EP4255671B1 - Werkzeugmaschine mit einer luftkühlung und verfahren zur kühlung von komponenten einer werkzeugmaschine - Google Patents

Werkzeugmaschine mit einer luftkühlung und verfahren zur kühlung von komponenten einer werkzeugmaschine

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Publication number
EP4255671B1
EP4255671B1 EP21814765.0A EP21814765A EP4255671B1 EP 4255671 B1 EP4255671 B1 EP 4255671B1 EP 21814765 A EP21814765 A EP 21814765A EP 4255671 B1 EP4255671 B1 EP 4255671B1
Authority
EP
European Patent Office
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machine tool
power tool
motor
components
cooling
Prior art date
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Active
Application number
EP21814765.0A
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English (en)
French (fr)
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EP4255671A1 (de
EP4255671C0 (de
Inventor
Ralf Greitmann
Roland Meuer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP4255671A1 publication Critical patent/EP4255671A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4255671B1 publication Critical patent/EP4255671B1/de
Publication of EP4255671C0 publication Critical patent/EP4255671C0/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/008—Cooling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool with air cooling.
  • a special airflow system is proposed with which the components of the machine tool, such as the motor, gearbox, or electronics, can be cooled particularly efficiently by a flow of cooling air.
  • the cooling is intended to be independent of any components of the machine tool housing, since the airflow is advantageously achieved by internal control processes, which preferably operate independently of any components of the machine tool housing.
  • the housing-independent air cooling of the machine tool components is achieved in particular by providing a fan on a rotor of the machine tool motor, which is configured to generate a cooling airflow by means of a vacuum and guide it through the machine tool in a suitable manner.
  • the invention relates to a method for cooling components of a machine tool.
  • angle grinders or cut-off grinders are well-known, used to make cuts in a substrate or to machine the surface of a substrate.
  • Such angle grinders or cut-off grinders typically have a disc-shaped tool called a cutting or grinding wheel.
  • battery-powered cut-off saws with cutting discs and blade diameters greater than 230 mm are being introduced to the market, particularly for applications where gasoline-powered cut-off saws were previously used.
  • such devices are preferably referred to as "battery-powered cut-off saws” or “angle grinders.” These power tools are usually cooled by an airflow.
  • components such as the motor, electronics, gearbox, or tooling are cooled by airflow.
  • Components of the housing are typically used for air distribution. In existing machines, air distribution and cooling are therefore often integrated into housing parts. However, these housing parts also serve other purposes, such as robustness, appearance, ergonomics, and protection for the user and the machine's internal components. Often, compromises are made between function, construction, and design in the design of these housing parts, resulting in machine tools being offered with suboptimal air distribution and cooling.
  • a further objective of the present invention is to provide a machine tool and a cooling method for components within a machine tool that effectively prevents the ingress of particles into the machine tool via the air cooling system.
  • the internal components of the machine tool such as electronics, connectors, or the motor, should be protected as effectively as possible from dust, sludge, and other particles.
  • the invention relates in particular to an air-cooled battery-powered cut-off grinder with a brushless motor.
  • a fundamental concept underlying the invention is the provision of a special airflow system within the machine tool, enabling particularly effective and efficient cooling of the machine tool's components.
  • the airflow is generated, in particular, by a fan, which is preferably driven by a rotor shaft of the machine tool's motor.
  • the invention proposes a special airflow system within a machine tool, enabling the machine tool components, such as the motor, gearbox, or electronics, to be cooled with a particularly efficient flow of cooling air.
  • This cooling is designed to be independent of any components of the machine tool housing, as the airflow is advantageously controlled by internal steering processes. These internal steering processes preferably operate independently of any components of the machine tool housing.
  • This housing-independent air cooling of the machine tool components is achieved, in particular, by providing a fan on a rotor of the machine tool motor. This fan is configured to generate a cooling airflow using a vacuum and to guide it appropriately through the machine tool. It is preferred, according to the invention, that the air cooling of the machine tool be independent of any components of the machine tool housing. This allows for a particularly simple and robust design of the main body of the machine tool.
  • the airflow generated by the fan cools the components of the machine tool in the order a) to d) of their appearance above.
