DE102014202187A1

DE102014202187A1 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102014202187A1
Application number: DE201410202187
Authority: DE
Inventors: Manfred Schuele; Helmut Wanek; Cornelius Boeck; Daniel Barth; Joachim Schadow; Joerg Maute; Jörn Stock; Florian Esenwein; Manfred Lutz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-02-19
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2014-08-21

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifer, mit einer Antriebseinheit (10), mit einer Elektronikeinheit (12) und mit einer Kühleinheit (14, 114, 214), die zumindest teilweise zu einer Kühlung der Antriebseinheit (10) und/oder der Elektronikeinheit (12) vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine zumindest eine Zusatzkühleinheit (16, 116, 216) aufweist, die zumindest teilweise zu einer Kühlung zumindest einer Funktionseinheit (18) 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 Handwerkzeugmaschine zumindest eine Zusatzkühleinheit umfasst, die zumindest teilweise zu einer Kühlung zumindest einer 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 „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. Die Abführung der thermischen Energie kann dabei vorzugsweise zumindest teilweise über eine Körperwärmeleitung, mittels eines Kühlfluids und/oder mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Methode erreicht 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 „Zusatzkühleinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest teilweise zu der Kühlung zumindest der Funktionseinheit vorgesehen ist, die zusätzlich und ergänzend zu der Kühleinheit vorgesehen ist und die zumindest teilweise getrennt von der Kühleinheit ausgebildet ist. Die Zusatzkühleinheit ist vorzugsweise zumindest teilweise zu einem von der Kühleinheit zumindest teilweise unabhängigen Betrieb vorgesehen.
Unter einer „Funktionseinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, eine für einen Betrieb der Handwerkzeugmaschine unterstützende und/oder notwendige Funktion und/oder zumindest eine für einen Betriebszustand zumindest teilweise wesentliche Handwerkzeugmaschinenfunktion zur Verfügung zu stellen.
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 Kühleinheit und die Zusatzkühleinheit zumindest teilweise zu einer zeitlich und/oder räumlich versetzten Kühlung vorgesehen sind. Unter „zeitlich versetzt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass sich insbesondere weniger als 40 %, vorzugsweise weniger als 30 %, bevorzugt weniger als 20 % und besonders bevorzugt weniger als 10 % einer Gesamtbetriebsdauer der Kühleinheit und der Zusatzkühleinheit überschneiden und/oder dass die Kühleinheit oder die Zusatzkühleinheit insbesondere zumindest 15 Sekunden, vorzugsweise zumindest 30 Sekunden, bevorzugt zumindest 45 Sekunden und besonders bevorzugt zumindest 60 Sekunden zu einem alleinigen und/oder separaten Betrieb vorgesehen ist. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist entweder die Kühleinheit oder die Zusatzkühleinheit zu einem alleinigen Betrieb von zumindest 2 Minuten vorgesehen. Unter „räumlich versetzt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass sich Wirkbereiche der Kühleinheit und der Zusatzkühleinheit insbesondere weniger als 40 %, vorzugsweise weniger als 30 %, bevorzugt weniger als 20 % und besonders bevorzugt weniger als 10 % überschneiden und/oder überlagern und/oder dass die Kühleinheit oder die Zusatzkühleinheit zu einer Kühlung der Antriebseinheit, der Elektronikeinheit oder der Funktionseinheit zu insbesondere zumindest 60 %, vorzugsweise zumindest 70 %, bevorzugt zumindest 80 % und besonders bevorzugt zumindest 90 % einer gesamten Kühlung der Antriebseinheit, der Elektronikeinheit oder der Funktionseinheit vorgesehen ist. Dadurch kann eine bevorzugt gut an einen Bedarf angepasste Kühlung der Antriebseinheit, der Elektronikeinheit und/oder der Funktionseinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Zusatzkühleinheit zumindest teilweise zu einer aktiven Kühlung vorgesehen ist. Unter einer „aktiven Kühlung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass thermische Energie zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest nahezu vollständig von einer zu kühlenden Komponente, insbesondere von der Funktionseinheit, insbesondere mit Hilfe eines Kühlstroms, abtransportiert und/oder abgeleitet wird. Vorzugsweise kann durch die aktive Kühlung eine um insbesondere zumindest 30 %, vorzugsweise zumindest 50 % und besonders bevorzugt zumindest 70 % erhöhte Wärmeabfuhr erreicht werden als bei einer passiven Kühlung, wie beispielsweise einer ungezwungenen und/oder freien Konvektionskühlung. Es ist jedoch auch denkbar, dass die thermische Energie zumindest teilweise mittels zumindest eines Peltierelements und/oder mittels eines anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Elements abgeleitet wird. Dadurch kann eine vorteilhaft effektive Ausgestaltung der Zusatzkühleinheit erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Zusatzkühleinheit zumindest teilweise zu einer Nachlaufkühlung vorgesehen ist. Unter einer „Nachlaufkühlung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Kühlung verstanden werden, die zu einer Kühlung insbesondere zumindest 15 Sekunden, vorzugsweise zumindest 30 Sekunden, bevorzugt zumindest 45 Sekunden und besonders bevorzugt zumindest 60 Sekunden nach einem Ausschalten und/oder nach einem Betriebszustand der Antriebseinheit und/oder insbesondere nach einem Stillstand einer Abtriebswelle der Antriebseinheit vorgesehen ist. Dadurch kann eine vorteilhaft gute Kühlung erreicht und ein Bilden von Stauwärme bevorzugt zuverlässig vermieden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Funktionseinheit zumindest teilweise die Elektronikeinheit umfasst. Dadurch kann eine bevorzugt kompakte Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschine und eine bevorzugt gute Kühlung der Elektronikeinheit erreicht werden.
