EP1677946B1 - Elektrowerkzeugmaschine - Google Patents

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EP1677946B1
EP1677946B1 EP04786845A EP04786845A EP1677946B1 EP 1677946 B1 EP1677946 B1 EP 1677946B1 EP 04786845 A EP04786845 A EP 04786845A EP 04786845 A EP04786845 A EP 04786845A EP 1677946 B1 EP1677946 B1 EP 1677946B1
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EP
European Patent Office
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housing
cooling
power tool
electric power
tool according
Prior art date
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EP04786845A
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English (en)
French (fr)
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EP1677946A1 (de
Inventor
Peter Stierle
Juergen Wiker
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Classifications

    • 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
    • B24B23/028—Angle tools
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a power tool according to the preamble of claim 1, such as known from the document US-A-5 099 160 ,
  • the suction of the cooling air required for cooling the electric motor is usually carried out by lateral air inlet openings, which are located in the rear part of the housing. It is also known to provide additional air inlet openings on a rear end face of the housing.
  • the cooling air is sucked through a located on the armature shaft fan in the interior of the housing. On the way from the air inlet to the air outlet, the cooling air inside the housing strikes various components that deflect, swirl and slow down the airflow.
  • the housing can be used as a handle, but with the risk of damaging the side air inlet openings with the user's hand Cover and suck in air only through the frontal air inlet openings.
  • these are relatively small in relation to the lateral openings, so that only a small amount of air can enter the housing.
  • the side air inlet openings can not be arbitrarily extended or increased, otherwise possibly required distances to current-carrying parts inside the housing can not be met.
  • the invention of the power tool with an electric motor arranged in a housing and a cooling device is defined by the features of claim 1.
  • the cooling device has, at least in regions, a cooling channel which is substantially closed with respect to an interior of the housing.
  • the cooling medium preferably cooling air
  • the cooling medium can be specifically guided past disturbing components. A high flow rate and a high volume throughput can be achieved. Any dirt sucked in the cooling air may be carried past sensitive parts such as brushes or switches, and deposition of dirt thereon may be avoided.
  • the targeted guidance of the cooling medium the temperature drops at the electric motor, which increases its efficiency and service life. Especially in angle grinders, which are heavily loaded, this arrangement offers great advantages.
  • a substantially closed cooling channel should also be understood in particular cooling channels, the fluidically at least largely negligible recesses, such as slots, small holes, etc. have.
  • the cooling channel is embedded in a support plate of a motor housing, this can be conveniently already provide in the production of the support plate and bring space saving and optimized in the support plate.
  • the cooling channel is covered with a cover plate, thereby a closed cooling channel can be provided, in which the cooling medium, undisturbed by components in the interior of the housing, can flow. By removing the cover plate, the cooling channel can be easily cleaned if necessary.
  • cover plate is made in one piece with a motor housing, can be dispensed with a separate cover plate.
  • the production is particularly simple, and in a motor housing produced by injection molding, the cover plate can be molded with easy.
  • cooling channel discharges into an intake manifold protruding from the housing, it is practically impossible for it to be accidentally covered when working with the power tool. Furthermore, cooling air passes directly and unhindered into the cooling channel and can be led directly to where it is needed.
  • the cross section of the cooling channel is variable and is provided by the skilled person according to the requirements of each power tool. In principle, however, it is also conceivable for the cooling duct or an intake manifold to terminate flush with the housing, in particular in areas outside a grip area, whereby dirt deposits can be advantageously avoided.
  • the cooling channel can be supplied with cooling air unhindered, even if the housing serves as a handle.
  • the cooling channel If the cooling channel is guided in a substantially straight line, the cooling air passes unhindered to the electric motor, without being hindered by components that are in the way of the flow. There are fewer vortices in the flow path, so that any entrained dirt can deposit less and a high speed of the cooling medium can be maintained. Smaller inlet ports may be provided to provide a required amount of cooling media.
  • cooling channels are provided, a better distribution of the coolant supply can take place.
  • the number of cooling channels is variable and is selected by the skilled person according to the requirements of each power tool. In principle, however, it is also conceivable that only one cooling channel is provided.
