DE102004058580A1

DE102004058580A1 - Hand tool

Info

Publication number: DE102004058580A1
Application number: DE102004058580A
Authority: DE
Inventors: Juergen Hesse
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2006-06-08
Also published as: WO2006058813A1; EP1827765A1; US20090017737A1; CN101068659A

Abstract

Eine Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse (12) und einem daran drehend und/oder schwingend antreibbar angeordneten Werkzeug (70), das mittels eines Saugluftstromes, insbesondere mit einem Staubsauger, bestimmungsgemäß betreibbar ist, wird dadurch besonders effektiv, dass als Antrieb eine Turbine (36) mit Turbinenrad (38) dient, die mit Mitteln zum Beruhigen der ein- bzw. ausströmenden Luft, insbesondere mit Vorleitgitter (74) und/oder Nachleitgitter, versehen ist, wobei das Turbinenrad (38) durch eine Labyrinthdichtung (51) gegenüber einem Turbinengehäuse (60) abgedichtet ist, die die Turbine (36) vor Druckverlust schützt.A hand tool with a housing (12) and a tool (70) which can rotate and / or oscillate drivably and which can be operated as intended by means of a suction air stream, in particular with a vacuum cleaner, becomes particularly effective in that the drive is a turbine (36). is provided with turbine wheel (38), which is provided with means for calming the incoming or outgoing air, in particular with Vorleitgitter (74) and / or Nachleitgitter, wherein the turbine wheel (38) by a labyrinth seal (51) relative to a turbine housing ( 60) which protects the turbine (36) from pressure loss.

Description

Die Erfindung geht aus von einer strömungsmittelgetriebenen Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The Invention is based on a fluid-driven Hand tool according to the preamble of claim 1.

Aus der Patentschrift US 6347985 B1 ist eine Handwerkzeugmaschine bekannt, die allein über den Saugluftstrom eines Staubsaugers angetrieben wird. Kernstück der bekannten Handwerkzeugmaschine ist eine herkömmliche Pelton-Turbine, die die Saugluft des Staubsaugers zum Drehen der Abtriebsspindel und damit zum Antrieb des Werkzeugs nutzt.From the patent US 6347985 B1 is a hand tool known, which is powered solely by the suction air flow of a vacuum cleaner. The core of the known power tool is a conventional Pelton turbine, which uses the suction air of the vacuum cleaner to rotate the output spindle and thus to drive the tool.

Der Wirkungsgrad der bekannten Handwerkzeugmaschinen mit Axial- und Peltonturbinen, auch als Widerstandsläufer bezeichnet, die ausschließlich aufgrund des Luftimpulses eine mechanische Leistung an eine Welle abgeben, kann hohe Ansprüche an die Arbeits- und Absaugleistung dieser mit handelsüblichen Staubsaugern betreibbaren Handwerkzeugmaschinen nur bedingt befriedigen. Of the Efficiency of the known power tool with axial and Pelton turbines, also referred to as resistance runners, based solely on of the air pulse deliver a mechanical power to a shaft, can make high demands the working and suction of this with commercial Vacuum cleaners operable hand tool machines satisfy only conditionally.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die ohne eigenen Elektromotor, nur mit der Saugluft eines Staubsaugers betriebene als Schleifmaschine ausgestaltete Handwerkzeugmaschine für Ihre Einsatzzwecke einen so hohen Wirkungsgrad hat, dass besonders viel Strömungsenergie der Saug- bzw. Blasluft in mechanische Leistung umsetzbar ist und ein nahezu staubfreies Schleifen, Bohren oder dergl. mit ständigem Abtransport der sich während des Schleifvorgangs bildenden Staubpartikel gesichert ist, so dass hoher Spanabtrag mit hochwirksamer Absaugung des Schleifstaubs vereint ist, kurz, es ist eine besonders vorteilhafte Abart einer Turbine geschaffen, – quasi als Zwitter zwischen klassisch durchströmter Radialturbine und Axialturbine – die als diagonal durchströmte Radialturbine ausgestaltet ist. Sie vereinigt den Vorteil geringen Druckverlustes mit dem Vorteil erhöhter Energieausbeute aus den Luftstrom und bildet deshalb für luftdurchströmte Elektrowerkzeuge einen hocheffektiven Antrieb.The Invention with the features of claim 1 has the advantage that the without its own electric motor, only with the suction air of a vacuum cleaner operated designed as a grinding machine hand tool for your Use has such a high efficiency that particularly much flow energy the suction or blowing air can be converted into mechanical power and a virtually dust-free grinding, drilling or the like with permanent removal which is during the grinding process forming dust particles is secured, so that high chip removal combined with highly effective extraction of the grinding dust is, in short, it is a particularly advantageous variety of a turbine created, - as if Zwitter between classically flowed through radial turbine and axial turbine - as flowed diagonally Radial turbine is designed. It combines the advantage of low Pressure loss with the advantage of increased energy yield from the Airflow and therefore forms for air swept Power tools a highly effective drive.

