DE102012223897A1

DE102012223897A1 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102012223897A1
Application number: DE201210223897
Authority: DE
Inventors: Manfred Schuele; Helmut Wanek; Cornelius Boeck; Daniel Barth; Joachim Schadow; Joerg Maute; Florian Esenwein; Manfred Lutz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-06-26
Also published as: FR3014721B1; FR3014721A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifer, mit einer Antriebseinheit (10), mit einer Elektronikeinheit (12) und mit einer Kühlvorrichtung (14, 114, 214), die zumindest teilweise zu einer Kühlung der Antriebseinheit (10) und/oder der Elektronikeinheit (12) vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Kühlvorrichtung (14, 114, 214) zumindest eine Speichereinheit (16, 116, 216) umfasst, die zumindest teilweise zu einer aktiven Speicherung thermischer Energie in einer Energieform vorgesehen ist.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifer, mit einer Antriebseinheit, mit einer Elektronikeinheit und mit einer Kühlvorrichtung, die zumindest teilweise zu einer Kühlung der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Kühlvorrichtung zumindest eine Speichereinheit umfasst, die zumindest teilweise zu einer aktiven Speicherung thermischer Energie in einer Energieform vorgesehen ist. Unter einer „Antriebseinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die in einem Betriebszustand zumindest teilweise zu einem Antrieb eines mit der Handwerkzeugmaschine gekoppelten Einsatzwerkzeugs vorgesehen ist. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgestaltet, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Die Antriebseinheit umfasst vorzugsweise zumindest einen Elektromotor. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Antriebseinheit zumindest teilweise pneumatisch und/oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise antreibbar ausgebildet ist. Unter einer „Elektronikeinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine zumindest teilweise zu einer Steuerung und/oder zu einer Regelung, insbesondere der Antriebseinheit der Handwerkzeugmaschine, vorgesehen ist. Vorzugsweise umfasst die Elektronikeinheit zumindest eine Motorsteuerung der Antriebseinheit. Die Elektronikeinheit weist vorzugsweise Elektronikkomponenten wie insbesondere zumindest einen Transistor, zumindest einen Kondensator, zumindest einen Prozessor, besonders bevorzugt zumindest einen Feldeffekttransistor (MOSFET) und/oder zumindest einen Bipolartransistor, insbesondere mit isolierter Gate-Elektrode, (IGBT) auf.
Unter einer „Kühlung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine zumindest teilweise Abführung thermischer, insbesondere in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine entstehender und/oder abgegebener Energie, insbesondere von zumindest einer wärmekritischen Komponente der Handwerkzeugmaschine, verstanden werden. Unter einer „wärmekritischen Komponente“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element, eine Einheit und/oder ein Bereich der Handwerkzeugmaschine verstanden werden, deren Betrieb und/oder deren Funktion durch die, insbesondere in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine entstehende, thermische Energie negativ beeinflusst und/oder durch die insbesondere in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine entstehende thermische Energie zumindest teilweise zerstört werden kann/können. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst insbesondere die Antriebseinheit und/oder die Elektronikeinheit die zumindest eine wärmekritische Komponente der Handwerkzeugmaschine. Die Kühlvorrichtung kann, alternativ oder zusätzlich, zumindest teilweise auch zu einer Kühlung einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Einheit und/oder eines anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Elements und/oder Bereichs der Handwerkzeugmaschine, wie insbesondere eines Griffbereichs, vorgesehen sein.
