Elektro-Winkelhandschleifgerät mit Lüftung Es ist seit langem bekannt, dass bei Elektrowerk- zeugen durch intensive Luftkühlung die Leistung pro Gewichtseinheit gesteigert werden kann. Bei Käfig ankermotoren, denen man heute im Elektrowerkzeug bau wegen ihrer Unverwüstlichkeit den Vorzug vor Kollektormotoren gibt, ist bei den üblichen Netzfre quenzen ein einziges, auf der Motorwelle fest ange brachtes Lüfterrad nicht genügend, um bei hoher Be lastung des Motors einen ausreichenden Kühlluft strom zu erzeugen.
Es sind verschiedene Anordnungen zur Erzielung eines wirksameren Kühlluftstromes bekannt. Eine davon besteht darin, an beiden Enden der Motor welle je ein Lüfterrad zu befestigen, von denen jedes die Hälfte der vorhandenen Kühlluftkanäle beauf- schlagt. Mit dieser Anordnung kann indessen die Kühl leistung höchstens verdoppelt werden. Bei Elektro werkzeugen mit Winkelgetrieben ergeben sich für das getriebeseitige Lüfterrad Einbauschwierigkeiten. Ausserdem wächst die Baulänge, und das Gerät wird unhandlich.
Eine andere Anordnung besitzt ein zweistufiges Lüftergebläse mit zwei hintereinander auf der Motor welle sitzenden Laufrädern und einer dazwischen raumfest angebrachten Leitvorrichtung. Auch diese Anordnung ergibt bei kaum mehr als verdoppelter Kühlleistung eine lange Bauart und eine schwierige Montage.
Eine dritte Lösung sieht vor, ein Lüfterrad von der Motorwelle aus über ein besonderes, ins Schnelle übersetzendes Getriebe anzutreiben. Auf diese Weise lässt sich die geförderte Kühlluftmenge beträchtlich steigern. Hingegen zeigt es sich in der Praxis, dass ein solches Getriebe, wenn es dauerhaft und staubdicht ausgeführt wird, gleichzeitig schwer und umfänglich, sowie kostspielig ist. Ausserdem verzehrt es eine nicht völlig zu vernachlässigende Verlustleistung und macht damit den Vorzug der besseren Lüftung teil weise wieder zunichte.
Schliesslich besteht eine vierte bekannte Lösung insbesondere für Elektrowerkzeuge mit schneller als die Motorwelle angetriebener Arbeitswelle darin, ein Lüfterrad auf der Arbeitswelle, beispielsweise unmit telbar hinter einer auf dieser befestigten Schleif scheibe, anzubringen und durch dieses die Kühlluft durch Kanäle im Getriebegehäuse vom Motor her ansaugen zu lassen.
Von diesen bekannten Lösungen ist die letztge nannte die vorteilhafteste, indem sie bei geringem Bauaufwand eine Kühlwirkung ermöglicht, die jener der vorerwähnten Lösung mindestens ebenbürtig ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ohne nennenswerte Erhöhung des Bauaufwandes eine noch wesentlich wirksamere Kühlung dadurch erreicht, dass das Lüftergebläse zweistufig ausgebildet ist, indem je ein Lüfterrad auf der Arbeitswelle und auf dem vom Getriebe abgekehrten Ende der Motorwelle sitzt, welche beiden Lüfterräder als Laufräder des zweistufigen Gebläses arbeiten, wobei die zwischen ihnen liegenden Kühlkanäle gleichzeitig als Leitappa- rat wirken.
Die Anordnung gemäss der Erfindung ergibt somit nicht nur einen höheren Luftdurchsatz als die vorbeschriebenen Anordnungen, sondern sie nützt diesen ausserdem besser zur Wärmeabfuhr aus.
Aus Gründen der äusseren Gestalt des Gerätes ist es zweckmässig, die Luft durch das auf der Motor welle sitzende Lüfterrad in die Kühlkanäle hinein- und durch das auf der Arbeitswelle sitzende Rad aus diesen hinausfördern zu lassen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen- standes wird nachfolgend anhand der Zeichnung er läutert.
Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch ein Elektro- Winkelhandgerät dar, und Fig. 2 ist ein Querschnitt durch dieses Gerät im Bereich des elektrischen Antriebsmotors.
Im Gehäuse 1 des Gerätes sind die Arbeitswelle 2 und auf Lagerschildern 3 und 4 die Rotorwelle 5 mit dem Rotor 6 gelagert. Die Wellen 2 und 5 schliessen einen rechten Winkel ein und stehen durch Winkel zahnräder 7 und 8 in Antriebsverbindung. Der Stator 9 des als Käfigankermotor ausgebildeten Antriebs motors ist mittels Stegen 10 aus Isoliermaterial am Gehäuse 1 so befestigt, dass zwischen dem Gehäuse 1, dem Stator 9 und den Stegen 10 Kanäle 11 gebil det sind. Öffnungen 12 sind im Griffstück 13 für den Kühllufteintritt vorgesehen.
Auf dem über den Lagerschild 4 vorstehenden Ende der Welle 5 sitzt ein Lüfterrad 14 und das Lagerschild 4 weist auf der Austrittseite dieses Lüfterrades Öffnungen 15 auf. Mit 16 ist der Luftspalt zwischen Rotor 6 und Stator 9 bezeichnet. Ferner sind Öffnungen 17 im Boden 18 des Gehäuses 1 unmittelbar über einem zweiten auf der Arbeitswelle 2 sitzenden Lüfterrad 19 vorhanden. Auf der Austrittsseite des Lüfterrades 19 sind im Ge häuse 1 Öffnungen 20 vorhanden.