Dadurch, dass ein dem Turbinenrad vorgeschaltetes, feststehendes Vorleitgitter angeordnet ist, das als Lagersitz für ein Drehlager der Achswelle des Turbinenrades dient, übernimmt es eine tragende Funktion der Gehäusestruktur der Handwerkzeugmaschine, wobei damit deren Herstellungskosten besonders niedrig gehalten werden können.Thereby, a stationary Vorleitgitter upstream of the turbine wheel is arranged, as a bearing seat for a pivot bearing of the axle shaft the turbine wheel serves, takes over it is a supporting function of the housing structure of the power tool, thus keeping their production costs particularly low can be.

Dadurch, dass der Antrieb nur aus leichten Kunststoffteilen besteht, ist die Handwerkzeugmaschine besonders leicht und handlich.Thereby, that the drive consists only of lightweight plastic parts, is the hand tool especially light and handy.

Dadurch, dass das Turbinenrad durch eine Labyrinthdichtung gegenüber dem Turbinengehäuse abgedichtet ist, ist die Turbine ohne Reibungsverluste abgedichtet und so vor Druckverlust geschützt, so dass ihr Wirkungsgrad besonders hoch ist. Thereby, that the turbine wheel through a labyrinth seal against the Turbine housing sealed is sealed, the turbine without friction losses and so before Pressure loss protected, so that their efficiency is particularly high.

Dadurch, dass das Vorleitgitter als Lagersitz für ein Lager der Achswelle der Turbine dient, kann die damit ausgerüstet Handwerkzeugmaschine besonders flach gebaut werden..Thereby, that the guide rail as a bearing seat for a bearing of the axle shaft of the Turbine, the hand tool machine equipped with it can be especially be built flat ..

Dadurch, dass sie eine Ausgleichsmasse aufweist, die gemeinsam mit Strukturen des Vorleitgitters eine Labyrinthdichtung bildet, ist das Lager der Achswelle besonders sicher gegen das Eindringen und Anlagern von Staub geschützt.Thereby, that it has a balancing mass that works together with structures the Vorleitgitters forms a labyrinth seal, is the camp the axle shaft particularly safe against penetration and attaching protected from dust.

Dadurch, dass das Vorleitgitter so in die Struktur des Gehäuses eingebaut ist, dass es dieses versteift, kann dieses besonders leicht gebaut werden.Thereby, that the Vorleitgitter so incorporated into the structure of the housing is that it stiffens this, this can be built very easily become.

Dadurch, dass die Luft zum Antrieb des Turbinenrads radial außen an dieses herangeführt wird und sodann radial schräg nach innen vom äußeren Rand des Turbinenrades abgesaugt wird, entstehen besonders geringe Strömungsverluste und die Turbine weist einen entsprechend hohen Wirkungsgrad auf..Thereby, that the air to drive the turbine wheel radially outward to this brought is and then radially inclined inside of the outer edge is sucked off the turbine wheel, particularly low flow losses and the turbine has a correspondingly high efficiency ..

Dadurch, dass die Handwerkzeugmaschine mit einem Funkschalter versehen ist, mit dem der Staubsauger ein- und ausschaltbar ist, ist eine bequeme und einfache Bedienung der Handwerkzeugmaschine bzw. des Staubsaugers möglich.Thereby, that the hand tool is provided with a radio switch, with which the vacuum cleaner is switched on and off, is a convenient and easy operation of the power tool or the vacuum cleaner possible.

Dadurch, dass die Drehzahlregelung für die Handwerkzeugmaschine mittels einer unterschiedlich einstellbaren Luftklappe vorgenommen wird, ist mit einfachen Mitteln eine Anpassung der Maschinendrehzahl an jeweils vorliegende Arbeitsbedingungen einfach und kostengünstig möglich.Thereby, that the speed control for the hand tool by means of a differently adjustable Air damper is made by simple means an adjustment the engine speed to each existing working conditions easy and inexpensive possible.

Zeichnungdrawing

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehöriger Zeichnung näher erläutert.below The present invention is based on an embodiment with associated drawing explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Längsschnitt eines Schwingschleifers 1 a longitudinal section of an orbital sander

2 einen Längsschnitt der Turbine mit Vorleitgitter zum Antrieb des Schwingschleifers 2 a longitudinal section of the turbine with Guiding grille for driving the orbital sander

3 eine Seitenansicht der Turbine mit Ausgleichsmasse 3 a side view of the turbine with balancing mass

4 einen vergrößerten Ausschnitt der 3 4 an enlarged section of the 3

5 eine räumliche Draufsicht auf die Ausgleichsmasse 5 a spatial plan view of the balancing mass

6 eine räumliche Unteransicht des Vorleitgitters 6 a spatial bottom view of the Vorleitgitters

1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 10, die als Schwingschleifer ausgestaltet ist mit Blick auf eine dem Betrachter mit seiner Innenseite zugewandte Gehäuseschale 14. Diese bildet mit einer zweiten nicht dargestellten, i.w. symmetrischen Gehäuseschale ein glockenförmiges Gehäuse 12 mit einer Hochachse 40. Das Gehäuse 12 wird aus den beiden Gehäuseschalen mit Schrauben zusammengefügt, die die äußere, nichtdargestellte Gehäuseschale von außen durchtreten, in Schraubdome 35 der linken Gehäuseschale 14 drehbar sind und dadurch die beiden Gehäuseschalen an einer Stoßfuge zusammenhalten. 1 shows a hand tool 10 , which is designed as a sander with a view of the viewer with its inside facing housing shell 14 , This forms with a second, not shown, iw symmetrical housing shell a bell-shaped housing 12 with a vertical axis 40 , The housing 12 is assembled from the two housing shells with screws that pass through the outer, not shown housing shell from the outside, in screw domes 35 the left housing shell 14 are rotatable and thereby hold together the two housing shells on a butt joint.