  • cooling of components in the interior of the housing can additionally take place without impairing the cooling of the electric motor.
  • the power tool designed as angle grinder, where it is inherently light can lead to overload of the drive, which requires a particularly reliable cooling.
  • Fig. 1 shows a power tool in the form of a preferred angle grinder with an arranged in a housing 10 electric motor and a cooling device in which a suction nozzle 20 is disposed on the rear end side of the housing 10.
  • the angle grinder may additionally have an angle projecting from the housing 10 handle.
  • the housing 10 itself is also used as a handle.
  • the electric motor preferably drives a rotating drivable insert tool 12, such as a grinding wheel on.
  • Fig. 2 and Fig. 3 illustrate a cooling air flow according to the prior art. Identical parts are numbered in the figures basically with the same reference numerals.
  • the housing 10 is cut open to illustrate the conditions in the interior of the housing 10. Air sucked in by a fan, not shown, flows through lateral and end-side air inlet openings 18, 16 into the housing 10. The lateral air inlet openings 18 can be provided on both sides of the housing 10.
  • the cooling air hits after entering the housing 10 on components such as switches 22 and electronics 24, which require no or only a slight cooling per se. As these components 22, 24 flow past, vortices are created which decelerate the cooling air and ensure that any entrained dirt deposits there.
  • the thick arrows in the figures should clarify that after the entry of the cooling air only obstacles in the form of the components 22, 24 must be circulated before the cooling air enters the interior of a motor housing 26, where it is needed to cool the armature and pole piece of the electric motor.
  • FIGS. 4 to 7 The arrangement according to the invention is in the following FIGS. 4 to 7 shown.
  • a support plate 28 of the motor housing 26 two cooling channels 30 are inserted, which lead substantially rectilinearly from two in an end face 14 of the housing 10 arranged intake manifold 20 to the motor housing 26 ( Fig. 4 ).
  • the intake manifold 20 protrude from the housing 10.
  • the cooling channels 30 are covered with a cover plate 32 ( Fig. 5 ), so that airtight cooling channels 30 are formed.
  • the cover plate 32 may be detachably or fixedly connected to edges of the cooling channels 30, for example, glued to the cooling channels 30, screwed or clamped.
  • the cover plate 32 may be formed for all the cooling channels 30 from a single piece, or it may be a separate cover plate 32 is provided for each cooling channel 30.
  • Fig. 6 shows a switch 22 which is mounted in the housing on the cooling channels 30 and the cover plate 32.
  • the cooling air passes in the cooling channels 30 unaffected by the switch 22 to the motor housing 26th
  • Fig. 7 shows a fully assembled housing 10 with additional front and side air inlet openings 16, 18.
  • the intake 20 for the closed cooling channels 30 inside the housing 10 are disposed between a cable connection 34 and the air inlet openings 16 in the end face 14 of the housing 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Sawing (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Elektrowerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie z.B bekannt aus dem Dokument US-A-5 099 160 .
  • Bei Winkelschleifern erfolgt das Ansaugen der zur Kühlung des Elektromotors benötigten Kühlluft in der Regel durch seitliche Lufteinlassöffnungen, welche sich im hinteren Teil des Gehäuses befinden. Es ist auch bekannt, zusätzlich Lufteinlassöffnungen an einer hinteren Stirnfläche des Gehäuses vorzusehen. Bei üblichen Luftführungen wird die Kühlluft durch einen auf der Ankerwelle befindlichen Lüfter in das Innere des Gehäuses gesaugt. Auf dem Weg vom Lufteinlass bis zum Luftauslass trifft die Kühlluft im Inneren des Gehäuses auf diverse Komponenten, die den Luftstrom umlenken, verwirbeln und verlangsamen.
