DE102013204985A1

DE102013204985A1 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102013204985A1
Application number: DE201310204985
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: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2014-10-09

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifer, mit einer Antriebseinheit (10), mit einer Elektronikeinheit (12, 112, 212), mit zumindest einer Funktionseinheit (14, 114, 214) und mit einer Gehäuseeinheit (16), die die Antriebseinheit (10) und/oder die Elektronikeinheit (12, 112, 212) zumindest teilweise umschließt. Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine zumindest eine Kühlkapseleinheit (18, 118, 218) aufweist, die zumindest teilweise radial innerhalb der Gehäuseeinheit (16) angeordnet ist und die zu einer zumindest teilweisen Kapselung und Kühlung der zumindest einen Funktionseinheit (14, 114, 214) 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, mit zumindest einer Funktionseinheit und mit einer Gehäuseeinheit, die die Antriebseinheit und/oder die Elektronikeinheit zumindest teilweise umschließt.
Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine zumindest eine Kühlkapseleinheit umfasst, die zumindest teilweise radial innerhalb der Gehäuseeinheit angeordnet ist und die zu einer zumindest teilweisen Kapselung und Kühlung der zumindest einen Funktionseinheit 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 „Funktionseinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit 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.
Unter einer „Gehäuseeinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit und/oder die Elektronikeinheit und/oder zumindest eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Funktionseinheit der Handwerkzeugmaschine gegenüber einer Umgebung der Handwerkzeugmaschine zumindest teilweise abzuschirmen und/oder abzukapseln, und die besonders bevorzugt dazu vorgesehen ist, insbesondere von einem Bediener der Handwerkzeugmaschine zumindest teilweise direkt kontaktiert und/oder zumindest teilweise umfasst zu werden.
Unter einer „Kapselung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Kühlkapseleinheit die Funktionseinheit zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest nahezu vollständig, umschließt und/oder die Kühlkapseleinheit dazu vorgesehen ist, die Funktionseinheit zumindest teilweise gegenüber einer Umgebung der Funktionseinheit, insbesondere gegenüber Schmutz, abzuschirmen. Unter „zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest nahezu vollständig umschließen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Kühlkapseleinheit die Funktionseinheit in zumindest einer Schnittebene über einen Winkelbereich von mehr als 180 °, vorzugsweise mehr als 270 °, besonders bevorzugt von 360 °, umgibt. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umgibt die Gehäuseeinheit die Antriebseinheit und/oder die Elektronikeinheit auf zumindest zwei geneigt zueinander angeordneten Ebenen über einen Winkelbereich von mehr als 180 °, vorzugsweise mehr als 270 °, besonders bevorzugt von 360 °, wobei die Ebenen einen Winkel insbesondere von zumindest 45 °, vorzugsweise von zumindest 60 °, bevorzugt von zumindest 75 ° und besonders bevorzugt von zumindest nahezu 90 ° einschließen.
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, insbesondere der Funktionseinheit, 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 Funktionseinheit 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.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft robuste Ausgestaltung und eine bevorzugt gute Kühlung der Funktionseinheit und somit insbesondere eine vorteilhaft hohe Leistungsdichte der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kühlkapseleinheit die zumindest eine Funktionseinheit zumindest im Wesentlichen vollständig umschließt. Unter „zumindest im Wesentlichen vollständig umschließen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Kühlkapseleinheit die Funktionseinheit in zumindest einer Schnittebene über einen Winkelbereich von mehr als 270 °, vorzugsweise mehr als 300 °, bevorzugt von mehr als 330 ° und besonders bevorzugt von 360 ° umgibt. Dadurch kann ein vorteilhaft guter Schutz sowie eine bevorzugt gute Abführung thermischer Energie von der Funktionseinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Funktionseinheit die Elektronikeinheit und/oder die Antriebseinheit umfasst. Dadurch kann eine vorteilhaft kompakte Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschine und eine vorteilhaft robuste Ausgestaltung der Elektronikeinheit und/oder der Antriebseinheit erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kühlkapseleinheit zumindest teilweise eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Unter einer „hohen Wärmeleitfähigkeit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass ein Wert der Wärmeleitfähigkeit insbesondere zumindest 30 ^W/_m·K, vorzugsweise zumindest 50 ^W/_m·K, besonders vorzugsweise zumindest 80 ^W/_m·K, bevorzugt zumindest 100 ^W/_m·K und besonders bevorzugt zumindest 200 ^W/_m·K beträgt. Dadurch kann eine vorteilhaft gute und zuverlässige Kühlung erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kühlkapseleinheit zumindest ein Transportelement umfasst, das zu einem wesentlichen Transport von thermischer Energie 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, insbesondere über eine Körperwärmeleitung, 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 einem Ende des Transports abgegeben wird. Besonders bevorzugt ist die Transporteinheit zumindest teilweise dazu vorgesehen, die thermische Energie über eine Strecke zu transportieren, die zumindest 10 %, vorzugsweise zumindest 15 %, bevorzugt zumindest 20 % und besonders bevorzugt zumindest 25 % einer Haupterstreckung der Gehäuseeinheit der Handwerkzeugmaschine beträgt. Dadurch kann auf bevorzugt einfache Weise eine vorteilhafte Verteilung von thermischer Energie und dadurch eine bevorzugt gute Kühlung erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kühlkapseleinheit zumindest teilweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Gehäuseeinheit gekoppelt ist. Unter „formschlüssig und/oder kraftschlüssig gekoppelt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine lösbare Verbindung verstanden werden, wobei eine Haltekraft zwischen zwei Bauteilen vorzugsweise durch einen geometrischen Eingriff der Bauteile ineinander und/oder eine Reibkraft zwischen den Bauteilen übertragen wird. Dadurch kann eine vorteilhaft einfache und bevorzugt zuverlässige Fixierung der Kühlkapseleinheit innerhalb der Gehäuseeinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kühlkapseleinheit zumindest einen Kühlkanal umfasst. Unter einem „Kühlkanal“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein zumindest zu einem Großteil geschlossenes Verbindungsbauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, ein Kühlfluid eines Kühlstroms, in einem, insbesondere zumindest zu einem Großteil geschlossenen, Hohlraum, entlang einer Strömungsrichtung zu führen. Dadurch kann eine vorteilhaft einfache, gezielte und bevorzugt effektive Kühlung erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kühlkapseleinheit und die Funktionseinheit eine Montageeinheit bilden. Unter einer „Montageeinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest zwei Funktionsbauteile der Kühlkapseleinheit und der Funktionseinheit, die, insbesondere verliersicher, miteinander verbunden sind, umfasst, und die dazu vorgesehen ist, gemeinsam und insbesondere zeitgleich in der Handwerkzeugmaschine montiert und/oder verbaut zu werden. Dadurch kann eine bevorzugt einfache und vorteilhaft schnelle und insbesondere kostengünstige Herstellung 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 Gleichstrommotor verstanden werden. Dadurch kann eine bevorzugt leistungsstarke, vorteilhaft kompakte und kostengünstige Ausgestaltung der Antriebseinheit der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Des Weiteren wird eine Kühlkapseleinheit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine vorgeschlagen.
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 Ansicht,
2 die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Schnittansicht,
3a eine Kühlkapseleinheit der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Schnittansicht,
3b eine alternative Ausgestaltung der Kühlkapseleinheit der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Schnittansicht und
3c eine weitere alternative Ausgestaltung der Kühlkapseleinheit der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Schnittansicht.
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 weist eine Gehäuseeinheit 16 auf, die eine Antriebseinheit 10 und eine Elektronikeinheit 12 umschließt. Die Gehäuseeinheit 16 umfasst ein Gehäuse 26 und ein Getriebegehäuse 28. Das Gehäuse 26 ist aus einem Kunststoff gebildet. Das Gehäuse 26 bildet einen Haupthandgriff 30, der dazu vorgesehen ist, von einer Bedienerhand eines Bedieners umfasst zu werden. In Haupterstreckungsrichtung 32 der Handwerkzeugmaschine betrachtet ist an einem Ende des Gehäuses 26 ein Stromkabel 34 angeordnet. Das Stromkabel 34 ist zu einer Versorgung der Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine mit elektrischer Energie vorgesehen. Das Stromkabel 34 ist dazu vorgesehen, mit einem elektrischen Stromnetz verbunden zu werden. Hierzu weist das Stromkabel 34 ein nicht dargestelltes Steckerelement auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine von einer Akkuhandwerkzeugmaschine gebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine weist ferner ein Schaltelement 36 auf, das von einem Bediener betätigbar ausgebildet ist. Das Schaltelement 36 ist zu einer Aktivierung der Antriebseinheit 10 vorgesehen. Das Schaltelement 36 ist von einem Schaltschieber gebildet.