  • the invention relates to a machine tool with an air cooling device, wherein the machine tool has a fan for cooling components of the machine tool.
  • the machine tool comprises a carrier unit for electronics and battery interfaces, a motor connector, a motor with a stator and a rotor, and a motor housing as components, wherein the fan is arranged on the rotor of the motor and is configured to generate a negative pressure such that an airflow generated by the negative pressure cools the components of the machine tool in the order listed.
  • the fan is configured to generate an airflow such that the components of the machine tool are cooled in the order a) to d).
  • the motor connector preferably includes a cutting arm and a gearbox of the machine tool.
  • Cooling the components in this sequence is advantageous because the airflow first cools the component with the greatest cooling requirement, namely the electronics. The airflow then cools the motor and, when expelled, passes by the gearbox housing. For the function and service life of the machine tool, it is beneficial if any particles can first be deposited on the preferably passively designed cooling elements of the electronics before they reach the rotating rotor and cause bearing damage, rotor seizure, or similar issues.
  • the motor of the machine tool is a brushless motor.
  • a brushless motor is advantageously used because of its high efficiency and its long service life, which brushless motors exhibit due to contactless commutation.
  • the motor connector causes a deflection of the airflow by approximately 90 degrees.
  • approximately 90 degrees is not an unclear term for those skilled in the art, because they know that the phrase “approximately 90 degrees” or “essentially 90 degrees” refers to a substantially right angle, which—for example, due to manufacturing processes—may deviate from exact mathematical perpendicularity by 1 to 5 degrees.
  • the motor connector is designed to connect the electronics of the machine tool to the stator of the motor via contact points and wires. It is preferred, according to the invention, that the electronics control the motor during operation. For this purpose, a defined Current flow to the stator is used.
  • the electronics are designed to control the motor's commutation and, in particular, the rotor drive.
  • the housing of the motor connector serves internally as an air guide, deflecting the cooling airflow by approximately 90 degrees, and externally as a cable guide for the lines connecting the motor to the electronics.
  • These are preferably also referred to as "motor lines" within the meaning of the invention.
  • the motor lines are preferably configured to transmit data and/or control commands from the electronics to the motor.
  • the machine tool has two accumulators as a power source.
  • These accumulators (“batteries") can each be arranged in a receiving compartment in a rear, lower section of the main body of the machine tool.
  • the machine tool can comprise a rear section, which is formed, for example, by a main body and a protective frame.
  • the main body of the machine tool can be enclosed by a housing and include a control unit, a drive or drive train, and/or a motor.
  • the protective frame can include a front, circumferential handle and a second, upper handle.
  • the front part of the machine tool is formed by its tool, which, particularly if the machine tool is designed as an angle grinder, is a disc-shaped tool. It can be specifically referred to as a cutting disc. It is preferred, according to the invention, that the spatial directions "front” and “back” are defined by the front region of the machine tool formed by the tool and by the rear region of the machine tool formed, among other things, by the main body.
  • top and bottom are preferably defined by the upper handle (“top”), which, according to the invention, is also preferably referred to as the second handle, and by the protective frame, the underside of which preferably runs along the underside of the machine tool.
  • the machine tool comprises a first, circumferential handle, a second, upper handle, and a protective frame to protect the main body of the machine tool. Details of these components of the machine tool The details can be seen in particular in the figures.
  • the first, circumferential handle preferably extends in the area of the transition between the front and rear sections of the machine tool and is typically gripped by the left hand of a right-handed person. Therefore, the first circumferential handle can also be used for transporting the machine tool. Due to its circumferential design, the first handle provides effective impact protection on the sides of the machine tool, especially if the machine tool were to land on its right or left side if dropped.
  • the circumferential design of the first handle protects, in particular, the components of the machine tool located in the main body, such as the motor, drive, or gearbox, but also the accumulators. It is preferred, according to the invention, that the plane in which the first handle predominantly runs is essentially orthogonal to a longitudinal axis of the machine tool.
  • the longitudinal axis which can be conceptually placed through the machine tool, runs, in particular, centrally through the device and extends from the front section of the machine tool towards its rear section. In accordance with the invention, it is preferred that the plane in which the first handle predominantly runs is essentially perpendicular to the longitudinal axis of the machine tool.