Es ist jedoch auch denkbar, dass die Funktionseinheit, alternativ oder zusätzlich, zumindest teilweise die Antriebseinheit umfasst. Dadurch kann eine thermische Energie, insbesondere durch ein Nachheizen, insbesondere eines Stators, nach einem Betriebszustand der Antriebseinheit, zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest nahezu vollständig von der Antriebseinheit abtransportiert und eine Übertragung der thermischen Energie insbesondere auf einen Rotor der Antriebseinheit vorteilhaft reduziert oder vermieden werden. Somit kann eine Schädigung, insbesondere eine Entmagnetisierung, des Rotors durch eine unerwünschte Erwärmung auch nach einem Betriebszustand der Antriebseinheit vorteilhaft sicher verhindert werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Zusatzkühleinheit zumindest teilweise zu einer von der Kühleinheit unabhängigen Kühlung vorgesehen ist. Unter einer „unabhängigen Kühlung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Kühlung verstanden werden, die von einem Betriebszustand der Antriebseinheit und/oder der Kühleinheit unbeeinflusst und/oder unabhängig ausgebildet ist. Dadurch kann eine bevorzugt gut an einen Bedarf angepasste Kühlung der Antriebseinheit, der Elektronikeinheit und/oder der Funktionseinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Zusatzkühleinheit zumindest ein Zusatzlüfterelement umfasst. Unter einem „Zusatzlüfterelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das zumindest teilweise zu einer Erzeugung zumindest eines Kühlstroms, insbesondere eines Kühlluftstroms, vorgesehen ist. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Zusatzlüfterelement ein Lüfterrad. Dadurch kann eine vorteilhafte Abführung von thermischer Energie, insbesondere aus einem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine heraus, und dadurch eine besonders vorteilhafte Kühlung erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Zusatzkühleinheit zumindest ein Luftleitelement umfasst. Unter einem „Luftleitelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, einen Kühlluftstrom zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest nahezu vollständig, insbesondere gezielt, an eine zu kühlende Stelle zu leiten und/oder eine Strömungsrichtung des Kühlluftstroms zu beeinflussen und/oder zu ändern und/oder insbesondere um zumindest 5 °, vorzugsweise um zumindest 10 ° und besonders bevorzugt um zumindest 20 ° umzulenken. Es ist aber auch denkbar, dass ein Leitelement zu einem Umleiten anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Kühlmedien, wie beispielsweise Wasser, Öl oder Ähnliches, vorgesehen ist. Dadurch kann eine bevorzugt gezielte und somit vorteilhaft effektive Kühlung erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit und die Zusatzkühleinheit zumindest teilweise getrennte Kühlkreisläufe aufweisen. Unter „zumindest teilweise getrennten Kühlkreisläufen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass sich insbesondere weniger als 40 %, vorzugsweise weniger als 30 %, bevorzugt weniger als 20 % und besonders bevorzugt weniger als 10 % der Kühlstrome der Kühlkreisläufe in einem Betriebszustand der Kühleinheit und/oder der Zusatzkühleinheit vermischen. Dadurch kann eine bevorzugt gezielte und somit vorteilhaft effektive Kühlung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Zusatzkühleinheit zumindest ein Kühlkörperelement umfasst. Das zumindest eine Kühlkörperelement weist vorzugsweise eine spezifische Wärmekapazität auf, 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 beträgt. Das zumindest eine Kühlkörperelement ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Wärmemenge insbesondere von zumindest 150 kJ, vorzugsweise von zumindest 200 kJ und besonders bevorzugt von zumindest 250 kJ aufzunehmen und vorzugsweise zu speichern. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Kühlkörperelement eine Wärmeleitfähigkeit insbesondere 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 auf. Vorzugsweise ist das Kühlkörperelement thermisch mit zumindest einem Teil der Elektronikeinheit gekoppelt. Dadurch können eine bevorzugt gute Kühlung der Elektronikeinheit und eine vorteilhaft einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Zusatzkühleinheit erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine zumindest eine Steuerund/oder Regeleinheit umfasst, die zu einer Steuerung und/oder Regelung des zumindest einen Zusatzlüfterelements und/oder zumindest einen Lüfterelements in Abhängigkeit zumindest eines Betriebsparameters der Funktionseinheit und/oder der Antriebseinheit vorgesehen ist. Unter einer „Steuerung und/oder Regelung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein zumindest teilweise von einem Betriebszustand der Antriebseinheit und/oder der Elektronikeinheit unabhängiger, insbesondere zumindest teilweise von einer Drehzahl der Antriebseinheit entkoppelter Vorgang verstanden werden, der zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, einen Betrieb zumindest der Zusatzkühleinheit zumindest teilweise aktiv zu beeinflussen und/oder den Betrieb der Zusatzkühleinheit zumindest teilweise an einen vorgegebenen Ablauf anzupassen und/oder anzunähern und/oder insbesondere dynamisch veränderbare Betriebsparameter der Zusatzkühleinheit, vorzugsweise entsprechend eines Algorithmus, insbesondere aktiv, zu verändern. Die Steuer- und/oder Regeleinheit kann insbesondere zumindest teilweise mechanisch, besonders bevorzugt zumindest teilweise elektronisch ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst die Steuer- und/oder Regeleinheit zusätzlich eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Dadurch können eine vorteilhaft effiziente und gezielte, bedarfsabhängige Kühlung der Elektronikeinheit und somit ein bevorzugt hoher Schutz vor einer Überlastung der Elektronikeinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Zusatzkühleinheit zumindest teilweise zu einer Kühlung der zumindest einen Funktionseinheit in Abhängigkeit einer Temperatur und/oder zumindest einer Stromkenngröße vorgesehen ist. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Zusatzkühleinheit zumindest teilweise zu einer Kühlung der zumindest einen Funktionseinheit in Abhängigkeit einer Temperatur der zumindest einen Funktionseinheit und/oder zumindest einer Stromkenngröße der Antriebseinheit vorgesehen. Die Temperatur kann vorzugsweise direkt an der zumindest einen Funktionseinheit erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Temperatur auch beabstandet von der zumindest einen Funktionseinheit erfasst und die Temperatur der zumindest einen Funktionseinheit daraus abgeschätzt bzw. berechnet werden. Die zumindest eine Stromkenngröße ist vorzugsweise von einem Stromverbrauch und/oder einer Leistung insbesondere der Antriebseinheit gebildet. Alternativ oder zusätzlich sind auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen der zumindest einen Stromkenngröße insbesondere der Antriebseinheit, der Elektronikeinheit und/oder einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Komponente der Handwerkzeugmaschine denkbar. Dadurch kann eine bevorzugt gezielte, bedarfsgerechte und somit vorteilhaft effektive Kühlung der zumindest einen Funktionseinheit 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 und vorteilhaft kompakte 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 mehrere 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,
2a die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Schnittansicht,
2b eine Elektronikeinheit und eine Zusatzkühleinheit der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in einer perspektivischen Darstellung,
3 eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Schnittansicht,
4 eine weitere alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in einer schematischen, teilweise geschnittenen Ansicht,
5 einen Ausschnitt aus der alternativ ausgestalteten Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Unteransicht,
6 den Ausschnitt aus der alternativ ausgestalteten Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Seitenansicht,
7 ein Schaubild mit einer Funktion der Drehzahl eines Zusatzlüfterelements einer Zusatzlüftereinheit der alternativ ausgestalteten Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit von einer Temperatur,
8 ein Schaubild mit einer alternativen Funktion der Drehzahl des Zusatzlüfterelements der Zusatzlüftereinheit der alternativ ausgestalteten Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit von einem Stromverbrauch und
9 ein Schaubild mit einer alternativen Funktion der Drehzahl des Zusatzlüfterelements der Zusatzlüftereinheit bzw. des Stromverbrauchs der alternativ ausgestalteten Handwerkzeugmaschine in Abhängigkeit von einer Zeit.
