
c) Kühlung der Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) der Werkzeugmaschine (1) durch
den in Verfahrensschritt b) erzeugten Luftstrom (35).
15. Verfahren nach Anspruch 14
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlung der Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) der Werkzeugmaschine (1) in der
Reihenfolge i) bis iv) erfolgt.