  • the second, upper handle preferably runs substantially parallel to the virtual longitudinal axis of the machine tool and is typically gripped by the right hand of a right-handed person. According to the invention, it is preferred that the upper handle projects beyond the main body of the machine tool in a rearward direction, so that the main body and its internal components are well protected against the machine tool being dropped and landing on its rear side.
  • the term "projection" preferably describes the distance between a substantially vertical rear wall of the main body of the machine tool and the furthest point on the rear of the upper handle. This distance or projection is, for example, in the range of 1 to 12 cm, preferably 3 to 9 cm, and particularly preferably approximately 6 cm.
  • the second handle is arranged above the electronics of the machine tool and includes operating switches for the machine tool on its upper and/or lower surface. Since the second handle of the machine tool is usually gripped by the user's right hand, the machine tool can be operated particularly well by providing the operating switches on the upper and/or lower surface of the second handle. The preferred spatial proximity between the electronics of the machine tool and the at least one Operating switches in the second handle can significantly shorten transmission paths for control commands and simplify the wiring or circuitry within the device.
  • a carrier unit of the machine tool has at least one interface for a battery.
  • the batteries include contacts with which they can be plugged into the machine tool.
  • the machine tool includes a corresponding connection arrangement with which the contacts of the batteries can interact.
  • the machine tool includes an interface with which the power supply to the device or the energy output of the batteries can be controlled.
  • the machine tool includes one interface that controls the energy output of both batteries.
  • the machine tool includes two interfaces, i.e., one interface for each battery.
  • the batteries can be connected to the electronics of the machine tool via an interface and contacts. In other words, it may be preferred, according to the invention, that the batteries can be connected to the electronics of the machine tool via an interface and contacts.
  • the carrier unit can include electronics for the machine tool.
  • the machine tool's electronics can include a control unit for controlling the machine tool's operation. It is preferred, according to the invention, that the machine tool's electronics incorporate heat sinks.
  • the electronics can be installed in a suspended position within the machine tool.
  • the electronics are installed suspended within the machine tool or its main body.
  • This preferably suspended installation of the electronics within the machine tool advantageously prevents the formation of deposits of protective particles, dust particles, or sludge.
  • the installation of the electronics in the carrier unit is designed so that only the heat sink comes into contact with the airflow. This ensures optimal cooling of the electronics and prevents deposits from forming on contacts such as connectors or similar components.
  • the electronics are installed rotated by 180° within the machine tool, with the electronic housing facing upwards.
  • the machine tool has air inlets for drawing in air, wherein the air inlets are arranged on a rear side of a main body of the machine tool.
  • the position of the air inlets is particularly advantageous in Fig. 1
  • the air inlets can be considered components of the carrier unit, with air being drawn into the carrier unit above the accumulators. This drawing-in is primarily caused by the negative pressure generated by the fan, which is located in the area of the rotor of the machine tool's motor.
  • air is not unclear to those skilled in the art, as it refers to the gaseous oxygen-nitrogen mixture that essentially constitutes the Earth's atmosphere.
  • a stream of such air is drawn in from the vicinity of the machine tool through the air inlets and used to cool the components inside the machine tool or its main body.
  • the machine tool comprises a first air inlet arranged above a first accumulator, and a second air inlet arranged above a second accumulator.
  • the air inlets are located on opposite sides of the second handle of the machine tool.
  • the air inlets can be located on a right and a left side of the second handle of the machine tool.
  • This preferred bilateral arrangement of the at least two air inlets with respect to the second handle on the rear of the machine tool is also in Fig. 1 depicted.
  • domes are provided in the area of the air inlet to protect the air inlets from the ingress of larger dust particles.
  • the provision of the domes allows the internal components of the machine tool to be particularly well protected against such particles that enter the interior of the machine tool or its main body with the incoming airflow through the air inlet.
  • the domes are preferably designed to block the passage of larger particles through the air inlets, thus preventing them from entering the interior of the machine tool or its main body in the first place.