Das Gehäuse 12 geht auf seiner Oberseite 20 in einen quer von der Hochachse 40 abstehenden, hohlzylindrischen Handgriff 16 über, der als Saugluftaustritt 18 und zum Anschluß eines nichtdargestellten Saugschlauchs dient. Auf seiner Oberseite 20 trägt das Gehäuse 12 eine Luftklappe 22, die eine Öffnung 24 zum Strömungskanal 26 im Inneren des Gehäuses 12 zwecks Lufteintrittsregulierung nach Bedarf freigibt oder verschließt. Dazu ist ein Bereich 86 einer Kanalwand 28 nah benachbart zur Öffnung 24 perforiert, so dass die Saugluft im schlauchartigen Strömungskanal 26 mit der Außenluft kommunizieren kann. Die Kanalwand 28 ist durch Tragrippen 30 an den Gehäuseschalen 14 gehaltert. Die Tragrippen 30 sind mit Verstärkungsrippen 32 im Inneren der Gehäuseschale 14 und über diese mit der Gehäuseaußenwand bzw. der Gehäuseschale 14 verbunden. Dadurch wird der Luftkanal 26 bzw. die Kanalwand 28 versteift und das Gehäuse 12 in Leichtbauweise insbesondere gegen Schwingungen bzw. Resonanzen, angeregt von durchströmender Saugluft, stabilisiert.The housing 12 goes on its top 20 in a transverse direction from the vertical axis 40 protruding, hollow cylindrical handle 16 over, which emerges as suction air 18 and for connecting a not shown suction hose is used. On his top 20 carries the case 12 an air damper 22 that have an opening 24 to the flow channel 26 inside the case 12 For the purpose of regulating air intake, it releases or closes as required. This is an area 86 a canal wall 28 close to the opening 24 perforated, so that the suction air in the hose-like flow channel 26 can communicate with the outside air. The canal wall 28 is by support ribs 30 on the housing shells 14 supported. The support ribs 30 are with reinforcing ribs 32 inside the housing shell 14 and about this with the housing outer wall or the housing shell 14 connected. This will make the air duct 26 or the channel wall 28 stiffened and the case 12 in lightweight construction, especially against vibrations or resonances, stimulated by flowing through suction air, stabilized.

Unten endet das Gehäuse 12 in einer geraden, umlaufenden Unterkante 34, die in ihrer senkrechten Projektion nach unten ein Dreieck mit nach außen gewölbten Seiten bildet. Parallel zur Unterkante 34 ist ein Schleifteller 70 angeordnet, der über elastische Schwingkörper 75 mit dem Gehäuse 12 elastisch beweglich verbunden ist. Der Schleifteller 70 steht mit seiner bügeleisenförmigen Grundfläche außen über die dreieckige, senkrecht nach unten projizierte Kontur der Unterkante 34 hinaus und hat auf seiner Unterseite Haltemittel zur Aufnahme eines nichtdargestellten Schleifblatts. Er ist über eine Achswelle 72 und einen an dessen Ende drehfest sitzenden nicht näher bezeichneten Exzenter orbital antreibbar, so dass jeder Punkt des Schleiftellers und damit jedes einzelne Schleifkorn des Schleifblatts kleine Kreise beschreibt, das typische Schliffbild eines Orbital-Schwingschleifers.Below the housing ends 12 in a straight, circumferential lower edge 34 which, in its vertical projection downwards, forms a triangle with outwardly curved sides. Parallel to the lower edge 34 is a sanding plate 70 arranged, via elastic oscillating body 75 with the housing 12 is connected elastically movable. The sanding plate 70 stands with its iron-like base outside on the triangular, vertically projected downwards contour of the lower edge 34 out and has on its underside holding means for receiving an unillustrated sanding sheet. He is over a axle shaft 72 and a rotatably seated at the end unspecified eccentric orbital driven, so that each point of the sanding disc and thus each individual abrasive grain of the sanding sheet describes small circles, the typical microsection of an orbital orbital sander.

