DE102006000084A1

DE102006000084A1 - Handwerkzeuggerät mit Erdung

Info

Publication number: DE102006000084A1
Application number: DE102006000084A
Authority: DE
Inventors: Rory Britz; Rainer Ontl; Thomas Hofbrucker
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-23
Also published as: US8333252B2; US20070221392A1

Abstract

Ein elektrisches Handwerkzeuggerät (2) weist ein Gehäuse auf, das eine Antriebsanordnung (6) aufnimmt. Ferner weist das Handwerkzeuggerät (2) ein Lüftermittel (22), mittels dessen im Gehäuse (4) ein Druckbereich (30) und ein Sogbereich (28) erzeugbar sind, aus denen eine Luftströmung (L) resultiert, die zur Kühlung wenigstens von Teilen der Antriebsanordnung (6) dient, sowie ein zwischen dem Druckbereich (30) und dem Sogbereich (28) angeordnetes gehäusefestes Trennelement (26) auf. Es ist vorgesehen, dass an dem Trennelement (26) Öffnungsmittel vorgesehen sind, mittels derer ein begrenzter Litzendurchgangsbereich (46) vom Druckbereich (30) in den Sogbereich (28) optional freigebbar ist.

Description

Aufgabe der Erfindung
Handwerkzeuggerät mit Erdung
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Handwerkzeuggerät mit einem Gehäuse, das eine Antriebsanordnung aufnimmt, die einen Motor, ein Getriebe und optional ein Schlagwerk umfasst. Ferner ist ein Lüftermittel vorgesehen, mittels dem im Gehäuse ein Druckbereich und ein Sogbereich erzeugbar sind, aus denen eine Luftströmung resultiert, die zur Kühlung zumindest von Teilen der Antriebsanordnung dient. Zudem ist zwischen dem Druckbereich und dem Sogbereich ein gehäusefestes Trennelement vorgesehen.
Derartige Handwerkzeuggeräte gewährleisten durch die konstruktive Trennung des Überdruckbereiches, in dem das Lüftermittel eine Blasströmung erzeugt, und dem Sogbereich, in dem das Lüftermittel eine Saugströmung erzeugt, eine relativ hohe Kühlleistung.
Aus der DE 42 20 078 A1 ist eine Handwerkzeugmaschine bekannt, die in einem Maschinengehäuse einen Radiallüfter aufweist. Dieser saugt Kühlluft über einen Elektromotor hinweg axial an und drückt sie anschliessend radial nach aussen, wobei sie über Luftaustrittsschlitze aus dem Maschinengehäuse austritt. Zur Druckerhöhung und zur Steigerung des Volumenstromes des Radiallüfters ist diesem ein Luftleitelement vorgelagert, das im Gehäuse durch einen konzentrischen Abdeckring umlaufend im Gehäuse gehalten wird. Dieser Abdeckring trennt dabei den Druckbereich vom Sogbereich.
In einigen Ländern, wie beispielsweise in Teilen der USA, müssen Elektrowerkzeuge und insbesondere elektromotorisch angetriebene Handwerkzeuge mit einer zusätzlichen Schutzleiterlitze ausgestattet sein, die im Inneren des Gehäuses angeordnete metallische Teile zur Absicherung des Elektrowerkzeuges mit einem Schutzleiter des Netzkabels elektrisch verbindet. Die betreffenden metallischen Teile können beispielsweise aus Getriebe-, Schlagwerk- oder Statorgehäuseteilen oder blanken Kontaktelementen zur Ableitung von Kriechströmen gebildet sein.
DE-PS 950 658 zeigt eine elektrische Handwerkzeugmaschine, deren Motor durch Isolierkunststoffteile von den Metallteilen des Gehäuses getrennt ist. Zudem sind im Inneren eines Maschinengehäuses zwei blank verlegte Ringelektroden vorgesehen, die über eine Schutzleiterlitze an Erde oder den Nullpunkt des Netzes angeschlossen sind. Ferner ist im Gehäuse ein Lüfterrad vorgesehen, das im Betrieb einen Sogbereich und einen Druckbereich erzeugt. Die Schutzleiterlitze ist dabei in einem offenen Übergangsbereich zwischen Sog- und Druckbereich frei verlegt.
