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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein handgeführtes Elektrowerkzeug mit einem Werkzeuggehäuse, das einen Innenraum ausbildet, in dem ein Antriebsmotor mit einem zugeordneten Kommutator angeordnet ist.
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Aus dem Stand der Technik sind derartige handgeführte Elektrowerkzeuge bekannt, bei denen im Innenraum des Werkzeuggehäuses ein mit einem Kommutator versehener Antriebsmotor angeordnet ist. Diesem ist über den Kommutator ein zum Betrieb erforderlicher Motorstrom zuführbar.
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Nachteilig am Stand der Technik ist, dass der Kommutator im Betrieb des Elektrowerkzeugs bei Kommutierungswechseln elektromagnetische Störstrahlungen erzeugt, insbesondere Breitbandstörungen, die von diesem abgestrahlt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein neues handgeführtes Elektrowerkzeug bereit zu stellen, bei dem zumindest eine Reduzierung der im Betrieb des Elektrowerkzeugs von diesem abgestrahlten elektromagnetischen Störstrahlungen ermöglicht wird.
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Dieses Problem wird gelöst durch ein handgeführtes Elektrowerkzeug mit einem Werkzeuggehäuse, das einen Innenraum ausbildet, in dem ein Antriebsmotor mit einem zugeordneten Kommutator angeordnet ist. Im Innenraum des Werkzeuggehäuses ist ein zumindest den Kommutator umgebendes, Metall aufweisendes Abschirmgehäuse zur Abschirmung elektromagnetischer Störstrahlungen vorgesehen.
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Die Erfindung ermöglicht somit eine Verwendung eines einfachen und kostengünstigen Abschirmgehäuses zur Reduzierung der vom Elektrowerkzeug abgestrahlten elektromagnetischen Störstrahlungen, die bei Kommutierungswechseln vom Kommutator erzeugt werden.
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An dem Kommutator sind Anschlüsse vorgesehen, über die der Kommutator zur Stromversorgung elektrisch leitend mit zugeordneten Anschlussleitungen verbunden ist. Das Abschirmgehäuse umgibt bevorzugt die Anschlüsse und zumindest abschnittsweise die Anschlussleitungen.
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Somit kann eine weitere Reduzierung der vom Elektrowerkzeug abgestrahlten elektromagnetischen Störstrahlungen erreicht werden.
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Der Antriebsmotor ist bevorzugt in einem zugeordneten Motorgehäuse angeordnet, das in dem Werkzeuggehäuse befestigt ist, wobei das Abschirmgehäuse das Motorgehäuse zumindest abschnittsweise umgibt.
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Die Erfindung ermöglicht somit eine sichere und zuverlässige Reduzierung der vom Elektrowerkzeug abgestrahlten elektromagnetischen Störstrahlungen sowohl bei Elektrowerkzeugen mit einer sogenannten „open-frame”-Bauweise, als auch bei Elektrowerkzeugen mit einer sogenannten „can”-Bauweise.
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Zwischen dem Abschirmgehäuse und dem Motorgehäuse ist bevorzugt eine elektrisch leitende Verbindung ausgebildet.
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Somit kann auf einfache Art und Weise eine erforderliche abschirmende Wirkung des Abschirmgehäuses gewährleistet werden.
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Das Abschirmgehäuse ist bevorzugt gitterförmig ausgebildet.
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Die Erfindung ermöglicht somit auf einfache Art und Weise, eine Beeinflussung eines im Betrieb des Elektrowerkzeugs durch den Antriebsmotor durchfließenden Kühlluftstroms zu verhindern.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Abschirmgehäuse aus elektrisch leitendem Kunststoff ausgebildet.
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Somit kann ein kompaktes Abschirmgehäuse mit vergleichsweise geringem Gewicht bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Abschirmgehäuse aus Kunststoff ausgebildet und weist eine metallische Beschichtung auf.
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Somit kann ein sicheres und kostengünstiges Abschirmgehäuse bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Abschirmgehäuse aus Metall ausgebildet.
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Somit kann ein einfaches und zuverlässiges Abschirmgehäuse bereitgestellt werden.
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Das Abschirmgehäuse ist bevorzugt köcherartig ausgebildet.
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Die Erfindung ermöglicht somit eine sichere und zuverlässige Abschirmung zumindest des Kommutators.
