DE102012223902A1

DE102012223902A1 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102012223902A1
Application number: DE201210223902
Authority: DE
Inventors: Manfred Schuele; Helmut Wanek; Cornelius Boeck; Manfred Lutz; Daniel Barth; Joachim Schadow; Joerg Maute; Florian Esenwein
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

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifer, mit einer Antriebseinheit (10), mit einer Elektronikeinheit (12) und mit einer Kühleinheit (14, 114), die zumindest teilweise zu einer Kühlung der Antriebseinheit (10) und/oder der Elektronikeinheit (12) vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit (14, 114) zumindest ein Wandlerelement (16, 18, 116, 118) umfasst, das zumindest teilweise zu einer Umwandlung thermischer Energie 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 Kühleinheit, die zumindest teilweise zu einer Kühlung der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit zumindest ein Wandlerelement umfasst, das zumindest teilweise zu einer Umwandlung thermischer Energie 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 Kühleinheit 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 „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 zu einem Großteil und besonders bevorzugt zumindest nahezu vollständig in chemische, mechanische und/oder elektrische Energie umgewandelt werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Aggregatszustandsänderung zumindest eines Teils des Wandlerelements zu einer Umwandlung der thermischen Energie denkbar.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine bevorzugt gute Kühlung und eine vorteilhaft gute Transportierbarkeit der Energie sowie eine bevorzugt gute Kühlung und somit insbesondere eine vorteilhaft hohe Leistungsdichte der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit zumindest ein thermoelektrisches Wandlerelement umfasst. Unter einem „thermoelektrischen Wandlerelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Wandlerelement verstanden werden, das zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet ist und das zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, zumindest eine Temperaturdifferenz in zumindest eine elektrische Spannung und/oder in zumindest einen elektrischen Strom umzuwandeln und/oder das zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, zumindest eine elektrische Spannung und/oder zumindest einen elektrischen Strom in zumindest eine Temperaturdifferenz umzuwandeln. Besonders bevorzugt umfasst das thermoelektrische Wandlerelement zumindest ein Peltierelement. Dadurch kann eine bevorzugt gute Kühlung der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit zumindest ein Transpirationswandlerlement umfasst. Unter einem „Transpirationswandlerelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Wandlerelement verstanden werden, das zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, eine Kühlung durch eine Änderung eines Aggregatszustands des Wandlerelements und/oder eines Kühlmittels des Wandlerelements zu erreichen. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Transpirationswandlerelement insbesondere durch die Zuführung der thermischen Energie der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit zu einer Aggregatszustandsänderung von flüssig zu gasförmig vorgesehen. Dadurch kann eine bevorzugt gute Kühlung der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit zumindest ein chemisches und/oder mechanisches Wandlerelement umfasst. 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-, Zusammensetzungs- und/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). 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 gute Transportierbarkeit der Energie erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine eine Speichereinheit umfasst, die zu einer Speicherung der umgewandelten Energie vorgesehen ist. Unter einer „Speicherung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Aufnahme und eine räumliche und/oder vorzugsweise zeitlich verzögerte Abgabe von Energie verstanden werden. Dadurch kann eine vorteilhaft gute Kühlung und vorzugsweise eine rekuperative Verwendung der abgegebenen thermischen Energie erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Wandlerelement zumindest teilweise direkt mit der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit gekoppelt ist. Unter „direkt gekoppelt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das