Nachteilig an dieser bekannten Konstruktionsweise ist, dass wegen des offenen Übergangsbereiches zwischen Sog- und Druckzone nur ein relativ schwacher Luftstrom erzeugt wird. Zudem hat die Schutzleiterlitze hierin eine relativ hohe Bewegungsfreiheit, aus der im Betrieb Beschädigungen resultieren können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemässen elektrischen Handwerkzeuggerät die genannten Nachteile zu vermeiden und unabhängig von den jeweiligen länder- oder anwendungsspezifischen Anforderungen hinsichtlich eines Schutzleiters eine maximierte Kühlleistung zu ermöglichen.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an dem Trennelement Öffnungsmittel vorgesehen sind, mittels derer ein im ursprünglichen Zustand geschlossener und vorbestimmt begrenzter Litzendurchgangsbereich vom Druckbereich in den Sogbereich optional geöffnet werden kann. Auf diese Weise kann die Konstruktion des Handwerkzeuggerätes, je nachdem in welchen Ländern oder für welche Anwendungen das Handwerkzeuggerät eingesetzt werden soll, nach Bedarf an die Verwendung einer Schutzleiterlitze angepasst werden oder nicht.
Falls eine Schutzleiterlitze verlegt wird, beispielsweise weil in dem vorgesehenen Anwendungsland des betreffenden Gerätes eine entsprechende Anforderung besteht, so kann der Litzendurchgangsbereich durch einfache Nachbearbeitung geöffnet werden. Dieser ermöglicht einerseits eine kurze Verbindung zwischen dem betreffenden metallischen Teil und dem Schutzleiter sowie ein einfaches Verlegen und sicheres Fixieren der Schutzleiterlitze. Zudem kann ein derartiger Litzendurchgangsbereich an den Querschnitt der Schutzleiterlitze angepasst sein, um einen an ihm auftretenden Druck- oder Temperaturausgleich und eine daraus resultierende Verringerung der Kühlleistung zu minimieren.
Falls dagegen keine Schutzleiterlitze verlegt wird, kann der Litzendurchgangsbereich verschlossen bleiben, um eine möglichst vollständige Trennung von Sog- und Druckbereich und eine daraus resultierende maximierte Kühlleistung zu erzielen.
Hierdurch können alle Geräte einer Gerätefamilie, die beide genannten Ausführungsformen umfasst, mit den gleichen Gehäuseteilen hergestellt werden, wobei im Falle einer vorgeschriebenen zusätzlichen Schutzleiterlitze lediglich eine einfache Nachbearbeitung erfolgt. In beiden Fällen ist hierbei eine hohe Kühlleistung gewährleistet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Trennelement durch ein in das Gehäuse einsetzbares Luftleitmittel gebildet und der optional herstellbare Litzendurchgangsbereich ist an einem Rand desselben angeordnet. Hierdurch können das Trennelement und die daran vorgesehenen Öffnungsmittel separat zum übrigen Gehäuse und somit besonders einfach hergestellt werden. Zudem sind auf diese Weise die Öffnungsmittel besonders gut zugänglich, was auch die Nachbearbeitung zur Herstellung des Litzendurchgangsbereiches wesentlich vereinfacht.
Vorteilhafterweise ist mittels der Öffnungsmittel ein vorbestimmter Bereich des Trennelementes zur Herstellung des Litzendurchgangsbereiches irreversibel formveränderlich. Hierbei kann der vorbestimmte Bereich beispielsweise plastisch verformbar oder ausbrechbar sein. Dabei wird in beiden Fällen ein dauerhafter Litzendurchgangsbereich hergestellt, an dem die Schutzleiterlitze einfach verlegt und sicher gehalten werden kann.
Bevorzugterweise sind die Öffnungsmittel durch eine Ausbrechhilfe gebildet, was eine besonders einfache und schnelle Herstellung des Litzendurchgangsbereiches ermöglicht. Vorteilhafterweise ist die Ausbrechhilfe durch eine Materialschwächung gebildet, die beispielsweise eine Bruchlinie oder einen flächigen Bereich mit verminderter Materialstärke gegenüber dem übrigen Trennelement ausbildet. Hierdurch können die Öffnungsmittel besonders einfach hergestellt werden, beispielsweise durch entsprechende Formgebungsmittel einer Gussform des Trennelementes oder durch nachträgliche Prägung.
Hierbei weist die Materialschwächung vorteilhafterweise eine U-förmige Begrenzung auf, die sich zum Rand des Trennelementes hin erstreckt. Dies ermöglicht eine exakt vorbestimmte Begrenzung des ausbrechbaren Bereiches und ein einfaches Ausbrechen des für den Litzendurchgangsbereich vorbestimmten Bereiches unter Verwendung eines gängigen Werkzeuges, wie beispielsweise einer Flachzange.