Unter einer „aktiven Speicherung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Speichereinheit zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, eine Wärmemenge insbesondere von zumindest 150 kJ, vorzugsweise von zumindest 200 kJ und besonders bevorzugt von zumindest 250 kJ aufzunehmen und insbesondere zu speichern und/oder dass die Speichereinheit zumindest teilweise eine spezifische Wärmekapazität aufweist, die insbesondere zwischen 0,3^kJ/_kg·K und 3 ^kJ/_kg·K, vorzugsweise zwischen 0,35 ^kJ/_kg·K und 2 ^kJ/_kg·K und besonders bevorzugt zwischen 0,4 ^kJ/_kg·K und 1 ^kJ/_kg·K liegt, und/oder die Speichereinheit zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, die thermische Energie durch eine Umwandlung der Energie in eine zumindest teilweise abweichende Energieform, und insbesondere in der zumindest teilweise abweichenden Energieform, zu speichern. Die thermische Energie kann somit insbesondere zumindest teilweise unverändert als thermische Energie und/oder besonders bevorzugt zumindest teilweise in einer von der thermischen Energie abweichenden Energieform, wie insbesondere als chemische, mechanische und/oder eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Energieform, von der Speichereinheit gespeichert werden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine bevorzugt gute Kühlung und somit insbesondere eine vorteilhaft hohe Leistungsdichte der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Speichereinheit zumindest ein Wandlerelement umfasst, das zumindest teilweise zu einer Umwandlung der thermischen Energie in eine abweichende Energieform vorgesehen ist. Unter einer „Umwandlung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Prozess verstanden werden, in dem Energie zumindest teilweise von einer Energieform in zumindest eine abweichende Energieform umgewandelt wird. Vorzugsweise wird dabei thermische Energie zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest nahezu vollständig in chemische, mechanische und/oder elektrische Energie umgewandelt werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Aggregatszustandsänderung zumindest eines Teils der Speichereinheit zu einer Umwandlung der thermischen Energie denkbar. Dadurch kann eine bevorzugt gute Kühlung und eine vorteilhaft gute Transportierbarkeit der Energie erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Speichereinheit zumindest ein Speicherelement umfasst, das zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, die thermische Energie zumindest teilweise in der abweichenden Energieform zu speichern. Unter „speichern“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Aufnahme und vorzugsweise eine zeitlich und/oder räumlich verzögerte Abgabe der Energie verstanden werden. Vorzugsweise wird die in der abweichenden Energieform gespeicherte Energie zumindest teilweise als thermische Energie abgegeben. Dadurch können insbesondere Temperaturspitzen in einem Betriebszustand abgeschwächt und vorzugsweise zumindest nahezu verhindert werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Speichereinheit zumindest teilweise direkt mit der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit gekoppelt ist. Unter „direkt gekoppelt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Speichereinheit die Antriebseinheit und/oder die Elektronikeinheit zumindest teilweise kontaktiert und insbesondere zumindest teilweise über eine Körperwärmeleitung mit der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit thermisch verbunden ist. Dadurch kann auf konstruktiv einfache und vorteilhaft kostengünstige Weise eine bevorzugt gute und vorteilhaft verlustfreie Energieübertragung zwischen der Speichereinheit und der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine eine Transporteinheit aufweist, die zumindest teilweise zu einem wesentlichen Transport zumindest eines Teils der thermischen Energie zu der Speichereinheit vorgesehen ist. Unter einem „wesentlichen Transport“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil der Energie, insbesondere als thermische Energie und/oder in einer abweichenden Energieform, zumindest im Wesentlichen verlustfrei entlang einer Strecke von insbesondere zumindest 1 cm, vorzugsweise von zumindest 2 cm und besonders bevorzugt von zumindest 5 cm geleitet wird. Unter „zumindest im Wesentlichen verlustfrei“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zumindest 60%, vorzugsweise zumindest 70%, bevorzugt zumindest 80% und besonders bevorzugt zumindest 90% der transportierten Energie an die Speichereinheit abgegeben wird. Dadurch kann eine bevorzugt flexible und vorteilhaft ergonomische Anordnung der Speichereinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine eine Aktivierungseinheit umfasst, die zumindest teilweise zu einer Entleerung der Speichereinheit vorgesehen ist. Unter einer „Entleerung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Vorgang verstanden werden, bei dem die in der Speichereinheit gespeicherte Energie insbesondere zumindest teilweise kontrolliert abgegeben wird. Die Energie wird vorzugsweise als thermische Energie an eine Umgebung der Speichereinheit insbesondere zumindest teilweise innerhalb der Handwerkzeugmaschine abgegeben. Ferner ist es denkbar, dass die Speichereinheit in einem aufgeladenen Zustand, in dem die Speichereinheit keine Energie mehr aufnehmen kann, aus der Handwerkzeugmaschine durch einen Bediener der Handwerkzeugmaschine entfernt und durch eine aufnahmefähige, insbesondere entleerte Speichereinheit ersetzt werden kann. Dadurch kann eine vorteilhaft gute Kühlung und ein bevorzugt hoher Bedienerkomfort der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Speicherelement der zumindest einen Speichereinheit zumindest teilweise von einem chemischen Speicherelement gebildet ist. Unter einem „chemischen Speicherelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, die thermische Energie zumindest teilweise in Form einer