Die Achswelle 72 wird über ein Turbinenrad 38 einer lufttreibbaren Turbine 36 drehend mitgenommen und ist im Gehäuse 12 bzw. im Vorleitgitter 74 über ein oberes und ein unteres Wälzlager 64, 66 drehbar gelagert und greift mit ihrem unteren Ende in ein drittes Wälzlager 68, das mit seinem Außenring drehfest im Schleifteller 70 sitzt. Zwischen dem unteren und dem dritten Wälzlager 66, 68 ist die Achswelle 72 drehfest mit einer Ausgleichsmasse 78 verbunden, die als Unwuchtausgleich dient, um Schwingungen des exzentrisch bewegten Schleiftellers 70 vom Gehäuse 12 fernzuhalten.The axle shaft 72 is via a turbine wheel 38 an air driven turbine 36 taken in a rotating way and is in the housing 12 or in Vorleitgitter 74 via an upper and a lower rolling bearing 64 . 66 rotatably mounted and engages with its lower end in a third rolling bearing 68 , with its outer ring rotatably in the sanding plate 70 sitting. Between the lower and the third rolling bearing 66 . 68 is the axle shaft 72 non-rotatable with a leveling compound 78 connected, which serves as an unbalance compensation, to vibrations of the eccentrically moving sanding pad 70 from the case 12 keep.

Die Ausgleichsmasse 78 trägt auf ihrer oberen, dem Vorleitgitter 74 zugewandten Seite ein nach oben hervorstehendes Ringprofil 80. Dieses wird oben von einer Ringnut 82 mit einem geringem Abstand umgriffen, die in der eng benachbarten Unterseite des Vorleitgitters 74 angeordnet ist und mit dem Ringprofil 80 gemeinsam eine untere, mänderförmige Labyrinthdichtung 84 bildet. Diese verhindert, dass durch den Unterdruck in den Hohlräumen im Inneren der Handwerkzeugmaschine 10, insbesondere zwischen der Ausgleichsmasse 78 und dem Vorleitgitter 74, Staub und Späne in den Spalt bzw. zum unteren Lager 66 bewegt werden so dass dieses langfristig unbeeinträchtigt bleibt.The balancing mass 78 carries on its upper, the Vorleitgitter 74 facing side an upwardly projecting ring profile 80 , This will be up from an annular groove 82 with a small distance embraced in the closely adjacent underside of the Vorleitgitters 74 is arranged and with the ring profile 80 together a lower, labyrinth-shaped labyrinth seal 84 forms. This prevents the negative pressure in the cavities inside the hand tool 10 , in particular between the balancing mass 78 and the Vorleitgitter 74 , Dust and chips in the gap or to the lower bearing 66 be moved so that this remains unimpaired in the long term.

Der Achswelle 72 wird vom Turbinenrad 38 mittig drehfest umgriffen, wobei eine innige formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen mittels einer Rändelung 73 in einem definierten Umfangsbereich etwa in der Mitte der Achswelle 72 hergestellt ist, in deren Vertiefungen der beim Gießprozeß flüssige Kunststoff eintritt und damit die Verbindung bewirkt.The axle shaft 72 gets off the turbine wheel 38 centrally rotatably engaged, with an intimate positive connection between the two parts by means of a knurling 73 in a defined circumferential area approximately in the middle of the axle shaft 72 is made in the wells of the liquid during the casting process enters plastic and thus causes the connection.

Das Turbinenrad 38 hat eine glockenförmige Außenkontur, wobei sich an die Unterkante 34 axial nach unten ein im Gehäuse 12 drehfestgehaltenes bzw. zwischen den Gehäuseschalen 14 einklemmbares Vorleitgitter 74 mit Gitterschaufeln 75 anschließt. Die Gitterschaufeln 75 sind wie die Radschaufeln 42 des Turbinenrads 38 als auf ihrer Schmalseite stehende Kunststoffstreifen ausgestaltet. Das als kurzer Kegelstumpf ausgestaltete Vorleitgitter 74 wird außen durch das ebenfalls im Gehäuse 12 drehfestgelegte Turbinengehäuse 60 im Abstand der Höhe der Gitterschaufeln 75 zumindest teilweise übergriffen, so dass damit eine untere Fortsetzung des ringförmiger Strömungskanals 49 des Turbinenrads 38 gebildet wird, durch den die Saugluft gezogen bzw. geleitet wird. Über die Gitterschaufeln 75 wird die von unten einströmende Saugluft zum Antrieb des Turbinenrades 38 in dessen Strömungsrichtung bzw. die des Strömungskanals 49 bzw. der Radschaufeln 42 des Turbinenrads 38 gelenkt und entwirbelt, so dass dadurch der, insbesondere eingangsseitige, Wirkungsgrad der Turbine 36 erheblich verbessert wird. Das Vorleitgitter 74 bildet mit einer zentralen Ausnehmung 76 auf seiner Unterseite einen Lagersitz für ein Lager 66 des unteren Bereichs der Achswelle 72, das diese im Gehäuse 12 festgelegt und führt.The turbine wheel 38 has a bell-shaped outer contour, with the lower edge 34 axially down in the housing 12 rotationally held or between the housing shells 14 clampable guiding grille 74 with grid shovels 75 followed. The grid shovels 75 are like the paddles 42 of the turbine wheel 38 designed as standing on its narrow side plastic strip. The designed as a short truncated cone Vorleitgitter 74 is outside by that also in the case 12 Rotary turbine housing 60 at a distance from the height of the grid blades 75 at least partially overlapped, making it a lower continuation of the ringförmi ger flow channel 49 of the turbine wheel 38 is formed, through which the suction air is drawn or passed. Over the grate blades 75 is the inflowing air from below to drive the turbine wheel 38 in the flow direction or the flow channel 49 or the paddles 42 of the turbine wheel 38 steered and Entwirbelt, so that thereby, in particular the input side, efficiency of the turbine 36 is significantly improved. The Vorleitgitter 74 forms with a central recess 76 on its underside a bearing seat for a bearing 66 the lower part of the axle shaft 72 that in the case 12 set and leads.