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 24. Das Gehäuse 24 ist aus einem Kunststoff gebildet. Das Gehäuse 24 bildet einen Haupthandgriff 26, der dazu vorgesehen ist, von einer Bedienerhand eines Bedieners umfasst zu werden. In Haupterstreckungsrichtung 28 der Handwerkzeugmaschine betrachtet ist an einem Ende des Gehäuses 24 ein Stromkabel 30 angeordnet. Das Stromkabel 30 ist zu einer Versorgung einer Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine mit elektrischer Energie vorgesehen. Das Stromkabel 30 ist dazu vorgesehen, mit einem elektrischen Stromnetz verbunden zu werden. Hierzu weist das Stromkabel 30 ein nicht dargestelltes Steckerelement auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine von einer Akkuhandwerkzeugmaschine gebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine weist ferner ein Schaltelement 32 auf, das von einem Bediener betätigbar ausgebildet ist. Das Schaltelement 32 ist zu einer Aktivierung der Antriebseinheit 10 vorgesehen. Das Schaltelement 32 ist von einem Schaltschieber gebildet.
Die Handwerkzeugmaschine weist ferner ein Getriebegehäuse 34 auf. Das Getriebegehäuse 34 ist an einem dem Stromkabel 30 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 24 mit dem Gehäuse 24 verbunden. Das Getriebegehäuse 34 ist aus einem Metall gebildet. Das Getriebegehäuse 34 ist aus Aluminium gebildet. Die Handwerkzeugmaschine umfasst eine nicht näher dargestellte Werkzeugaufnahme 36, die dazu vorgesehen ist, ein Einsatzwerkzeug 38 aufzunehmen und verliersicher zu halten. Das Einsatzwerkzeug 38 ist von einer Schleifscheibe gebildet. Das Einsatzwerkzeug 38 ist lösbar mit der Werkzeugaufnahme 36 verbunden. Die Werkzeugaufnahme 36 ist, senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 28 der Handwerkzeugmaschine betrachtet, an einem offenen Ende des Getriebegehäuses 34 angeordnet. Die Werkzeugaufnahme 36 ragt aus dem Getriebegehäuse 34 hinaus. Zudem ist mit einem Flansch des Getriebegehäuses 34 eine Schutzhaube 40 gekoppelt. Die Schutzhaube 40 ist lösbar mit der Handwerkzeugmaschine verbunden.
Die Handwerkzeugmaschine weist zudem einen Zusatzhandgriff 42 auf. Der Zusatzhandgriff 42 ist dazu vorgesehen, von einer weiteren Bedienerhand des Bedieners umfasst zu werden. Der Zusatzhandgriff 42 ist lösbar mit der Handwerkzeugmaschine gekoppelt. Eine Haupterstreckungsrichtung 44 des Zusatzhandgriffs 42 verläuft in einem an der Handwerkzeugmaschine montierten Zustand des Zusatzhandgriffs 42 senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung 28 der Handwerkzeugmaschine und parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Einsatzwerkzeugs 38.
Die Handwerkzeugmaschine weist die Antriebseinheit 10, eine Elektronikeinheit 12 und eine Kühleinheit 14 auf (2). Das Gehäuse 24 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 46 auf, die über eine Getriebeeinheit 48 mit einer Antriebswelle 50 verbunden ist. Die Getriebeeinheit 48 weist ein nicht dargestelltes Winkelgetriebe auf. Die Antriebswelle 50 ist zu einem Antrieb eines hier nicht dargestellten Einsatzwerkzeugs 38, das mit der Werkzeugaufnahme 36 gekoppelt ist, vorgesehen. Die Antriebswelle 50 ist mit der Werkzeugaufnahme 36 verbunden. Die Antriebswelle 50 ist form- und/oder kraftschlüssig mit der Werkzeugaufnahme 36 gekoppelt. Die Antriebswelle 50 erstreckt sich senkrecht zu der Abtriebswelle 46. Die Antriebswelle 50 verläuft senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 28 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 Kühleinheit 14 ist zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 vorgesehen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kühleinheit 14 alternativ oder zusätzlich zu einer Kühlung der Elektronikeinheit 12 oder einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Funktionseinheit der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Kühleinheit 14 ist zu einer aktiven Kühlung vorgesehen. Die Kühleinheit 14 weist ein Lüfterelement 52 auf. Das Lüfterelement 52 der Kühleinheit 14 ist drehfest mit der Abtriebswelle 46 der Antriebseinheit 10 verbunden. In einem Betriebszustand der Antriebseinheit 10 wird das Lüfterelement 52 der Kühleinheit 14 über die Abtriebswelle 46 angetrieben. Das Lüfterelement 52 erzeugt in einem Betriebszustand einen Kühlstrom, der in einem Betriebszustand von einer Einlassöffnung 56 an einem dem Stromkabel 30 zugewandten Ende der Handwerkzeugmaschine zu einer Auslassöffnung 54 im Getriebegehäuse 34 verläuft. Der von dem Lüfterelement 52 in einem Betriebszustand erzeugte Kühlstrom strömt an der Antriebseinheit 10 vorbei, nimmt dabei thermische Energie der Antriebseinheit 10 auf und transportiert die thermische Energie durch die Auslassöffnung 54 aus der Handwerkzeugmaschine heraus.
Die Handwerkzeugmaschine weist ferner eine Zusatzkühleinheit 16 auf, die zu einer Kühlung einer Funktionseinheit 18 der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Funktionseinheit 18 umfasst die Elektronikeinheit 12. Die Zusatzkühleinheit 16 ist zu einer aktiven Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 16 ist zu einer von der Kühleinheit 14 unabhängigen Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 16 ist zu einer Nachlaufkühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 16 weist ein Zusatzlüfterelement 20 auf. Das Zusatzlüfterelement 20 ist von einem Lüfterrad gebildet. Das Zusatzlüfterelement 20 ist von einem Mikrolüfterrad gebildet. Das Zusatzlüfterelement 20 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand einen Kühlstrom zu erzeugen. Das Zusatzlüfterelement 20 ist drehbar an der Elektronikeinheit 12 gelagert. Die Zusatzkühleinheit 16 umfasst ferner eine Lüfterantriebseinheit 58, die dazu vorgesehen ist, das Zusatzlüfterelement 20 rotierend anzutreiben. Die Lüfterantriebseinheit 58 weist einen Kondensator 60 auf, der dazu vorgesehen ist, elektrische Energie für einen Antrieb des Zusatzlüfterelements 20 zu speichern. Die Lüfterantriebseinheit 58 kann jedoch auch auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise ausgebildet sein.
Die Zusatzkühleinheit 16 umfasst zudem ein Luftleitelement 22. Das Luftleitelement 22 ist von einem Luftführungsblech gebildet. Das Zusatzlüfterelement 20 ist in einem montierten Zustand zwischen dem Luftleitelement 22 und der Elektronikeinheit 12 angeordnet. Das Luftleitelement 22 bildet in einem montierten Zustand einen Luftströmungskanal, durch den der Kühlstrom in einem Betriebszustand der Zusatzkühleinheit 16 an der Elektronikeinheit 12 vorbeiströmt. In einem Betriebszustand der Zusatzkühleinheit 16 nimmt der von dem Zusatzlüfterelement 20 in einem Betriebszustand erzeugte Kühlstrom dabei thermische Energie der Elektronikeinheit 12 auf und transportiert die thermische Energie von der Elektronikeinheit 12 weg. Die Nachlaufkühlung durch die Zusatzkühleinheit 16 ist zu einer Abführung von Stauwärme, die nach einem Betriebszustand entsteht und von der Elektronikeinheit 12 abgegeben wird, vorgesehen.
Die Zusatzkühleinheit 16 und die Kühleinheit 14 sind zu einer zeitlich versetzten Kühlung der Antriebseinheit 10 und der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Kühleinheit 14 ist zu einer Kühlung während eines Betriebszustands der Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 16 ist zu einer Kühlung nach einem Betriebszustand der Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 16 kühlt die Elektronikeinheit 12 zumindest eine Minute lang nach einem Betriebszustand der Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine und somit auch nach einem Betriebszustand der Kühleinheit 14. Die Zusatzkühleinheit 16 und die Kühleinheit 14 sind zu einer räumlich versetzten Kühlung vorgesehen. Die Kühleinheit 14 ist zu einer hauptsächlichen Kühlung der Antriebseinheit 10 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 16 ist zu einer hauptsächlichen Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen.
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, 2a und 2b, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in 3 die Ziffer 1 und den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 4 bis 6 die Ziffer 2 vorangestellt.
In 3 ist eine alternativ ausgestaltete Handwerkzeugmaschine mit einer Antriebseinheit 10 und mit einer Elektronikeinheit 12, die von einem Gehäuse 24 und einem Getriebegehäuse 34 umschlossen sind und die in Aufbau und Funktion der bereits beschriebenen Handwerkzeugmaschine entsprechen, dargestellt. Zwischen der Antriebseinheit 10 und der Elektronikeinheit 12 ist eine Trennwand 162 vorgesehen. Die Trennwand 162 ist dazu vorgesehen, einen Bauraum innerhalb des Gehäuses 24 in zwei Bereiche abzugrenzen. Die Trennwand 162 ist fest mit dem Gehäuse 24 verbunden. Die Trennwand 162 erstreckt sich senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung 28 der Handwerkzeugmaschine.
Die Handwerkzeugmaschine umfasst ferner eine Kühleinheit 114, die zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 vorgesehen ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kühleinheit 114 alternativ oder zusätzlich zu einer Kühlung der Elektronikeinheit 12 oder einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Funktionseinheit der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Kühleinheit 114 ist zu einer aktiven Kühlung vorgesehen. Die Kühleinheit 114 weist ein Lüfterelement 152 auf. Das Lüfterelement 152 der Kühleinheit 114 ist drehfest mit einer Abtriebswelle 46 der Antriebseinheit 10 verbunden. In einem Betriebszustand der Antriebseinheit 10 wird das Lüfterelement 152 der Kühleinheit 114 über die Abtriebswelle 46 angetrieben. Das Lüfterelement 152 erzeugt in einem Betriebszustand einen Kühlstrom, der in einem Betriebszustand von einer Einlassöffnung 56 im Getriebegehäuse 34 an der Antriebseinheit 10 vorbeiströmt und dabei thermische Energie der Antriebseinheit 10 aufnimmt. Der Kühlstrom strömt in einem Betriebszustand U-förmig an der Antriebseinheit 10 vorbei und strömt durch die Einlassöffnung 56 wieder nach außen. Dabei wird die aufgenommene thermische Energie durch die Einlassöffnung 56 aus der Handwerkzeugmaschine heraustransportiert.
Die Handwerkzeugmaschine weist zudem eine Zusatzkühleinheit 116 auf, die zu einer Kühlung einer Funktionseinheit 18 der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Funktionseinheit 18 umfasst die Elektronikeinheit 12. Die Zusatzkühleinheit 116 ist zu einer aktiven Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 116 ist zu einer von der Kühleinheit 114 unabhängigen Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 116 weist ein Zusatzlüfterelement 120 auf. Das Zusatzlüfterelement 120 ist von einem Lüfterrad gebildet. Das Zusatzlüfterelement 120 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand einen Kühlstrom zu erzeugen. Das Zusatzlüfterelement 120 ist wirkungsmäßig mit einem Teil der Abtriebswelle 46 der Antriebseinheit 10 verbunden, der auf einem einem Stromkabel 30 der Handwerkzeugmaschine zugewandten Ende aus der Antriebseinheit 10 herausragt. Das Zusatzlüfterelement 120 ist über ein Kupplungselement 164 drehfest mit der Abtriebswelle 46 der Antriebseinheit 10 verbunden. Das Kupplungselement 164 erstreckt sich durch eine Wandstärke der Trennwand 162 hindurch.
In einem Betriebszustand der Antriebseinheit 10 wird das Zusatzlüfterelement 120 der Zusatzkühleinheit 116 über die Abtriebswelle 46 angetrieben. Das Zusatzlüfterelement 120 erzeugt in einem Betriebszustand einen Kühlstrom, der in einem Betriebszustand von einer Auslassöffnung 54 im Gehäuse 24 an der Elektronikeinheit 12 vorbeiströmt und dabei thermische Energie der Elektronikeinheit 12 aufnimmt. Der Kühlstrom strömt in einem Betriebszustand U-förmig an der Elektronikeinheit 12 vorbei und strömt durch die Auslassöffnung 54 wieder nach außen. Dabei wird die aufgenommene thermische Energie durch die Auslassöffnung 54 aus der Handwerkzeugmaschine heraustransportiert.
Die Zusatzkühleinheit 116 und die Kühleinheit 114 weisen zwei getrennte Kühlkreisläufe auf. Die Zusatzkühleinheit 116 und die Kühleinheit 114 sind zu einer räumlich versetzten Kühlung vorgesehen. Die Kühleinheit 114 ist zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 116 ist zu einer Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen.
In 4 ist eine alternativ ausgestaltete Handwerkzeugmaschine mit einer Antriebseinheit 10, mit einer Funktionseinheit 18 und mit einer Elektronikeinheit 12, die von einem Gehäuse 24 umschlossen sind und die in Aufbau und Funktion der bereits beschriebenen Handwerkzeugmaschine entsprechen, dargestellt. Die Funktionseinheit 18 umfasst die Elektronikeinheit 12. Die Handwerkzeugmaschine ist als Akkuhandwerkzeugmaschine ausgebildet. Mit der Handwerkzeugmaschine ist ein Handwerkzeugmaschinenakkumulator 266 gekoppelt. Der Handwerkzeugmaschinenakkumulator 266 ist zu einer Versorgung der Handwerkzeugmaschine in einem Betriebszustand mit einer elektrischen Energie vorgesehen. Der Handwerkzeugmaschinenakkumulator 266 ist lösbar mit der Handwerkzeugmaschine verbunden. Der Handwerkzeugmaschinenakkumulator 266 ist in einem montierten Zustand elektrisch mit der Antriebseinheit 10 verbunden.
Die Elektronikeinheit 12 weist mehrere schematisch dargestellte Leistungsbauteile 268 auf (5). Die Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 heizen sich in einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine stark auf. Die Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 sind hitzeempfindlich und können bei einem Übersteigen einer Grenztemperatur beschädigt oder zerstört werden. Um eine solche Überlastung der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 zu verhindern, kann bei einem Erreichen einer kritischen Temperatur T einer weiteren Erwärmung durch eine Kühlung und/oder durch eine Reduzierung einer Antriebsleistung oder einer Abschaltung der Handwerkzeugmaschine entgegengewirkt werden. Die kritische Temperatur weist einen geringeren Wert auf als die Grenztemperatur. Zur Erfassung der Temperatur T der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 weist die Handwerkzeugmaschine eine nicht dargestellte Sensoreinheit auf. Die Sensoreinheit ist zu einer Erfassung der Temperatur T der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Sensoreinheit ist zu einer direkten Erfassung der Temperatur T der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Sensoreinheit ist dazu vorgesehen, die Temperatur T der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 an den Leistungsbauteilen 268 der Elektronikeinheit 12 zu messen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Sensoreinheit alternativ oder zusätzlich zu einer indirekten Erfassung der Temperatur T der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12, beispielsweise durch eine Erfassung der Temperatur T an einer von den Leistungsbauteilen 268 der Elektronikeinheit 12 beabstandeten Stelle und/oder durch eine Erfassung eines Leistungsparameters der Handwerkzeugmaschine wie eine von der Antriebseinheit 10 aufgenommene elektrische Leistung oder ein von der Antriebseinheit 10 aufgenommener elektrischer Strom, vorgesehen ist.
Die Handwerkzeugmaschine umfasst eine Kühleinheit 214, die ein mit einer Abtriebswelle 246 der Antriebseinheit 10 gekoppeltes Lüfterelement 252 umfasst und die der bereits beschriebenen Kühleinheit 14 entspricht (6). Die Kühleinheit 214 ist hauptsächlich zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 vorgesehen. Ferner weist die Handwerkzeugmaschine eine Zusatzkühleinheit 216 auf, die zu einer Kühlung der Funktionseinheit 18 der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Zusatzkühleinheit 216 ist zumindest teilweise zu einer Kühlung der Funktionseinheit 18 in Abhängigkeit einer Temperatur und/oder einer Stromkenngröße vorgesehen Die Zusatzkühleinheit 216 ist hauptsächlich zu einer Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 216 ist zu einer aktiven Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 216 ist zu einer von der Kühleinheit 214 unabhängigen Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 216 ist zu einer Kühlung der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 in Abhängigkeit der von der Sensoreinheit erfassten Temperatur T vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 216 und die Kühleinheit 214 sind zu einer teilweise zeitlich versetzten Kühlung vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 216 und die Kühleinheit 214 sind zu einer teilweise räumlich versetzten Kühlung vorgesehen. Die Zusatzkühleinheit 216 ist zu einer Kühlung der Elektronikeinheit 12 während eines Betriebszustands der Handwerkzeugmaschine und zu einer Nachlaufkühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen.
Die Zusatzkühleinheit 216 weist ein Kühlkörperelement 270 auf, das zu einer passiven Kühlung der Elektronikeinheit 12 vorgesehen ist. Das Kühlkörperelement 270 ist zumindest teilweise thermisch mit der Elektronikeinheit 12 gekoppelt. Das Kühlkörperelement 270 ist thermisch mit der Elektronikeinheit 12 gekoppelt. Das Kühlkörperelement 270 kontaktiert die Elektronikeinheit 12 direkt. Das Kühlkörperelement 270 ist über eine Körperwärmeleitung thermisch mit der Elektronikeinheit 12 gekoppelt. Es ist jedoch auch denkbar, dass zwischen dem Kühlkörperelement 270 und der Elektronikeinheit 12 zur Verbesserung der Körperwärmeleitung und zum Ausgleich von Unebenheiten der Oberflächen eine Wärmeleitpaste, eine Wärmeleitfolie oder ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Wärmeleitelement vorgesehen ist, das vorzugsweise zumindest teilweise elektrisch isolierend ausgebildet ist. Das Kühlkörperelement 270 ist aus einem Metall gebildet. Das Kühlkörperelement 270 ist aus Aluminium gebildet. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Materialien oder Stoffgemische denkbar. Das Kühlkörperelement 270 kann alternativ oder zusätzlich auch als zumindest eine Heatpipe, zumindest ein Peltierelement und/oder zumindest ein Kupferelement ausgebildet sein und/oder zumindest einen Wasserkreislauf umfassen und/oder eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweisen.
Das Kühlkörperelement 270 weist eine große spezifische Wärmekapazität auf und ist dazu vorgesehen, thermische Energie der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 aufzunehmen. Die spezifische Wärmekapazität des Kühlkörperelements 270 beträgt 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. Das Kühlkörperelement 270 ist dazu vorgesehen, eine Wärmemenge insbesondere von zumindest 150 kJ, vorzugsweise von zumindest 200 kJ und besonders bevorzugt von zumindest 250 kJ aufzunehmen und vorzugsweise zu speichern. Das Kühlkörperelement 270 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 zumindest 200 ^W/_m·K auf. Das Kühlkörperelement 270 ist dazu vorgesehen, die thermische Energie der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 aufzunehmen und an eine Umgebung des Kühlkörperelements 270 abzugeben. Das Kühlkörperelement 270 gibt die thermische Energie teilweise durch eine freie Konvektion und teilweise durch eine durch einen Kühlstrom bedingte, gezwungene Konvektion an die Umgebung ab. Zudem können dadurch Temperaturpeaks der Elektronikeinheit 12 bei einer kurzzeitigen Überlastung der Handwerkzeugmaschine in einem Betriebszustand aufgenommen und kompensiert werden.
Die Zusatzkühleinheit 216 weist ferner ein Zusatzlüfterelement 220 auf. Das Zusatzlüfterelement 220 ist von einem Lüfterrad gebildet. Das Zusatzlüfterelement 220 ist von einem Mikrolüfterrad gebildet. Das Zusatzlüfterelement 220 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand einen Kühlstrom zu erzeugen. Das Zusatzlüfterelement 220 ist relativ zu der Elektronikeinheit 12 drehbar gelagert. Die Zusatzkühleinheit 216 umfasst ferner eine nicht dargestellte Lüfterantriebseinheit, die dazu vorgesehen ist, das Zusatzlüfterelement 220 rotierend anzutreiben. Die Lüfterantriebseinheit ist elektrisch mit dem Handwerkzeugmaschinenakkumulator 266 der Handwerkzeugmaschine verbunden und wird von dem Handwerkzeugmaschinenakkumulator 266 mit elektrischer Energie versorgt. Die Lüfterantriebseinheit wandelt die elektrische Energie aus dem Handwerkzeugmaschinenakkumulator 266 in einem Betriebszustand der Zusatzkühleinheit 216 in die rotierende Antriebsbewegung des Zusatzlüfterelements 220 um. Die Lüfterantriebseinheit kann jedoch auch auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise ausgebildet sein. Ferner ist es auch denkbar, dass anstatt des Zusatzlüfterelements 220 oder zusätzlich zu dem Zusatzlüfterelement 220 zumindest ein alternativ ausgestaltetes Kühlelement zur Kühlung der zumindest einen Funktionseinheit vorgesehen ist. Das zumindest eine alternativ ausgestaltete Kühlelement ist von einem Peltierelement oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise gebildet.
Die Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 sind auf einer Platine 272 der Elektronikeinheit 12 angeordnet und befestigt. Das Kühlkörperelement 270 und das Zusatzlüfterelement 220 sind auf einer den Leistungsbauteilen 268 abgewandten Seite der Platine 272 der Elektronikeinheit 12 angeordnet. Die Platine 272 weist zumindest ein nicht näher dargestelltes Wärmeleitelement auf, das zu einer thermischen Kopplung der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 mit dem Kühlkörperelement 270 vorgesehen ist.
In einem Betriebszustand der Zusatzkühleinheit 216 nimmt der von dem Zusatzlüfterelement 220 in einem Betriebszustand erzeugte Kühlstrom dabei thermische Energie der Elektronikeinheit 12 auf und transportiert die thermische Energie von der Elektronikeinheit 12 weg. Die Kühlung durch die Zusatzkühleinheit 216 ist zu einer Abführung von thermischer Energie, die während eines Betriebszustands entsteht und von der Elektronikeinheit 12 abgegeben wird, sowie von Stauwärme, die nach einem Betriebszustand entsteht und von der Elektronikeinheit 12 abgegeben wird, vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass die Zusatzkühleinheit 216 zu einer Erzeugung des Kühlstroms zumindest eine Piezopumpe, einen Blasebalg, ein Luftflügel und oder ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Element umfasst. Zudem ist es denkbar, dass der von der Zusatzkühleinheit 216 erzeugte Kühlstrom zusätzlich zu einer Kühlung der Antriebseinheit 10 der Handwerkzeugmaschine in einem Betriebszustand vorgesehen ist und dass auf das Lüfterelement 252 der Kühleinheit 214 der Handwerkzeugmaschine verzichtet werden kann.
Die Handwerkzeugmaschine weist eine nicht dargestellte Steuer- und/oder Regeleinheit auf, die zu einer Steuerung und/oder Regelung des Zusatzlüfterelements 220 und/oder des Lüfterelements 252 in Abhängigkeit zumindest eines Betriebsparameters der Funktionseinheit 18 und/oder der Antriebseinheit 10 vorgesehen ist. Die Zusatzkühleinheit 216 der Handwerkzeugmaschine umfasst die nicht dargestellte Steuerund/oder Regeleinheit. Die Zusatzkühleinheit 216 umfasst eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist zu einer Steuerung des Zusatzlüfterelements 220 vorgesehen. Die Steuereinheit ist zu einer Steuerung des Zusatzlüfterelements 220 in Abhängigkeit der von der Sensoreinheit erfassten Temperatur T der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Es ist auch denkbar, dass die Steuereinheit zu einer Steuerung des Zusatzlüfterelements 220 in Abhängigkeit eines anderen von der Sensoreinheit erfassten Leistungsparameters der Elektronikeinheit 12 und/oder der Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die Steuereinheit kann alternativ oder zusätzlich auch zu einer Steuerung des Zusatzlüfterelements 220 in Abhängigkeit einer Temperatur T zumindest einer anderen Handwerkzeugmaschinenkomponente, einer Außentemperatur, eines Stromverbrauchs I, insbesondere innerhalb eines bestimmten Zeitraums, eines Lichteinfalls und/oder eines anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Handwerkzeugmaschinen- und/oder Umgebungsparameters vorgesehen sein.
In 7 ist ein Schaubild mit einer Funktion der Temperatur T der Elektronikeinheit 12 und mit einer Funktion einer Drehzahl des Zusatzlüfterelements 220, von der eine Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 abhängig ist, dargestellt. Sobald die von der Sensoreinheit erfasste Temperatur T einen ersten Grenzwert T₁ überschreitet, wird die Zusatzkühleinheit 216 in einer ersten Leistungsstufe aktiviert. In der ersten Leistungsstufe wird das Zusatzlüfterelement 220 mit einer konstanten ersten Drehzahl n₁ angetrieben. Sobald die von der Sensoreinheit erfasste Temperatur T einen zweiten Grenzwert T₂ überschreitet, wird die Zusatzkühleinheit 216 in einer zweiten Leistungsstufe aktiviert. In der zweiten Leistungsstufe wird das Zusatzlüfterelement 220 mit einer konstanten zweiten Drehzahl n₂ angetrieben. Der erste Grenzwert T₁ der Temperatur T der Elektronikeinheit 12 ist kleiner als der zweite Grenzwert T₂ der Temperatur T der Elektronikeinheit 12. Die erste Drehzahl n₁ des Zusatzlüfterelements 220 weist einen kleineren Wert auf als die zweite Drehzahl n₂ des Zusatzlüfterelements 220.
Die Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 bzw. die Drehzahl n des Zusatzlüfterelements 220 steigt mit zunehmender Temperatur T der Elektronikeinheit 12 stufenförmig an. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 bzw. die Drehzahl des Zusatzlüfterelements 220 mit zunehmender Temperatur T der Elektronikeinheit 12 linear (in 7 mittels Strich-Punkt-Linie dargestellt), exponentiell oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise ansteigt. Die Funktion einer Drehzahl des Zusatzlüfterelements 220, von der eine Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 abhängig ist, weist zwei Stufen auf. Es ist jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl von Stufen der Funktion einer Drehzahl des Zusatzlüfterelements 220, wie beispielsweise insbesondere zwischen 1 und 10 Stufen, vorzugsweise zwischen 2 und 5 Stufen, denkbar.
Der Grenzwert T₁ beträgt insbesondere zumindest ¹/₄, vorzugsweise zumindest ¹/₃, bevorzugt zumindest ¹/₂ und besonders bevorzugt zumindest ³/₄ des Grenzwerts T₂. Der Grenzwert T₁ beträgt 65 °C. Der Grenzwert T₂ beträgt 75 °C. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werte der Grenzwerte T₁ und T₂ der Temperatur T denkbar. Es ist zudem denkbar, dass die Antriebsleistung der Handwerkzeugmaschine bei einem Überschreiten des Grenzwerts T₂, insbesondere bis auf Null, reduziert wird. Die Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 beträgt in der ersten Leistungsstufe 50 % einer maximalen Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216. Die Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 beträgt in der zweiten Leistungsstufe 100 % einer maximalen Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werte der Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 in der ersten Leistungsstufe und/oder in der zweiten Leistungsstufe der Zusatzkühleinheit 216 denkbar.
Bei einer Reduzierung der Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 bzw. der Drehzahl des Zusatzlüfterelements 220 werden der erste Grenzwert T₁ und der zweite Grenzwert T₂ um einen Offsetwert z reduziert. Der Offsetwert z beträgt insbesondere zwischen 5 % und 20 %, vorzugsweise zwischen 7 % und 15 % und besonders bevorzugt zumindest nahezu 10 % des ersten Grenzwerts T₁. Der Offsetwert z beträgt 6,5 °C. es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werte des Offsetwerts z denkbar. Sinkt die von der Sensoreinheit erfasste Temperatur T der Elektronikeinheit 12 unter einen Grenzwert T_2-z, wird die Zusatzkühleinheit 216 von der zweiten Leistungsstufe auf die erste Leistungsstufe reduziert. Der Grenzwert T_2-z ist kleiner als der Grenzwert T₂. Der Grenzwert T_2-z beträgt 68,5 °C. Sinkt die von der Sensoreinheit erfasste Temperatur T der Elektronikeinheit 12 unter einen Grenzwert T_1-z, wird die Zusatzkühleinheit 216 von der ersten Leistungsstufe reduziert und ausgeschaltet. Der Grenzwert T_1-x ist kleiner als der Grenzwert T₁. Der Grenzwert T_1-z beträgt 58,5 °C. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werte der Grenzwerte T_1-z und T_2-z denkbar. Die Funktion einer Drehzahl n des Zusatzlüfterelements 220, von der eine Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 abhängig ist, ist als Hysteresekurve ausgebildet. Dadurch kann ein Aufschwingen der Kühlung verhindert werden.
Durch die Steuerung der Zusatzkühleinheit 216 in Abhängigkeit der Temperatur T der Elektronikeinheit 12 kann eine Vorlaufkühlung bzw. eine präventive Kühlung, beispielsweise bei Erwärmung der Handwerkzeugmaschine durch Sonneneinstrahlung, eine Nachlaufkühlung nach einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine sowie eine bedarfsabhängige Kühlung der Elektronikeinheit 12 durch die Zusatzkühleinheit 216 erreicht werden. Die Nachlaufkühlung durch die Zusatzkühleinheit 216 ist zeitabhängig ausgebildet. Die Zusatzkühleinheit 216 ist zu einer Kühlung der Elektronikeinheit 12 in einem Zeitraum t_N nach einem Deaktivieren der Handwerkzeugmaschine vorgesehen. Der Zeitraum t_N schließt sich direkt an den Zeitpunkt des Deaktivierens der Handwerkzeugmaschine an. Der Zeitraum t_N beträgt 30 s. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werte des Zeitraums t_N denkbar. Alternativ oder zusätzlich kann die Nachlaufkühlung der Elektronikeinheit 12 durch die Zusatzkühleinheit 216 mittels eines nicht dargestellten Schaltelements von einem Bediener manuell aktiviert werden.
Die Kühlung der Elektronikeinheit 12 kann in drei Teilbereiche A, B und C gegliedert werden. In dem ersten Teilbereich A ist eine Kühlung der Elektronikeinheit 12 durch eine freie Konvektion und/oder durch den Kühlstrom der Kühleinheit 214 ausreichend. Die Temperatur T der Elektronikeinheit 12 ist in dem ersten Teilbereich A geringer als der Grenzwert T₁. In dem zweiten Teilbereich B ist eine Kühlung der Elektronikeinheit 12 durch die Zusatzkühleinheit 216 notwendig. Die Temperatur T der Elektronikeinheit 12 liegt in dem zweiten Teilbereich B zwischen den Grenzwerten T₁ und T₂. In dem dritten Teilbereich C ist eine Kühlung der Elektronikeinheit 12 durch die Zusatzkühleinheit 216 unzureichend und einer weiteren Erhöhung der Temperatur T der Leistungsbauteile 268 der Elektronikeinheit 12 muss durch eine Reduzierung der Antriebsleistung der Handwerkzeugmaschine oder durch eine Deaktivierung der Handwerkzeugmaschine entgegengewirkt werden. Die Temperatur T der Elektronikeinheit 12 liegt in dem dritten Teilbereich C über dem Grenzwert T₂.
Alternativ ist es auch denkbar, dass die Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 bzw. die Drehzahl des Zusatzlüfterelements 220 in Abhängigkeit des Stromverbrauchs I der Antriebseinheit 10, insbesondere aus dem Handwerkzeugmaschinenakkumulator 266, gesteuert wird (8). Dadurch kann die Zusatzkühleinheit 216 unmittelbar und ohne Zeitverzögerung auf einen Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine reagieren und somit kann eine nachträgliche Abführung von bereits entstandener thermischer Energie von der Elektronikeinheit 12 weg verhindert werden. Die Steuerung der Zusatzkühleinheit 216 in Abhängigkeit des Stromverbrauchs I entspricht zumindest zu einem Großteil der bereits beschriebenen Steuerung der Zusatzkühleinheit 216 in Abhängigkeit der Temperatur T. Sobald der Stromverbrauch I einen ersten Grenzwert I₁ überschreitet, wird die Zusatzkühleinheit 216 in einer ersten Leistungsstufe aktiviert. Sobald der Stromverbrauch I einen zweiten Grenzwert I₂ überschreitet, wird die Zusatzkühleinheit 216 in einer zweiten Leistungsstufe aktiviert. Der erste Grenzwert I₁ der Elektronikeinheit 12 ist dabei kleiner als der zweite Grenzwert I₂ des Stromverbrauchs I. Der Grenzwert I₁ beträgt insbesondere zumindest ¹/₄, vorzugsweise zumindest ¹/₃, bevorzugt zumindest ¹/₂ und besonders bevorzugt zumindest ³/₄ des Grenzwerts I₂. Die Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 beträgt in der ersten Leistungsstufe 50 % einer maximalen Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216. Die Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 beträgt in der zweiten Leistungsstufe 100 % einer maximalen Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216.
Bei einer Reduzierung der Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 bzw. der Drehzahl des Zusatzlüfterelements 220 werden der erste Grenzwert I₁ und der zweite Grenzwert I₂ um einen Offsetwert z reduziert. Der Offsetwert z beträgt insbesondere zwischen 5 % und 20 %, vorzugsweise zwischen 7 % und 15 % und besonders bevorzugt zumindest nahezu 10 % des ersten Grenzwerts I₁. Die Funktion einer Drehzahl des Zusatzlüfterelements 220, von der eine Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 abhängig ist, ist als Hysteresekurve ausgebildet. Dadurch kann ein Aufschwingen der Kühlung verhindert werden.
In 9 ist ferner eine Abhängigkeit zwischen der Kühlleistung der Zusatzkühleinheit 216 bzw. der Drehzahl des Zusatzlüfterelements 220, des Stromverbrauchs I und der Betriebsdauer t dargestellt. Bei einem kurzen Betrieb der Handwerkzeugmaschine unter 30 s bzw. bei einer Unterschreitung des ersten Grenzwerts I₁ des Stromverbrauchs I ist zur Kühlung der Elektronikeinheit 12 eine freie Konvektion ausreichend, sodass ein Aktivieren der Zusatzkühleinheit 216 nicht notwendig und unnötig ist. Hierfür wird die Betriebsdauer der Handwerkzeugmaschine zusätzlich zu dem Stromverbrauch I als Steuerparameter in die Steuerung der Zusatzkühleinheit 216 einbezogen und berücksichtigt. Die Zusatzkühleinheit 216 wird um eine Betriebsdauer t_x1, t_x2 der Antriebseinheit 10 versetzt aktiviert. Die Betriebsdauer t_x1, t_x2 wird an den Stromverbrauch I angepasst. Die maximale Betriebsdauer der Handwerkzeugmaschine, bei der eine freie Konvektion zur Kühlung der Elektronikeinheit 12 ausreichend ist, beträgt insbesondere höchstens 30 s, vorzugsweise höchstens 10 s und besonders bevorzugt höchstens 5 s. Die maximale Betriebsdauer der Handwerkzeugmaschine, bei der eine freie Konvektion zur Kühlung der Elektronikeinheit 12 ausreichend ist, kann ferner entsprechend eines Stromwerts, insbesondere einer Leistung, der Handwerkzeugmaschine angepasst werden. Die Dauer t_N1, t_N2, t_N3 einer Nachlaufkühlung kann in Abhängigkeit der Betriebsdauer der Handwerkzeugmaschine sowie des Stromverbrauchs I bzw. der erbrachten Leistung der Handwerkzeugmaschine gesteuert und angepasst werden. Die Dauer t_N1, t_N2, t_N3 der Nachlaufkühlung beträgt insbesondere zwischen 0 s und 5 min, vorzugsweise zwischen 0,1 s und 1 min und besonders bevorzugt zwischen 0,5 s und 10 s.

Claims

Handwerkzeugmaschine, insbesondere Winkelschleifer, mit einer Antriebseinheit (10), mit einer Elektronikeinheit (12) und mit einer Kühleinheit (14, 114, 214), die zumindest teilweise zu einer Kühlung der Antriebseinheit (10) und/oder der Elektronikeinheit (12) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch zumindest eine Zusatzkühleinheit (16, 116, 216), die zumindest teilweise zu einer Kühlung zumindest einer Funktionseinheit (18) vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (14, 114, 214) und die Zusatzkühleinheit (16, 116, 216) zumindest teilweise zu einer zeitlich und/oder räumlich versetzten Kühlung vorgesehen sind.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühleinheit (16, 116, 216) zumindest teilweise zu einer aktiven Kühlung vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühleinheit (16, 216) zumindest teilweise zu einer Nachlaufkühlung vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionseinheit (18) zumindest teilweise die Elektronikeinheit (12) umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühleinheit (16, 116, 216) zumindest teilweise zu einer von der Kühleinheit (14, 114, 214) unabhängigen Kühlung vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühleinheit (16, 116, 216) zumindest ein Zusatzlüfterelement (20, 120, 220) umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühleinheit (16) zumindest ein Luftleitelement (22) umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (114) und die Zusatzkühleinheit (116) zumindest teilweise getrennte Kühlkreisläufe aufweist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühleinheit (216) zumindest ein Kühlkörperelement (270) umfasst.
Handwerkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit, die zu einer Steuerung und/oder Regelung des zumindest einen Zusatzlüfterelements (220) und/oder zumindest einen Lüfterelements (252) in Abhängigkeit zumindest eines Betriebsparameters der Funktionseinheit (18) und/oder der Antriebseinheit (10) vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkühleinheit (216) zumindest teilweise zu einer Kühlung der zumindest einen Funktionseinheit (18) in Abhängigkeit einer Temperatur und/oder einer Stromkenngröße vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (10) zumindest einen EC-Motor umfasst.
Zusatzkühleinheit (16, 116, 216) einer Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Kühlung einer Funktionseinheit (18) einer Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mittels einer Zusatzkühleinheit (16, 116, 216) nach Anspruch 14.