  • the air inlets are located as far away as possible from the working area of the machine tool. Tests have shown that it is a significant advantage of the invention that the air inlets are arranged as far away as possible from the location where the working or cutting process of the machine tool takes place. The location where the working or cutting process of the machine tool takes place, In the context of the invention, this is preferably also referred to as the working area of the machine tool.
  • the machine tool has an air outlet located in the area of a gearbox of the machine tool.
  • the air outlet in close proximity to the gearbox of the machine tool, cooling of the gearbox can also be advantageously provided.
  • cooling of the gearbox by the outgoing air, which has previously cooled the components of the machine tool is made possible.
  • the at least one air outlet is designed as a lateral air outlet and is located on a right or left side of the machine tool.
  • the at least one air outlet is located on the side of the machine tool where the cutting arm of the machine tool is located.
  • the cutting arm is preferably part of the motor housing, from which it extends in the direction of the preferably disc-shaped tool of the machine tool.
  • the air outlet is preferably not located on the side of the machine tool where the user stands while operating the machine. This ensures that the airflow from the machine tool is not directed towards the user, thus preventing unpleasant drafts.
  • the airflow from the machine tool is also not directed towards the working area of the machine tool. This prevents dust from being stirred up during operation of the machine tool, which could then enter the user's respiratory tract. It is preferred according to the invention that the cooling of the machine tool's gearbox can be achieved by the outflowing air.
  • the arrangement of the at least one air outlet prevents the outflowing air from being blown into a working area of the machine tool. This effectively prevents additional dust turbulence.
  • the motor rotor has an encapsulation for dust protection.
  • the encapsulation provides particularly good protection against dust for the rotor and thus for the moving part of the motor, thereby significantly extending its service life, as tests have shown.
  • the encapsulation of the rotor allows for a preferably hermetic separation of the rotor, so that dust ingress towards the rotating components of the rotor is particularly effectively prevented.
  • a central support preferably also referred to as a support unit
  • This support unit is preferably made of plastic or comprises one or more plastics. This allows the support unit to be very stable on the one hand and particularly lightweight on the other, so that it contributes only negligibly to the overall weight of the machine tool.
  • the support unit is rigidly connected to the motor housing and is configured to accommodate the electronics, interfaces, contacts, accumulators, and/or damping elements.
  • the support provides an internal structure for the main body of the machine tool, wherein the machine tool components located within the main body can be attached to the support unit.
  • the protective frame and the upper handle can also be attached to the support unit.
  • the housing of the machine tool can preferably consist of two housing shells, which can also be mounted on the support unit.
  • the support together with the motor housing, forms a central component for the cooling airflow.
  • the electronics of the machine tool are suspended within or on the support unit to effectively prevent the accumulation of dust and/or water.
  • the support unit can include a heat sink for cooling the electronics, and an airflow can be directed through the support for cooling the electronics.
  • the support unit is inclined backwards at an angle of inclination greater than 3 degrees, preferably greater than 5 degrees. It is preferred, according to the invention, that the angle of inclination preferably forms between an imaginary ground plane on which the machine tool can be placed and a plane that runs centrally through the support unit of the machine tool.
  • the interfaces and contacts for connecting the machine tool to the accumulators are essentially horizontal.
  • the batteries within the machine tool are also oriented substantially horizontally.
  • substantially horizontal preferably means that the components in question are not inclined within the machine tool, i.e., that any straight line or plane passing through them forms an angle of substantially 0 degrees with an imaginary base plane. In other words, an imaginary straight line or plane passes through the Interfaces, contact surfaces and/or accumulators essentially parallel to an imaginary subsurface plane.
  • the accumulators include contacts with which they can be plugged into the machine tool.
  • the machine tool includes a corresponding connection arrangement with which the contacts of the accumulators can interact.
  • the machine tool includes an interface with which the power supply to the device or the energy output of the accumulators can be controlled.
  • the machine tool includes one interface that controls the energy output of both accumulators.
  • the machine tool includes two interfaces, i.e., one interface for each accumulator.
  • the accumulators can be connected to the electronics of the machine tool via an interface and contacts.
  • a machine tool is provided with a fan and the aforementioned components, namely at least one carrier unit, a motor connector, a motor, and a motor housing.