2 zeigt einen Längsschnitt des Turbinenrads 38 mit dem sich axial unten anschließenden, im Gehäuse 12 feststehenden Vorleitgitter 74 als Einzelheit, die zusammengebaut in 1 gezeigt sind. Dabei ist – ähnlich wie der Preßkörper einer Zitronenpresse – ein kegelstumpfartiger nach außen gewölbter Tragkegel 48 erkennbar, der außen eine Vielzahl von Radschaufeln 42 trägt, die die Gestalt mit ihrer Schmalseite auf dem Tragkegel 48 stehend angeordneter, flacher Kunststoffsstreifen haben und deren Höhe graduell in Richtung zur – virtuellen – Kegelspitze zunimmt. Über die Radschaufeln 42 ist ein zum Tragkegel 48 bzw. den Oberkanten der Radschaufeln 42 etwa parallel verlaufender Deckkegel 44 gefügt. Dadurch wird zwischen dem Trag- und dem Deckkegel 48, 44 der im Querschnitt ringförmige Strömungskanal 49 gebildet. Dieser wird durch die Radschaufeln 42 in eine Vielzahl gewundener Einzelkanäle aufgeteilt, in denen die Saugluft zum Antrieb der Turbine 36 aufgrund der geringen Biegeradien bzw. Umlenkungswinkel der Radschaufeln 42 mit besonders geringem Strömungswiderstand fließen kann. Der untere Rand des Tragkegels 48 ist etwa unter 45° Winkel zur Hochachse 40 geneigt und verläuft nicht wie bei herkömmlichen Radialturbinen um etwa 90° quer zur Kegelachse abgewinkelt. Bei einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel der Turbine 36 beträgt der Einströmwinkel der Schaufel 40° und ihr Ausströmwinkel 30°. Ein Bewegungspfeil 62 zeigt, dass die an der Radschaufel 42 entlangfließende Luft um 45° umgelenkt ist, gemessen zur Achse 40, wobei die Umlenkung quer zur Zeichenebene noch nicht berücksichtigt ist. 2 shows a longitudinal section of the turbine wheel 38 with the axially down subsequent, in the housing 12 fixed Vorleitgitter 74 as a detail that is assembled in 1 are shown. It is - similar to the compact of a lemon squeezer - a truncated cone outwardly curved support cone 48 recognizable, the outside a variety of paddles 42 bears the figure with its narrow side on the support cone 48 standing, arranged flat plastic strips and whose height gradually increases toward the - virtual - cone top. Over the paddles 42 is one to the support cone 48 or the upper edges of the paddles 42 approximately parallel deck cone 44 together. This will between the support and the deck cone 48 . 44 the annular flow channel in cross-section 49 educated. This one gets through the paddles 42 divided into a variety of winding single channels, in which the suction air to drive the turbine 36 due to the low bending radii or deflection angle of the vanes 42 can flow with very low flow resistance. The lower edge of the support cone 48 is about 45 ° to the vertical axis 40 inclined and does not run as in conventional radial turbines about 90 ° transverse to the cone axis angled. In a particularly favorable embodiment of the turbine 36 the inflow angle of the blade is 40 ° and its outflow angle is 30 °. A motion arrow 62 shows that at the paddle 42 along flowing air is deflected by 45 °, measured to the axis 40 , wherein the deflection is not taken into account across the plane of the drawing.

Der Deckkegel 44 grenzt oben im Bereich der virtuellen Kegelspitze 46 mit einem minimalen Abstand an die Kanalwand 28 des Luftkanals 26, durch den die Saugluft strömungsgünstig zur Unterdruckquelle bzw. zum Staubsauger hin geführt wird.The deck cone 44 is bounded above in the area of the virtual cone top 46 with a minimum distance to the duct wall 28 of the air duct 26 , through which the suction air is aerodynamically guided to the vacuum source or the vacuum cleaner.