Molekülstruktur-, Zusammensetzungsund/oder Aggregatszustandsänderung aufzunehmen und zu speichern. Das chemische Speicherelement umfasst vorzugsweise Zeolith, Chlorid, Hydrat, Paraffin, insbesondere mikrogekapseltes Paraffin, Fluorid, Salz, wie beispielsweise Natriumsulfat, ein Latentspeicherelement und/oder phase change materials (PCM). Dadurch kann eine bevorzugt gute Kühlung und eine vorteilhaft gute Transportierbarkeit der Energie erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Speicherelement der zumindest einen Speichereinheit zumindest teilweise von einem mechanischen Speicherelement gebildet ist. Unter einem „mechanischen Speicherelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, die thermische Energie zumindest teilweise als mechanische Energie zu speichern. Dadurch kann eine bevorzugt gute Kühlung und eine vorteilhaft einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Speichereinheit erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine eine Ausgleichseinheit aufweist, die zumindest teilweise zu einer Ausbalancierung vorgesehen ist. Unter einer „Ausbalancierung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine bedienoptimierte Beeinflussung und Anordnung eines Schwerpunkts der Handwerkzeugmaschine, insbesondere zumindest nahezu in einen geometrischen Mittelpunkt der Handwerkzeugmaschine, verstanden werden. Dadurch kann eine vorteilhaft gute Führbarkeit der Handwerkzeugmaschine und ein bevorzugt hoher Bedienkomfort erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Ausgleichseinheit zumindest teilweise einstückig mit der Speichereinheit ausgebildet ist. Darunter, dass zwei Einheiten „teilweise einstückig“ ausgebildet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einheiten zumindest ein, insbesondere zumindest zwei, vorteilhaft zumindest drei gemeinsame Elemente aufweisen, die Bestandteil, insbesondere funktionell wichtiger Bestandteil, beider Einheiten sind. Dadurch kann eine vorteilhaft kompakte Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kühlvorrichtung eine Lüftereinheit umfasst. Unter einer „Lüftereinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest teilweise zu einer Erzeugung zumindest eines Kühlstroms, insbesondere eines Kühlluftstroms, vorgesehen ist. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Lüftereinheit zumindest ein vorzugsweise von einem Lüfterrad gebildetes Lüfterelement. Dadurch kann eine vorteilhafte Abführung von thermischer Energie, insbesondere aus einem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine heraus, und dadurch eine besonders vorteilhafte Kühlung erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit zumindest einen EC-Motor umfasst. Unter einem „EC-Motor“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein bürstenloser, elektrisch kommutierter Motor verstanden werden. Dadurch kann eine bevorzugt leistungsstarke, vorteilhaft kompakte und kostengünstige Ausgestaltung der Antriebseinheit der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind drei 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.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in einer perspektivischen Darstellung,
2 die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit einer Kühlvorrichtung in einer Schnittdarstellung,
3 die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit einer alternativ ausgestalteten Kühlvorrichtung in einer Schnittdarstellung und
4 die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit einer alternativ ausgestalteten Kühlvorrichtung in einer Schnittdarstellung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist eine Handwerkzeugmaschine dargestellt. Die Handwerkzeugmaschine ist von einem Winkelschleifer gebildet. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen der Handwerkzeugmaschine, wie beispielsweise als Bohrmaschine, Bohrhammer, Oszillationshandwerkzeugmaschine oder Schwingschleifer, denkbar. Die Handwerkzeugmaschine umfasst ein Gehäuse 34. Das Gehäuse 34 ist aus einem Kunststoff gebildet. Das Gehäuse 34 bildet einen Haupthandgriff 36, der dazu vorgesehen ist, von einer Bedienerhand eines Bedieners umfasst zu werden. In Haupterstreckungsrichtung 38 der Handwerkzeugmaschine betrachtet, ist an einem Ende des Gehäuses 36 ein Stromkabel 40 angeordnet. Das Stromkabel 40 ist zu einer Versorgung einer Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine mit elektrischer Energie vorgesehen. Das Stromkabel 40 ist dazu vorgesehen, mit einem elektrischen Stromnetz verbunden zu werden. Hierzu weist das Stromkabel 40 ein nicht dargestelltes Steckerelement auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine von einer Akkuhandwerkzeugmaschine gebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine weist ferner ein Schaltelement 42 auf, das von einem Bediener betätigbar ausgebildet ist. Das Schaltelement 42 ist zu einer Aktivierung der Antriebseinheit 10 vorgesehen. Das Schaltelement 42 ist von einem Schaltschieber gebildet.
Die Handwerkzeugmaschine weist ferner ein Getriebegehäuse 44 auf. Das Getriebegehäuse 44 ist an einem dem Stromkabel 40 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 34 mit dem Gehäuse 34 verbunden. Das Getriebegehäuse 44 ist aus einem Metall gebildet. Das Getriebegehäuse 44 ist aus Aluminium gebildet. Die Handwerkzeugmaschine umfasst eine nicht näher dargestellte Werkzeugaufnahme 46, die dazu vorgesehen ist, ein Einsatzwerkzeug 48 aufzunehmen und verliersicher zu halten. Das Einsatzwerkzeug 48 ist von einer Schleifscheibe gebildet. Das Einsatzwerkzeug 48 ist lösbar mit der Werkzeugaufnahme 46 verbunden. Die Werkzeugaufnahme 46 ist, senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 38 der Handwerkzeugmaschine betrachtet, an einem offenen Ende des Getriebegehäuses 44 angeordnet. Die Werkzeugaufnahme 46 ragt aus dem Getriebegehäuse 44 hinaus. Zudem ist mit der Werkzeugaufnahme 46 eine Schutzhaube 50 gekoppelt. Die Schutzhaube 50 ist lösbar mit der Handwerkzeugmaschine verbunden.