  • the motor of the machine tool is preferably a brushless electric motor comprising a rotor as a moving part and a stator as a stationary part.
  • the fan of the machine tool is connected to The fan is arranged in front of the motor rotor and is designed to generate a negative pressure, which preferably causes an airflow within the machine tool. This airflow, generated by the fan, is used in the context of the invention to cool the machine tool components, in particular by directing it past the machine tool components.
  • the cooling of the machine tool components is carried out in the sequence i) to iv), i.e., preferably in the sequence specified in the description of the method. It is particularly preferred, according to the invention, that the machine tool components are cooled in the sequence i) to iv), preferably by a cooling airflow that can be generated by a negative pressure. This negative pressure is preferably generated by a fan arranged on the rotor of the machine tool motor.
  • the cooling airflow enables device cooling that is advantageously independent of parts of the machine tool housing. In particular, the airflow within the machine tool is not guided by housing parts of the machine tool, but rather by the carrier unit containing the electronics, the motor connector, the motor, and the motor housing with an integrated gearbox.
  • the airflow and/or device cooling is advantageously independent of the housing components.
  • the machine tool, its air cooling device, or the support unit can have air inlets designed to draw in air, the drawn-in air forming an airflow for cooling the machine tool components.
  • the air inlets are arranged on the rear side of a main body of the machine tool.
  • the machine tool comprises a first air inlet arranged above a first accumulator, and a second air inlet arranged above a second accumulator.
  • the air inlets are located on the right and left sides of the second handle of the machine tool.
  • the air inlets on the support unit can have domes to protect them from the ingress of protective and/or dust particles.
  • the machine tool can also have an air outlet located in the area of a gearbox.
  • the electronics, which are preferably arranged on the support unit can have heat sinks and are preferably mounted in a suspended position. This helps to prevent the accumulation of particles or sludge.
  • Figure 1 shows in an upper area a side view of a preferred embodiment of the proposed machine tool 1 and in a lower area a rear view of a preferred embodiment of the proposed machine tool 1.
  • Figure 1 shows Fig 1
  • the rear section of the machine tool 1 is formed by a main body 4, which is surrounded by a first, circumferential handle 12, a second handle 13 for carrying the machine tool 1, and a protective frame 14.
  • the protective frame 14 may have two lateral L-shaped structures 16, which are connected to each other via connecting webs (not shown).
  • Actuating switches 21 and locking mechanisms 30 may be provided on the upper handle 13.
  • the second handle 13 forms a projection 17, i.e., has a section that extends beyond the rear 9 of the main body 4 of the machine tool 1.
  • the main body 4 of the machine tool 1 may be enclosed by a housing 6.
  • the machine tool has a motor 5, which is enclosed by a separate motor housing 22.
  • Air inlets 29 are provided on the rear side 9 of the main body 4 of the machine tool 1. These are openings through which air can be drawn into the interior of the machine tool 1.
  • the drawn-in air, or the airflow 35 generated by the intake is used to cool various components of the machine tool 1, in particular to cool a carrier unit 32, which contains or is designed to house electronics 20 of the machine tool 1.
  • the airflow 35 cools a motor connector 34, the motor 5, and the motor housing 22 of the machine tool 1.
  • the motor 5 is preferably a brushless electric motor comprising a rotor 37 and a stator 38.
  • a fan 40 is located in the area of the rotor 37 of the motor 5, which draws in air through the air inlets 29a and 29b, thus generating the airflow 35.
  • the machine tool 1 preferably has two accumulators 2, 3 as its energy source, above which the air inlets 29a, 29b are arranged.
  • the accumulators 2, 3 are located in a first receiving chamber 7 and a second receiving chamber 8 within the main body 4 of the machine tool 1.
  • the accumulators 2, 3 are connected to the machine tool 1 and the electronics 20 of the machine tool 1, respectively, via contacts 19 and interfaces 18.
  • One possible arrangement of the contacts 19 and interfaces 18 is shown in Fig. 2 shown.
  • a charge level indicator 31 which is located on the back 9 is located on the machine tool 1 and can be used to display the charge level of the accumulators 2, 3.