Der Tragkegel 48 bzw. Kegelstumpf des Turbinenrads 38 wird von einem zentralen Hohlzylinder 54 zur Aufnahme des Achsbolzens 72 durchdrungen. Der Hohlzylinder 54 bildet oben im Bereich einer virtuellen Kegelspitze einen hoch überstehenden, relativ hohen ringartigen Kragen 52. Dadurch erreicht der Hohlzylinder 54 eine derartige Länge, dass die Achswelle 72 bei definiertem axialem Überstand und definiertem Bereich ihrer Rändelung 73 gegenüber dem Turbinenrad gesichert mit dieser Rändelung 73 im Inneren des Hohlzylinders 54 positioniert ist und von diesem umgriffen wird, so dass eine sichere Drehfestlegung zwischen dem Turbinenrad 38 und der Achswelle 72 erreicht wird.The support cone 48 or truncated cone of the turbine wheel 38 is from a central hollow cylinder 54 for receiving the axle bolt 72 penetrated. The hollow cylinder 54 At the top in the area of a virtual cone point, a high-protruding, relatively high ring-like collar forms 52 , As a result, the hollow cylinder reaches 54 a length such that the axle shaft 72 at a defined axial projection and defined area of its knurling 73 secured against the turbine wheel with this knurling 73 inside the hollow cylinder 54 is positioned and gripped by this, allowing a safe rotational fixation between the turbine wheel 38 and the axle shaft 72 is reached.

Der sich in Richtung virtueller Spitze 46 hin zunehmend konkav wölbende, kegelstumpfartige Deckkegel 44 trägt im unteren Drittel seiner Höhe auf seiner Außenseite einen ringförmigen Dichtwulst 56. Dieser ist zum axialen Eingriff in eine übergreifende Ringut 57 vorgesehen, die auf der dem Turbinenrad 38 zugewandten Innenseite des schalenartigen Turbinengehäuses 60 angeordnet ist durch Übergriff des Dichtwulstes 56 als obere Labyrinthdichtung 51 fungiert, und Druckverluste im Inneren der Turbine 36 verhindert und damit deren Wirkungsgrad erheblich steigert.The virtual tip 46 towards increasingly concave, truncated cone-shaped deck cone 44 carries in the lower third of its height on its outer side an annular sealing bead 56 , This is for axial engagement in a cross-ring groove 57 provided on the turbine wheel 38 facing inside of the shell-like turbine housing 60 is arranged by overlapping the sealing bead 56 as upper labyrinth seal 51 acts, and pressure losses inside the turbine 36 prevented and thus significantly increases their efficiency.

Zum Betreiben der Handwerkzeugmaschine 10 wird am Saugluftaustritt 18 Luft abgesaugt und strömt durch Absauglöcher 71 im Schleifteller 70 und zwischen der Oberseite des Schleiftellers 70 und der Gehäuseunterkante 34 von außen nach. Die von außen angesaugte Luft gelangt in den Ringkanal 49 des Vorleitgitters 74 und weiter in den des Turbinenrads 38.To operate the hand tool 10 is at the suction air outlet 18 Air is sucked out and flows through suction holes 71 in the sanding plate 70 and between the top of the sanding plate 70 and the lower edge of the housing 34 from the outside to. The air sucked in from outside reaches the ring channel 49 of the guardrail 74 and further into the turbine wheel 38 ,

Der Kontakt des Turbinenrads 38 und des Vorleitgitters 74 mit abrasiver, staubhaltiger Luft kann dort zu einem Abschleif- und Staubanlagerungseffekt führen, der die Leistung des Antriebs und dessen Lebensdauer beeinträchtigen kann. Um dem zu begegnen, sind die saugluftberührten Flächen insbesondere durch geringe, regelmäßige golfballartige Vertiefungen so strukturiert, dass sie einen kleinen Strömungswiderstand bei erhöhter Oberflächenfestigkeit haben.The contact of the turbine wheel 38 and the Vorleitgitters 74 With abrasive, dusty air there can cause a grinding and dusting effect, which can affect the performance of the drive and its service life. To counteract this, the surfaces in contact with the intake air are structured, in particular, by small, regular golf ball-like recesses, so that they have a small flow resistance with increased surface strength.

3 zeigt einen Längsschnitt der Turbine 36 mit Vorleitgitter 74, montierter Achswelle 72 sowie unterem Lager 66, Ausgleichsmasse 78 und Tellerlager 68. Dabei ist die untere Labyrinthdichtung 84 deutlich erkennbar, sowie die in 4 vergrößert gezeigten Elemente dieser Dichtung, nämlich das Ringprofil 80 auf der Oberseite der Ausgleichsmasse 78 und die Ringnut 82 in der Unterseite des Vorleitgitters 74 durch eingebrachte einzelne Vertiefungen in den Versteifungsrippen 96 zur Stabilisierung des Tragrings 77. 3 shows a longitudinal section of the turbine 36 with guide grille 74 , mounted axle shaft 72 as well as lower bearing 66 , Leveling compound 78 and plate camp 68 , Here is the lower labyrinth seal 84 clearly recognizable, as well as in 4 shown enlarged elements of this seal, namely the ring profile 80 on top of the balancing mass 78 and the ring groove 82 in the bottom of the Vorleitgitters 74 by introducing individual recesses in the stiffening ribs 96 to stabilize the support ring 77 ,

5 zeigt eine räumliche Draufsicht der Ausgleichsmasse 78, wobei das die Labyrinthdichtung 84 bildende Ringprofil 80 deutlich erkennbar ist. 5 shows a spatial plan view of the balancing mass 78 , which is the labyrinth seal 84 forming ring profile 80 is clearly visible.