Auf der Arbeits welle 2 sitzt ferner die Schleifscheibe 21, die von einer Schutzhaube 22 umgeben ist, welche gleich zeitig als rückseitige Abdeckung für das Lüfterrad 19 dient.
Beim Betrieb des Gerätes saugt das Lüfterrad 14 Luft durch die Öffnungen 12 an, welche nach dem Hindurchströmen durch das Lüfterrad 14 durch die Öffnungen 15 im Lagerschild 14 hindurchtritt. Dann strömt die Kühlluft zur Hauptsache durch die Kanäle 11, teilweise auch durch den Rotorspalt 16 und ge langt schliesslich durch die Öffnungen 17 in das Lüf- terrad 19, von welchem sie durch die Öffnungen 20 ins Freie ausgeblasen wird. Wie ersichtlich,
arbeiten die beiden Lüfterräder 14 und 19 als Laufräder eines zweistufigen Gebläses, wobei die zwischen ihnen lie genden Kühlkanäle gleichzeitig als Leitapparat wir ken.
Electric angle hand grinder with ventilation It has been known for a long time that the power per unit weight of electric tools can be increased by intensive air cooling. In the case of cage armature motors, which are nowadays preferred to commutator motors in power tool construction because of their resilience, a single fan wheel permanently attached to the motor shaft is not sufficient at the usual mains frequencies to provide a sufficient flow of cooling air when the motor is under high load produce.
Various arrangements are known for achieving a more efficient flow of cooling air. One of these is to attach a fan wheel to each end of the motor shaft, each of which acts on half of the existing cooling air ducts. With this arrangement, however, the cooling capacity can be doubled at most. In the case of power tools with angular gears, installation difficulties arise for the fan wheel on the gearbox side. In addition, the overall length increases and the device becomes unwieldy.
Another arrangement has a two-stage fan blower with two impellers seated one behind the other on the motor shaft and a guide device fixed in between. This arrangement also results in a long construction and difficult assembly with hardly more than doubled cooling capacity.
A third solution is to drive a fan wheel from the motor shaft via a special, high-speed transmission. In this way, the amount of cooling air conveyed can be increased considerably. In contrast, it has been shown in practice that such a transmission, if it is designed to be permanent and dust-tight, is at the same time heavy, extensive and expensive. In addition, it consumes a power loss that cannot be completely neglected and thus partially negates the benefit of better ventilation.
Finally, a fourth known solution, especially for power tools with a working shaft driven faster than the motor shaft, consists in attaching a fan wheel to the working shaft, for example immediately behind a grinding disk attached to it, and through this drawing in the cooling air from the motor through channels in the gearbox housing to let.
Of these known solutions, the latter is called the most advantageous in that it allows a cooling effect with little construction effort that is at least equal to that of the aforementioned solution.
According to the present invention, even more effective cooling is achieved without any significant increase in construction costs in that the fan blower is designed in two stages, in that one fan wheel sits on the working shaft and one on the end of the motor shaft facing away from the gearbox, which two fan wheels act as impellers of the two-stage Blower work, with the cooling ducts between them simultaneously acting as guide apparatus.
The arrangement according to the invention thus not only results in a higher air throughput than the arrangements described above, but it also makes better use of it for heat dissipation.
For reasons of the external shape of the device, it is expedient to let the air through the fan wheel seated on the motor shaft into the cooling channels and out through the wheel seated on the output shaft.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to the drawing.
Fig. 1 shows a longitudinal section through an angled electric hand-held device, and Fig. 2 is a cross-section through this device in the area of the electric drive motor.
In the housing 1 of the device, the working shaft 2 and the rotor shaft 5 with the rotor 6 are mounted on bearing plates 3 and 4. The shafts 2 and 5 form a right angle and are driven by angle gears 7 and 8. The stator 9 of the drive motor designed as a squirrel cage motor is attached to the housing 1 by means of webs 10 made of insulating material so that channels 11 are gebil det between the housing 1, the stator 9 and the webs 10. Openings 12 are provided in the handle 13 for the entry of cooling air.
A fan wheel 14 is seated on the end of the shaft 5 protruding beyond the bearing plate 4 and the bearing plate 4 has openings 15 on the outlet side of this fan wheel. The air gap between rotor 6 and stator 9 is denoted by 16. There are also openings 17 in the bottom 18 of the housing 1 directly above a second fan wheel 19 seated on the working shaft 2. On the outlet side of the fan wheel 19 1 openings 20 are in the housing Ge.
The grinding wheel 21, which is surrounded by a protective hood 22, which also serves as a rear cover for the fan wheel 19, sits on the working shaft 2.
When the device is in operation, the fan wheel 14 sucks in air through the openings 12, which, after flowing through the fan wheel 14, passes through the openings 15 in the bearing plate 14. The cooling air then mainly flows through the channels 11, partly also through the rotor gap 16 and finally reaches the fan wheel 19 through the openings 17, from which it is blown out through the openings 20 into the open. As can be seen
the two fan wheels 14 and 19 work as impellers of a two-stage blower, with the cooling channels lying between them at the same time as a diffuser we ken.