  • FIG. 2 Figure 1 shows a side view of a preferred embodiment of the proposed machine tool 1 without accumulators 2, 3.
  • the electronics 20 of the machine tool 1 are arranged above the interface 18 and above the contacts 19 for the accumulators 2, 3. Furthermore, the electronics 20 are located in close proximity to the accumulators 2, 3 to minimize transmission and communication paths.
  • Figure 1 shows... Fig. 2
  • the motor 5 of the machine tool 1 is shown, which is arranged in a front region of the main body 4 of the machine tool 1.
  • the motor 5 has an axis that is essentially orthogonal to a longitudinal axis of the machine tool 1 running centrally within the machine tool 1. In other words, the axis of the motor 5 of the machine tool 1 is preferably perpendicular to the longitudinal axis of the machine tool 1.
  • the electronics 20 of the machine tool 1 are preferably housed in a carrier unit 32, which has an inclination angle of 3 to 5 degrees.
  • the accumulators 2, 3 are arranged at an angle within the machine tool 1.
  • the carrier unit 32 can preferably also include the contacts 19 and interfaces 18, thus establishing the connection between the accumulators 2, 3 and the machine tool 1.
  • the carrier unit 32 has cooling elements 36, over which the airflow 35 passes to cool the machine tool components. These cooling elements 36 of the carrier unit 32 are particularly well integrated into Fig. 4 depicted.
  • the air outlet 33 allows the used air, which is used for cooling the components of the machine tool 1, to be expelled.
  • the air outlet 33 is formed, in particular, by ventilation slots, which may be located in the area of a gearbox 23 of the machine tool 1. The arrangement of the air outlet 33 prevents unwanted dust from being stirred up, as the air outlet 33 is positioned away from a working area of the machine tool 1.
  • FIG. 3 Figure 1 shows a view of a preferred embodiment of an internal functional unit of components of the proposed machine tool 1 with an indicated airflow 35 for cooling the components of the machine tool 1.
  • Figure 2 shows Fig. 3 the cutting arm 24 of the machine tool 1, as well as a preferably independently functioning unit consisting of motor 5, electronics 20, gearbox 23, interfaces 18 and contacts 19.
  • the electronics 20 of the machine tool 1 are mounted in a suspended position.
  • the motor connector 34 is located in the area of the motor 5 of the machine tool 1, with wires connecting the motor connector 34 to the electronics 20.
  • the accumulators 2 and 3 are in Fig. 3
  • the inner functional unit is not shown for better illustration.
  • Fig. 3 a possible path of the cooling airflow 35 through the machine tool 1. It is preferred, according to the invention, that the airflow 35 first flows through and cools the carrier unit 32 with the electronics 20, then the motor connector 34, then the motor 5 and subsequently the motor housing 22.
  • the drawn-in air forming the airflow 35, is drawn in through the air inlets 29a and 29b and discharged back into the environment of the machine tool 1 through the air outlet 33.
  • the airflow 35 which is used to cool the machine tool components, is generated by a negative pressure, which in turn is created by a fan 40.
  • the fan 40 is located in the area of the rotor 37 of the motor 5 of the machine tool 1, as shown in particular in Fig. 5 It is shown.
  • the motor 5 is surrounded by a separate motor housing 22, so that the proposed machine tool 1 essentially comprises two housings, namely the housing 22 of the motor 5, and the housing 6 of the main body 4 of the machine tool 1.
  • Fig. 3 This allows a view of the underside of the carrier unit 32, which includes the contacts 19 and interfaces 18 for connecting the machine tool 1 to the accumulators 2, 3.
  • the accumulators 2, 3 are each arranged in a receiving space 7, 8, with each accumulator 2, 3 or each receiving space 7, 8 being assigned a contact area 19 and an interface area 18 for connecting one accumulator 2, 3 to the machine tool 1.
  • Fig. 4 Figure 1 shows a further view of a preferred embodiment of the internal functional unit of the components of the proposed machine tool 1.
  • the airflow 35 for component cooling, or rather its path through the machine tool 1 is shown.
  • the airflow 35 is drawn into the machine tool 1 through the air inlets 29a and 29b.