6 zeigt eine räumliche Unteransicht des Vorleitgitters 74, wobei die Ringnut 82 in der Unterseite bzw. als Einzelvertiefungen in den Versteifungsrippen 96 sichtbar ist. 6 shows a spatial bottom view of the Vorleitgitters 74 , wherein the annular groove 82 in the sub side or as individual recesses in the stiffening ribs 96 is visible.

Die Luft, die die Handwerkzeugmaschine 10 durchströmt, strömt nicht wie bei einer klassischen Radialturbine rein radial nach innen bevor sie in der Turbine 36 wieder axial umgelenkt wird, sondern strömt sowohl im Vorleitgitter 74 als auch in der Turbine 36 unter etwa 45 Grad Winkel zur Hochachse 40 (siehe Bild 3 und 4). Diese Schräganströmung hat den Vorteil, dass der Wirkungsgrad der Turbine 36 deutlich gesteigert ist, da der Druckverlust innerhalb der Turbine 36 und des Vorleitgitters 74 minimiert wird. Der Einströmwinkel der Schaufel beträgt 60° und der Ausströmwinkel 30° um auch die Ausströmverluste so gering wie möglich zu halten. Die Winkel für den Einströmbereich können zwischen 0° und 70° variieren und die Winkel im Auslassbereich können zwischen 10 und 60° variieren. Die Wahl der Winkel hängt sowohl von der Luftmenge als auch von der erwarteten Drehzahl ab. Das Vorleitgitter 74 hat die Aufgabe, der Luftströmung einen möglichst großen Vordrall aufzuprägen, und besitzt aus diesem Grund Gitterschaufeln 75 mit einem Austrittswinkel von 78° (8). Um die Luftgeräusche zu minimieren sind die Radschaufeln 42 des Turbinenrads 38 am Tragkegel 48 etwas nach vorne und im Gegensatz dazu die Gitterschaufeln 75 etwas nach hinten gezogen (4 und 6). Damit werden Pfeifgeräusche zwischen den Rad- und den Gitterschaufeln 42, 75 unterbunden, da diese mit einem Abstand von nur 0.5 mm aneinander vorbei streichen und wirkungsvoll 'verschmieren'. Der geringe Abstand zwischen Vorleitgitter 74 und Turbine 36 ist notwendig, damit die Turbine 36 ideal angeströmt werden kann. Ein zusätzlicher Stützring 88 zwischen den Stützrippen 90 innen bzw. an der Unterseite des Tragkegels 48 verhindert eine stark schwankende und unkontrollierte Leerlaufdrehzahl der Turbine 36, die sehr hohen Werte (> 20 000 U/min) annehmen kann, da ein Lüftereffekt durch rein radial angeordnete Rippen damit nicht auftreten kann. Der Stützring 88 und die Stützrippen 90 sind von radial innen nach außen zunehmend dünner dimensioniert, damit beim Spritzgießen der Werkstoff rasch und mit geringem Widerstand von innen nach außen fließen und alle Hohlräume der Gießform ausfüllen kann.The air, the hand tool 10 flows through, does not flow purely radially inward as in a classic radial turbine before entering the turbine 36 is deflected axially again, but flows both in Vorleitgitter 74 as well as in the turbine 36 at about 45 degrees to the vertical axis 40 (see pictures 3 and 4). This oblique flow has the advantage that the efficiency of the turbine 36 is significantly increased, since the pressure drop within the turbine 36 and the Vorleitgitters 74 is minimized. The inflow angle of the blade is 60 ° and the outflow angle is 30 ° to keep the outflow losses as low as possible. The angles for the inflow range can vary between 0 ° and 70 ° and the angles in the outlet range can vary between 10 and 60 °. The choice of angles depends on both the amount of air and the expected speed. The Vorleitgitter 74 has the task of imparting the largest possible vortex to the flow of air, and for this reason has grate blading 75 with an exit angle of 78 ° ( 8th ). To minimize the air noise are the paddles 42 of the turbine wheel 38 on the support cone 48 a bit forward and in contrast the grate blades 75 pulled something backwards ( 4 and 6 ). This makes whistling noises between the wheel and the grate blades 42 . 75 prevented, as they sweep past each other with a distance of only 0.5 mm and effectively 'smear'. The small distance between Vorleitgitter 74 and turbine 36 is necessary for the turbine 36 can be flown in ideally. An additional support ring 88 between the support ribs 90 inside or at the bottom of the support cone 48 prevents a highly fluctuating and uncontrolled idling speed of the turbine 36 , which can assume very high values (> 20,000 rev / min), since a fan effect can not occur with purely radially arranged ribs. The support ring 88 and the support ribs 90 are dimensioned increasingly thin from radially inside to outside, so that during injection molding, the material can flow quickly and with low resistance from the inside to the outside and fill all the cavities of the mold.

Allen zuvor aufgeführten einzelnen Merkmalen wird eine erfinderische Qualität zugeordnet, da sie einzeln und gemeinsam zu den besonderen Vorteilen der beschriebenen Lösung beitragen.all previously listed individual characteristics are assigned an inventive quality, as they are described individually and together to the particular advantages of solution contribute.