Die Handwerkzeugmaschine weist zudem einen Zusatzhandgriff 52 auf. Der Zusatzhandgriff 52 ist dazu vorgesehen, von einer weiteren Bedienerhand des Bedieners umfasst zu werden. Der Zusatzhandgriff 52 ist lösbar mit der Handwerkzeugmaschine gekoppelt. Eine Haupterstreckungsrichtung 54 des Zusatzhandgriffs 52 verläuft in einem an der Handwerkzeugmaschine montierten Zustand des Zusatzhandgriffs 52 senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung 38 der Handwerkzeugmaschine und parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Einsatzwerkzeugs 48.
Die Handwerkzeugmaschine weist die Antriebseinheit 10, eine Elektronikeinheit 12 und eine Kühlvorrichtung 14 auf (2). Das Gehäuse 34 der Handwerkzeugmaschine umschließt die Antriebseinheit 10, die Elektronikeinheit 12 und die Kühlvorrichtung 14. Die Antriebseinheit 10 umfasst einen Elektromotor. Die Antriebseinheit 10 umfasst einen EC-Motor. Die Antriebseinheit 10 weist eine Abtriebswelle 56 auf, die über eine Getriebeeinheit 58 mit einer Antriebswelle 60 verbunden ist. Die Getriebeeinheit 58 weist ein nicht dargestelltes Winkelgetriebe auf. Die Antriebswelle 60 ist zu einem Antrieb eines hier nicht dargestellten Einsatzwerkzeugs, das mit der Werkzeugaufnahme 46 gekoppelt ist, vorgesehen. Die Antriebswelle 60 ist mit der Werkzeugaufnahme 46 verbunden. Die Antriebswelle 60 ist form- und/oder kraftschlüssig mit der Werkzeugaufnahme 46 gekoppelt. Die Antriebswelle 60 erstreckt sich senkrecht zu der Abtriebswelle 56. Die Antriebswelle 60 verläuft senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 38 der Handwerkzeugmaschine.
Die Antriebseinheit 10 ist wirkungsmäßig mit der Elektronikeinheit 12 verbunden. Die Elektronikeinheit 12 ist zu einer Steuerung oder Regelung der Antriebseinheit 10 vorgesehen. Die Elektronikeinheit 12 kann alternativ oder zusätzlich auch zu einer Steuerung oder Regelung einer weiteren, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Funktionseinheit vorgesehen sein. Die Elektronikeinheit 12 umfasst Feldeffekttransistoren. Die Elektronikeinheit 12 umfasst Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET). Alternativ oder zusätzlich kann die Elektronikeinheit 12 auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Elektronikkomponenten wie beispielsweise einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) umfassen.
Die Kühlvorrichtung 14 ist zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 und der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Es ist aber auch denkbar, dass die Kühlvorrichtung 14 zur Kühlung entweder der Elektronikeinheit 12 oder der Antriebseinheit 10 vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass die Kühlvorrichtung 14 zur Kühlung einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Funktionseinheit der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Kühlvorrichtung 14 umfasst eine Speichereinheit 16, die zu einer aktiven Speicherung thermischer Energie in einer Energieform vorgesehen ist. Die Speichereinheit 16 umfasst ein erstes Wandlerelement 18, das zu einer Umwandlung der thermischen Energie in eine abweichende Energieform vorgesehen ist. Die Speichereinheit 16 umfasst ein weiteres Wandlerelement 20, das zu einer Umwandlung der thermischen Energie in eine abweichende Energieform vorgesehen ist. Die Speichereinheit 16 umfasst ein erstes Speicherelement 22, das dazu vorgesehen ist, die thermische Energie in der abweichenden Energieform zu speichern. Die Speichereinheit 16 umfasst ein weiteres Speicherelement 24, das dazu vorgesehen ist, die thermische Energie in der abweichenden Energieform zu speichern. Das erste Wandlerelement 18 und das erste Speicherelement 22 sind einstückig ausgebildet. Das weitere Wandlerelement 20 und das weitere Speicherelement 24 sind einstückig ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das erste Speicherelement 22 und/oder das weitere Speicherelement 24 dazu vorgesehen sind, die thermische Energie unverändert als thermische Energie zu speichern.
Die Speichereinheit 16 ist direkt mit der Antriebseinheit 10 und der Elektronikeinheit 12 gekoppelt. Das erste Speicherelement 22 der Speichereinheit 16 kontaktiert die Antriebseinheit 10 direkt. Das erste Speicherelement 22 ist ringförmig um ein, in Haupterstreckungsrichtung 38 der Handwerkzeugmaschine betrachtet der Werkzeugaufnahme 46 zugewandtes Ende der Antriebseinheit 10 herum angeordnet. Das erste Speicherelement 22 ist in einem ringförmig und geschlossen ausgebildeten Hohlraum innerhalb des Gehäuses 34 angeordnet. Das erste Speicherelement 22 ist von einem chemischen Speicherelement 22 gebildet. Das erste Speicherelement 22 umfasst einen Latentwärmespeicher. Das erste Speicherelement 22 ist zu einer Umwandlung der thermischen Energie mittels eines reversiblen, thermochemischen Prozesses vorgesehen. Das erste Speicherelement 22 umfasst ein Salz. Das erste Speicherelement 22 umfasst Natriumsulfat. In einem Ausgangszustand ist das erste Speicherelement 22 kristallin ausgebildet und weist einen festen Aggregatszustand auf. In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine erwärmt sich die Antriebseinheit 10 und gibt eine thermische Energie an eine Umgebung der Antriebseinheit 10 ab. Das erste Speicherelement 22 der Speichereinheit 16 nimmt die abgegebene thermische Energie der Antriebseinheit 10 auf und speichert diese aktiv. Die thermische Energie löst in dem ersten Speicherelement 22 dabei eine chemische Reaktion aus. Das im Ausgangszustand in kristalliner Form vorliegende Salz des ersten Speicherelements 22 schmilzt durch die Aufnahme der thermischen Energie und weist dann einen festen Aggregatszustand auf. Dabei wird die thermische Energie in chemische Energie umgewandelt.
Die Handwerkzeugmaschine umfasst eine Aktivierungseinheit 28, die zu einer Entleerung und zu einem Zurücksetzten der Speichereinheit 16 in einen Ausgangszustand vorgesehen ist. Die Aktivierungseinheit 28 ist mit dem ersten Speicherelement 22 der Speichereinheit 16 verbunden. Die Aktivierungseinheit 28 ist von einem Bediener betätigbar ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Aktivierungseinheit 28 automatisch und selbsttätig betätigt wird. Nach einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine ist in dem ersten Speicherelement 22 der Speichereinheit 16 die abgegebene thermische Energie in Form von chemischer Energie gespeichert. Die Betätigung der Aktivierungseinheit 28 löst eine Umkehrung des Energieumwandlungsprozesses aus und die chemische Energie des ersten Speicherelements 22 wird in thermische Energie umgewandelt und an eine Umgebung des ersten Speicherelements 22 der Speichereinheit 16 abgegeben und nach außen abgeführt. Die Aktivierungseinheit 28 gibt hierzu einen elektrischen oder mechanischen Impuls ab, der eine Kristallisation des Salzes des ersten Speicherelements 22 auslöst. Das erste Speicherelement 22 ist dann wieder in einem Ausgangszustand und kann in einem anschließenden Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine wieder thermische Energie der Antriebseinheit 10 aufnehmen und aktiv speichern.
Das weitere Speicherelement 24 der Speichereinheit 16 kontaktiert die Elektronikeinheit 12 direkt. Die Handwerkzeugmaschine weist zudem eine Transporteinheit 26 auf, die zu einem Transport von thermischer Energie zu der Speichereinheit 16 vorgesehen ist. Die Transporteinheit 26 umfasst ein Wärmeleitelement 62. Das Wärmeleitelement 62 ist von einer Heatpipe gebildet. In Haupterstreckungsrichtung 38 der Handwerkzeugmaschine betrachtet ist an einem dem ersten Speicherelement 22 abgewandten Ende der Antriebseinheit 10 ein Wärmeübertragungselement 64 angeordnet. Das Wärmeübertragungselement 64 erstreckt sich um die Antriebseinheit 10 herum und kontaktiert die Antriebseinheit 10 direkt. Das Wärmeübertragungselement 64 ist von einem Heat-Kollektor-Ring gebildet. Die Transporteinheit 26 koppelt das Wärmeübertragungselement 64 der Antriebseinheit 10 mit dem weiteren Speicherelement 24. In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine erwärmt sich, neben der Antriebseinheit 10, auch die Elektronikeinheit 12 und gibt thermische Energie an eine Umgebung der Elektronikeinheit 12 ab. Das weitere Speicherelement 24 der Speichereinheit 16 ist von einem mechanischen Speicherelement 24 gebildet. Das weitere Speicherelement 24 umfasst einen in einem Ausgangszustand mit einer Flüssigkeit gefüllten Hohlraum. Die Flüssigkeit ist von Wasser gebildet. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Stoffe und Materialien denkbar. An einer Seite umfasst das weitere Speicherelement 24 dehnbare Membrane 66.