Das Getriebegehäuse 28 ist an einem dem Stromkabel 34 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 26 mit dem Gehäuse 26 verbunden. Das Getriebegehäuse 28 ist aus einem Metall gebildet. Das Getriebegehäuse 28 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 32 der Handwerkzeugmaschine betrachtet, an einem offenen Ende des Getriebegehäuses 28 angeordnet. Die Werkzeugaufnahme 38 ragt aus dem Getriebegehäuse 28 hinaus. Zudem ist mit einem Flansch des Getriebegehäuses 28 eine Schutzhaube 42 gekoppelt. Die Schutzhaube 42 ist lösbar mit der Handwerkzeugmaschine 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 32 der Handwerkzeugmaschine und parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Einsatzwerkzeugs 40.
Die Handwerkzeugmaschine weist die Antriebseinheit 10 und die Elektronikeinheit 12 auf. 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 52 erstreckt sich senkrecht zu der Abtriebswelle 48. Die Antriebswelle 52 verläuft senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 32 der Handwerkzeugmaschine.
Die Antriebseinheit 10 ist wirkungsmäßig mit der Elektronikeinheit 12 verbunden. Die Antriebseinheit 10 ist elektronisch 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 Handwerkzeugmaschine weist eine Kühleinheit 54 auf, die zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 und der Elektronikeinheit 12 vorgesehen ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kühleinheit 54, alternativ oder zusätzlich, zu einer Kühlung einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Funktionseinheit der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Kühleinheit 54 umfasst ein Lüfterelement 56, das in einem Betriebszustand zu einer Erzeugung eines Kühlstroms vorgesehen ist. Das Lüfterelement 56 ist von einem Lüfterrad gebildet. Das Lüfterelement 56 ist drehfest mit der Abtriebswelle 48 der Antriebseinheit 10 verbunden. Das Lüfterelement 56 erzeugt in einem Betriebszustand einen Kühlstrom, der von einer Einlassöffnung 58 in dem Gehäuse 26 auf einer dem Stromkabel 34 zugewandten Seite der Handwerkzeugmaschine in Haupterstreckungsrichtung 32 der Handwerkzeugmaschine zu einer Auslassöffnung 60 im Getriebegehäuse 28 strömt. Der von dem Lüfterelement 56 in einem Betriebszustand erzeugte Kühlstrom nimmt dabei thermische Energie der Antriebseinheit und der Elektronikeinheit auf und transportiert die thermische Energie von der Antriebseinheit 10 weg und durch die Auslassöffnung 60 nach außen.
Die Handwerkzeugmaschine umfasst ferner eine Kühlkapseleinheit 18, die radial innerhalb der Gehäuseeinheit 16 angeordnet ist. Die Kühlkapseleinheit 18 ist in Umfangsrichtung vollständig von dem Gehäuse 26 umschlossen. Die Kühlkapseleinheit 18 ist zu einer Kapselung und zu einer Kühlung einer Funktionseinheit 14 der Handwerkzeugmaschine vorgesehen. Die Kühlkapseleinheit 18 umschließt die Funktionseinheit 14 nahezu vollständig (3a). Die Kühlkapseleinheit 18 und die Funktionseinheit 14 sind dazu vorgesehen, eine Montageeinheit 24 zu bilden. Die Funktionseinheit 14 umfasst die Elektronikeinheit 12. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Funktionseinheit 14, alternativ oder zusätzlich, die Antriebseinheit 10 oder eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Funktionseinheit der Handwerkzeugmaschine umfasst. WDie Kühlkapseleinheit 18 weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit von zumindest 0,3 ^W/_m·K, vorzugsweise von zumindest 1 ^W/_m·K, besonders vorzugsweise von zumindest 3 ^W/_m·K, bevorzugt von zumindest 10 ^W/_m·K und besonders bevorzugt von zumindest 30 ^W/_m·K auf. Die Kühlkapseleinheit 18 ist aus einem wärmeleitfähigen Kunststoff gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kühlkapseleinheit 18 aus einem Metall gebildet ist und eine Wärmeleitfähigkeit von zumindest 30 ^W/_m·K, vorzugsweise von zumindest 50 ^W/_m·K, besonders vorzugsweise von zumindest 80 ^W/_m·K, bevorzugt von zumindest 100 ^W/_m·K und besonders bevorzugt von zumindest 200 ^W/_m·K aufweist.
