DE102009045799A1

DE102009045799A1 - Machine tool and method for cooling a machine tool

Info

Publication number: DE102009045799A1
Application number: DE200910045799
Authority: DE
Inventors: Willy Braun
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2011-05-12
Also published as: CN102596512A; CN102596512B; EP2490862A1; WO2011047959A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Gehäuse (12) und einem am Gehäuse (12) beweglich angeordneten Werkzeughalter (14) zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs (16). Weiters weist die Werkzeugmaschine eine im Gehäuse (12) aufgenommene, eine Antriebseinheit (18, 48, 50) und eine Getriebeeinheit (20) aufweisende Antriebsvorrichtung (22) zum Antrieb des Einsatzwerkzeugs (16), welche in einem Betrieb eine Abwärme erzeugt, auf. Es wird vorgeschlagen, dass die Getriebeeinheit (16) mindestens einen Kühlkörper (88) umfasst.The invention relates to a machine tool with a housing (12) and a tool holder (14), arranged movably on the housing (12), for receiving an insert tool (16). The machine tool also has a drive device (22), which is received in the housing (12) and has a drive unit (18, 48, 50) and a gear unit (20), for driving the insert tool (16), which generates waste heat during operation. It is proposed that the gear unit (16) comprises at least one heat sink (88).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention relates to a machine tool, in particular a hand tool according to the preamble of claim 1.

Es sind schon Werkzeugmaschinen mit einem Gehäuse, einem am Gehäuse beweglich angeordneten Werkzeughalter zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs und eine im Gehäuse aufgenommenen Antriebsvorrichtung zum Antrieb des Werkzeugs bekannt. In einem Betrieb der Antriebsvorrichtung, welche eine Antriebseinheit und eine Getriebeeinheit aufweist, wird eine Abwärme erzeugt. Insbesondere bei bekannten Bohr- und/oder Schlaghämmern wird im Betrieb eine erhebliche Menge von Verlust- und/oder Abwärme erzeugt. Besonders hohe Wärmemengen und damit hohe Temperaturen entstehen dabei in einem vorderen Bereich dieser Handwerkzeugmaschinen, wo eine Vielzahl von Wärmequellen angeordnet ist. Diese sind beispielsweise eine Kompressionswärme aus einem Luftpolster eines Schlagwerks des Rohr- und/oder Schlaghammers, auftretende Stoßverluste aus den Stoßvorgängen zwischen Elementen des Schlagwerks, mögliche Reibungsverluste im Inneren des Schlagwerks durch Relativbewegungen zwischen Elementen des Schlagwerks und/oder Reibungsverluste anderer bewegter Komponenten des Bohr- und/oder Schlaghammers. Um eine thermische Belastung der innen liegenden Bauteile zu begrenzen, muss die Verlustwärme in einem ausreichenden Maße von einem Gehäuseinneren nach außen abgeleitet werden. Ein Wärmetransport erfolgt hierbei hauptsächlich über Wärmleitung. Im Beispiel der bekannten Bohr- und/oder Schlaghämmern muss ein Großteil der im Schlagwerk erzeugten Wärme über zwei Lagerstellen des zu dem Schlagwerk gehörenden Hammerrohrs abgeführt werden. Bauartbedingt weisen diese Lagerstellen aber nur geringe Berührflächen oder Kontaktflächen auf, sodass die Wärmeübertragungsfläche und damit die übertragbare Wärm eher gering sind. Demzufolge ist die thermische Belastung der im Gehäuse liegenden Schlagwerksbauteile bei den bekannten Ausführungen von Bohr- und/oder Schlaghämmern besonders hoch.There are already known machine tools with a housing, a tool holder movably arranged on the housing for receiving an insertion tool and a drive device accommodated in the housing for driving the tool. In an operation of the drive device, which has a drive unit and a gear unit, a waste heat is generated. In particular, in known drills and / or impact hammers a significant amount of waste and / or waste heat is generated during operation. Particularly high amounts of heat and thus high temperatures arise in a front region of these hand tool machines, where a plurality of heat sources is arranged. These are, for example, a heat of compression from an air cushion of a percussion mechanism of the pipe and / or percussion hammer, occurring impact losses from the impact processes between elements of the percussion mechanism, possible friction losses inside the percussion mechanism by relative movements between elements of the percussion mechanism and / or friction losses of other moving components of the impact mechanism. and / or percussion hammer. In order to limit a thermal load on the internal components, the heat loss must be derived to a sufficient extent from a housing interior to the outside. A heat transfer takes place here mainly via heat pipe. In the example of the known drilling and / or impact hammers a large part of the heat generated in the percussion must be dissipated via two bearings of the hammer tube belonging to the percussion. Due to the design of these bearings but only small contact surfaces or contact surfaces, so that the heat transfer surface and thus the transmittable heat are rather low. Consequently, the thermal load of the percussion components lying in the housing in the known designs of drills and / or impact hammers is particularly high.

