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Stand der Technik
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Es sind Werkzeugmaschinen bekannt, die einen Fluidkanal und einen Fluidstromerzeuger aufweisen, der dazu vorgesehen ist, in einem Betriebsmodus einen Fluidstrom in dem Fluidkanal zu erzeugen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Handwerkzeugmaschine, mit zumindest einem Fluidkanal und zumindest einem Fluidstromerzeuger, der dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus einen Fluidstrom, insbesondere einen Luftstrom, alternativ einen Flüssigkeitsstrom, in dem Fluidkanal zu erzeugen.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschine zumindest eine Sensoreinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Fluidstromkenngröße des Fluidstroms zu messen. Unter einer „Werkzeugmaschine“ soll insbesondere eine, vorzugsweise elektrisch antreibbare, Maschine, insbesondere ein Elektrowerkzeug, verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, insbesondere in Verbindung mit einem gekoppelten Werkzeug, einem Bediener eine mechanisch materialbeeinflussende, insbesondere materialbearbeitende und/oder materialtransportierende, Funktion bereitzustellen. Insbesondere ist die Werkzeugmaschine als Gartengerät, insbesondere als Laubbläser und/oder Laubsauger ausgebildet. Unter einer „Handwerkzeugmaschine“ soll insbesondere eine per Hand geführte und vorzugsweise in der Hand transprotierbare Werkzeugmaschine verstanden werden, die insbesondere ein Gewicht von weniger als 15 kg, insbesondere weniger als 5 kg, aufweist. Insbesondere unterscheidet sich eine Handwerkzeugmaschine von einer zu einem stationären Betrieb vorgesehene und/oder auf einem Räderwerk geführte, insbesondere gelenkte, Werkzeugmaschine. Insbesondere ist die Handwerkzeugmaschine als Winkelschleifer, Bohrmaschine, Bohrhammer, Elektromeißel und/oder Säge ausgebildet. Insbesondere weist die Werkzeugmaschine zumindest eine Gehäuseeinheit auf, die den Fluidkanal zumindest teilweise bildet. Insbesondere weist der Fluidkanal zumindest einen Eintrittspunkt und zumindest einen Austrittspunkt auf. Insbesondere weist der Fluidkanal an zumindest einem, insbesondere jedem, Eintrittspunkt eine Filtereinheit auf, die dazu vorgesehen ist, in den Fluidkanal eintretendes Fluid zumindest von groben, insbesondere auch von feinen, Verunreinigungen, insbesondere Staub, Schmutz, Späne, Fasern, zu befreien. Unter einem „Fluidstromerzeuger“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein Fluid in Bewegung zu versetzen. Insbesondere ist der Fluidstromerzeuger dazu vorgesehen, an dem Eintrittspunkt einen Druck im Vergleich zu einem Außendruck abzusenken und/oder an einem Austrittspunkt einen Druck gegenüber dem Außendruck anzuheben. Insbesondere weist der Fluidstromerzeuger zumindest einen Lüfter und/oder eine Pumpe auf. Unter einer Sensoreinheit soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest einen Sensor aufweist. Unter einem „Sensor“ soll insbesondere eine elektronische Komponente verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine zu messende Größe in ein elektrisches Signal, insbesondere eine Spannung und/oder einen Strom, umzuwandeln, das zu der gemessenen Größe zumindest im Wesentlichen in bekanntem Zusammenhang steht. Unter einer „Fluidstromkenngröße“ soll insbesondere ein Volumenstrom, eine Strömungsgeschwindigkeit, ein Massenstrom und/oder eine Druckdifferenz, insbesondere gegenüber einem Umgebungsdruck, alternativ zwischen zwei Punkten des Fluidkanals, verstanden werden. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Insbesondere weist die Werkzeugmaschine zumindest eine Werkzeugantriebseinheit auf. Unter einer „Werkzeugantriebseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein Werkzeug, insbesondere einen Bohrer, einen Meißel und/oder eine Säge, in eine drehende, schlagende, schwingende und/oder schwenkende Bewegung zu versetzen. Insbesondere weist die Werkzeugantriebseinheit zumindest einen Motor, insbesondere Elektromotor, auf. Vorteilhaft weist die Werkzeugantriebseinheit zumindest ein Getriebe auf, das dazu vorgesehen ist, eine Rotationsbewegung des Motors in eine gewünschte Bewegungsform zu wandeln. Insbesondere ist die Werkzeugeinheit dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebsmodus eine elektrische Leistung von zumindest 500 W, insbesondere zumindest 1000 W, vorteilhaft zumindest 1500 W, in mechanische Leistung, insbesondere in Form kinetischer Energie, und/oder Wärme umzuwandeln. Insbesondere weist die Werkzeugantriebseinheit zumindest einen Kühlkörper auf, der insbesondere von zumindest einer Kühlrippe gebildet ist. Insbesondere ragt zumindest ein Teil, insbesondere zumindest eine Kühlrippe, des Kühlkörpers in den Fluidkanal hinein.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Werkzeugmaschine kann insbesondere eine hohe Flexibilität erreicht werden. Insbesondere kann ein sicherer Betrieb erreicht werden. Weiterhin kann eine Komfortsteigerung erreicht werden. Insbesondere kann beständig eine Zusetzung des Fluidkanals, insbesondere an Kühlrippen eines Kühlkörpers, Unebenheiten der Gehäuseeinheit und/oder eines Filters, durch Fremdpartikel überwacht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass der Fluidstromerzeuger einstückig ausgebildet ist mit einer Werkzeugantriebseinheit. Insbesondere ist der Fluidstromerzeuger dazu vorgesehen, mittels des Motors der Werkzeugantriebseinheit betrieben zu werden. Insbesondere ist ein Lüfterrad auf einer von dem Motor der Werkzeugantriebseinheit angetriebenen Welle angeordnet. Es kann insbesondere eine Bauteilersparnis erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Fluidstrom zumindest im Wesentlichen zu einer Kühlung einer Werkzeugantriebseinheit vorgesehen ist. Insbesondere ist der Fluidstrom zusätzlich zu einer Kühlung einer Steuerelektronik der Werkzeugantriebseinheit vorgesehen. Es kann insbesondere eine hohe Effizienz und/oder eine hohe Lebensdauer erreicht werden. Alternativ wird vorgeschlagen, dass der Fluidstromerzeuger dazu vorgesehen ist, einen gerichteten Fluidstrom außerhalb der Gehäuseeinheit zu erzeugen, der insbesondere zu einer Reinigung dient. Insbesondere ist es denkbar, dass dieser Fluidstrom parasitär zu einer Kühlung des den Fluidstrom erzeugenden Aggregats dient.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest einen Sensor aufweist, der dazu vorgesehen ist, einen Volumenstrom des Fluidstroms zu erfassen. Es kann insbesondere eine einfache Steuerung erreicht werden. Insbesondere ist der Sensor in dem Fluidkanal angeordnet und erstreckt sich insbesondere über zumindest einen Teil, einer Querschnittsfläche des Fluidkanals. Insbesondere kann eine einfache Messwertauswertung erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest einen Sensor aufweist, der dazu vorgesehen ist, zumindest einen Druck in dem Fluidkanal zu erfassen. Insbesondere ist die Sensoreinheit dazu vorgesehen, einen Druck von einer Eintrittsöffnung des Fluidkanals aus gesehen vor und einen Druck hinter dem Fluidstromerzeuger zu messen. Insbesondere ist der Sensor unmittelbar auf einer Elektronikplatine einer Steuerelektronik angeordnet. Es kann insbesondere eine preiswerte Ausgestaltung erreicht werden. Insbesondere kann auf eine Anordnung eines Sensors direkt in einem Fluidstrom, was eine Querschnittsfläche und somit eine Fluidstromleistung reduzieren kann, verzichtet werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschine eine Steuerelektronik aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Wert der Fluidstromkenngröße, die durch die Sensoreinheit gemessen wird, eine Aktion auszuführen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, bei Messung eines Werts, der, insbesondere nach Reskalierung mit einer aktuellen Leistung der Werkzeugantriebseinheit und/oder des Fluidstromerzeugers, auf einen zu geringen Fluidstrom hindeutet, also insbesondere ein zu geringer gemessener Volumenstrom, ein zu geringer gemessener Druck in Strömungsrichtung gesehen vor dem Fluidstromerzeuger und/oder ein zu hoher Druck hinter dem Fluidstromerzeuger, eine Aktion auszuführen. Es kann insbesondere ein hoher Komfort erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuerelektronik dazu vorgesehen ist, bei Überschreitung eines Grenzwerts der Fluidstromkenngröße, insbesondere bei einer zu kleinen oder zu großen Fluidstromkenngröße, dazu vorgesehen ist, eine Betriebsart der Werkzeugantriebseinheit und/oder des Fluidstromerzeugers anzupassen. Insbesondere ist die Steuerelektronik dazu vorgesehen, eine maximal erlaubte Leistung der Werkzeugantriebseinheit zu begrenzen, eine Aktivierung der Werkzeugantriebseinheit zu vermeiden und/oder lediglich einen Taumelbetrieb zu erlauben, bis Messwerte der Sensoreinheit auf einen gereinigten Fluidkanal hinweisen. Es kann insbesondere ein sicherer Betrieb und/oder eine hohe Haltbarkeit erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuerelektronik bei Überschreitung eines Grenzwerts der Fluidstromkenngröße dazu vorgesehen ist, eine Warnung, insbesondere eine optische und/oder akustische Warnung, an einen Bediener auszugeben. Es kann insbesondere ein hoher Komfort erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuerelektronik bei Überschreitung eines Grenzwerts der Fluidstromkenngröße dazu vorgesehen ist, ein Umkehren einer Strömungsrichtung des Fluidstroms zu veranlassen, um ein Freiblasen des Fluidkanals, insbesondere eines an einer Eintrittsöffnung angeordneten Filters, zu erreichen. Insbesondere wird dazu zumindest kurzfristig eine Drehrichtung eines Motors einer Werkzeugantriebseinheit und/oder eines Antriebs der des Fluidstromerzeugers umgekehrt. Es kann insbesondere eine lange Haltbarkeit erreicht werden. Insbesondere kann ein hoher Komfort erreicht werden, da zumindest im Wesentlichen auf eine manuelle Reinigung verzichtet werden kann.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1 einen erfindungsgemäßen Winkelschleifer und
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2 einen erfindungsgemäßen Laubbläser.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine als Handwerkzeugmaschine ausgebildete Werkzeugmaschine 10a mit einem Fluidkanal 12a und einem Fluidstromerzeuger 14a, der dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebszustand einen als Luftstrom ausgebildeten Fluidstrom 13a in dem Fluidkanal 12a zu erzeugen. Der Fluidkanal 12a ist von einer Gehäuseeinheit 11a der Werkzeugmaschine 10a gebildet. Die Werkzeugmaschine 10a ist als Elektrogerät ausgebildet. Die Werkzeugmaschine 10a ist als Winkelschleifer ausgebildet. Die Werkzeugmaschine 10a weist eine Sensoreinheit 18a auf, die dazu vorgesehen ist, eine Fluidstromkenngröße des Fluidstroms 13a zu messen. Der Fluidstromerzeuger 14a ist einstückig mit einer Werkzeugantriebseinheit 20a ausgebildet. Der Fluidstromerzeuger 14a ist von einem Lüfterrad gebildet, das auf einer Welle eines Motors der Werkzeugantriebseinheit 20a angeordnet ist. Der Fluidstrom 13a ist zu einer Kühlung der Werkzeugantriebseinheit 20a vorgesehen. Die Werkzeugmaschine 10a weist eine Steuerelektronik 17a auf. Der Fluidstrom 13a tritt an einem hinteren Ende der Werkzeugmaschine 10a durch Eintrittsöffnungen 15a, 15a‘ in den Fluidkanal 12a ein. Der Fluidkanal 12a führt den Fluidstrom 13a daraufhin über die Steuerelektronik 17a und die Werkzeugantriebseinheit 20a hinweg zum Fluidstromerzeuger 14a, wobei Wärme von der Werkzeugantriebseinheit 20a abgenommen wird. Der Fluidstrom 13a wird durch den Fluidstromerzeuger 14a, der von einem Radiallüfter gebildet ist, seitlich durch eine Austrittsöffnung 16a der Gehäuseeinheit 11a ausgeblasen.
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Die Sensoreinheit 18a weist einen Sensor 19a auf, der dazu vorgesehen ist, einen Druck in dem Fluidkanal 12a zu erfassen. Der Sensor 19a ist auf einer Elektronikplatine der Steuerelektronik 17a angeordnet. Der Sensor 19a ist samt der Steuerelektronik 17a in dem Fluidkanal 12a angeordnet. Die Steuerelektronik 17a ist dazu vorgesehen, wenn ein Messwert der Sensoreinheit 18, insbesondere durch im Fluidkanal 12a aufgestaute und/oder abgelagerte Fremdpartikel, insbesondere Staub, Schmutz, Textilfasern und/oder Späne, einen Grenzwert übersteigt, unterschiedliche Aktionen auszuführen. Die Steuerelektronik 17a ist dazu vorgesehen, bei Überschreiten eines, von einer Drehzahl eines Motors der Werkzeugantriebseinheit 20a anhängigen oberen Druckgrenzwerts, eine Betriebsart der Werkzeugantriebseinheit 20a anzupassen. Die Steuerelektronik 17a ist dazu vorgesehen, eine maximal anforderbare Leistung der Werkzeugmaschine 10a zu verringern oder in einen Taumelbetrieb zu wechseln, um ein Überhitzen der Werkzeugantriebseinheit 20a zu vermeiden. Weiterhin ist die Steuerelektronik 17a dazu vorgesehen, bei Unterschreitung des Grenzwerts eine andauernde optische Warnung durch ein blinkendes Licht an einer Gehäuseaußenseite und eine einmalige akustische Warnung durch einen Piepton an einen Bediener auszugeben.
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Die Steuerelektronik 17a speichert beim Abschalten einen Status des Kühlkanals 12a ab und begrenzt bei erneutem Wiedereinschalten eine Auswahl möglicher Betriebsmodi.
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Weiterhin ist es denkbar, eine Umkehrung des Fluidstroms 13a durchzuführen, um eine Reinigung des Fluidkanals 12a zu erreichen. Besonders wenn die Eintrittsöffnungen 15a, 15a‘ mit internen oder externen Filtern versehen sind, ist bei Umkehrung des Fluidstroms 13a mit einer Verbesserung einer Kühlung der Werkzeugantriebseinheit zu rechnen.
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In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 2 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
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2 zeigt eine als Handwerkzeugmaschine ausgebildete Werkzeugmaschine 10b mit einem Fluidkanal 12b. Die Werkzeugmaschine 10b ist als Gartengerät ausgebildet. Die Werkzeugmaschine 10b ist akkubetrieben. Die Werkzeugmaschine 10b ist als Laubgebläse ausgebildet. Die Werkzeugmaschine 10b weist einen Fluidstromerzeuger 14b auf, der dazu vorgesehen ist, in einem Betriebszustand einen Fluidstrom 13b in dem Fluidkanal 12b zu erzeugen. Weiterhin weist die Werkzeugmaschine 10b eine Sensoreinheit 18b auf, die dazu vorgesehen ist, eine Fluidstromkenngröße des Fluidstroms 13b zu messen. Der Fluidstromerzeuger 14b ist dazu vorgesehen, einen außerhalb einer Gehäuseeinheit 11b der Werkzeugmaschine 10b gerichteten Fluidstrom 13b zu erzeugen, der durch einen Bediener besenartig eingesetzt werden kann. Der Fluidkanal 12b beginnt an einer Eintrittsöffnung 15b, hinter der ein Filter 21b angeordnet ist. An den Filter 21b schließt sich der Fluidstromerzeuger 14b an, der den Fluidstrom 13b durch ein Blasrohr führt, an dessen Ende der Fluidstrom 13b durch eine Austrittsöffnung 16b ins Freie führt.
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Die Sensoreinheit 18b weist einen Sensor 19b auf, der dazu vorgesehen ist, eine Strömungsgeschwindigkeit zu messen, woraus indirekt ein Volumenstrom des Fluidstroms 13b erfasst wird. Der Sensor 19b ist in dem Fluidkanal 12b angeordnet. Der Sensor 19b ist an einer Innenseite einer Gehäusewandung angeordnet. Die Werkzeugmaschine 10b weist eine Steuerelektronik 17b auf. Der Sensor 19b ist mit der Steuerelektronik 17b verbunden. Die Steuerelektronik 17b ist dazu vorgesehen, bei Abfallen des Werts, der durch die Sensoreinheit 18b gemessen wird, unter einen Grenzwert, der von einer angeforderten bzw. eingestellten Leistung des Fluidstromerzeugers 14b abhängt, unterschiedliche Aktionen auszuführen.
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Die Steuerelektronik 17b ist dazu vorgesehen, bei zu geringem Luftstrom kurzfristig eine Umkehrung einer Strömungsrichtung des Fluidstroms 13b zu veranlassen, um ein Freiblasen des Fluidkanals 12b und des an der Eintrittsöffnung 15b angeordneten Filters 21b und/oder der, insbesondere von angesaugtem Laub, zumindest teilweise zugesetzten Eintrittsöffnung 15b zu erreichen.
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Sollte die kurzfristige Umkehr des Fluidstroms 13b nicht zu dem erwünschten Effekt, einer Erhöhung des Fluidstrom 13b, führen, ist die Steuerelektronik 17b dazu vorgesehen, bei einem weiteren Unterschreiten abgespeicherter Grenzwerte eine optische und akustische Warnung an einen Bediener auszugeben.
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Weiterhin ist die Steuerelektronik 17b dazu vorgesehen, in diesem Fall, eine maximal verfügbare Leistung zu reduzieren.
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In alternativen Ausgestaltungen ist es ebenso denkbar, dass die Sensoreinheit 18b lediglich einen Drucksensor aufweist, der vorzugsweise vor dem Fluiderzeuger 14b angeordnet ist.
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Es ist ferner denkbar, dass Sensoreinheiten weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltungen mehr als einen und/oder unterschiedliche Sensoren aufweisen.