In einer alternativen Ausführungsform ist ein vorbestimmter Bereich des Trennelementes zur Herstellung des Litzendurchgangsbereiches mittels der Öffnungsmittel elastisch verformbar. Hierbei können die Öffnungsmittel beispielsweise durch eine am Trennelement vorgesehene elastische Membran gebildet sein. Diese wird beim Verlegen der Schutzleiterlitze durch deren Querschnitt verformt, wobei die Membran gegen die Oberfläche der Schutzleiterlitze drückt. Auf diese Weise kann der Litzendurchgangsbereich bei verlegter Litze besonders gut abgedichtet werden.
Ferner ist es günstig, wenn die Öffnungsmittel ein Filmscharnier aufweisen, an dem der vorbestimmte Bereich verschwenkbar gehalten ist. Das Filmscharnier kann dabei sowohl elastisch als auch plastisch verformbar sein. In jedem Fall kann der Litzendurchgangsbereich auf diese Weise werkzeugfrei hergestellt werden, was das Verlegen der Schutzleiterlitze erheblich vereinfacht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines erfindungsgemässen Handwerkzeuggerätes,
2 eine Draufsicht auf ein Trennelement des Handwerkzeuggerätes nach 1 in vereinzelter Darstellung,
3a eine vergrösserte Ansicht eines Litzendruchgangsbereiches des Trennelementes nach 2,
3b eine Ansicht des Litzendurchgangsbereiches nach 3a in endmontiertem Zustand mit verlegter Schutzleiterlitze,
4a eine Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Litzendurchgangsbereiches,
4b eine Ansicht des Litzendurchgangsbereiches nach 4a in endmontiertem Zustand mit verlegter Schutzleiterlitze,
5a eine Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform des Litzendurchgangsbereiches,
5b eine Ansicht des Litzendurchgangsbereiches nach 5a in endmontiertem Zustand mit verlegter Schutzleiterlitze,
6a eine Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform des Litzendurchgangsbereiches und
6b eine Ansicht des Litzendurchgangsbereiches nach 6a in endmontiertem Zustand mit verlegter Schutzleiterlitze.
1 zeigt ein elektrisches Handwerkzeuggerät 2 mit einem Gehäuse 4, in dem eine Antriebsanordnung 6 zum Antrieb eines in einer Werkzeugaufnahme 8 gehaltenen Werkzeuges 10 untergebracht ist. Die Antriebsanordnung 6 weist einen Motor 12, ein Getriebe 14 mit einem Getriebegehäuse 16 sowie ein Schlagwerk 18 mit einem Schlagwerkgehäuse 20 auf. Alternativ kann das Handwerkzeuggerät 2 auch ohne Schlagwerk 18 ausgeführt sein.
Der Motor 12 treibt ein Lüftermittel 22 in Form eines Ventilators an, der an einer Öffnung 24 eines in das Gehäuse 4 eingesetzten Trennelementes 26 gehalten ist, das als Luftleitmittel fungiert. Das Trennelement 26 ist im endmontierten Zustand des Handwerkzeuggerätes 2 in nicht näher dargestellter Weise form- oder kraftschlüssig am Gehäuse 4 gehalten. Alternativ kann das Trennelement 26 auch einstückig mit einem Teil des Gehäuses 4 ausgebildet sein. In jedem Fall wird bei einer durch den Pfeil D angedeuteten Drehbewegung des Lüftermittels 22 im Gehäuse 4 auf einer Seite des Trennelementes 26 ein Sogbereich 28 und auf der anderen Seite des Trennelementes 26 ein Druckbereich 30 erzeugt. Hierdurch entsteht eine durch die Pfeilschar L angedeutete Luftströmung, die über Einlassöffnungen 32 einer Unterseite 34 in das Gehäuse 4 eintritt, längs des Motors 12 zu dessen Kühlung entlang streicht, über die Öffnung 24 aus dem Sogbereich 28 heraus in den Druckbereich 30 strömt, längs des Getriebes 14 und des Schlagwerkes 18 zu deren Kühlung entlang streicht und aus Druckbereich 30 über Austrittsöffnungen 36 in Richtung der Werkzeugaufnahme 8 wieder austritt.
Zur Stromversorgung des Motors 12 ist dieser in nicht näher dargestellter Weise über einen Netzanschluss 38 mit einem Netzkabel 40 verbunden. Dabei kann bei Handwerkzeuggeräten 2 für bestimmte Länder, wie durch strichpunktierte Linien dargestellt, eine Schutzleiterlitze 44 an den Netzanschluss 38 angeschlossen sein, die mit einem Schutzleiter 42 des Netzkabels 40 verbunden ist. Diese Schutzleiterlitze 44 steht in elektrischem Kontakt mit einem metallischen Element des Handwerkzeuggerätes 2, wie beispielsweise dem Getriebegehäuse 16, wie dargestellt. Alternativ hierzu kann der Schutzleiter 44 mit einem beliebigen anderen oder zusätzlichen Element in Verbindung stehen, wie beispielsweise dem Schlagwerkgehäuse 18, oder einem gemeinsamen Gehäuseteil von Getriebe 14 und Schlagwerk 18. Durch die elektrische Verbindung des metallischen Elementes mit dem Schutzleiter soll ein an dem metallischen Element anliegender Strom abgeleitet werden können, ohne dass es zu Schäden kommt. In anderen Ländern kann dagegen auf eine derartige Schutzleiterlitze 44 verzichtet werden.
Um für alle Handwerkzeuggeräte 2 unabhängig von dem vorgesehenen Einsatzland die gleichen Bauteile verwenden zu können, ist, wie in 1 und 2 dargestellt, an dem Trennelement 26 ein begrenzter und im ursprünglichen Zustand geschlossener Litzendurchgangsbereich 46 vorgesehen, der an einer vorbestimmten Position des Trennelementes 26 die Verlegung der Schutzleiterlitze 44 bei Bedarf erlaubt. Bei Handwerkzeuggeräten 2, die keine Schutzleiterlitze benötigen, bleibt der Litzendurchgangsbereich dagegen verschlossen. Hierdurch kann unabhängig davon, ob eine Schutzleiterlitze 44 verlegt ist oder nicht, ein von der Luftströmung L getrennter, unnötiger Druck- oder Temperaturausgleich zwischen dem Sogbereich 28 und dem Druckbereich 30 weitestgehend vermieden werden, wodurch günstige Strömungsverhältnisse und eine ausreichende Kühlleistung gewährleistet werden können.
Wie aus 3a zu entnehmen ist, weist das Trennelement 26 zur optionalen Freigabe des Litzendurchgangsbereiches 46 Öffnungsmittel in Form einer flächigen Prägung 48 auf. Diese bildet eine U-förmig begrenzte Materialschwächung des Trennelementes 26, die sich zu einem Rand 50 desselben erstreckt. Hierdurch wirkt die Prägung 48 als Ausbrechhilfe mittels der das Material im Litzendurchgangsbereich 46 beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Flachzange ausgebrochen werden kann.
3b zeigt das Trennelement 26 im eingebauten Zustand und mit geöffnetem Litzendurchgangsbereich 46. In diesem ist die Schutzleiterlitze 44 verlegt. Wie aus 3b zu entnehmen ist, ist der geöffnete Litzendurchgangsbereich 46 in seiner Grösse an den Querschnitt der Schutzleiterlitze 44 angepasst.
Die 4a bis 6b zeigen alternative Ausführungsformen des Litzendurchgangsbereiches 46. In der Ausführungsform nach 4a und 4b sind die Öffnungsmittel durch U-förmig in Reihe angeordnete Ausnehmungen 52, wie Durchgangs- oder Sackbohrungen gebildet, durch die das Material im Litzendurchgangsbereich 46 geschwächt und ausbrechbar ist, wie in 4b dargestellt. Alternativ zur dargestellten Ausführungsform können die Ausnehmungen auch länglich ausgebildet werden.
In der Ausführungsform nach 5a und 5b ist im Litzendurchgangsbereich 46 eine elastische Membran 54 vorgesehen, die diesen im ursprünglichen Zustand verschliesst. Wie in 5b dargestellt, wird diese Membran 54 beim Verlegen der Schutzleiterlitze 44 zur Seite gedrückt, wobei sie durch die elastischen Rückverformungskräfte für eine besonders gute Abdichtung des Litzendurchgangsbereiches 46 sorgt.
In der Ausführungsform nach 6a und 6b ist der Litzendurchgangsbereich 46 durch zwei parallele Einschnitte 56 am Rand 50 und ein Filmscharnier 58 gebildet. Auf diese Weise bildet das Material des Trennelementes 26 im Litzendurchgangsbereich 46 eine Klappe 60. Zum Verlegen der Schutzleiterlitze 44 kann die Klappe 60 über das Filmscharnier 58 elastisch oder plastisch verschwenkt werden, wie in 6b dargestellt.