Die Kühlkapseleinheit 18 umfasst zwei Gehäuseschalen 62, 64. Die Gehäuseschalen 62, 64 sind formschlüssig miteinander gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass die Gehäuseschalen 62, 64 kraft- oder stoffschlüssig miteinander koppelbar sind. Bei einer Montage wird in einem ersten Schritt die Elektronikeinheit 12 in eine untere der Gehäuseschalen 62, 64 der Kühlkapseleinheit 18 eingelegt. Die untere Gehäuseschale 62 bildet eine formschlüssige Aufnahme für die Elektronikeinheit 12. In einem weiteren Schritt wird eine obere der Gehäuseschalen 62, 64 der Kühlkapseleinheit 18 über eine offene, der unteren Gehäuseschale 62 abgewandten Seite der Elektronikeinheit 12 aufgeschoben und formschlüssig mit der unteren Gehäuseschale 62 gekoppelt. In einem montierten Zustand der Gehäuseschalen 62, 64 der Kühlkapseleinheit 18 mit der Elektronikeinheit 12 bildet die Kühlkapseleinheit 18 mit der Elektronikeinheit 12 die Montageeinheit 24, die dazu vorgesehen ist, in einem weiteren Schritt in dem Gehäuse 26 der Gehäuseeinheit 16 montiert zu werden. In einem Kontaktbereich zwischen den Gehäuseschalen 62, 64 der Kühlkapseleinheit 18 ist ein nicht näher dargestelltes Dichtungselement angeordnet, das dazu vorgesehen ist, ein Eindringen von Staub und Schmutz in die Kühlkapseleinheit 18 zu verhindern.
Zwischen der Elektronikeinheit 12 und den Gehäuseschalen 62, 64 der Kühlkapseleinheit 18 sind Kompressionsrippen angeordnet, die zu einer Dämpfung von Vibrationen und Schlägen in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine vorgesehen sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass zwischen den Gehäuseschalen 62, 64 der Kühlkapseleinheit 18 und dem Gehäuse 26 der Gehäuseeinheit 16 Kompressionsrippen zu einer Dämpfung von Vibrationen und Schlägen in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine angeordnet sind. Die Kompressionsrippen können an der Kühlkapseleinheit 18 beispielsweise mittels eines Mehrkomponentenspritzverfahrens oder mittels eines Klebeverfahrens angebracht sein und sind beispielsweise aus einem Gummi oder einem anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden, komprimierbaren Material gebildet.
Zu einer Montage der Montageeinheit 24 in das Gehäuse 26 der Gehäuseeinheit 16 werden die Gehäuseschalen 62, 64 der Kühlkapseleinheit 18 aufeinandergedrückt, wodurch die Kompressionsrippen leicht komprimiert werden. Die Montageeinheit 24 wird in das Gehäuse 26 eingeschoben. Die Kühlkapseleinheit 18 ist formschlüssig mit dem Gehäuse 26 der Gehäuseeinheit 16 koppelbar. Zudem weisen die Gehäuseschalen 62, 64 der Kühlkapseleinheit 18 in einem in dem Gehäuse 26 montierten Zustand eine Vorspannung auf, die die Montageeinheit 24 zudem kraftschlüssig in dem Gehäuse 26 fixiert. Alternativ oder zusätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass die Kühlkapseleinheit 18 stoffschlüssig mit dem Gehäuse 26 der Gehäuseeinheit 16 koppelbar ausgebildet ist. Zwischen dem Gehäuse 26 der Gehäuseeinheit 16 und der Kühlkapseleinheit 18 können in einem montierten Zustand Kabelführungskanäle oder andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Funktionselemente vorgesehen sein.