zumindest eine Wandlerelement 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 dem zumindest einen Wandlerelement und der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine eine Transporteinheit umfasst, die zumindest teilweise zu einem wesentlichen Transport zumindest eines Teils der thermischen Energie zu dem Wandlerelement 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 das Wandlerelement und/oder das Speicherelement abgegeben wird. Dadurch kann eine bevorzugt flexible und vorteilhaft ergonomische Anordnung des Wandlerelements und/oder des Speicherelements erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine zumindest eine Verbrauchereinheit umfasst, die zumindest teilweise mit dem Wandlerelement gekoppelt und zumindest teilweise mit der umgewandelten Energie antreibbar ist. Unter einer „Verbrauchereinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Funktionseinheit der Handwerkzeugmaschine verstanden werden, die zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, eine für einen Betrieb der Handwerkzeugmaschine unterstützende und/oder notwendige Funktion zur Verfügung zu stellen und/oder die in zumindest einem Betriebszustand zumindest teilweise eine Antriebsenergie benötigt. Dadurch kann eine bevorzugt gute Kühlung der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit sowie eine vorteilhaft energiesparende Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschine 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 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.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in einer perspektivischen Darstellung,
2 die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit einer Kühlvorrichtung in einer Schnittdarstellung und
3 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 26. Das Gehäuse 26 ist aus einem Kunststoff gebildet. Das Gehäuse 26 bildet einen Haupthandgriff 28, der dazu vorgesehen ist, von einer Bedienerhand eines Bedieners umfasst zu werden. In Haupterstreckungsrichtung 30 der Handwerkzeugmaschine betrachtet, ist an einem Ende des Gehäuses 26 ein Stromkabel 32 angeordnet. Das Stromkabel 32 ist zu einer Versorgung einer Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine mit elektrischer Energie vorgesehen. Das Stromkabel 32 ist dazu vorgesehen, mit einem elektrischen Stromnetz verbunden zu werden. Hierzu weist das Stromkabel 32 ein nicht dargestelltes Steckerelement auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine von einer Akkuhandwerkzeugmaschine gebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine weist ferner ein Schaltelement 34 auf, das von einem Bediener betätigbar ausgebildet ist. Das Schaltelement 34 ist zu einer Aktivierung der Antriebseinheit 10 vorgesehen. Das Schaltelement 34 ist von einem Schaltschieber gebildet.
Die Handwerkzeugmaschine weist ferner ein Getriebegehäuse 36 auf. Das Getriebegehäuse 36 ist an einem dem Stromkabel 32 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 26 mit dem Gehäuse 26 verbunden. Das Getriebegehäuse 36 ist aus einem Metall gebildet. Das Getriebegehäuse 36 ist aus Aluminium gebildet. Die Handwerkzeugmaschine umfasst eine nicht näher dargestellte Werkzeugaufnahme 38, die dazu vorgesehen ist, ein Einsatzwerkzeug 40 aufzunehmen und verliersicher zu halten. Das Einsatzwerkzeug 40 ist von einer Schleifscheibe gebildet. Das Einsatzwerkzeug 40 ist lösbar mit der Werkzeugaufnahme 38 verbunden. Die Werkzeugaufnahme 38 ist, senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 30 der Handwerkzeugmaschine betrachtet, an einem offenen Ende des Getriebegehäuses 36 angeordnet. Die Werkzeugaufnahme 38 ragt aus dem Getriebegehäuse 36 hinaus. Zudem ist mit der Werkzeugaufnahme 38 eine Schutzhaube 42 gekoppelt. Die Schutzhaube 42 ist lösbar mit der Handwerkzeugmaschine 38 verbunden.
Die Handwerkzeugmaschine weist zudem einen Zusatzhandgriff 44 auf. Der Zusatzhandgriff 44 ist dazu vorgesehen, von einer weiteren Bedienerhand des Bedieners umfasst zu werden. Der Zusatzhandgriff 44 ist lösbar mit der Handwerkzeugmaschine gekoppelt. Eine Haupterstreckungsrichtung 46 des Zusatzhandgriffs 44 verläuft in einem an der Handwerkzeugmaschine montierten Zustand des Zusatzhandgriffs 44 senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung 30 der Handwerkzeugmaschine und parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Einsatzwerkzeugs 40.