  • Bei verschiedenen Elektrowerkzeugmaschinen kann das Gehäuse als Handgriff genutzt werden, wobei jedoch die Gefahr droht, die seitlichen Lufteinlassöffnungen mit der Hand des Benutzers abzudecken und Luft nur noch durch die stirnseitigen Lufteinlassöffnungen anzusaugen. Diese sind im Verhältnis zu den seitlichen Öffnungen jedoch relativ klein, so dass nur noch wenig Luft in das Gehäuse gelangen kann. Die seitlichen Lufteinlassöffnungen können jedoch nicht beliebig verlängert oder vergrößert werden, da sonst möglicherweise erforderliche Abstände zu Strom führenden Teilen im Innern des Gehäuses nicht eingehalten werden können.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung der Elektrowerkzeugmaschine mit einem in einem Gehäuse angeordneten Elektromotor und einer Kühleinrichtung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Kühleinrichtung zumindest bereichsweise einen gegenüber einem Innenraum des Gehäuses im Wesentlichen geschlossenen Kühlkanal aufweist. Das Kühlmedium, vorzugsweise Kühlluft, kann gezielt an störenden Komponenten vorbeigeführt werden. Eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und ein hoher Volumendurchsatz können erreicht werden. Etwaiger, in der Kühlluft angesaugter Schmutz kann an empfindlichen Teilen, wie Bürsten oder Schaltern, vorbeigeführt werden, und eine Ablagerung von Schmutz an denselben kann vermieden werden. Durch die gezielte Führung des Kühlmediums sinkt die Temperatur am Elektromotor, was dessen Wirkungsgrad und Lebensdauer erhöht. Gerade in Winkelschleifern, die hoch belastet werden, bietet diese Anordnung große Vorteile. Unter einem im Wesentlichen geschlossenen Kühlkanal sollen insbesondere auch Kühlkanäle verstanden werden, die strömungstechnisch zumindest weitgehend zu vernachlässigende Ausnehmungen, wie Schlitze, kleine Löcher usw. aufweisen. Der Kühlkanal ist in eine Trägerplatte eines Motorgehäuses eingelassen, dadurch lässt sich dieser günstig bereits bei der Herstellung der Trägerplatte vorsehen und in die Trägerplatte platzsparend und optimiert einbringen. Der Kühlkanal ist mit einer Abdeckplatte abgedeckt, dadurch kann ein geschlossener Kühlkanal, bereitgestellt werden, in dem das Kühlmedium, ungestört von Komponenten im Inneren des Gehäuses, strömen kann. Durch Abnehmen der Abdeckplatte lässt sich der Kühlkanal bei Bedarf leicht reinigen.
  • Ist die Abdeckplatte einstückig mit einem Motorgehäuse ausgeführt, kann auf eine separate Abdeckplatte verzichtet werden. Die Herstellung ist besonders einfach, und bei einem mittels Spritzguss hergestellten Motorgehäuse kann die Abdeckplatte einfach mit angespritzt werden.
  • Mündet der Kühlkanal in einen aus dem Gehäuse herausragenden Ansaugstutzen, ist es praktisch ausgeschlossen, dass dieser beim Arbeiten mit der Elektrowerkzeugmaschine versehentlich abgedeckt wird. Weiterhin gelangt Kühlluft direkt und ungehindert in den Kühlkanal und kann unmittelbar dorthin geführt werden, wo sie benötigt wird. Der Querschnitt des Kühlkanals ist variabel und wird vom Fachmann jeweils nach den Erfordernissen der einzelnen Elektrowerkzeugmaschine vorgesehen. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass der Kühlkanal oder ein Ansaugstutzen bündig mit dem Gehäuse abschließt, und zwar insbesondere in Bereichen außerhalb eines Griffbereichs, wodurch Schmutzablagerungsstellen vorteilhaft vermieden werden können.
  • Ist der Ansaugstutzen in einer Stirnseite des Gehäuses angeordnet, kann der Kühlkanal ungehindert mit Kühlluft versorgt werden, auch wenn das Gehäuse als Handgriff dient.
  • Ist der Kühlkanal im Wesentlichen geradlinig geführt, gelangt die Kühlluft ungehindert zum Elektromotor, ohne von Bauteilen behindert zu werden, die der Strömung im Weg stehen. Es entstehen weniger Wirbel im Strömungsweg, so dass etwaiger mitgeführter Schmutz sich weniger ablagern kann und eine hohe Geschwindigkeit des Kühlmediums beibehalten werden kann. Es können kleinere Einlassöffnungen vorgesehen werden, um eine erforderliche Kühlmedienmenge zur Verfügung stellen zu können.