Die obere Gehäuseschale 64 weist Ausnehmungen auf, durch die Leistungsbauteile 66 der Elektronikeinheit 12 in einem montierten Zustand der Kühlkapseleinheit 18 hindurchragen. Die Leistungsbauteile 66 sind beispielsweise von Kondensatoren oder den Feldeffekttransistoren der Elektronikeinheit 12 gebildet. Die Leistungsbauteile 66 der Elektronikeinheit 12 sind mit einer wärmeleitfähigen Kunststoffschicht überzogen, die zu einem Schutz der Elektronikeinheit 12, beispielsweise vor Schmutzpartikeln aus dem Kühlstrom, vorgesehen ist. Ferner weist die obere Gehäuseschale 64 der Kühlkapseleinheit 18 eine weitere Ausnehmung 68 auf, durch die in einem montierten Zustand der Kühlkapseleinheit 18 ein Kühlelement 70 der Elektronikeinheit 12 hindurchragt. Das Kühlelement 70 weist Kühlrippen auf. Das Kühlelement 70 ist fest mit der Elektronikeinheit 12 verbunden. Das Kühlelement 70 ist zu einer Konvektionskühlung vorgesehen. Das Kühlelement 70 weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit von zumindest 30 ^W/_m·K, vorzugsweise von zumindest 50 ^W/_m·K, besonders vorzugsweise von zumindest 80 ^W/_m·K, bevorzugt von zumindest 100 ^W/_m·K und besonders bevorzugt von Wzumindest 200 /_m·K auf. In einem Betriebszustand erwärmt sich die Elektronikeinheit 12. Die thermische Energie wird über eine Körperwärmeleitung an das Kühlelement 70 und an die Gehäuseschalen 62, 64 der Kühlkapseleinheit 18 weitergeleitet. Das Kühlelement 70 ist elektrisch entkoppelt von der Elektronikeinheit 12 ausgebildet.
Der in einem Betriebszustand von dem Lüfterelement 56 der Kühleinheit 54 erzeugte Kühlstrom strömt durch die Ausnehmung 68, die in Haupterstreckungsrichtung 32 der Handwerkzeugmaschine in die obere Gehäuseschale 64 eingebracht ist und die die Kühlrippen des Kühlelements 70 freigibt, durch die Kühlrippen des Kühlelements 70 und an den Leistungsbauteilen 66 der Elektronikeinheit 12, die aus der Kühlkapseleinheit 18 herausragen, vorbei. Die obere Gehäuseschale 64 der Kühlkapseleinheit 18 bildet einen Kühlkanal 22. Dabei nimmt der Kühlstrom thermische Energie des Kühlelements 70, der Leistungsbauteile 66 der Elektronikeinheit 12 und der Kühlkapseleinheit 18 auf und transportiert die thermische Energie durch die Auslassöffnung 60 aus der Handwerkzeugmaschine heraus. Durch die nahezu geschlossen ausgebildete Ausgestaltung der Kühlkapseleinheit 18 kann ein direkter Kontakt des Kühlstroms und in dem Kühlstrom mitgeführter Schmutzpartikel mit der Elektronikeinheit 12 verhindert werden.
Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1, 2 und 3a, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in 3b die Ziffer 1 und den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in 3c die Ziffer 2 vorangestellt.
In 3b ist eine Kühlkapseleinheit 118 dargestellt, die zu einer Kapselung und zu einer Kühlung einer Funktionseinheit 114. Die Funktionseinheit 114 umfasst eine Elektronikeinheit 112 der Handwerkzeugmaschine. Die Elektronikeinheit 112 entspricht zu einem Großteil der bereits beschriebenen Elektronikeinheit 12. Die Kühlkapseleinheit 118 und die Funktionseinheit 114, die die Elektronikeinheit 112 umfasst, sind als Montageeinheit 124 ausgebildet. Die Elektronikeinheit 112 umfasst mehrere Leistungsbauteile 166, 166‘, 166‘‘. Die Leistungsbauteile 166, 166‘, 166‘‘ sind beispielsweise von Kondensatoren oder Feldeffekttransistoren der Elektronikeinheit 112 gebildet. Die Leistungsbauteile 166, 166‘, 166‘‘ der Elektronikeinheit 112 sind mit einer wärmeleitfähigen Kunststoffschicht überzogen, die zu einem Schutz der Elektronikeinheit 112, beispielsweise vor Schmutzpartikeln aus einem Kühlstrom, vorgesehen ist. Die Kühlkapseleinheit 118 weist eine Gehäuseschale 164 auf. Die Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 wird über die Leistungsteile 166, 166‘, 166‘‘ der Elektronikeinheit 112 aufgeschoben. Die Gehäuseschale 164 ist formschlüssig mit den Leistungsbauteilen 166, 166‘, 166‘‘ der Elektronikeinheit 112 gekoppelt. Ein erstes der Leistungsbauteile 166 weist einen mehreckigen Querschnitt auf. Die Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 umfasst eine erste Ausnehmung, die einen mehreckigen Querschnitt aufweist. Eine Kontur des Querschnitts des ersten Leistungsbauteils 166 der Elektronikeinheit 112 und eine Kontur des Querschnitts der ersten Ausnehmung der Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 sind komplementär zueinander ausgebildet. Die erste Ausnehmung bildet in einem montierten Zustand eine Aufnahme des ersten Leistungsbauteils 166 der Elektronikeinheit 112.