Das weitere Speicherelement 24 der Speichereinheit 16 nimmt die abgegebene thermische Energie der Elektronikeinheit 12 auf und speichert diese aktiv. Zudem nimmt das weitere Speicherelement 24 der Speichereinheit 16 die von der Antriebseinheit 10 abgegebene und über die Transporteinheit 26 zu dem weiteren Speicherelement 24 geleitete thermische Energie auf und speichert diese ebenfalls aktiv. Die im Ausgangszustand vorliegende Flüssigkeit des weiteren Speicherelements 24 dehnt sich durch die Aufnahme der thermischen Energie aus. Gegebenenfalls verdampft die Flüssigkeit des weiteren Speicherelements 24 und weist dann einen gasförmigen Aggregatszustand auf. Durch die Ausdehnung der Flüssigkeit des weiteren Speicherelements 24 wird die Membrane 66 des weiteren Speicherelements 24 verformt, wodurch die thermische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird. Nach einem Betriebszustand kühlt sich eine Umgebung um das weitere Speicherelement 24 der Speichereinheit 16 ab und das weitere Speicherelement 24 der Speichereinheit 16 kann die mechanische Energie als thermische Energie an die Umgebung des weiteren Speicherelements 24 abgeben. Dadurch entspannt sich die Membrane 66 des weiteren Speicherelements 24 der Speichereinheit 16 und das weitere Speicherelement 24 weist wieder einen Ausgangszustand auf.
Die Handwerkzeugmaschine umfasst eine Ausgleichseinheit 30, die zu einer Ausbalancierung der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Ausgleichseinheit 30 ist dazu vorgesehen, einen Schwerpunkt der Handwerkzeugmaschine, in Haupterstreckungsrichtung 38 betrachtet, zumindest nahezu in die Mitte der Handwerkzeugmaschine zu verlegen. Hierzu weist die Ausgleichseinheit 30 Massenelemente 68 auf, die entsprechend innerhalb des Gehäuses 34 und des Getriebegehäuses 44 der Handwerkzeugmaschine angeordnet sind. Die Ausgleichseinheit 30 ist einstückig mit der Speichereinheit 16 der Kühlvorrichtung 14 ausgebildet. Das erste Speicherelement 22 und das weitere Speicherelement 24 bilden die Massenelemente 68 der Ausgleichseinheit 30.
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 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in 3 die Ziffer 1 vorangestellt. Den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 4 ist die Ziffer 2 vorangestellt.
In 3 ist eine Handwerkzeugmaschine dargestellt, die von einem Winkelschleifer gebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine weist eine Antriebseinheit 10, eine Elektronikeinheit 12 und eine Kühlvorrichtung 114 zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 und der Elektronikeinheit 12 auf. Die Kühlvorrichtung 114 umfasst eine Speichereinheit 116, die zu einer aktiven Speicherung thermischer Energie in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Speichereinheit 116 umfasst ein erstes Wandlerelement 118, das zu einer Umwandlung der thermischen Energie in eine abweichende Energieform vorgesehen ist. Die Speichereinheit 116 umfasst ein weiteres Wandlerelement 120, das zu einer Umwandlung der thermischen Energie in eine abweichende Energieform vorgesehen ist. Die Speichereinheit 116 umfasst ein erstes Speicherelement 122, das dazu vorgesehen ist, die thermische Energie in der abweichenden Energieform zu speichern. Die Speichereinheit 116 umfasst ein weiteres Speicherelement 124, das dazu vorgesehen ist, die thermische Energie in der abweichenden Energieform zu speichern. Das erste Wandlerelement 118 und das erste Speicherelement 122 sind einstückig ausgebildet. Das weitere Wandlerelement 120 und das weitere Speicherelement 124 sind einstückig ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das erste Speicherelement 122 und/oder das weitere Speicherelement 124 dazu vorgesehen sind, die thermische Energie unverändert als thermische Energie zu speichern.
Das erste Speicherelement 122 der Speichereinheit 116 kontaktiert die Antriebseinheit 10 direkt. Das erste Speicherelement 122 ist ringförmig um ein, in Haupterstreckungsrichtung 38 der Handwerkzeugmaschine betrachtet einer Werkzeugaufnahme 46 der Handwerkzeugmaschine zugewandtes Ende der Antriebseinheit 10 herum angeordnet. Das erste Speicherelement 122 ist in einem ringförmig und geschlossen ausgebildeten Hohlraum innerhalb eines Gehäuses 34 der Handwerkzeugmaschine angeordnet. Das erste Speicherelement 122 ist von einem chemischen Speicherelement 122 gebildet. Das erste Speicherelement 122 umfasst ein Salz. Das erste Speicherelement 122 umfasst Natriumsulfat. In einem Ausgangszustand ist das erste Speicherelement 122 kristallin ausgebildet und weist einen festen Aggregatszustand auf. In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine erwärmt sich die Antriebseinheit 10 und gibt eine thermische Energie an eine Umgebung der Antriebseinheit 10 ab. Das erste Speicherelement 122 der Speichereinheit 116 nimmt die abgegebene thermische Energie der Antriebseinheit 10 auf und speichert diese aktiv. Die thermische Energie löst dabei in dem ersten Speicherelement 122 eine chemische Reaktion aus. Das im Ausgangszustand in kristalliner Form vorliegende Salz des ersten Speicherelements 122 schmilzt durch die Aufnahme der thermischen Energie und weist dann einen festen Aggregatszustand auf. Dabei wird die thermische Energie in chemische Energie umgewandelt.
Das weitere Speicherelement 124 der Speichereinheit 116 kontaktiert die Elektronikeinheit 12 direkt. In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine erwärmt sich neben der Antriebseinheit 10 auch die Elektronikeinheit 12 und gibt thermische Energie an eine Umgebung der Elektronikeinheit 12 ab. Das weitere Speicherelement 124 der Speichereinheit 116 ist von einem mechanischen Speicherelement 124 gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das weitere Speicherelement 124 der Speichereinheit 116 von einem chemischen Speicherelement oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art gebildet ist. Das weitere Speicherelement 124 umfasst einen in einem Ausgangszustand mit einer Flüssigkeit gefüllten Hohlraum. Die Flüssigkeit ist von Wasser gebildet. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Stoffe und Materialien denkbar. An einer Seite umfasst das weitere Speicherelement 124 dehnbare Membrane 166. Das weitere Speicherelement 124 der Speichereinheit 116 nimmt die abgegebene thermische Energie der Elektronikeinheit 12 auf und speichert diese aktiv. Die im Ausgangszustand vorliegende Flüssigkeit des weiteren Speicherelements 124 dehnt sich durch die Aufnahme der thermischen Energie aus. Gegebenenfalls verdampft die Flüssigkeit des weiteren Speicherelements 124 und weist dann einen gasförmigen Aggregatszustand auf. Durch die Ausdehnung der Flüssigkeit des weiteren Speicherelements 124 wird die Membrane 166 des weiteren Speicherelements 124 verformt, wodurch die thermische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird. Nach einem Betriebszustand kühlt sich eine Umgebung um das weitere Speicherelement 124 der Speichereinheit 116 ab und das weitere Speicherelement 124 der Speichereinheit 116 kann die mechanische Energie als thermische Energie an die Umgebung des weiteren Speicherelements 124 abgeben. Dadurch entspannt sich die Membrane 166 des weiteren Speicherelements 124 der Speichereinheit 116 und das weitere Speicherelement 124 weist wieder einen Ausgangszustand auf.
Die Kühlvorrichtung 114 umfasst zudem eine Lüftereinheit 132. Die Lüftereinheit 132 umfasst ein Lüfterelement 170, das auf einer Abtriebswelle 56 der Antriebseinheit 10 angeordnet ist. Die Lüftereinheit 132 umfasst ein Mikrolüfterelement. Die Lüftereinheit 132 erzeugt einen Kühlluftstrom zu einem Abtransport thermischer Energie in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine aus der Handwerkzeugmaschine heraus. Das Lüfterelement 170 ist drehfest mit der Abtriebswelle 56 der Antriebseinheit 10 verbunden. Ein Betriebszustand der Lüftereinheit 132 ist direkt mit einem Betriebszustand der Antriebseinheit 10 gekoppelt. Die Lüftereinheit 132 und die Speichereinheit 116 der Kühlvorrichtung 114 sind zur Kühlung der Antriebseinheit 10 und der Elektronikeinheit 12 vorgesehen.
Die Handwerkzeugmaschine umfasst eine Ausgleichseinheit 130, die zu einer Ausbalancierung der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist und die der bereits beschriebenen Ausgleichseinheit 30 entspricht. Die Ausgleichseinheit 130 umfasst Massenelemente 168, die einstückig mit den Speicherelementen 122, 124 der Speichereinheit 116 ausgebildet sind.
In 4 ist ein Schnitt einer Handwerkzeugmaschine mit einer alternativen Ausgestaltung und Anordnung von Speicherelementen 222 einer Speichereinheit 216 einer Kühlvorrichtung 214 dargestellt. Das Speicherelement 222 ist dazu vorgesehen, die thermische Energie in der abweichenden Energieform zu speichern. Die Speichereinheit 216 umfasst ein Wandlerelement 218, das zu einer Umwandlung der thermischen Energie in eine abweichende Energieform vorgesehen ist. Das Wandlerelement 218 und das Speicherelement 222 sind einstückig ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Speicherelement 222 dazu vorgesehen ist, die thermische Energie unverändert als thermische Energie zu speichern.
Die Speicherelemente 222 sind jeweils von einem chemischen Speicherelement 222 gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Speicherelemente 222 der Speichereinheit 216 von einem mechanischen Speicherelement oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art gebildet sind. Die Speicherelemente 222 der Speichereinheit 216 sind in Umfangsrichtung um eine Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine herum angeordnet. Die Speicherelemente 222 der Speichereinheit 216 sind in Umfangsrichtung symmetrisch um die Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine herum verteilt angeordnet. Die Antriebseinheit 10 umfasst einen EC-Motor. Das Speicherelement 222 der Speichereinheit 216 kontaktiert die Antriebseinheit 10 direkt. Das Speicherelement 222 umfasst ein Salz. Das Speicherelement 222 umfasst Natriumsulfat. In einem Ausgangszustand ist das Speicherelement 222 kristallin ausgebildet und weist einen festen Aggregatszustand auf. In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine erwärmt sich die Antriebseinheit 10 und gibt eine thermische Energie an eine Umgebung der Antriebseinheit 10 ab. Das Speicherelement 222 der Speichereinheit 216 nimmt die abgegebene thermische Energie der Antriebseinheit 10 auf und speichert diese aktiv. Die thermische Energie löst dabei in dem Speicherelement 222 eine chemische Reaktion aus. Das im Ausgangszustand in kristalliner Form vorliegende Salz des Speicherelements 222 schmilzt durch die Aufnahme der thermischen Energie und weist dann einen festen Aggregatszustand auf. Dabei wird die thermische Energie in chemische Energie umgewandelt.

Claims

Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifer, mit einer Antriebseinheit (10), mit einer Elektronikeinheit (12) und mit einer Kühlvorrichtung (14, 114, 214), die zumindest teilweise zu einer Kühlung der Antriebseinheit (10) und/oder der Elektronikeinheit (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (14, 114, 214) zumindest eine Speichereinheit (16, 116, 216) umfasst, die zumindest teilweise zu einer aktiven Speicherung thermischer Energie in einer Energieform vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinheit (16, 116, 216) zumindest ein Wandlerelement (18, 20, 118, 120, 220) umfasst, das zumindest teilweise zu einer Umwandlung der thermischen Energie in eine abweichende Energieform vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Speichereinheit (16, 116, 216) zumindest ein Speicherelement (22, 24, 122, 124, 224) umfasst, das zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, die thermische Energie zumindest teilweise in der abweichenden Energieform zu speichern.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Speichereinheit (16, 116, 216) zumindest teilweise direkt mit der Antriebseinheit (10) und/oder der Elektronikeinheit (12) gekoppelt ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Transporteinheit (26), die zumindest teilweise zu einem wesentlichen Transport zumindest eines Teils der thermischen Energie zu der Speichereinheit (16) vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Aktivierungseinheit (28), die zumindest teilweise zu einer Entleerung der Speichereinheit (16) vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherelement (22, 122, 222) der zumindest einen Speichereinheit (16, 116, 216) zumindest teilweise von einem chemischen Speicherelement (22, 122, 222) gebildet ist.
Handwerkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherelement (24, 124) der zumindest einen Speichereinheit (16, 116) zumindest teilweise von einem mechanischen Speicherelement (24, 124) gebildet ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgleichseinheit (30, 130), die zumindest teilweise zu einer Ausbalancierung vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinheit (30, 130) zumindest teilweise einstückig mit der Speichereinheit (16, 116) ausgebildet ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (114) eine Lüftereinheit (132) umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (10) zumindest einen EC-Motor umfasst.
Kühlvorrichtung (14, 114, 214) einer Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Kühlung einer Antriebseinheit (10) und/oder einer Elektronikeinheit (12) einer Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mittels einer Kühlvorrichtung (14, 114, 214) nach Anspruch 13.