DE102005057642A1

DE102005057642A1 - Handgeführtes Werkzeug, insbesondere Winkelschleifer

Info

Publication number: DE102005057642A1
Application number: DE200510057642
Authority: DE
Original assignee: SALZMANN ANJA
Current assignee: SALZMANN ANJA
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2007-06-06

Abstract

Handgeführtes Werkzeug (1), insbesondere Winkelschleifer, mit
– einem Gehäuse (4) mit einer Längsachse (30) und vorzugsweise zwei Handgriffen (24, 27),
– einem im Gehäuse (4) angeordneten Elektromotor (15) und
– einem von dem Elektromotor (15) rotierend angetriebenen Werkzeug (29), insbesondere einer Schruppscheibe,
dadurch gekennzeichnet, dass
– der Elektromotor (15) quer zur Längsachse (30) im Gehäuse (4) angeordnet ist und
– ein zentrales Absaugsystem (11) vorgesehen ist, das Warmluft des querstehenden Elektromotors (15) absaugt und Hochgeschwindigkeitsabsaugluft zentral zur Längsachse (30) durch das Gehäuse (4) über den querstehenden Elektromotor (15) leitet.

Description

Die Erfindung betrifft handgeführte Werkzeuge, insbesondere Winkelschleifer, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Handgeführte Werkzeuge, wie z. B. Winkelschleifer, werden mit zwei Händen an zu bearbeitende Werkstücke herangeführt. Die Art der Bearbeitung, die dabei auftretenden Kräfte, u. a. aus der Kopflastigkeit dieser handgeführten Werkzeuge, der Lärm, Vibrationen und wegspritzender Materialabhub, insbesondere beim Trennen mit Winkelschleifern, führen zu hoher Anspannung oder gar Angst beim Einsatz von handgeführten Werkzeugen. Hohe Anspannung oder gar Angst bringen Unsicherheiten in Arbeitsabläufe mit handgeführten Werkzeugen, die zu Fehlern und/oder Schäden auch an Personen führen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, effiziente handgeführte Werkzeuge, wie z. B. Winkelschleifer, zu schaffen, die dem Anwender Sicherheit beim Betrieb vermitteln.