Ein weiteres der Leistungsbauteile 166‘ weist einen runden Querschnitt auf. Das weitere Leistungsbauteil 166‘ der Elektronikeinheit 112 weist zudem ein kegelförmiges, in einem montierten Zustand der Kühlkapseleinheit 118 zugewandtes Ende auf. Die Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 umfasst eine weitere Ausnehmung, die einen runden Querschnitt aufweist. Die weitere Ausnehmung weist ein kegelförmiges, innenliegendes Ende auf. Eine Kontur des Querschnitts sowie des in einem montierten Zustand der Kühlkapseleinheit 118 zugewandten Endes des weiteren Leistungsbauteils 166‘ der Elektronikeinheit 112 und eine Kontur des Querschnitts sowie des innenliegenden Endes der weiteren Ausnehmung der Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 sind komplementär zueinander ausgebildet. Die weitere Ausnehmung bildet in einem montierten Zustand eine Aufnahme des weiteren Leistungsbauteils 166‘ der Elektronikeinheit 112.
Ein weiteres der Leistungsbauteile 166‘‘ weist einen runden Querschnitt auf. Das weitere Leistungsbauteil 166‘‘ der Elektronikeinheit 112 weist zudem ein kuppelförmiges, in einem montierten Zustand der Kühlkapseleinheit 118 zugewandtes Ende auf. Die Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 umfasst eine weitere Ausnehmung, die einen runden Querschnitt aufweist. Die weitere Ausnehmung weist ein kuppelförmiges, innenliegendes Ende auf. Eine Kontur des Querschnitts sowie des in einem montierten Zustand der Kühlkapseleinheit 118 zugewandten Endes des weiteren Leistungsbauteils 166‘‘ der Elektronikeinheit 112 und eine Kontur des Querschnitts sowie des innenliegenden Endes der weiteren Ausnehmung der Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 sind komplementär zueinander ausgebildet. Die weitere Ausnehmung bildet in einem montierten Zustand eine Aufnahme des weiteren Leistungsbauteils 166‘‘ der Elektronikeinheit 112. Es ist auch denkbar, dass die Leistungsbauteile 166, 166‘, 166‘‘ und die Ausnehmungen in der Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Querschnitte und/oder Formen aufweisen. Ferner sind auch andere Zusammensetzungen der Querschnitte und/oder Formen der Leistungsbauteile 166, 166‘, 166‘‘ der Elektronikeinheit 112 und der Ausnehmungen in der Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 oder eine einheitliche Ausgestaltung der Leistungsbauteile 166, 166‘, 166‘‘ der Elektronikeinheit 112 und der Ausnehmungen in der Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 denkbar.
Die Kühlkapseleinheit 118 umfasst ferner einen Kühlkanal 122. Der Kühlkanal 122 ist in die Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 eingebracht. Der Kühlkanal 122 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine von dem von einem Lüfterelement 56 erzeugten Kühlstrom durchströmt zu werden. Die Gehäuseschale 164 der Kühlkapseleinheit 118 weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit von zumindest 30 ^W/_m·K, vorzugsweise von zumindest 50 ^W/_m·K, besonders vorzugsweise von zumindest 80 ^W/_m·K, bevorzugt von zumindest 100 ^W/_m·K und besonders bevorzugt Wvon zumindest 200 ^W/_m·K auf. Die Kühlkapseleinheit 118 ist aus einem wärmeleitfähigen Kunststoff gebildet. In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine erwärmt sich die Elektronikeinheit 112 und überträgt die thermische Energie über eine Körperwärmeleitung auf die Kühlkapseleinheit 118. Die Kühlkapseleinheit 118 gibt die thermische Energie an einen durch den Kühlkanal 122 strömenden Kühlstrom ab, der die thermische Energie von der Elektronikeinheit 112 weg- und aus der Handwerkzeugmaschine hinaustransportiert.