  • Sind zumindest zwei Kühlkanäle vorgesehen, kann eine bessere Verteilung der Kühlmittelzufuhr erfolgen. Die Anzahl der Kühlkanäle ist variabel und wird vom Fachmann jeweils nach den Erfordernissen der einzelnen Elektrowerkzeugmaschine ausgewählt. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass nur ein Kühlkanal vorgesehen ist.
  • Sind seitliche und/oder stirnseitige Lufteinlasskanäle vorgesehen, kann zusätzlich auch eine Kühlung von Komponenten im Innern des Gehäuses erfolgen, ohne die Kühlung des Elektromotors zu beeinträchtigen.
  • Besonders vorteilhaft ist die Elektrowerkzeugmaschine als Winkelschleifer ausgebildet, bei dem es prinzipbedingt leicht zu einer Überlastung des Antriebs kommen kann, was eine besonders zuverlässige Kühlung erfordert.
    • Zeichnung
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, 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.
    • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen bevorzugten Winkelschleifer,
    Fig. 2
    Details eines Gehäuses nach dem Stand der Technik,
    Fig. 3
    Details einer Luftführung nach dem Stand der Technik,
    Fig. 4
    eine Ansicht einer Trägerplatte mit erfindungsgemäßen Kühlkanälen,
    Fig. 5
    die Kühlkanäle aus Fig. 4 mit Abdeckplatte,
    Fig. 6
    die Anordnung aus Fig. 5 mit montiertem Schalter,
    Fig. 7
    einen Ausschnitt eines fertig montierten Gehäuses mit Ansaugstutzen.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Fig. 1 zeigt eine Elektrowerkzeugmaschine in Form eines bevorzugten Winkelschleifers mit einem in einem Gehäuse 10 angeordneten Elektromotor und einer Kühleinrichtung, bei der ein Ansaugstutzen 20 auf der hinteren Stirnseite des Gehäuses 10 angeordnet ist. Der Winkelschleifer kann zusätzlich einen winklig vom Gehäuse 10 abstehenden Handgriff aufweisen. Das Gehäuse 10 selbst wird ebenfalls als Handgriff eingesetzt. Der Elektromotor treibt vorzugsweise ein rotierend antreibbares Einsatzwerkzeug 12, etwa eine Schleifscheibe, an.
  • Fig. 2 und Fig. 3 verdeutlichen eine Kühlluftführung nach dem Stand der Technik. Gleiche Teile sind in den Figuren grundsätzlich mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Das Gehäuse 10 ist aufgeschnitten, um die Verhältnisse im Innern des Gehäuses 10 zu verdeutlichen. Durch einen nicht dargestellten Lüfter angesaugte Luft strömt durch seitliche und stirnseitige Lufteinlassöffnungen 18, 16 in das Gehäuse 10. Die seitlichen Lufteinlassöffnungen 18 können auf beiden Seiten des Gehäuses 10 vorgesehen sein. Die Kühlluft trifft nach dem Eintritt in das Gehäuse 10 auf Komponenten, wie Schalter 22 und Elektronik 24, die an sich keine oder nur eine geringfügige Kühlung benötigen. Beim Vorbeiströmen an diesen Komponenten 22, 24 entstehen Wirbel, welche die Kühlluft abbremsen und dafür sorgen, dass sich mitgeführter Schmutz dort ablagert. Die dicken Pfeile in den Figuren (Fig. 2 und Fig. 3) sollen verdeutlichen, dass nach dem Eintritt der Kühlluft erst Hindernisse in Form der Komponenten 22, 24 umströmt werden müssen, bevor die Kühlluft ins Innere eines Motorgehäuses 26 gelangt, wo sie zur Kühlung von Anker und Polschuh des Elektromotors benötigt wird.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung ist in den folgenden Figuren 4 bis 7 dargestellt. In eine Trägerplatte 28 des Motorgehäuses 26 sind zwei Kühlkanäle 30 eingelassen, die im Wesentlichen geradlinig von zwei in einer Stirnseite 14 des Gehäuses 10 angeordneten Ansaugstutzen 20 zum Motorgehäuse 26 führen (Fig. 4). Die Ansaugstutzen 20 ragen aus dem Gehäuse 10 heraus. Die Kühlkanäle 30 sind mit einer Abdeckplatte 32 abgedeckt (Fig. 5), so dass luftdichte Kühlkanäle 30 gebildet werden. Die Abdeckplatte 32 kann lösbar oder fest mit Rändern der Kühlkanäle 30 verbunden sein, beispielsweise auf die Kühlkanäle 30 geklebt, geschraubt oder geklemmt sein. Die Abdeckplatte 32 kann für alle Kühlkanäle 30 aus einem einzigen Stück gebildet sein, oder es kann eine separate Abdeckplatte 32 für jeden Kühlkanal 30 vorgesehen sein.
  • Fig. 6 zeigt einen Schalter 22, der im Gehäuse auf den Kühlkanälen 30 bzw. der Abdeckplatte 32 montiert ist. Die Kühlluft gelangt in den Kühlkanälen 30 unbeeinflusst von dem Schalter 22 zum Motorgehäuse 26.
  • Fig. 7 zeigt ein fertig montiertes Gehäuse 10 mit zusätzlichen stirnseitigen und seitlichen Lufteinlassöffnungen 16, 18. Die Ansaugstutzen 20 für die geschlossenen Kühlkanäle 30 im Innern des Gehäuses 10 sind zwischen einem Kabelanschluss 34 und den Lufteinlassöffnungen 16 in der Stirnseite 14 des Gehäuses 10 angeordnet.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Gehäuse
    12
    Einsatzwerkzeug
    14
    Stirnseite
    16
    Lufteinlassöffnungen
    18
    Lufteinlassöffnungen
    20
    Ansaugstutzen
    22
    Schalter
    24
    Elektronik
    26
    Motorgehäuse
    28
    Trägerplatte
    30
    Kühlkanal
    32
    Abdeckplatte
    34
    Kabelanschluss

Claims (7)

  1. Elektrowerkzeugmaschine mit einem in einem Gehäuse (10) angeordneten Elektromotor und einer Kühleinrichtung (16,18, 20,30, 32), wobei die Kühleinrichtung (16, 18, 20, 30, 32) zumindest bereichsweise einen gegenüber einem Innenraum des Gehäuses (10) im Wesentlichen geschlossenen Kühlkanal (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (30), der im Wesentlichen geradlinig von einem in einer Stirnseite (14) des Gehäuses (10) angeordneten Ansaugstutzen (20) zu einem Motorgehäuse (26) führt, in eine Trägerplatte (28) des Motorgehäuses (26) eingelassen ist und mit einer Abdeckplatte (32) abgedeckt ist, so dass ein luftdichter Kühlkanal (30) gebildet wird.
  2. Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (32) einstückig mit einem Motorgehäuse (26) ausgeführt ist.
  3. Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (30) in einen aus dem Gehäuse (10) herausragenden Ansaugstutzen (20) mündet.
  4. Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugstutzen (20) in einer Stirnseite (14) des Gehäuses (10) angeordnet ist.
  5. Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Kühlkanäle (30) vorgesehen sind.
  6. Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seitliche und/oder stirnseitige Lufteinlassöffnungen (16, 18) vorgesehen sind.
  7. Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Winkelschleifer handelt.
EP04786845A 2003-10-15 2004-09-24 Elektrowerkzeugmaschine Active EP1677946B1 (de)

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DE10347943.0A DE10347943B4 (de) 2003-10-15 2003-10-15 Elektrowerkzeugmaschine
PCT/DE2004/002129 WO2005039822A1 (de) 2003-10-15 2004-09-24 Elektrowerkzeugmaschine

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Publication Number Publication Date
EP1677946A1 EP1677946A1 (de) 2006-07-12
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