Die Lösung erfolgt mit einem handgeführten Werkzeug, insbesondere Winkelschleifer, mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Gemäß der Erfindung weist ein handgeführtes Werkzeug, wie z. B. ein Winkelschleifer, ein Gehäuse mit einer Längsachse und vorzugsweise zwei Handgriffen auf. Ein im Gehäuse angeordneter Elektromotor treibt ein rotierendes Werkzeug, – im Fall eines Winkelschleifers eine Schruppscheibe –, an. Der Elektromotor ist mit seiner Längsachse quer zur Längsachse des Gehäuses angeordnet. Ein zentrales Absaugsystem saugt Warmluft des querstehenden Elektromotors ab und leitet zentrale Hochgeschwindigkeitsabsaugluft über den querstehenden Elektromotor zentral zur Längsachse durch das Gehäuse des handgeführten Werkzeugs. Gemäß der Erfindung ergibt sich vorteilhaft, dass die gekoppelte Absaugung am Elektromotor dazu führt, dass das Innere des Elektromotors immer frei von Abnutzungsschmutz bleibt und um 40% abgesenkte Betriebstemperaturen gegenüber Betriebstemperaturen herkömmlicher handgeführter Werkzeuge. Erfindungsgemäße handgeführte Werkzeuge, die mit dem zentralen Absaugsystem gekühlt sind, erreichen deutlich höhere Betriebssicherheit, längere Betriebsdauer und minimierte Geräuschemission.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Elektromotor mit einer motoreigenen Ventilatorkühlung versehen zur Verstärkung der Kühlung durch das zentrale Absaugsystems.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Elektromotor mit Kühlrippen versehen für verbesserte Kühlung.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Absaugsystem ein in sich geschlossenes System, so dass abgesaugter Schmutz den Elektromotor nicht verunreinigen kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ansaugung gefiltert.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das vom Elektromotor rotierend angetriebene, handgeführte Werkzeug, insbesondere eine Schruppscheibe, auf einem als Pendelrollenlager, insbesondere einem als lang geführten Hochleistungs-Nadellager, ausgebildeten Hauptlager montiert für reduzierte Lärmemissionen und verbesserten Wirkungsgrad für geringere Wärmeerzeugung. Die besondere Bauform des handgeführten Werkzeugs ermöglicht kompakte Aussenmaße und eine vorteilhaft große Schnitttiefe von ca. 80 mm bei einer 230-er Scheibe eines Winkelschleifers.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Sicherheitsschutzhaube vorgesehen, die verstellbar an einem integralen Aufnahmekranz des Hauptlagers montiert ist für vielseitige Anwendbarkeit des handgeführten Werkzeugs und für Schutz insbesondere gegen Lärmabstrahlung und Verletzung des Betreibers des handgeführten Werkzeugs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Sicherheitsschutzhaube mittels Knopfdruck und/oder Raster verstellbar am Hauptlager montiert für vorteilhaft rasche und einfach handhabbare Verstellbarkeit der Sicherheitsschutzhaube am handgeführten Werkzeug.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung saugt der Absaugkanal Warmluft vom Hauptlager ab für vorteilhafte Kühlung und verbesserte Laufleistung des Hauptlagers und damit insbesondere verbesserter Haltbarkeit des handgeführten Werkzeugs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Sicherheitsschutzhaube an ihrem Umfang verteilte Bohrungen auf für die Absaugluft, wobei die verteilten Bohrungen die Arbeitsweisen des handgeführten Werkzeugs beim Trennen, Schruppen, Schleifen und für Links- und Rechtshänder effizient, zuverlässig und umweltschonend unterstützt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schutzeinheit gegen Fremdbenutzung des handgeführten Werkzeugs vorgesehen, die über Code, Fingerabdruck oder Stimme gesteuert ist und Missbrauch oder Diebstahl entgegenwirkt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzeinheit gegen Fremdbenutzung geschaltet über Einschaltsensoren in Verbindung mit Halbleiterbauelementen für das Erkennen von Personen, wobei vorzugsweise vibrationsunempfindliche LEDs verwendet werden zur Vermeidung von ermüdendem Handausführungsdruck, Temperaturempfindlichkeit, mechanischer Abnutzung oder Staubbelastung. Die Einschaltsensoren sind nicht arretierbar für verbesserte Betriebssicherheit des handgeführten Werkzeugs. Allein der Griff eines Berechtigten startet eine On/Off-Automatik.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Ablagepunkte für stabile Lagen des handgeführten Werkzeugs im Ruhezustand vorgesehen, so dass das Ablegen des handgeführten Werkzeugs vereinfacht ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist für den Elektromotor eine integrierte elektronische Startregelung, insbesondere eine integrierte LED-On/Off-Regelung vorgesehen, die z. B. einen Start des handgeführten Werkzeugs durch einen Nichtberechtigten nach einer Stromunterbrechung verhindert. Vorzugsweise umfasst die elektronische Leistungsregelung mindestens einen Sensor für Drehzahl für kleine Differenz der Leerlaufdrehzahl zur Nenndrehzahl, mindestens einen Sensor für die Temperatur des Elektromotors für den Ausgleich des Anstiegs des Innen-Widerstands der Kupferwicklungen und mindestens einen Sensor für Nennstrom zum Ausgleich der Aufnahme von Leerlaufstrom zu Nennstrom = Kraftregelung.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse des handgeführten Werkzeugs aus Aluminium-Kunststoffschaum gefertigt für ca. 50%-ige Gewichtseinsparung, minimierte Geräuschemission und verbesserte Stabilität gegenüber herkömmlichen Winkelschleifern. Das Gehäuse des handgeführten Werkzeugs aus Aluminium-Kunststoffschaum ist vorteilhaft bruchfest, widerstandsfähig, elektromagnetisch abschirmend, vibrationsabsorbierend, nicht brennbar, temperaturbeständig, nicht stromleitend, Crash-Energie absorbierend, recyclebar und vorteilhaft bearbeitbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens einer der Handgriffe um 360° um das Gehäuse drehbar für vielseitig ergonomische Anwendbarkeit des handgeführten Werkzeugs.