  • the air inlets 29a and 29b are located, in particular, between the carrier unit 32 and the electronics 20 of the machine tool 1. This is clearly visible in Fig. 4 the inclination of the support unit 32.
  • the cutting arm 24 of the machine tool 1 and the drive means 26, which transmits the movement of the motor 5 of the machine tool 1 to the tool 25, are shown.
  • the gearbox 23 and the drive means 26 — here a belt – are preferably arranged in the preferably separate motor housing 22 of the machine tool 1.
  • Figure 1 shows a section through the carrier unit 32 and a section through the heat sinks 36 of the electronics 20. Air is drawn in through the air inlets 29a, 29b and forms a cooling airflow 35, which flows through the heat sinks 36 of the electronics 20 of the machine tool 1 and thus cools the electronics 20. The airflow 35 is guided by internal processes from the carrier 32 and the heat sinks 36 to the area of the motor connector 34 and further into the motor 5 to cool it.
  • FIG. 5 Figure 1 shows a sectional view through a preferred embodiment of gearbox 23 and motor 5 of the proposed machine tool 1.
  • Figure 2 Fig. 5
  • the cooling airflow 35 which cools the components of the machine tool 1, is also shown.
  • the airflow 35 is directed outside the stator 38 to the fan 40. From there, it is guided past the motor housing 22 and the gearbox 23 towards the air outlet 33, where the used air is blown out of the machine tool 1.
  • the airflow 35 enters the Fig. 5
  • the unit shown, consisting of motor 5 and gearbox 23, is connected via the motor connector 34.
  • the motor 5 has, in a manner known per se, a rotor 37 and a stator 38, which are arranged as shown in Fig. 5 They can be arranged as shown.
  • An encapsulation 39 of the rotor 37 of the motor 5 of the machine tool is shown.
  • the encapsulation 39 can be formed by or include a seal.
  • the encapsulation 39 protects the rotor 37, in particular from dust and moisture.
  • the encapsulation 39 also seals the rotor 37 against the airflow 35. This advantageously increases the service life of the bearings of the rotor 37.
  • the airflow 35 flows past the outside of the stator 38 and thus cools the stator 38.
  • the airflow 35 is then expelled at the motor housing 22 next to the gearbox 23 of the machine tool 1.
  • FIG. 6 Figure 1 shows a view of the underside of a preferred embodiment of the proposed machine tool 1.
  • the motor 5 is arranged in a front region of the main body 4 of the machine tool 1. It is surrounded by a motor housing 22.
  • the motion generated by the motor 5 of the machine tool 1 is transmitted to the drive means 26 via the The tool 25 of the machine tool 1 transmits the power.
  • a gearbox 23 of the machine tool is arranged between the drive means 26 and the motor 5, preferably also located within the motor housing 22.
  • the drive means 26 can comprise or be formed by a belt.
  • the cutting disc 25 of the cut-off grinder 1 is connected to the main body 4 of the cut-off grinder 1 via a cutting arm 24, the belt for transmitting the movement of the motor 5 of the cut-off grinder running at least partially parallel to the cutting arm 24.
  • the accumulators 2, 3 are in Fig. 6 not shown. By omitting them, the battery interface 18 and the connection contacts 19, which electrically and electronically connect the batteries 2 and 3 to the machine tool, can be seen.

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Description

  • 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.
  • Aus der DE 10 2016 106559 A1 ist eine Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
    • Hintergrund der Erfindung:
  • 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 Trenn-oder Winkelschleifer weisen üblicherweise ein scheibenförmiges Werkzeug auf, das als Trenn-oder Schleifscheibe bezeichnet wird.
  • 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 Werkzeugmaschi-nen werden meistens mit einem Luftstrom gekühlt.
  • 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.
  • 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.
  • Bei der Arbeit mit einer Werkzeugmaschine, beispielweise beim Trennschneiden mit einem Ak-ku-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.
  • 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:
  • 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
    1. a) eine Trägereinheit mit einer Elektronik,
    2. b) einen Motorstecker,
    3. c) einen Motor mit einem Stator und einem Rotor und
    4. 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.
  • 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.
  • 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.