In 3c ist eine Kühlkapseleinheit 218 dargestellt, die zu einer Kapselung und zu einer Kühlung einer Funktionseinheit 214 vorgesehen ist. Die Funktionseinheit 214 umfasst eine Elektronikeinheit 212 der Handwerkzeugmaschine. Die Elektronikeinheit 212 entspricht zu einem Großteil der bereits beschriebenen Elektronikeinheit 12. Die Kühlkapseleinheit 218 umschließt die Elektronikeinheit 212 vollständig. Die Kühlkapseleinheit 218 und die Funktionseinheit 214, die die Elektronikeinheit 212 umfasst, sind als Montageeinheit 224 ausgebildet. Innerhalb der Kühlkapseleinheit 218 ist ein Kühlfluid angeordnet. Das Kühlfluid umschließt die Elektronikeinheit 212. Das Kühlfluid ist von einem Mineralöl gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Kühlfluid einen anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Stoff oder ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Stoffgemisch umfasst. Die Kühlkapseleinheit 218 bildet ein Mineralölbad, in dem die Elektronikeinheit 212 angeordnet ist. Das Mineralöl, das das Kühlfluid bildet, weist eine hohe spezifische Wärmekapazität auf. In einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine erwärmt sich die Elektronikeinheit 212 und gibt thermische Energie an das umgebende Kühlfluid der Kühlkapseleinheit 218 ab. Das Kühlfluid der Kühlkapseleinheit 218 nimmt die thermische Energie auf. Die Kühlkapseleinheit 218 umfasst zudem ein Transportelement 220, das dazu vorgesehen ist, die thermische Energie von der Kühlkapseleinheit 218 und der Elektronikeinheit 212 wegzutransportieren. Das Transportelement 220 umfasst eine Heat Pipe. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen des Transportelements 220 denkbar. Das Transportelement 220 nimmt thermische Energie des Kühlfluids auf, transportiert die thermische Energie aus der Kühlkapseleinheit 218 heraus und gibt die thermische Energie an eine Umgebung der Kühlkapseleinheit 218 ab. Die Kühlkapseleinheit 218 umfasst ein Filterelement 272, das zu einer Filterung des Kühlfluids vorgesehen ist. Das Filterelement 272 ist austauschbar ausgestaltet. Es ist auch denkbar, dass die Kühlkapseleinheit 218 alternativ oder zusätzlich ein Kühlfluidspeicherelement zu einer Kompensation eines Kühlfluidverlusts, eine Pumpe zu einer Umwälzung des Kühlfluids, ein Anzeigenelement zu einer Information eines Bedieners der Handwerkzeugmaschine über zumindest einen Parameter der Kühlkapseleinheit 218 und/oder ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Funktionselement umfasst.

Claims

Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifer, mit einer Antriebseinheit (10), mit einer Elektronikeinheit (12, 112, 212), mit zumindest einer Funktionseinheit (14, 114, 214) und mit einer Gehäuseeinheit (16), die die Antriebseinheit (10) und/oder die Elektronikeinheit (12, 112, 212) zumindest teilweise umschließt, gekennzeichnet durch zumindest eine Kühlkapseleinheit (18, 118, 218), die zumindest teilweise radial innerhalb der Gehäuseeinheit (16) angeordnet ist und die zu einer zumindest teilweisen Kapselung und Kühlung der zumindest einen Funktionseinheit (14, 114, 214) vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionseinheit (14, 114, 214) die Elektronikeinheit (12, 112, 212) und/oder die Antriebseinheit (10) umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkapseleinheit (18, 218) die zumindest eine Funktionseinheit (14, 214) zumindest im Wesentlichen vollständig umschließt.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkapseleinheit (18, 118, 218) zumindest teilweise eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkapseleinheit (218) zumindest ein Transportelement (220) umfasst, das zu einem wesentlichen Transport von thermischer Energie vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkapseleinheit (18) zumindest teilweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Gehäuseeinheit (16) gekoppelt ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkapseleinheit (18, 118) zumindest einen Kühlkanal (22, 122) umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkapseleinheit (18, 118, 218) und die Funktionseinheit (14, 114, 214) eine Montageeinheit (24, 124, 224) bilden.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (10) zumindest einen EC-Motor umfasst.
Kühlkapseleinheit (18, 118, 218) einer Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche.