-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gebläseaufsatz für eine handgeführte Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
-
Stand der Technik
-
Aus der
US 2007/023406 A1 ist eine handgeführte Werkzeugmaschine mit aufsetzbarem Ventilator bekannt. Die Nabe des Ventilators ist von einer Mutter gebildet, die auf ein Außengewinde der Werkzeugwelle der handgeführten Werkzeugmaschine aufschraubbar ist. Auf diese Weise kann die Funktion der Werkzeugmaschine um ein Gebläse erweitert werden.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen einen effizient arbeitenden Gebläseaufsatz für eine handgeführte Werkzeugmaschine anzugeben.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
-
Der Gebläseaufsatz kann optional auf eine handgeführte Werkzeugmaschine aufgesetzt werden, wodurch die Grundfunktion der Werkzeugmaschine um eine Gebläsefunktion erweitert wird. Der Gebläseaufsatz weist ein Gehäuse auf, in welchem ein Ventilator angeordnet ist, bei dessen Drehung ein Luftstrom erzeugt wird, welcher durch das Gehäuse geführt und über eine Luftabströmöffnung aus dem Gehäuse abgeleitet wird. Im montierten Zustand wird der Ventilator von der Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine angetrieben.
-
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass der Gebläseaufsatz passiv ausgeführt sein kann und für den Gebläseaufsatz kein zusätzlicher Antrieb erforderlich ist. Die Antriebsleistung für den Ventilator wird vielmehr von der handgeführten Werkzeugmaschine aufgebracht.
-
Den Ventilator in einem Gehäuse anzuordnen, welches im montierten Zustand mit der Werkzeugmaschine gekoppelt ist, hat des Weiteren den Vorteil, dass eine zielgerichtete Luftströmung erzeugbar ist. Im Unterschied zu offenen Ventilatoren ohne Gehäuse kann ein konzentrierter Luftstrom generiert werden, der nach Wunsch des Anwenders zielgerichtet fokussiert werden kann. Somit ist einerseits eine höhere Strömungsgeschwindigkeit der ausgeblasenen Luft bei zugleich stärkerer Fokussierung des Luftstroms möglich, andererseits ist die Handhabung durch das Aufsetzen des Gebläseaufsatzes auf die Werkzeugmaschine sehr vereinfacht.
-
Der Luftabströmweg, welcher stromab des Ventilators im Gehäuse bis zur Luftabströmöffnung verläuft, ist zumindest annähernd koaxial oder achsparallel zur Drehachse des Ventilators gerichtet. Die Einströmung der Luft stromauf des Ventilators erfolgt dagegen über seitliche Einströmöffnungen im Gehäuse, beispielsweise in radialer Richtung. Ggf. kommt auch eine axiale Einströmung in Betracht, wenn beispielsweise das Gehäuse stromauf des Ventilators mit einer Ringschulter versehen ist und die Einströmöffnungen in die Ringschulter eingebracht sind. Bei radialer Zufuhr der Luft in das Gehäuse erfährt der Luftstrom durch die Ansaugung über den Ventilator eine axiale Umlenkung. Der Luftstrom wird stromab des Ventilators insbesondere zunächst radial nach außen geschleudert.
-
Um eine axiale Abströmung zu erreichen, die zumindest weitgehend drallfrei ist, kann es zweckmäßig sein, im Gehäuse Maßnahmen bzw. Einrichtungen vorzusehen, welche die Luftströmung beruhigen und in einen axialen Verlauf ohne Drall bzw. Rotation zu zwingen. Bei derartigen Maßnahmen handelt es sich beispielsweise um eine oder mehrere in Achsrichtung verlaufende Luftführungsrippen, die an der Gehäuseinnenwand stromab des Ventilators ausgebildet sind und radial nach innen einragen. Die Luftströmung besitzt unmittelbar stromab des Ventilators einen Drall und wird an der oder den Luftführungsrippen beruhigt, so dass eine axiale Strömung entsteht und die Rotationsgeschwindigkeit der Luftströmung in eine axiale Geschwindigkeit umgewandelt wird. Hierdurch kann die axiale Abströmgeschwindigkeit im Bereich der Luftabströmöffnung im Gehäuse erhöht werden.
-
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ist der Gebläseaufsatz in der Weise auf die handgeführte Werkzeugmaschine aufsetzbar, dass die Drehachse des Ventilators im montierten Zustand koaxial oder zumindest achsparallel zur Längsachse der Werkzeugwelle liegt. Der Ventilator befindet sich somit axial in Verlängerung der Werkzeugwelle, wobei der Gebläseaufsatz mit seinem Gehäuse auf die Werkzeugwelle aufgesetzt wird.
-
Dem Ventilator kann ein im Gehäuse des Gebläseaufsatzes angeordnetes Getriebe vorgeschaltet sein, welches die Drehzahl der Werkzeugwelle in eine unterschiedliche Drehzahl des Ventilators umsetzt. Das Getriebe ist insbesondere so ausgeführt, dass die Drehzahl des Ventilators höher ist als die Drehzahl der Werkzeugwelle. Dies erlaubt es, hohe Luftströmungsgeschwindigkeiten zu erreichen. Im montierten Zustand ragt die Werkzeugwelle eingangsseitig in das Getriebe ein und treibt dieses an. An der Getriebeausgangsseite befindet sich eine Abtriebswelle, auf der der Ventilator aufsitzt bzw. die den Ventilator antreibt.
-
Es kann zweckmäßig sein, dass das Gehäuse unmittelbar stromab des Ventilators mit einem radial erweiterten Abschnitt versehen ist, dessen Querschnitt sich im weiteren axialen Verlauf in Richtung der Luftabströmöffnung verjüngt. Der radial erweiterte Abschnitt erlaubt eine Ausbreitung der Luftströmung unmittelbar stromab des Ventilators radial nach außen, wobei die sich anschließende Querschnittsverjüngung die Luftströmung in einen axialen Verlauf zwingt. Im Bereich der Luftabströmöffnung, die sich an einem stirnseitigen Ende des Gebläseaufsatzes befindet, verläuft der Luftabströmweg koaxial bzw. achsparallel zur Drehachse des Ventilators. Durch die Querschnittsverjüngung des Gehäuses wird ein Düseneffekt erzielt, durch den die Strömungsgeschwindigkeit in der Luftströmung ansteigt.
-
In das Gehäuse kann stromab des Ventilators ggf. ein Luftführungskegel eingesetzt sein, der die Funktion hat, die Strömung, die radiale Komponente und eine Umfangskomponente aufweist, in eine axiale Strömung ohne Drall bzw. Rotation umzulenken. An der Innenwand des Luftführungskegels können ggf. Luftführungsrippen angeordnet sein, welche in Achsrichtung verlaufen und sich an der Innenseite des Kegels radial nach innen erstrecken.
-
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist der Ventilator ein Schwingungsdämpfungsteil auf, das zwischen der Ventilatornabe und den Ventilatorflügeln angeordnet ist. Das Schwingungsdämpfungsteil besteht beispielsweise aus einer Weichkomponente. Der Ventilator kann als Zwei-Komponenten-Teil mit dem Schwingungsdämpfungsteil zwischen der Nabe und den Flügeln gefertigt werden. Das aus weichem bzw. dämpfendem Material bestehende Schwingungsdämpfungsteil kann ggf. die Ventilatornabe und die Ventilatorflügel vollständig voneinander separieren. In Betracht kommt aber auch eine Ausführung mit nur teilweiser Separierung von Nabe und Flügeln durch das Schwingungsdämpfungsteil; in diesem Fall ist die Dämpfungswirkung entsprechend geringer.
-
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
-
1 in schematischer Darstellung eine handgeführte Werkzeugmaschine mit einem aufsetzbaren Gebläseaufsatz,
-
2 der Gebläseaufsatz im Schnitt in perspektivischer Darstellung,
-
3 der Gebläseaufsatz im Längsschnitt,
-
4 der Gebläseaufsatz in einer Ausführungsvariante mit einem in das Gehäuse eingesetzten Luftführungskegel,
-
5 ein Ventilator, welcher in den Gebläseaufsatz eingesetzt ist, in perspektivischer Einzeldarstellung in einer Ansicht auf die Ventilatorflügel,
-
6 der Ventilator in einer Ansicht von hinten,
-
7 ein Ventilator in einer Ausführungsvariante im Schnitt.
-
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist eine handgeführte Werkzeugmaschine 1, beispielsweise ein Akkuschrauber dargestellt. Die Handwerkzeugmaschine 1 weist eine antreibbare Werkzeugwelle 2 in einem Gehäuse auf, wobei die Werkzeugwelle 2 von einem elektrischen Antriebsmotor anzutreiben ist.
-
Auf die Werkzeugmaschine 1 ist optional ein Gebläseaufsatz 3 aufsetzbar, der ein Gehäuse 4 aufweist, in welchem ein Ventilator angeordnet ist, der über die Werkzeugwelle 2 der Handwerkzeugmaschine 1 antreibbar ist. An das Gehäuse 4 schließt sich abströmseitig ein Abströmrohr 5 an, dessen freie, dem Gehäuse 4 abgewandte Stirnseite eine Luftabströmöffnung 6 für den im Gebläseaufsatz 3 erzeugten Luftstrom bildet.
-
In den 2 und 3 ist ein Schnitt längs durch das Gehäuse 4 des Gebläseaufsatzes 3 dargestellt. Der Gebläseaufsatz 3 wird über einen Befestigungsring 7, der sich an einer axialen Stirnseite auf der dem Abströmrohr gegenüberliegenden Seite befindet, mit der Werkzeugmaschine 1 verbunden. Im Gehäuse 4 befindet sich benachbart zum Befestigungsring 7 ein Getriebe 8, das eingangsseitig mit der Werkzeugwelle 2 (1) der Handwerkzeugmaschine verbunden wird und ausgangsseitig über eine Abtriebswelle 9 einen Ventilator 10 antreibt, der im Gehäuse 4 des Gebläseaufsatzes 3 drehbar gelagert ist. Über das Getriebe 8 wird eine Drehzahlübersetzung erreicht, so dass der Ventilator 10 eine höhere Drehzahl aufweist als die antreibende Werkzeugwelle 2.
-
Das Gehäuse 4 des Gebläseaufsatzes 3 ist als langgestreckter Körper ausgebildet, dessen Längsachse mit der Drehachse des Ventilators 10 und der Längsachse des Getriebes 8 zusammenfällt. Auch der Luftabströmweg im Bereich der Luftabströmöffnung 6 liegt koaxial zur Längsachse bzw. Drehachse von Gehäuse 4, Getriebe 8 und Ventilator 10.
-
In 3 ist die Luftströmung 11 in das Gehäuse 4 hinein bzw. durch das Gehäuse hindurch dargestellt. Unmittelbar stromauf des Ventilators 10 sind in das Gehäuse 4 seitliche Einströmöffnungen 12 eingebracht, in die bei einer Drehung des Ventilators 10 Luft aus der Umgebung in das Gehäuseinnere eingesogen wird. Stromauf des Ventilators 10 besitzt die Strömung 11 zunächst eine im Wesentlichen radial nach innen gerichtete Komponente und wird von dem Ventilator 10 abströmseitig mit radialer Komponente nach außen beschleunigt. Unmittelbar stromab des Ventilators 10 besitzt das Gehäuse 4 einen radial erweiterten Querschnitt 13, in den hinein abströmseitig die Luftströmung 11 radial nach außen beschleunigt wird. Im weiteren axialen Verlauf verjüngt sich der Querschnitt in Richtung zur Luftabströmöffnung 6, wodurch die Luftströmung 11 in Achsrichtung umgelenkt wird. Um die Luftströmung 11 zu beruhigen und einen Drall bzw. eine Rotation der Luftströmung zu reduzieren, sind an der Gehäuseinnenwand über den Umfang verteilt mehrere Luftführungsrippen 14 angeordnet, die radial nach innen einragen und sich in Achsrichtung erstrecken. Über die Luftführungsrippen 14 wird Rotationsenergie der Luftströmung 11 in axiale Geschwindigkeit umgesetzt. Eine weitere Geschwindigkeitserhöhung ergibt sich durch die Querschnittsverjüngung des Gehäuses 4, was einen Düseneffekt bewirkt.
-
In 4 ist eine Ausführungsvariante eines Gebläseaufsatzes 3 dargestellt, bei der in das Gehäuse 4 ein Luftführungskegel 15 eingesetzt ist, der die Aufgabe hat, stromab des Ventilators 10 die beschleunigte Luftströmung zu beruhigen und den Drall der Luftströmung in eine axiale Geschwindigkeit umzusetzen. Der Luftführungskegel 15 weist unmittelbar stromab des Ventilators 10 seinen größten Querschnitt auf und verjüngt sich in Richtung auf die Luftabströmöffnung 6. Axial erstreckt sich der Luftführungskegel 15 zwischen der Abströmseite des Ventilators 10 und dem Abströmrohr 5. Im Inneren des Luftführungskegels 15 können ggf. Luftführungsrippen oder sonstige Luftführungselemente angeordnet sein, um eine gezielte Luftführung innerhalb des Luftführungskegels zu erreichen. Der Luftführungskegel 15 ist als ein separat ausgeführtes Bauteil ausgebildet und in das Gehäuse 4 einsetzbar sowie innerhalb des Gehäuses mit diesem zu verbinden.
-
In den 5 bis 7 ist der Ventilator 10 dargestellt, der sich aus einer Ventilatornabe 16 und Ventilatorflügeln 17 zusammensetzt. Zusätzlich weist der Ventilator 10 ein Schwingungsdämpfungsteil 18 auf, das zwischen der Ventilatornabe 16 und den Ventilatorflügeln 17 eingesetzt ist und aus einem weichen, schwingungsdämpfenden Material besteht. Der Ventilator 10 kann ggf. als Zwei-Komponenten-Teil gefertigt sein.
-
Das Schwingungsdämpfungsteil 18 kann entweder die Ventilatornabe 16 und die Ventilatorflügel 17 vollständig oder nur teilweise voneinander separieren. In 7 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, in welchem das Schwingungsdämpfungsteil 18 die Ventilatornabe 16 und die Ventilatorflügel 17 nur teilweise voneinander trennt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