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Das Abschirmgehäuse ist bevorzugt dazu ausgebildet, zumindest eine Reduzierung von im Betrieb des Elektrowerkzeugs abgestrahlten elektromagnetischen Breitbandstörungen zu ermöglichen, die bei Kommutierungswechseln des Kommutators auftreten.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines handgeführten Elektrowerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform,
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2 eine Seitenansicht des mit dem Abschirmgehäuse von 1 gemäß der ersten Ausführungsform versehenen Antriebsmotors von 1,
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3 eine Draufsicht auf den von dem Abschirmgehäuse von 2 umgebenen Kommutator des Antriebsmotors von 2,
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4 eine Seitenansicht des mit einem Abschirmgehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform versehenen Antriebsmotors von 1,
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5 eine Seitenansicht des mit einem Abschirmgehäuse gemäß einer dritten Ausführungsform versehenen Antriebsmotors von 1,
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6 eine Seitenansicht des mit einem Abschirmgehäuse gemäß einer vierten Ausführungsform versehenen Antriebsmotors von 1, und
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7 eine Seitenansicht des mit einem Abschirmgehäuse gemäß einer fünften Ausführungsform versehenen Antriebsmotors von 1.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt ein handgeführtes Elektrowerkzeug 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. Dieses hat beispielhaft ein Werkzeuggehäuse 105 mit einem Handgriff 115, das einen Gehäuseinnenraum 107 ausbildet.
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Das Elektrowerkzeug 100 ist zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einem Akkupack 190 verbindbar. In 1 ist das Elektrowerkzeug 100 beispielhaft als Akku-Bohrschrauber ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akku-Bohrschrauber beschränkt ist, sondern vielmehr bei unterschiedlichen, insbesondere Akku-betriebenen Elektrowerkzeugen Anwendung finden kann, bei denen z. B. ein Werkzeug in Drehungen versetzt wird, beispielsweise bei einem Akku-Schrauber, einer Akku-Schlagbohrmaschine etc. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung ebenfalls bei netzabhängig betreibbaren Elektrowerkzeugen Anwendung finden.
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In dem gemäß einer Ausführungsform zumindest abschnittsweise aus Kunststoff ausgebildeten Werkzeuggehäuse 105 sind ein von dem Akkupack 190 mit Strom versorgter, elektrischer Antriebsmotor 180 und ein Getriebe 170 angeordnet. Der Antriebsmotor 180 ist beispielhaft über eine Motorwelle 189 mit dem Getriebe 170 verbunden, das seinerseits mit einer Antriebswelle 120 verbunden ist. Die Antriebswelle 120 ist über eine Lageranordnung 130 drehbar im Werkzeuggehäuse 105 gelagert und mit einer Werkzeugaufnahme 140 versehen, die im Bereich einer Stirnseite 112 des Werkzeuggehäuses 105 angeordnet ist und beispielhaft ein Bohrfutter 145 aufweist. Die Lageranordnung 130 ist hierbei z. B. am Werkzeuggehäuse 105 befestigt.
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Die Werkzeugaufnahme 140 dient zur Aufnahme eines Werkzeugs 150 und kann an die Antriebswelle 120 angeformt sein oder aufsatzförmig mit dieser verbunden sein. In 1 ist die Werkzeugaufnahme 140 beispielhaft aufsatzartig ausgebildet und über eine an der Antriebswelle 120 vorgesehene Befestigungsvorrichtung 122 an dieser befestigt.
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Die Lageranordnung 130 weist illustrativ ein erstes Lager 132 und ein von diesem beabstandetes zweites Lager 134 auf, die beispielhaft als Kugellager ausgebildet sind. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass auch andere Lagertypen im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar sind. Z. B. können die Lager 132, 134 alternativ als Gleitlager, Nadelhülse, Rollenlager oder andere Wälzlagertypen realisiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Antriebsmotor 180 in der sogenannten „can”-Bauweise ausgebildet. Dementsprechend ist zumindest der Antriebsmotor 180 in einem zugeordneten Motorgehäuse 185 angeordnet, das im Gehäuseinnenraum 107 angeordnet bzw. befestigt ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Elektrowerkzeuge bzw. Antriebsmotoren in can-Bauweise beschränkt, sondern kann ebenso auch bei Antriebsmotoren Anwendung finden, die in der sogenannten „open-frame”-Bauweise realisiert sind, bei der das Werkzeuggehäuse 105 des Elektrowerkzeugs 100 unmittelbar als Motorgehäuse dient. Dementsprechend sind in der open-frame-Bauweise entsprechende, dem Antriebsmotor 180 zugeordnete Stator- und Rotorkomponenten z. B. unmittelbar am Werkzeuggehäuse 105 abgestützt bzw. befestigt.