Claims

Elektrisches Handwerkzeuggerät (2) mit einem eine Antriebsanordnung (6) aufnehmenden Gehäuse (4), einem Lüftermittel (22), mittels dem im Gehäuse (4) ein Druckbereich (30) und ein Sogbereich (28) erzeugbar sind, aus denen eine Luftströmung (L) resultiert, die zur Kühlung wenigstens von Teilen der Antriebsanordnung (6) dient und einem zwischen dem Druckbereich (30) und dem Sogbereich (28) angeordneten gehäusefesten Trennelement (26), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trennelement (26) Öffnungsmittel vorgesehen sind, mittels derer ein begrenzter Litzendurchgangsbereich (46) vom Druckbereich (30) in den Sogbereich (28) freigebbar ist.
Handwerkzeuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (26) durch ein in das Gehäuse (4) einsetzbares Luftleitmittel gebildet ist und der herstellbare Litzendurchgangsbereich (46) an einem Rand (50) desselben angeordnet ist.
Handwerkzeuggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Öffnungsmittel ein vorbestimmter Bereich des Trennelementes (26) zur Herstellung des Litzendurchgangsbereiches (46) irreversibel formveränderlich ist.
Handwerkzeuggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsmittel durch eine Ausbrechhilfe gebildet sind.
Handwerkzeuggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbrechhilfe durch eine Materialschwächung gebildet ist.
Handwerkzeuggerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschwächung eine U-förmige Begrenzung aufweist, die sich zum Rand (50) des Trennelementes (26) hin erstreckt.
Handwerkzeuggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Öffnungsmittel ein vorbestimmter Bereich des Trennelementes (26) zur Herstellung des Litzendurchgangsbereiches (46) elastisch verformbar ist.
Halterungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsmittel ein Filmscharnier (58) aufweisen, an dem der vorbestimmte Bereich verschwenkbar gehalten ist.