1010: HandwerkzeugmaschineHand tool
1212: Gehäuse, glockenförmig mit quer absteh. GriffHousing, bell-shaped with standing across. Handle
1414: li. Gehäuseschaleli. shell
1616: Haupthandgriff oben quer abstehend v. 12 Main handle above transversely protruding v. 12
1818: Saug1uftaustritt, oben durch HaupthandgriffSaug1uftaustritt, up by main handle
2020: Oberseite v. 12 Top v. 12
2222: Luftklappedamper
2424: Öffnung für LufteintrittOpening for air intake
2626: Luftkanalair duct
2828: Kanalwandchannel wall
3030: Tragrippensupporting ribs
3232: Verstärkungsrippenreinforcing ribs
3434: Unterkante v. 12 Lower edge v. 12
3535: Schraubdomescrew bosses
36 36: Turbineturbine
3838: Turbinenradturbine
4040: Hochachsevertical axis
4242: Radschaufelvane
4444: Deckkegeldeck cone
4646: Kegelspitzeapex
48 48: Tragkegelsupport cone
4949: Strömungskanalflow channel
5050: Äußere Mantelfläche v. 44, trägt 56 Outer lateral surface v. 44 , wearing 56
5151: Obere LabyrinthdichtungUpper labyrinth seal
5252: Kragencollar
5454: Hohlzylinder für Achsbolzen in 22 Hollow cylinder for axle pin in 22
5656: Dichtwulst auf 50 Sealing bead on 50
5757: Ringnut innen im Turb.geh. 60 Ring groove inside in Turb.geh. 60
5858: Rippen im Turb. Radribs in the turb. wheel
6060: Turbinengehäuse mit Ringnut, übergreift 32 Turbine housing with annular groove, overlaps 32
6262: Bewegungspfeilmovement arrow
6464: Oberes Lagerupper camp
6666: Unteres Lagerlower camp
6868: Tellerlagermain bearing
7070: Schleiftellersanding pad
7171: Absauglochexhaust hole
7272: Achswelleaxle shaft
7373: Rändelung d. Achswelleknurling d. axle shaft
7474: Vorleitgitterblade row
7575: Gitterschaufelngrille vanes
7676: Zentrale Ausnehmung/Lagersitzt f. 66 in 74 Central recess / bearing seats f. 66 in 74
7777: Tragring v. 74 Support ring v. 74
7878: AusgleichsmasseLeveling compound
7979: Stützring v. 74 Support ring v. 74
8080: Ringprofil auf Oberseite v. 78 Ring profile on top v. 78
8282: Ringnut in Unterseite v. 74 Ring groove in underside v. 74
8484: Untere LabyrinthdichtungLower labyrinth seal
8686: Luftdurchlässige KanalwandAir permeable channel wall
8888: Stützringsupport ring
9090: Stützrippensupport ribs
9292: Äußere StützrippenExternal support ribs

Claims

Hand tool with a housing ( 12 ) and a rotating and / or oscillating drivable arranged tool ( 70 ), which means a suction air stream, in particular with a vacuum cleaner, is operated as intended, characterized in that a turbine ( 36 ) with turbine wheel ( 38 ), which is provided with means for calming the incoming or outgoing air, in particular with Vorleitgitter ( 74 ) - and / or Nachleitgitter provided, wherein the turbine wheel ( 38 ) through a labyrinth seal ( 51 ) relative to a turbine housing ( 60 ), which seals the turbine ( 36 ) protects against pressure loss.

Hand tool according to one of the preceding claims, characterized in that the Vorleitgitter ( 74 ) as a bearing seat ( 76 ) for a warehouse ( 66 ) of the axle shaft ( 72 ) serves.

Hand tool according to one of the preceding claims, characterized in that the Vorleitgitter ( 74 ) forms a labyrinth seal with an engagement region for a projection or in a projection of an axially adjacent part, in particular mass balance.

Hand tool with a housing ( 12 ) and a rotating and / or oscillating drivable arranged tool ( 70 ), which can be operated as intended by means of a suction air flow, in particular with a vacuum cleaner, characterized in that a turbine ( 36 ) with turbine wheel ( 38 ), which is provided with means for calming the incoming or outgoing air, in particular with Vorleitgitter ( 74 ) - and / or Nachleitgitter provided, with one with the axle shaft ( 72 ) coupled balancing mass ( 78 ), which together with structures an axially adjacent component, in particular projections and recesses ( 80 . 82 ) of the Vorleitgitters ( 74 ), a labyrinth seal ( 84 ).

Hand tool according to one of the preceding claims, characterized in that the Vorleitgitter ( 74 ) so in the structure of the housing ( 12 ) is built in, that it stiffens this.

Hand tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the air for driving the turbine wheel ( 38 ) is brought radially outward on this and then from the outer edge of the turbine wheel ( 38 ) is sucked radially obliquely inwards.

Hand tool according to one of the preceding Claims, characterized in that it is used as surface grinding machine, in particular as Orbital sander, is designed.