Die Handwerkeinheit weist die Antriebseinheit 10, eine Elektronikeinheit 12 und eine Kühleinheit 14 auf (2). Das Gehäuse 26 der Handwerkzeugmaschine umschließt die Antriebseinheit 10, die Elektronikeinheit 12 und die Kühleinheit 14. Die Antriebseinheit 10 umfasst einen Elektromotor. Die Antriebseinheit 10 umfasst einen EC-Motor. Die Antriebseinheit 10 weist eine Abtriebswelle 48 auf, die über eine Getriebeeinheit 50 mit einer Antriebswelle 52 verbunden ist. Die Getriebeeinheit 50 weist ein nicht dargestelltes Winkelgetriebe auf. Die Antriebswelle 52 ist zu einem Antrieb eines hier nicht dargestellten Einsatzwerkzeugs, das mit der Werkzeugaufnahme 38 gekoppelt ist, vorgesehen. Die Antriebswelle 52 ist mit der Werkzeugaufnahme 38 verbunden. Die Antriebswelle 52 ist form- und/oder kraftschlüssig mit der Werkzeugaufnahme 38 gekoppelt. Die Antriebswelle 38 erstreckt sich senkrecht zu der Abtriebswelle 48. Die Abtriebswelle 48 verläuft senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 30 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 Kühleinheit 14 ist zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 und der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Es ist aber auch denkbar, dass die Kühleinheit 14 zur Kühlung entweder der Elektronikeinheit 12 oder der Antriebseinheit 10 vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass die Kühleinheit 14 zur Kühlung einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Funktionseinheit der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Kühleinheit 14 umfasst ein erstes Wandlerelement 16, das zu einer Umwandlung thermischer Energie, die in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine von der Elektronikeinheit 12, der Antriebseinheit 10 oder einer weiteren Funktionseinheit der Handwerkzeugmaschine abgegeben wird, vorgesehen ist. Das erste Wandlerelement 16 ist zu einer Umwandlung thermischer Energie, die in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine von der Elektronikeinheit 12 der Handwerkzeugmaschine abgegeben wird, vorgesehen. Das erste Wandlerelement 16 der Kühleinheit 14 ist direkt mit der Elektronikeinheit 12 gekoppelt. Das erste Wandlerelement 16 der Kühleinheit 14 kontaktiert die Elektronikeinheit 12 direkt. Die Kühleinheit 14 umfasst ein thermoelektrisches Wandlerelement 16, das das erste Wandlerelement 16 bildet. Das erste Wandlerelement 16 umfasst ein Peltierelement. Das erste Wandlerelement 16 ist dazu vorgesehen, die thermische Energie in elektrische Energie umzuwandeln.
Die Handwerkzeugmaschine umfasst eine Speichereinheit 20, die dazu vorgesehen ist, die umgewandelte Energie des ersten Wandlerelements 16 zu speichern. Die Speichereinheit 20 umfasst einen Kondensator, der dazu vorgesehen ist, die elektrische Energie des Peltierelements zu speichern. Die Handwerkzeugmaschine umfasst eine Verbrauchereinheit 24, die mit dem ersten Wandlerelement 16 über die Speichereinheit 20 gekoppelt ist und die mit der umgewandelten, elektrischen Energie, die in der Speichereinheit 20 gespeichert ist, antreibbar ist. Die Verbrauchereinheit 24 umfasst ein nicht näher dargestelltes Lüfterrad, das mittels der von dem Peltierelement umgewandelten Energie angetrieben werden kann. Die Verbrauchereinheit 24 kann zeitverzögert zu der Umwandlung der thermischen Energie in elektrische Energie angetrieben werden. Ferner ist es auch denkbar, dass die Verbrauchereinheit 24 mit dem ersten Wandlerelement 16 gekoppelt ist und die umgewandelte Energie des ersten Wandlerelements 16 der Verbrauchereinheit 24 direkt und ohne wesentliche Zeitverzögerung zugeführt wird.
Die Kühleinheit 14 umfasst ein weiteres Wandlerelement 18, das zu einer Umwandlung thermischer Energie vorgesehen ist. Die Kühleinheit 14 umfasst ein chemisches Wandlerelement 18, das das weitere Wandlerelement 18 bildet. Das weitere Wandlerelement 18 ist direkt mit der Antriebseinheit 10 gekoppelt und kontaktiert die Antriebseinheit 10. Das weitere Wandlerelement 18 ist ringförmig ausgebildet und erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Abtriebswelle 48 der Antriebseinheit 10. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kühleinheit 14, alternativ oder zusätzlich, ein mechanisches Wandlerelement umfasst. Das weitere Wandlerelement 18 umfasst einen Latentwärmespeicher. Das weitere Wandlerelement 18 umfasst einen Sorptionsspeicher. Das weitere Wandlerelement 18 ist zu einer Umwandlung der thermischen Energie mittels eines reversiblen, thermochemischen Prozesses vorgesehen.
Das weitere Wandlerelement 18 umfasst ein Silikalgelgranulat. Das Silikalgelgranulat des weiteren Wandlerelements 18 ist hygroskopisch ausgebildet. Das Silikalgelgranulat des weiteren Wandlerelements 18 ist porös ausgebildet. Dadurch weist das das Silikalgelgranulat umfassende weitere Wandlerelement 18 eine große innere Oberfläche auf. In einem Ausgangszustand ist in der großen inneren Oberfläche des porösen Silikalgelgranulats Feuchtigkeit angelagert. In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine gibt die Antriebseinheit 10 thermische Energie ab. Die thermische Energie wird an das weitere Wandlerelement 18 der Kühleinheit 14 abgegeben. Dadurch gibt das Wandlerelement 18 die angelagerte Feuchtigkeit ab und speichert somit die Energie in einer umgewandelten Energieform (Desorption). Nach einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine, wenn die Antriebseinheit 10 keine wesentliche thermische Energie mehr abgibt, lagert sich Feuchtigkeit, die in der Umgebungsluft enthalten ist, an der großen inneren Oberfläche des porösen Silikalgelgranulats an, wodurch thermische Energie an eine Umgebung des weiteren Wandlerelements 18 abgegeben wird (Adsorption).
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 des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann.
Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in 3 die Ziffer 1 vorangestellt.
In 3 ist eine Handwerkzeugmaschine dargestellt, die von einem Winkelschleifer gebildet ist und die eine Antriebseinheit 10, eine Elektronikeinheit 12 und eine Kühleinheit 114 zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 und der Elektronikeinheit 12 in einem Betriebszustand aufweist. Die Kühleinheit 114 umfasst ein erstes Wandlerelement 116, das zu einer Umwandlung thermischer Energie in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Das erste Wandlerelement 116 der Kühleinheit 114 ist zu einer Umwandlung thermischer Energie, die die Elektronikeinheit 12 in einem Betriebszustand abgibt, vorgesehen. Die Kühleinheit 114 umfasst ein Transpirationswandlerlement 116, das das erste Wandlerelement 116 bildet. Die Kühleinheit 114 der Handwerkzeugmaschine umfasst einen Kühlmitteltank 154, der dazu vorgesehen ist, Kühlmittel aufzunehmen und zu speichern. Der Kühlmitteltank 154 kann in einem leeren Zustand von einem Bediener ausgetauscht und durch einen vollen Kühlmitteltank 154 ersetzt oder aufgefüllt werden. Das Kühlmittel umfasst ein Kühlfluid. Das Kühlmittel ist von Wasser gebildet. Das erste Wandlerelement 116 umfasst eine Leitung 156, die Auslasselemente 158 aufweist. Die Leitung 156 ist dazu vorgesehen, das Kühlmittel zu leiten. Die Auslasselemente 158 umfassen jeweils eine nicht näher dargestellte Düse. Die Leitung 156 ist mit dem Kühlmitteltank 154 verbunden. Die Kühleinheit 114 der Handwerkzeugmaschine umfasst ferner eine Pumpe 160, die zu einer Förderung des Kühlmittels von dem Kühlmitteltank 154 durch die Leitung 156 zu den Auslasselementen 158 vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine ein nicht dargestelltes Kapilarelement umfasst, das zu einer Förderung des Kühlmittels von dem Kühlmitteltank 154 durch die Leitung 156 zu den Auslasselementen 158 vorgesehen ist.
In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine gibt die Elektronikeinheit 12 thermische Energie an eine Umgebung der Elektronikeinheit 12 ab. Das erste Wandlerelement 116, das von dem Transpirationswandlerelement 116 gebildet ist, gibt in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine Kühlmittel durch die Auslasselemente 158 ab. Das Kühlmittel wird in einem Betriebszustand auf die Elektronikeinheit 12 benetzend aufgebracht, wie beispielsweise aufgesprüht oder aufgeträufelt, und nimmt die thermische Energie, die die Elektronikeinheit 12 abgibt, auf. Dadurch verdunstet das im Ausgangszustand flüssige Kühlmittel, wodurch eine Transpirationskühlung der Elektronikeinheit 12 entsteht.
Die Kühleinheit 114 umfasst ein weiteres Wandlerelement 118, das zu einer Umwandlung thermischer Energie vorgesehen ist. Die Kühleinheit 114 umfasst ein chemisches Wandlerelement 118, das das weitere Wandlerelement 118 bildet. Das weitere Wandlerelement 118 ist mit der Antriebseinheit 10 gekoppelt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kühleinheit 114, alternativ oder zusätzlich, ein mechanisches Wandlerelement umfasst. Das weitere Wandlerelement 118 umfasst einen Latentwärmespeicher. Das weitere Wandlerelement 118 ist zu einer Umwandlung der thermischen Energie mittels eines reversiblen, thermochemischen Prozesses vorgesehen. Das weitere Wandlerelement 118 umfasst ein Salz. Das weitere Wandlerelement 118 umfasst Natriumsulfat. In einem Ausgangszustand ist das weitere Wandlerelement 118 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 weitere Wandlerelement 118 der Kühleinheit 114 nimmt die abgegebene thermische Energie der Antriebseinheit 10 auf und speichert diese in der umgewandelten Energieform. Die thermische Energie löst in dem weiteren Wandlerelement 118 dabei eine chemische Reaktion aus. Das im Ausgangszustand in kristalliner Form vorliegende Salz des weiteren Wandlerelements 118 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 weist zudem eine Transporteinheit 122 auf, die zu einem Transport von thermischer Energie zu der Kühleinheit 114 vorgesehen ist. Die Transporteinheit 122 umfasst ein Wärmeleitelement 162. Das Wärmeleitelement 162 ist von einer Heatpipe gebildet. Das Wärmeleitelement 162 nimmt thermische Energie von der Antriebseinheit 10 auf, transportiert die thermische Energie zu dem weiteren Wandlerelement 118 hin und gibt die thermische Energie an das weitere Wandlerelement 118 der Kühleinheit 114 ab.

Claims

Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifer, mit einer Antriebseinheit (10), mit einer Elektronikeinheit (12) und mit einer Kühleinheit (14, 114), die zumindest teilweise zu einer Kühlung der Antriebseinheit (10) und/oder der Elektronikeinheit (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (14, 114) zumindest ein Wandlerelement (16, 18, 116, 118) umfasst, das zumindest teilweise zu einer Umwandlung thermischer Energie vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (14, 114) zumindest ein thermoelektrisches Wandlerelement (16) umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (14, 114) zumindest ein Transpirationswandlerlement (116) umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (14, 114) zumindest ein chemisches und/oder mechanisches Wandlerelement (18, 118) umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Speichereinheit (20), die zu einer Speicherung der umgewandelten Energie vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Wandlerelement (16, 18) zumindest teilweise direkt mit der Antriebseinheit (10) und/oder der Elektronikeinheit (12) gekoppelt ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Transporteinheit (122), die zumindest teilweise zu einem wesentlichen Transport zumindest eines Teils der thermischen Energie zu dem Wandlerelement (118) vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Verbrauchereinheit (24), die zumindest teilweise mit dem Wandlerelement (16) gekoppelt und zumindest teilweise mit der umgewandelten Energie antreibbar ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (10) zumindest einen EC-Motor umfasst.
Kühleinheit (14, 114) 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 9 mittels einer Kühleinheit (14, 114) nach Anspruch 10.