Die an die Außenfläche des Schlagwerks gelangte Verlustwärme wird in überwiegendem Maße durch Konvektion an die Umgebung abgegeben. Ein zur Konvektion erforderlicher Luftmassenstrom wird dabei üblicherweise durch einen mit der Antriebseinheit verbundenen Lüfter erzeugt. Um den Luftmassenstrom zu einem vorderen Bereich des Bohr- und/oder Schlaghammers zu führen und den Bediener vor schädlichen Berührtemperaturen zu schützen, wird ein das Schlagwerk umgebendes Schlagwerkgehäuse häufig von einem zusätzlichen Kunststoffgehäuse umgeben. Da der heißeste Teil dieses Schlagwerkgehäuses aber häufig am Ende der Kühlkette steht, ist auch an dieser Stelle nach außen hin nur eine unzureichende Wärmeübertragung vorhanden.The heat loss to the exterior surface of the percussion unit is largely dissipated to the environment by convection. An air mass flow required for convection is usually generated by a fan connected to the drive unit. In order to guide the air mass flow to a front region of the rotary hammer and / or percussion hammer and to protect the operator from harmful contact temperatures, a striking mechanism housing surrounding the impact mechanism is often surrounded by an additional plastic housing. But since the hottest part of this percussion gear housing is often at the end of the cold chain, there is only insufficient heat transfer to the outside at this point.

Dazu ist es beispielsweise aus DE 10 2004 058 696 A1 bekannt, über den sogenannten Venturidüseneffekt effektiv Luft in die vorderen Bereiche zu bringen. Die Ausnutzung dieses Effektes erfordert dabei einen relativ komplexen Aufbau des Bohrhammers.This is for example off DE 10 2004 058 696 A1 known to bring about the so-called Venturi nozzle effect effectively air in the front areas. The utilization of this effect requires a relatively complex construction of the hammer drill.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine, mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass die Getriebeeinheit mindestens ein Kühlkörper umfasst. Durch den Kühlkörper kann vorteilhaft erreicht werden, dass in der Getriebeeinheit auftretende Abwärme besonders effektiv an einen umgebenden Luftmassenstrom abgegeben werden kann.The machine tool according to the invention, in particular hand tool machine, with the features of the main claim has the advantage that the gear unit comprises at least one heat sink. By the heat sink can be advantageously achieved that occurring in the transmission unit waste heat can be delivered particularly effectively to a surrounding air mass flow.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.The measures listed in the dependent claims, advantageous refinements and improvements of the main claim features.

Eine wirksame und zugleich bauraumgünstige Ausführung kann dadurch erreicht werden, dass die Getriebeeinheit eine zumindest drehbewegliche Welle umfasst, welche zumindest teilweise von dem Kühlkörper umgeben ist. Von besonderem Vorteil kann es dabei sein, wenn die drehbewegliche Welle in dem Kühlkörper gelagert ist.An effective and space-saving design can be achieved in that the gear unit comprises an at least rotatable shaft which is at least partially surrounded by the heat sink. It may be of particular advantage when the rotatable shaft is mounted in the heat sink.

In einer besonders wirksamen Ausführung umschließt der Kühlkörper die zumindest drehbewegliche Welle im Wesentlichen koaxial.In a particularly effective embodiment, the heat sink encloses the at least rotatable shaft substantially coaxially.

Wird der Kühlkörper zumindest im Wesentlichen drehfest, vorzugsweise drehfest mit der zumindest drehbeweglichen Welle verbunden, so kann ein Wärmeübertrag noch wirkungsvoller ablaufen. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Kühlkörper als eine Schleuderscheibe ausgebildet.If the heat sink is at least substantially non-rotatably connected, preferably non-rotatably connected to the at least rotatable shaft, then a heat transfer can proceed even more effectively. In a particularly preferred embodiment, the heat sink is designed as a centrifugal disk.

Um einen Wirkungsgrad des als ein Kühlkörper ausgebildeten Getriebeelements bezüglich eines Abtransports der Abwärme zu verbessern, weist das als ein Kühlkörper ausgebildete Getriebeelement mindestens einen mit Kühlrippen versehenen Teilbereich auf.In order to improve the efficiency of the transmission element designed as a heat sink with respect to a removal of the waste heat, the transmission element designed as a heat sink has at least one subregion provided with cooling fins.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung weist der Kühlkörper mindestens einen Wärme aufnehmenden Verbindungsbereich auf. Unter einem Wärme aufnehmenden Verbindungsbereich wird dabei insbesondere ein Bereich am Kühlkörper verstanden, an welchem dieser durch Kontakt, vorzugsweise direkten Kontakt zu einem Wärme abgebenden Körper steht, so dass einer möglichst geringer Wärmeübergangswiderstand entsteht. Ein direkter Kontakt kann dabei beispielsweise durch form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung hergestellt werden. In einer besonders einfachen Ausführung ist der Kontakt als eine Presspassung ausgebildet. Alternativ oder ergänzend kann in einer weiteren Ausführung im Verbindungsbereich eine wärmeleitende Substanz wie beispielsweise eine Wärmeleitpaste vorteilhaft eingesetzt werden.In a further advantageous development, the heat sink has at least one heat-absorbing connection region. Under a heat-absorbing connection area is In this case, in particular, a region on the heat sink is understood, at which the latter is in contact, preferably in direct contact, with a heat-emitting body, so that the lowest possible heat transfer resistance is produced. A direct contact can be made, for example, by positive and / or positive and / or cohesive connection. In a particularly simple embodiment, the contact is formed as a press fit. Alternatively or additionally, in a further embodiment, a heat-conducting substance such as, for example, a heat-conducting paste can advantageously be used in the connection region.

In einer bevorzugten Ausführung der Werkzeugmaschine sind zumindest Teile der Getriebeeinheit in einem Getriebegehäuse angeordnet, welches im Gehäuse aufgenommen ist. Vorzugsweise ist das Getriebegehäuse dabei aus einem metallischen Material, insbesondere Stahl gefertigt.In a preferred embodiment of the machine tool at least parts of the gear unit are arranged in a gear housing, which is accommodated in the housing. Preferably, the gear housing is made of a metallic material, in particular steel.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung weist das Getriebegehäuse mindestens an einer Oberfläche mindestens eine in einer Flächenrichtung gasdurchlässige Oberflächenstruktur auf. Unter einer Flächenrichtung wird dabei insbesondere eine Erstreckungsrichtung der Oberfläche verstanden. Unter einer gasdurchlässigen Oberflächenstruktur wird dabei insbesondere eine Struktur verstanden, welche einem die Struktur anströmenden Gas einen möglichst geringen, vorzugsweise nahezu verschwindenden Widerstand entgegensetzt. Das anströmende Gas kann dabei vorzugsweise Luft sein. In einer besonders einfachen Ausführung kann die Oberflächenstruktur dabei als mindestens eine Überströmnut ausgebildet sein.In a particularly advantageous embodiment, the gear housing has at least on one surface at least one gas-permeable surface structure in a surface direction. In this case, a surface direction is understood to mean, in particular, an extension direction of the surface. In this case, a gas-permeable surface structure is to be understood as meaning, in particular, a structure which opposes, to a gas flowing in the structure, the lowest possible, preferably almost vanishing, resistance. The inflowing gas may preferably be air. In a particularly simple embodiment, the surface structure may be formed as at least one overflow groove.

Für einen besonders wirkungsvollen Abtransport der Abwärme ist im Gehäuse mindestens eine Lufteintrittsöffnung vorgesehen, über welche ein Kühlluftstrom zum Abtransport zumindest eines Teiles der Abwärme in das Gehäuse strömen kann. Weiters ist dabei in einem Übergangsbereich zwischen dem Werkzeughalter und dem Gehäuse mindestens eine Luftaustrittsöffnung vorgesehen, über welche zumindest ein Bruchteil des Kühlluftstroms austreten kann.For a particularly effective removal of the waste heat in the housing at least one air inlet opening is provided, via which a cooling air flow for the removal of at least a portion of the waste heat can flow into the housing. Furthermore, at least one air outlet opening is provided in a transition region between the tool holder and the housing, via which at least a fraction of the cooling air flow can exit.

Um etwaige Schäden durch eindringenden Staub zu verhindern, verfügt das als ein Kühlkörper ausgebildete Getriebeelement mindestens über eine staubdichte Dichtstelle. Diese staubdichte Dichtstelle verhindert einen direkten Kontakt der Getriebeeinheit mit dem Kühlluftstrom zumindest weitestgehend, vorzugsweise nahezu vollständig.In order to prevent any damage by dust penetrating, designed as a heat sink gear element has at least a dust-tight sealing point. This dust-tight sealing point prevents direct contact of the gear unit with the cooling air flow at least as far as possible, preferably almost completely.

In einer bevorzugten Ausführung ist die zumindest drehbewegliche Welle eine zumindest drehbewegliche Arbeitsspindel, insbesondere ein Hammerrohr. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere ein Bohr- und/oder Meißelhammer.In a preferred embodiment, the at least rotatable shaft is an at least rotatable working spindle, in particular a hammer tube. In a particularly preferred embodiment, the machine tool according to the invention is a hand tool, in particular a drill and / or chisel hammer.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kühlung einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Handwerkzeugmaschine, welche eine in einem Gehäuse aufgenommene, eine Antriebseinheit und eine Getriebeeinheit aufweisende Antriebsvorrichtung aufweist. In einem Betrieb der Antriebsvorrichtung wird dabei eine Abwärme erzeugt, wobei über mindestens eine im Gehäuse vorgesehene Lufteintrittsöffnung ein Kühlluftstrom zu einem Abtransport zumindest eines Teiles der Abwärme in das Gehäuse strömt. Es wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil des Kühlluftstroms über einen an einer drehbeweglichen Welle der Getriebeeinheit angeordneten Kühlkörper strömt.In a further aspect, the invention relates to a method for cooling a machine tool, in particular a hand tool, which has a drive device accommodated in a housing, having a drive unit and a gear unit. In one operation of the drive device, a waste heat is generated, wherein a cooling air flow to at least a portion of the waste heat flows into the housing via at least one air inlet opening provided in the housing. It is proposed that at least part of the cooling air flow flows over a heat sink arranged on a rotatable shaft of the transmission unit.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:

1 eine schematische Seitenansicht eines Bohr- und/oder Schlaghammers, 1 a schematic side view of a drill and / or percussion hammer,

2 einen Teilschnitt eines vorderen Bereichs des Bohrhammers aus 1 mit einem erfindungsgemäßen Lagerträger. 2 a partial section of a front portion of the hammer drill 1 with a bearing carrier according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt eine schematische Ansicht eine Bohr- und/oder Meißelhammers 10 als Beispiel einer Werkzeugmaschine mit einem Gehäuse 12, einem am Gehäuse 12 beweglich angeordneten Werkzeughalter 14 zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs 16 und einer im Gehäuse 12 aufgenommenen, eine Antriebseinheit 18 und eine Getriebeeinheit 20 aufweisende Antriebsvorrichtung 22 zum Antrieb des Einsatzwerkzeugs 16. Der Werkzeughalter 14 ist dabei vorzugsweise an einer Stirnseite 24 des Gehäuses 12 drehbar angeordnet. An einer der Stirnseite 24 des Gehäuses 12 gegenüber liegenden Seite des Gehäuses 12 ist im Beispiel nach 1 weiters eine Handgriffvorrichtung 26 vorgesehen. Die Handgriffvorrichtung 26 umfasst im vorliegenden Beispiel einen Gerätehauptschalter 28 zu einer Inbetriebnahme des Bohr- und/oder Meißelhammers 10. Weiters ist am Gehäuse 12 des Bohr- und/oder Meißelhammers 10 eine Zusatzhandgriffvorrichtung 30 angeordnet, insbesondere verstellbar angeordnet. Das Gehäuse 12 des Bohr- und/oder Meißelhammers 10 weist weiters mindestens eine, vorzugsweise zwei oder mehrere Belüftungsöffnungen 32 auf. In Abhängigkeit von einer Luftströmungsrichtung 34, 36 wirkt die Belüftungsöffnung 32 entweder als Lufteintrittsöffnung 38 oder als Luftaustrittsöffnung 40. Mindestens ist jedoch am Gehäuse 12 eine Lufteintrittsöffnung 38 vorgesehen. 1 shows a schematic view of a drill and / or chisel hammer 10 as an example of a machine tool with a housing 12 , one on the housing 12 movably arranged tool holder 14 for receiving an insert tool 16 and one in the case 12 recorded, a drive unit 18 and a transmission unit 20 having drive device 22 for driving the insert tool 16 , The tool holder 14 is preferably on a front side 24 of the housing 12 rotatably arranged. At one of the front side 24 of the housing 12 opposite side of the housing 12 is in the example after 1 further a handle device 26 intended. The handle device 26 includes in the present example a device main switch 28 to a commissioning of the drill and / or chisel hammer 10 , Furthermore, the case 12 of the drill and / or chisel hammer 10 an auxiliary handle device 30 arranged, in particular arranged adjustable. The housing 12 of the drill and / or chisel hammer 10 furthermore has at least one, preferably two or more ventilation openings 32 on. Depending on an air flow direction 34 . 36 the ventilation opening acts 32 either as an air inlet opening 38 or as an air outlet opening 40 , At least however, on the case 12 an air inlet opening 38 intended.

In einem Übergangsbereich 42 zwischen dem Gehäuse 12 und dem Werkzeughalter 14, insbesondere zwischen dem Gehäuse 12 und einer Mantelhülse 44 des Werkzeughalters 14, ist eine zusätzliche Luftaustrittsöffnung 46 vorgesehen.In a transition area 42 between the case 12 and the tool holder 14 , in particular between the housing 12 and a jacket sleeve 44 of the tool holder 14 , is an additional air outlet 46 intended.

Die Antriebseinheit 18 umfasst im vorliegenden Beispiel einen Motor 48, insbesondere einen Elektromotor 50 und eine hier nicht dargestellte Motorwelle. Über die Motorwelle ist der Motor 48, 50 mit der Getriebeeinheit 20 wirkverbunden.The drive unit 18 includes in the present example a motor 48 , in particular an electric motor 50 and a motor shaft not shown here. About the motor shaft is the engine 48 . 50 with the gear unit 20 operatively connected.

Die Getriebeeinheit 20 des hier beschriebenen Bohr- und/oder Meißelhammers 10 weist in bekannter Form ein Drehantriebsgetriebe und/oder ein Schlagwerk mit einem Schlagantriebsgetriebe auf. Bei bekannten Bohr und/oder Meißelhämmern 10 ist das Schlagwerk häufig als ein sogenanntes Luftkissen- oder Luftfederschlagwerk ausgebildet. Wie bereits eingangs geschildert, erzeugen Luftkissenschlagwerke auf vielerlei Weisen Beiträge zu einer Abwärme der Antriebsvorrichtung 22 des Bohr- und/oder Meißelhammers 10.The gear unit 20 the drill and / or chisel hammer described here 10 has in known form a rotary drive gear and / or a striking mechanism with a percussion drive gear. In known drilling and / or chipping hammers 10 the striking mechanism is often designed as a so-called air cushion or air spring impact mechanism. As already mentioned at the beginning, airbag impact devices in many ways produce contributions to a waste heat of the drive device 22 of the drill and / or chisel hammer 10 ,

2 zeigt einen vorderen Bereich des Bohr- und/oder Meißelhammers 10 in einem Teilschnitt. 2 shows a front portion of the drill and / or chisel hammer 10 in a partial section.

Der Werkzeughalter 14 weist dabei neben der Mantelhülse 44 eine Werkzeugaufnahme 52, welche vorzugsweise auf einem metallischen Material, insbesondere einem Stahl gefertigt ist, sowie eine mindestens ein Verriegelungselement 54 umfassende Verriegelungsvorrichtung 56 auf. In der Werkzeugaufnahme 52 wird ein Einsteckende 58 des Einsatzwerkzeugs 16 aufgenommen und über die Verriegelungsvorrichtung 56 verriegelt.The tool holder 14 points next to the jacket sleeve 44 a tool holder 52 , which is preferably made on a metallic material, in particular a steel, and at least one locking element 54 comprehensive locking device 56 on. In the tool holder 52 becomes an insertion end 58 of the insert tool 16 taken and over the locking device 56 locked.

Die Getriebeeinheit 20 des Bohr- und/oder Meißelhammers 10 weist eine Arbeitsspindel 60, vorzugweise ein Hammerrohr 61 als Beispiel einer drehbeweglichen Welle 59 auf. Die Werkzeugaufnahme 52 ist hier beispielhaft in ein offenes Ende 62 der Arbeitsspindel 60, 61 eingeführt und vorzugsweise drehfest und axial unverschieblich mit der Arbeitsspindel 60, 61 verbunden. Im Beispiel nach 2 wird die Werkzeugaufnahme 52 über in die Werkzeugaufnahme 52 eingreifende und durch die Arbeitsspindel 60, 61 durchgreifende Verriegelungskörper 64 mit der Arbeitsspindel 60, 61 verbunden.The gear unit 20 of the drill and / or chisel hammer 10 has a work spindle 60 , preferably a hammer tube 61 as an example of a rotatable shaft 59 on. The tool holder 52 is an example here in an open end 62 the work spindle 60 . 61 inserted and preferably rotationally fixed and axially immovable with the work spindle 60 . 61 connected. In the example below 2 becomes the tool holder 52 into the tool holder 52 engaging and through the work spindle 60 . 61 thorough locking body 64 with the work spindle 60 . 61 connected.

Die Arbeitsspindel 60, 61 ist dabei über ein Gleitlager 66 in einem Getriebegehäuse 68 aufgenommen und gegenüber diesem drehbar abgestützt. Das Getriebegehäuse 68 ist dabei nach außen hin von dem Gehäuse 12, insbesondere einer Hammerrohrhaube 70 abgegrenzt und zumindest teilweise umschlossen. Dabei ist das Getriebegehäuse 68 insbesondere aus einem metallischen Material, vorzugsweise aus einem Stahl gefertigt. Die Hammerrohrhaube 70 ist wie das Gehäuse 12 vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt. Zwischen der Arbeitsspindel 60, 61 und dem Getriebegehäuse 68 sind weiters ein Filzring 72 und ein Radialwellendichtring 74 angeordnet, über welche das Getriebegehäuse 68 gegenüber eindringendem Staub abgedichtet wird.The work spindle 60 . 61 is about a plain bearing 66 in a gearbox 68 taken up and rotatably supported relative to this. The gearbox 68 is outward from the case 12 , in particular a hammer tube hood 70 demarcated and at least partially enclosed. Here is the gearbox 68 in particular made of a metallic material, preferably of a steel. The hammer tube hood 70 is like the case 12 preferably made of a plastic. Between the work spindle 60 . 61 and the transmission housing 68 are also a felt ring 72 and a radial shaft seal 74 arranged over which the transmission housing 68 is sealed against penetrating dust.