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Das Getriebe 170 ist illustrativ in einem Getriebegehäuse 110 angeordnet und z. B. ein mit verschiedenen Gang- bzw. Planetenstufen ausgebildetes Planetengetriebe, dem eine optionale Drehmomentkupplung 172 zugeordnet ist. Im Betrieb des Elektrowerkzeugs 100 wird das Planetengetriebe 170 vom Antriebsmotor 180 drehend angetrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Verwendung eines Planetengetriebes lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. Vielmehr kann jeder beliebige, geeignete Getriebetyp Anwendung finden.
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Der illustrativ über einen Handschalter 195 aktivierbare Antriebsmotor 180 ist z. B. ein Gleichstrommotor, der zur Kommutierung einen Kommutator 182 aufweist, über den dem Motor 180 im Betrieb des Elektrowerkzeugs 100 ein geeigneter Motorstrom zugeführt wird. Hierbei kann der Antriebsmotor 180 derart steuer- bzw. regelbar sein, dass sowohl ein Reversierbetrieb, als auch Vorgaben hinsichtlich einer gewünschten Drehgeschwindigkeit realisierbar sind Die Funktionsweise und der Aufbau eines geeigneten Kommutators sowie eines geeigneten Antriebsmotors sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird.
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Der Handschalter 195 ist illustrativ mit einem Schaltelement 192 verbunden, das einerseits über elektrische Leitungen 191 mit dem Akkupack 190 und andererseits über Anschlussleitungen 193 wie bei 3 beschrieben mit dem Kommutator 182 verbunden ist. Das Schaltelement 192 ist mit dem Handschalter 195 betätigbar, um zum Einschalten des Antriebsmotors 180 die Leitungen 191 mit den Anschlussleitungen 193 und somit den Akkupack 190 über den Kommutator 182 mit dem Motor 180 elektrisch leitend zu verbinden. Diese Verbindung kann durch Betätigung des Schaltelements 192 über den Handschalter 195 zum Ausschalten des Antriebsmotors 180 unterbrochen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist im Innenraum 107 des Werkzeuggehäuses 105 ein Abschirmgehäuse 160 vorgesehen, das gemäß einer Ausführungsform aus Metall ausgebildet ist oder zumindest Metall aufweist. Das Abschirmgehäuse 160 ist bevorzugt nach Art eines Bechers oder Köchers ausgebildet.
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Das Abschirmgehäuse 160 ist zur Abschirmung elektromagnetischer Störstrahlungen ausgebildet, insbesondere zur Abschirmung elektromagnetischer Breitbandstörungen, die im Betrieb des Elektrowerkzeugs 100 bei Kommutierungswechseln am Kommutator 182 auftreten und vom Elektrowerkzeug 100 abgestrahlt werden. Hierzu ist das Abschirmgehäuse 160 gemäß einer Ausführungsform im Bereich des Kommutators 182 angeordnet und umgibt somit zumindest den Kommutator 182. Zwischen dem Abschirmgehäuse 160 und metallischen Bauteilen des Antriebsmotors 180 bzw. dem Motorgehäuse 185 kann eine elektrisch leitende Verbindung ausgebildet sein, wie bei 4 und 5 beschrieben.
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2 zeigt den in dem Motorgehäuse 185 angeordneten Antriebsmotor 180 von 1 mit der Motorwelle 189 und dem Kommutator 182, der mit den Anschlussleitungen 193 von 1 elektrisch leitend verbunden ist, wie unten bei 3 beschrieben. Wie aus 2 ersichtlich, ist das beispielhaft gitterförmig ausgebildete Abschirmgehäuse 160 zumindest im Bereich des Kommutators 182 angeordnet und umschließt die Anschlussleitungen 193 zumindest abschnittsweise, wie bei 3 beschrieben.
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Gemäß einer Ausführungsform sind am Motorgehäuse 185 Luftaustrittsöffnungen 220 vorgesehen, durch die ein in Richtung eines Pfeils 210 sowie eines Pfeils 230 durch das Motorgehäuse 185 durchgeleiteter Luftstrom aus diesem austreten kann. Dieser Luftstrom dient zur Kühlung von Rotor- und Statorkomponenten des Antriebsmotors 180 sowie des Kommutators 182 im Betrieb des Elektrowerkzeugs 100 von 1.
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3 zeigt das Schaltelement 192 von 1, mit dem die Leitungen 191 mit den Anschlussleitungen 193 und somit der Akkupack 190 von 1 über den Kommutator 182 mit dem Antriebsmotor 180 elektrisch leitend verbindbar sind. Die Anschlussleitungen 193 sind darüber hinaus beispielhaft an Anschlüssen 312, 314 angeschlossen, z. B. angelötet oder angeklemmt, die am Kommutator 182 vorgesehen sind. Das gitterförmige Abschirmgehäuse 160 umschließt die Anschlussleitungen 193 zumindest im Bereich des Kommutators 182.
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Gemäß einer Ausführungsform sind am Kommutator 182 Lufteintrittsöffnungen 392, 394, 396 vorgesehen, durch die der Luftstrom in Richtung des Pfeils 230 von 2 im Betrieb des Elektrowerkzeugs 100 von 1 durch den Kommutator 182 zu den Luftaustrittsöffnungen hin durchgeleitet wird. Somit kann eine ungewünschte und problematische Wärmeentwicklung am Kommutator 182 verhindert werden.
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4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Abschirmgehäuses 160 von 1 bis 3, an dem beispielhaft eine gitterförmige axiale Erweiterung 460 vorgesehen ist, die die Luftaustrittsöffnungen 220 des Motorgehäuses 185 umschließt. Durch diese gitterförmige Ausgestaltung der axialen Erweiterung 460 kann eine Behinderung des wie bei 2 beschrieben in Richtung der Pfeile 210, 230 durch das Motorgehäuse 185 durchgeleiteten Kühlluftstroms verhindert werden. Zwischen dem gitterförmigen Abschirmgehäuse 160 und dem Motorgehäuse 185 kann optional eine elektrisch leitende Verbindung 462 vorgesehen sein.
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5 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der ein mit einer metallischen Beschichtung 570 versehenes, aus Kunststoff ausgebildetes Abschirmgehäuse 560 Anwendung findet, das zwecks Übersichtlichkeit und Klarheit der Abbildung geschnitten dargestellt ist. Dieses ist illustrativ becherförmig und hat einen Innenraum 568, der von einer ringförmigen Seitenwand 562 und einer gitterförmigen Boden- oder Abschlusswand 566 ausgebildet wird. In dem Innenraum 568 ist die metallische Beschichtung 570 beispielhaft nach Art eines Metallgitters ausgebildet. Alternativ hierzu kann die metallische Beschichtung 570 auch am Außenumfang des Gehäuses 560 vorgesehen sein. Die metallische Beschichtung 570 bildet z. B. mit dem Motorgehäuse 185 eine elektrisch leitende Verbindung 580 aus.
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6 zeigt eine vierte Ausführungsform, bei der ein mit einer metallischen Beschichtung 665 versehenes, aus Kunststoff ausgebildetes Abschirmgehäuse 660 Anwendung findet, das zwecks Übersichtlichkeit und Klarheit der Abbildung geschnitten dargestellt ist. Dieses ist ebenfalls illustrativ becherförmig und hat einen Innenraum 668, der von einer ringförmigen Seitenwand 662 mit einer axialen Erweiterung 666 und einer Boden- oder Abschlusswand 663 ausgebildet wird. Die metallische Beschichtung 665 ist wiederum beispielhaft nach Art eines Metallgitters in dem Innenraum 668 ausgebildet und die axiale Erweiterung 666 umschließt illustrativ die Luftaustrittsöffnungen 220 des Motorgehäuses 185.
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Im Gegensatz zum Abschirmgehäuse 560 von 5 hat das Abschirmgehäuse 660 Öffnungen 680 in der ringförmigen Seitenwand 662 sowie Öffnungen 667, 669 in der axialen Erweiterung 666. Darüber hinaus ist die Boden- oder Abschlusswand 663 nur abschnittsweise gitterförmig ausgebildet und hat illustrativ einen Gitterabschnitt 664.
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7 zeigt eine fünfte Ausführungsform, bei der ein aus elektrisch leitendem Kunststoff ausgebildetes, becherförmiges Abschirmgehäuse 760 Anwendung findet, das zwecks Übersichtlichkeit und Klarheit der Abbildung geschnitten dargestellt ist. Dieses hat eine Boden- oder Abschlusswand 761 mit axial zueinander versetzten Wandabschnitten 762, 764, die nach Art eines Labyrinths eine Öffnung 765 ausbilden, und ist ansonsten ähnlich ausgebildet wie das Abschirmgehäuse 660 von 6.