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Elektromotor des handgeführten Werkzeugs vollständig leistungsgeregelt inklusive Anlaufstrombegrenzung mit Strom-Spannungs geregelten Anker und Stator.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist für den Elektromotor des handgeführten Werkzeugs ein Stator mit vorzugsweise veränderlichem oder regelbarem Ferritkern vorgesehen für höhere Magnetisierung, aus der sich vorteilhaft höhere magnetische Kräfte und kürzere Baulänge des Elektromotors ergeben. Der ferritische Stator erlaubt es, den Stromfluss durch den Anker des Elektromotors zu senken für kürzere Baulänge des Elektromotors, geringere Drahtstärken der Wicklungen und daraus möglicher höherer Anzahl der Wicklungsstränge für erhöhte magnetische Kraft. Damit erhöht sich erfindungsgemäß die Anzahl der Kollektorelemente bei gleichzeitiger Senkung des Kollektor- oder Bürstenstroms. Bei weniger Stromaufnahme durch höhere Magnetisierungskräfte kann die Aufnahmeleistung bei gleichem Drehmoment des Elektromotors von ca. 14-20 Nm gesenkt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Schwerpunkt des handgeführten Werkzeugs austariert in dessen Mitte vorgesehen für verbesserte und ausdauerndere Werkzeugführung oder für sensiblere Bearbeitung von Werkstücken. Ein Rechtshänder würde z. B. mit der linken Hand an einem vorderen Griff das handgeführte Werkzeug führen und gegebenenfalls Druck ausüben und mit der rechten Hand am hinteren Griff die Balance und die Leistungszufuhr regeln.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen:
1: eine schematische Ansicht eines Teils des handgeführten Werkzeugs mit Handgriff, Elektromotor und Absaugsystem gemäß der Erfindung,
2: eine schematische Ansicht eines Teils eines Winkelschleifers mit Handgriff, Elektromotor, Gehäuse und Hauptlager gemäß der Erfindung,
3: eine um 90° gedrehte Ansicht von 2,
4: eine schematische Ansicht eines Teils eines Winkelschleifers mit Hauptlager und Aufnahmekranz gemäß der Erfindung,
5: eine schematische Ansicht eines Teils eines Winkelschleifers mit Handgriff, Gehäuse, Schruppscheibe und Sicherheitsschutzhaube gemäß der Erfindung,
6: eine schematische Ansicht eines Teils eines Winkelschleifers mit Gehäuse, Schruppscheibe und Sicherheitsschutzhaube gemäß der Erfindung, und
7: eine schematische Ansicht eines Teils eines Winkelschleifers mit Hauptlager und Antrieb gemäß der Erfindung.
1-3: Ein Winkelschleifer 1 weist ein Gehäuse 4 auf aus Aluminium-Kunststoffschaum, auf das eine verstellbare Schutzhaube 12 aufmontierbar ist. Entlang einer Längsachse 30 des Winkelschleifers 1 verläuft ein zentraler Absaugkanal 11 durch das Gehäuse 4 und einen mit dem Gehäuse 4 einteilig verbundenen Griff 27. An den zentralen Absaugkanal 11 schließt am freien Ende von Griff 27 ein zu einem Staubsauger (nicht dargestellt) führender Saugschlauch 22 an.
Ein Elektromotor 15 ist mit seiner Längsachse 32 quer zur Längsachse 30 von Gehäuse 4 im Gehäuse 4 montiert. Kühlluft wird dem Elektromotor 15 in Pfeilrichtung über ein Filter 18 zugeführt auf der Seite, an der Elektromotor 15 in einem Lagerstütz- und Befestigungsblock 17 über ein Lager 23 im Gehäuse 4 gelagert ist. Ein Rillen- oder Zahnradprofil auf einer Antriebswelle 19 ist am Elektromotor 15 vorgesehen zum Antrieb des als Schruppscheibe 29 (4) ausgebildeten, rotierend angetriebenen Werkzeugs. Kühlrippen 20 sind am Umfang des Elektromotors 15 im wesentlichen parallel zum zentralen Absaugkanal 11 angeordnet. Die Kühlluft wird aus dem Elektromotor 15 über eine Absaugleitung 16 ab und dem Saugschlauch 22 zugeführt.
2: Am Gehäuse 4 von Winkelschleifer 1 ist gegenüber einer Spindel 31 der mit Gummi 28 gelagerte Griff 27 vorgesehen.
3: Das leere Gehäuse 4 weist den zu seiner Längsachse 30 und den Griff 27 koaxialen zentralen Absaugkanal 11 auf. Eine Ausnehmung 33 im Gehäuse 4 ist koaxial zur Längsachse 32 des Elektromotors 15.
4: In einem als Pendelrollenlager 3 ausgebildeten Hauptlager ist die Spindel 31 an ihrem freien Ende über ein Lagergehäuse 2 und an ihrem gegenüber liegenden Ende über ein Nadellager 7 abgestützt im Gehäuse 4. Nadellager 7 ist mit einem als Auflagepunkt für den Winkelschleifer 1 ausgebildeten Befestigungsbock 8 mittels Schrauben 9 am Gehäuse 4 montiert. Die Spindel 31 ist von einem über das Rillen- oder Zahnradprofil auf der Antriebswelle 19 am Elektromotor 15 laufenden profilierten Antriebsriemen 5 angetrieben. An Lagergehäuse 2 kann eine Sicherheitsschutzhaube 12 (4) verstellbar befestigt werden.
5, 6: Am Gehäuse 4 ist in einer Nut 10 ein Handgriff 24 gehalten, der in der Nut 10 um 360° drehbar ist um die Längsachse 30 von Gehäuse 4, wobei der Handgriff in der Nut 10 feststellbar ist mittels einer Klemmvorrichtung 25. Die Sicherheitsschutzhaube 12 ist durch Druck auf Knopf und/oder Raster 26 drehbar zum Gehäuse 4 um das Hauptlager 3. Über den Umfang der verstellbaren Sicherheitsschutzhaube 12 verteilt sind Saugdurchlässe 13 vorgesehen, die in den zentralen Absaugkanal 11 von Gehäuse 4 münden.
7: An einer Innenwand von Gehäuse 4 liegt als Sitz einer Revisionsklappe oder eines Deckels (nicht dargestellt) ein abgesetzter Rand 14 an. Der profilierte Antriebsriemen 5 läuft über die auf dem Pendelrollenlager 3 gelagerte Spindel 31 und treibt diese an.