In einem Übergangsbereich zwischen Werkzeugaufnahme 52 und der Arbeitsspindel 60, 61 ist weiters ein Schlagbolzen 76 vorgesehen. Der Schlagbolzen 76 weist dabei ein oder mehrere Ohrringe 78 auf, über welche ein Innenraum 80 der Arbeitsspindel 60, 61 gegenüber eindringendem Staub abgedichtet wird.In a transition area between tool holder 52 and the work spindle 60 . 61 is also a firing pin 76 intended. The firing pin 76 has one or more earrings 78 on, over which an interior 80 the work spindle 60 . 61 is sealed against penetrating dust.

In soweit entspricht der Aufbau des in 1 bzw. 2 gezeigten Bohr- und oder Meißelhammers 10 einem durchaus bekannten Serienkonzept für Bohr- und/oder Schlaghämmer. Ein Großteil der im Inneren des Schlagwerks – insbesondere in der Arbeitsspindel und im Werkzeughalter – erzeugten Abwärme muss mittels Wärmeleitung über das schmale, spielbehaftete Gleitlager 66 nach außen an das Getriebegehäuse 68 abgeführt werden. Die Arbeitsspindel 60, 61 hat praktisch keine Möglichkeit, Abwärme durch einen effizienten, konvektiven Wärmeabtransport abzuführen, da die Arbeitsspindel 60, 61 praktisch von den Umgebungsbauteilen thermisch isoliert wird. Das gleiche gilt in ähnlichem Zusammenhang natürlich auch für den thermisch gekoppelten Werkzeughalter 14.In so far corresponds to the structure of in 1 respectively. 2 shown drill and or chisel hammer 10 a well-known series concept for drills and / or impact hammers. Much of the heat generated inside the impact mechanism - especially in the work spindle and in the tool holder - has to be dissipated by means of heat conduction via the narrow, play-bearing slide bearing 66 outwards to the gearbox 68 be dissipated. The work spindle 60 . 61 has virtually no way to dissipate waste heat through efficient, convective heat dissipation, since the work spindle 60 . 61 practically thermally isolated from the surrounding components. The same applies in a similar context, of course, for the thermally coupled tool holder 14 ,

Bei dem nach 2 erfindungsgemäß ausgeführten Bohr- und/oder Meißelhammer 10 weist das Getriebegehäuse 68 mindestens eine Überströmnut 82 auf. Die Überströmut 82 erstreckt sich dabei entlang einer Flächenrichtung 71 entlang einer Oberfläche 69 des Getriebegehäuses 68. Unter einer Flächenrichtung wird dabei insbesondere eine Richtung verstanden, welche parallel zur Oberfläche 69 verläuft und insbesondere in einem lokalen Koordinatensystem der Oberfläche 69 dem Oberflächenverlauf in einer Raumrichtung folgt. Die Überströmnut 82 befindet sich in einem Abstützungsbereich des Getriebegehäuses 68 gegenüber der Hammerrohrhaube 70 bzw. dem Gehäuse 12 des Bohrhammers 10. Die Überströmnut 82 hat dabei die Aufgabe, einen Luftmassenstrom 84 in Richtung auf den Werkzeughalter 14 strömen zu lassen. Neben den hier gezeigten Überstömnuten 82 sind Fachmann darüber hinaus andere gasdurchlässige Oberflächenstrukturen 83 bekannt, welche erfindungsgemäß zur Herbeiführung einer konvektiven Kühlung der Schlagwerks eingesetzt werden können. Beispielsweise können Oberflächeneinsenkungen und/oder Gitterstrukturen erfindungsgemäß eingesetzt werden. Auch kann alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass eine entsprechende gasdurchlässige Oberflächenstruktur 83' an einer Innenfläche des Gehäuses 12 im Abstützungsbereich vorgesehen ist.In the after 2 According to the invention executed drill and / or chisel hammer 10 has the gearbox 68 at least one overflow groove 82 on. The overflow 82 extends along a surface direction 71 along a surface 69 of the gearbox 68 , In this case, a surface direction is understood to mean in particular a direction which is parallel to the surface 69 runs and in particular in a local coordinate system of the surface 69 follows the surface course in a spatial direction. The overflow groove 82 located in a support area of the gear housing 68 opposite the hammer tube hood 70 or the housing 12 of the hammer drill 10 , The overflow groove 82 has the task, an air mass flow 84 towards the tool holder 14 to flow. In addition to the Überstömnuten shown here 82 In addition, experts are other gas-permeable surface structures 83 known, which according to the invention can be used to produce a convective cooling of the impact mechanism. For example, surface depressions and / or lattice structures can be used according to the invention. It can also be alternatively or additionally provided that a corresponding gas-permeable surface structure 83 ' on an inner surface of the housing 12 is provided in the support area.

In einem Verbindungsbereich 86 zwischen der Arbeitsspindel 60, 61 und der Werkzeugaufnahme 52 ist radial außen liegend ein Kühlkörper 88 auf der Arbeitsspindel 60, 61 angeordnet, vorzugsweise drehfest mit der Arbeitsspindel 60, 61 verbunden. Unter einem Kühlkörper 88 wird dabei insbesondere ein Element verstanden, welches eine große Wärmeleitungs- und/oder Wärmeübergangsfläche und/oder Konvektionsfläche und/oder einen geringen Wärmeübergangswiderstand aufweist. Der Kühlkörper 88 ist in der Ausführung nach 2 als ein hauptsächlich hülsenartiges Bauteil ausgeführt. Der Kühlkörper 88 erstreckt sich dabei vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssigen über den Verbindungsbereich 86. Der Kühlkörper 88 ist in dem vorliegenden Beispiel somit insbesondere drehfest mit der Arbeitsspindel 60, 61 verbunden. Dem Fachmann sind neben der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung der Kühlkörpers 88 mit der Arbeitsspindel 60, 61 weitere Verbindungstechniken bekannt, welche alternativ oder ergänzend erfindungsgemäß eingesetzt werden können. So kann beispielsweise eine stoffschlüssige Verbindung durch Löten oder Schweißen als alternative oder ergänzende Verbindungstechnik eingesetzt werden. Auch kann im Verbindungsbereich 86 eine wärmeleitender Stoff, insbesondere eine Wärmeleitpaste den Wärmeübergang von der Arbeitsspindel 60, 61 an den Kühlkörper 88 begünstigend eingebracht sein.In a connection area 86 between the work spindle 60 . 61 and the tool holder 52 is radially outside lying a heat sink 88 on the work spindle 60 . 61 arranged, preferably non-rotatably with the work spindle 60 . 61 connected. Under a heat sink 88 In this case, in particular, an element is understood which has a large heat conduction and / or heat transfer surface and / or convection surface and / or a low heat transfer resistance. The heat sink 88 is in the execution after 2 designed as a mainly sleeve-like component. The heat sink 88 extends preferably positive and / or non-positive over the connection area 86 , The heat sink 88 is in the present example thus in particular rotationally fixed to the work spindle 60 . 61 connected. The expert is in addition to the positive and / or non-positive connection of the heat sink 88 with the work spindle 60 . 61 Other joining techniques are known which can be used alternatively or additionally according to the invention. Thus, for example, a cohesive connection can be used by soldering or welding as an alternative or complementary connection technology. Also, in the connection area 86 a thermally conductive substance, in particular a thermal compound, the heat transfer from the work spindle 60 . 61 to the heat sink 88 favorably introduced.

In einer bevorzugten Ausführung, wie sie in 2 dargestellt ist, weist der Kühlkörper 88 weiters ein mit dem Getriebegehäuse 68 gemeinsam ausgebildetes Abdichtungslabyrinth 90 auf. Das Abdichtungslabyrinth 90 dient dabei einer verbesserten Staubabdichtung des Getriebegehäuses 68 gegenüber eindringender, staubhaltiger Luft beispielsweise aus dem Luftmassenstrom 84.In a preferred embodiment, as in 2 is shown, the heat sink 88 further with the gearbox 68 jointly trained sealing labyrinth 90 on. The sealing labyrinth 90 serves for improved dust sealing of the gear housing 68 against penetrating, dust-laden air, for example, from the air mass flow 84 ,

Vorzugsweise weist der Kühlkörper 88 eine oder besonders bevorzugt mehrere in den Luftmassenstrom 84 ragenden Kühlrippen 92 auf. Der Luftmassenstrom 84 strömt so über die Überströmnuten 82 und die Kühlrippen 92. Danach tritt der Luftmassenstrom 84 über die im Übergangsbereich 42 vorgesehene zusätzliche Luftaustrittsöffnung 46 in die Umgebung aus. Eine insbesondere im vorderen Bereich des Bohrhammers 10 erzeugte Abwärme kann so über die Kühlrippen 92 des Kühlkörpers 88 effizient an den Luftmassenstrom 84 abgegeben werden.Preferably, the heat sink 88 one or more preferably several in the air mass flow 84 protruding cooling fins 92 on. The air mass flow 84 flows over the overflow grooves 82 and the cooling fins 92 , Thereafter, the air mass flow occurs 84 over in the transition area 42 provided additional air outlet opening 46 in the area. One especially in the front area of the hammer drill 10 generated waste heat can be so over the cooling fins 92 of the heat sink 88 efficient to the air mass flow 84 be delivered.

Der Kühlkörper 88 kann darüber hinaus zusätzliche Merkmale aufweisen, über welche Zusatzfunktionen darstellbar sind. So kann beispielsweise ein Abdichtlabyrinth 94 vorgesehen sein, über welches ein Innenraum 96 des Werkzeughalters 14 vor eindringendem Staub geschützt wird. Weiters kann der Kühlkörper 88 auch als Träger für Abdichtelemente 98 genutzt werden.The heat sink 88 may also have additional features over which additional functions can be displayed. For example, a sealing labyrinth 94 be provided, over which an interior 96 of the tool holder 14 is protected from penetrating dust. Furthermore, the heat sink 88 also as a carrier for sealing elements 98 be used.

In der Ausführung nach 2 ist der Kühlkörper 88 koaxial um die Arbeitsspindel 60, 61 angeordnet und insbesondere als eine Schleuderscheibe 100 ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass durch eine Drehbewegung der Arbeitsspindel 60, 61 die Abdichtwirkung und der Kühleffekt des Kühlkörpers 88, 100 noch verstärkt werden.In the execution after 2 is the heat sink 88 coaxial around the work spindle 60 . 61 arranged and in particular as a centrifugal disc 100 educated. This has the advantage that by a rotary movement of the work spindle 60 . 61 the sealing effect and the cooling effect of the heat sink 88 . 100 to be reinforced.

In Abhängigkeit von einer konkreten Ausführung der Werkzeugmaschine wird der Fachmann auf Grundlage der hier beschriebenen Merkmale und Funktionen des Kühlkörpers 88 diesen entsprechend den Erfordernissen anpassen, ohne dabei die erfindungswesentlichen Vorteile und Wirkungen zu verändern.Depending on a specific embodiment of the machine tool, the person skilled in the art will be based on the features and functions of the heat sink described herein 88 adapt it according to the requirements without changing the essential advantages and effects of the invention.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004058696 A1 [0004]

Claims

Machine tool with a housing ( 12 ), one on the housing ( 12 ) movably arranged tool holder ( 14 ) for receiving an insert tool ( 16 ) and one in the housing ( 12 ), a drive unit ( 18 . 48 . 50 ) and a transmission unit ( 20 ) having drive device ( 22 ) for driving the insert tool ( 16 ), which generates waste heat in one operation, characterized in that the transmission unit ( 16 ) at least one heat sink ( 88 ).

Machine tool according to claim 1, characterized in that the gear unit ( 20 ) an at least rotatable shaft ( 59 ), which is at least partially surrounded by the heat sink.

Machine tool according to claim 2, characterized in that the heat sink ( 88 ) the at least rotatable shaft ( 59 ) encloses substantially coaxially.

Machine tool according to claim 2 or 3, characterized in that the heat sink ( 88 ) at least substantially non-rotatably, preferably non-rotatably with the at least rotatable shaft ( 59 ) connected is.

Machine tool according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the heat sink ( 88 ) as a centrifugal sheath ( 100 ) is trained.

Machine tool according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heat sink ( 88 ) at least one with cooling fins ( 92 ) has provided partial area.

Machine tool according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heat sink ( 88 ) at least one heat receiving connection area ( 86 ) having.

Machine tool according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least parts of the gear unit ( 20 ) in a transmission housing ( 68 ) are arranged, which in the housing ( 12 ) is recorded.

Machine tool according to claim 8, characterized in that the transmission housing ( 68 ) at least on one surface ( 69 ) at least one in a surface direction ( 71 ) gas-permeable surface structure ( 83 ), preferably at least one overflow groove ( 82 ) in a plane direction ( 71 ) having.

Machine tool according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 12 ) at least one air inlet opening ( 38 ) is provided, via which a cooling air flow to a removal of at least a portion of the waste heat in the housing ( 12 ) and that in a transitional area ( 42 ) between the tool holder ( 14 ) and the housing ( 12 ) at least one air outlet opening ( 46 ) is provided for the exit of at least a fraction of the cooling air flow.

Machine tool according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heat sink ( 88 ) at least via a dust-tight sealing point ( 90 . 94 ), via which a direct contact of the gear unit ( 20 ) With the cooling air flow as far as possible, preferably almost completely prevented.

Machine tool according to at least one of claims 2 to 11, characterized in that the at least rotatable shaft ( 59 ) an at least rotatable work spindle ( 60 ), in particular a hammer tube ( 61 ).

Machine tool according to at least one of the preceding claims, characterized in that the machine tool is a hand tool, in particular a drill and / or chisel hammer ( 10 ).

Method for cooling a machine tool, in particular a handheld power tool, which has a housing in a housing ( 12 ), a drive unit ( 18 ) and a transmission unit ( 20 ) having drive device ( 22 ), which generates waste heat in one operation, wherein at least one in the housing ( 12 ) provided air inlet opening ( 38 ) a cooling air flow to a removal of at least a portion of the waste heat in the housing ( 12 ) flows, characterized in that at least a part of the cooling air flow via an on an at least rotatable shaft ( 59 ) of the transmission unit ( 20 ) arranged heat sink ( 88 ) flows.