  • Gemäss der Erfindung kühlt der von dem Lüfter erzeugte Luftstrom die Komponenten der Werkzeugmaschine in der Reihenfolge a) bis d) ihres obigen Auftretens. 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.
  • 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 ablagem können, bevor diese zum sich drehenden Rotor gelangen und dort Lagerschäden, Rotor-klemmer oder Ähnliches hervorrufen können.
  • Gemäß der Erfindung ist der Motor der Werkzeugmaschine ein bürstenloser Motor. Ein bürstenloser Motor wird vorteilhafterweise wegen seines hohen Wirkungsgrads verwendet und wegen seiner der Lebensdauer, die bürstenlose Motoren aufgrund der kontaktlosen Kommutierung aufweisen.
  • 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.
  • 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 dazu eingerichtet, die Kommutierung des Motors und insbesondere den Antrieb des Rotors zu steuern.
  • 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.
  • 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. 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 Werk-zeugmaschine 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 Rich-tung 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
    1. a) Bereitstellung der Werkzeugmaschine mit einem Lüfter, wobei die Werkzeugmaschine
      1. i) eine Trägereinheit,
      2. ii) einen Motorstecker,
      3. iii) einen Motor mit einem Stator und einem Rotor und
      4. iv) ein Motorgehäuse als Komponenten umfasst,
      wobei der Lüfter der Werkzeugmaschine an dem Rotor des Motors angeordnet vorliegt,
    2. b) Erzeugung eines Unterdrucks mit dem Lüfter, wodurch ein Luftstrom innerhalb der Werkzeugmaschine bewirkt wird,
    3. c) Kühlung der Komponenten der Werkzeugmaschine durch den in Verfahrensschritt b) erzeugten Luftstrom.
  • 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.
  • 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.
  • 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. 1. Trägereinheit, wobei die Trägereinheit eine Elektronik und/oder eine Akku-Schnittstelle aufweisen kann,
    2. 2. Motorstecker, an dem eine Umlenkung des Luftstroms um ca. 90 Grad hervorgerufen wird,
    3. 3. Motor mit einem Stator und einem Rotor,
    4. 4. Motorgehäuse mit einem Schneidarm und einem Getriebe.
  • 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.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
  • In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:
    • 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 Kom-ponentenkühlung
    Fig. 6
    Ansicht einer Unterseite einer bevorzugten Ausgestaltung der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine
    Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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
    • 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

Claims (13)

  1. Werkzeugmaschine (1) mit einer Luftkühlung zur Kühlung von Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) der Werkzeugmaschine (1) mit
    einem 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) für die Kommutierung eines bürstenlosen Motors (5),
    b) einen Motorstecker (34),
    c) den bürstenlosen 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, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Luftstrom (35) die Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) der Werkzeugmaschine (1) in der Reihenfolge a) bis d) kühlt.
  2. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Trägereinheit (32) eine Elektronik (20) und mindestens eine Schnittstelle (18) für einen Akkumulator (2, 3) aufweist.
  3. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 2
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Elektronik (20) mindestens einen Kühlkörper (36) aufweist.
  4. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 3
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Elektronik (20) hängend innerhalb der Werkzeugmaschine (1) einbaubar ist.
  5. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Werkzeugmaschine (1) zwei Akkumulatoren (2, 3) als Energiequelle aufweist.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. Werkzeugmaschine (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, beide wenn abhängig vom Anspruch 6
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Lufteinlässe (29, 29a, 29b) auf unterschiedlichen Seiten des zweiten Handgriffs (13) der Werkzeugmaschine (1) vorliegen.
  10. Werkzeugmaschine (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Lufteinlässe (29, 29a, 29b) Dome (11) aufweisen, um die Lufteinlässe (29a, 29b) vor einem Eindringen von Schutz- und/oder Staubpartikeln zu schützen.
  11. 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.
  12. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Rotor (37) des Motors (5) eine Einkapselung (39) zum Schutz vor Staub aufweist.
  13. 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), wobei
    die Kühlung der Komponenten (32, 20, 34, 5, 38, 22) der Werkzeugmaschine (1) in der Reihenfolge i) bis iv) erfolgt.
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