Claims

Handgeführtes Werkzeug (1), insbesondere Winkelschleifer, mit – einem Gehäuse (4) mit einer Längsachse (30) und vorzugsweise zwei Handgriffen (24, 27), – einem im Gehäuse (4) angeordneten Elektromotor (15) und – einem von dem Elektromotor (15) rotierend angetriebenen Werkzeug (29), insbesondere einer Schruppscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass – der Elektromotor (15) quer zur Längsachse (30) im Gehäuse (4) angeordnet ist und – ein zentrales Absaugsystem (11) vorgesehen ist, das Warmluft des querstehenden Elektromotors (15) absaugt und Hochgeschwindigkeitsabsaugluft zentral zur Längsachse (30) durch das Gehäuse (4) über den querstehenden Elektromotor (15) leitet.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (15) mit einer motoreigenen Ventilatorkühlung versehen ist.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (15) mit Kühlrippen (20) versehen ist.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Absaugsystem (11) ein in sich geschlossenes System ist.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugung gefiltert ist.
Handgeführtes Werkzeug (1), insbesondere Winkelschleifer, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Elektromotor (15) rotierend angetriebene Werkzeug (29), insbesondere eine Schruppscheibe, auf einem als Pendelrollenlager (3), insbesondere einem als lang geführten Hochleistungs-Nadellager, ausgebildeten Hauptlager montiert ist.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherheitsschutzhaube (12) vorgesehen ist, die verstellbar an einem integralen Aufnahmekranz (2) des Hauptlagers (3) montiert ist.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsschutzhaube (12) mittels Druck auf Knopf und/oder Raster (26) verstellbar am Hauptlager (3) montiert ist.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß den Ansprüchen 6 und 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugkanal (11) Warmluft vom Hauptlager (3) absaugt.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß den Ansprüchen 6 und 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsschutzhaube (12) an ihrem Umfang verteilte Bohrungen (13) aufweist für die Absaugluft.
Handgeführtes Werkzeug (1), insbesondere Winkelschleifer, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzeinheit gegen Fremdbenutzung vorgesehen ist, die über Code, Fingerabdruck oder Stimme gesteuert ist.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinheit gegen Fremdbenutzung geschaltet ist über Einschaltsensoren in Verbindung mit Halbleiterbauelementen.
Handgeführtes Werkzeug (1), insbesondere Winkelschleifer, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ablagepunkte (8) für stabile Lage im Ruhezustand vorgesehen sind.
Handgeführtes Werkzeug (1), insbesondere Winkelschleifer, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Elektromotor (15) eine integrierte elektronische Startregelung, insbesondere integrierte On/Off-Regelung vorgesehen ist.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) aus Aluminium-Kunststoffschaum gefertigt ist.
Handgeführtes Werkzeug (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Handgriffe (24, 27) um 360° um die Längsachse 30 des Gehäuses (4) drehbar ist.
Handgeführtes Werkzeug (1), insbesondere Winkelschleifer, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (15) vollständig leistungsgeregelt ist.
Handgeführtes Werkzeug (1), insbesondere Winkelschleifer, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Elektromotor (15) ein Stator mit Ferritkern vorgesehen ist.
Handgeführtes Werkzeug (1), insbesondere Winkelschleifer, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass sein Schwerpunkt in der Mitte vorgesehen ist.