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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit einer Kühleinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Kompakte Handwerkzeugmaschinen mit hoher Leistung benötigen für eine maximale Leistungsfähigkeit eine optimale Kühlung von typischen Wärmequellen wie dem Motor oder der Elektronik.
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Die Kühlung der Handwerkzeugmaschine wird in der Regel über einen Lüfter realisiert, der auf der Motorwelle aufsitzt und Kühlluft über Lufteingangsöffnungen in das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine ansaugt. Die Kühlluft wird dabei möglichst direkt an allen Komponenten, die Wärmequellen darstellen, vorbeigeführt.
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Da Handwerkzeugmaschinen häufig in rauen Umgebungen eingesetzt werden, kann die Kühlluft mit verschiedenen Metallpartikeln, wie beispielsweise mineralische oder metallische Stäube und Fasern, belastet sein. Diese Partikel werden mit der Kühlluft angesaugt, wodurch die Möglichkeit der Ablagerung der Partikel in der Handwerkzeugmaschine besteht, was wiederum zur Beeinträchtigung der Handwerkzeugmaschine führen kann.
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In
DE 10 347 943 A1 ist beispielhaft eine Handwerkzeugmaschine beschrieben, die eine Kühleinrichtung aufweist, die zumindest bereichsweise einen gegenüber einem Innenraum des Gehäuses im Wesentlichen geschlossenen Kühlkanal aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Aus dem Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe eine Handwerkzeugmaschine bereitzustellen, die eine besonders wirksame Kühleinheit aufweist.
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Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere einer Winkelschleifmaschine, umfassend ein Gehäuse, wobei in dem Gehäuse ein Motor, der dem Antriebsstrang der Handwerkzeugmaschine zugeordnet ist, eine Kühleinheit, die dazu ausgebildet ist den Motor zu kühlen, und eine Elektronik angeordnet ist, wobei ein erstes Gehäuseteil des Gehäuses, insbesondere ein Motorgehäuse, der Handwerkzeugmaschine zumindest einen Luftkanal aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass der Luftkanal einstückig mit dem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist, wobei über den Luftkanal ein Kühlluftstrom von einer Lufteingangsöffnung des Gehäuses direkt zum Motor leitbar ist.
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Vorteilhaft kann über den zumindest einen Luftkanal die zur Motorkühlung notwendige Kühlluft an vorgeschaltete Bauteile so vorbeigeführt werden, dass eine Verwirbelung der Kühlluft verhindert wird. Die Verwirbelung würde ansonsten zu einer Ablagerung von Staub bis hin zum Verstopfen der für die Kühlung notwendigen freien Luftquerschnitte führen und damit die Motorkühlung und evtl. die Kühlung anderer Komponente behindern.
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Bei der Handwerkzeugmaschine handelt es sich insbesondere um eine tragbare Handwerkzeugmaschine, die von einem Bediener transportiert werden kann. Die Handwerkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner ist als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner ist als 7 kg. Die Handwerkzeugmaschine ist besonders bevorzugt als Winkelschleifmaschine ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Bohr- und/oder Meißelhammer, als Bohrmaschine, als Säbelsäge, als Stichsäge, als Heckenschere usw.
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Bei dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine kann es sich um ein einteiliges oder mehrteiliges Gehäuse handeln, das dazu ausgebildet ist, Komponenten der Handwerkzeugmaschine, wie beispielsweise einen Motor, insbesondere ein Elektromotor, ein Getriebe, die Elektronik, etc. aufzunehmen. Insbesondere handelt es sich bei dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine um ein Außengehäuse, wobei das Außengehäuse auch Gehäuseteile umfassen kann die im inneren des Gehäuses angeordnet sind. Vorteilhaft umfasst das Gehäuse zumindest ein Gehäuseteil, das in Topfbauweise beziehungsweise in Hohlzylinderbauweise oder in Gehäusehalbschalenbauweise ausgebildet sein kann. Vorteilhaft weist das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine zumindest ein Motorgehäuse, in dem der Motor angeordnet ist, und ein Handgriffgehäuse auf. Das Handgriffgehäuse kann stielförmig, pistolenförmig oder topfförmig ausgebildet sein. Das Handgriffgehäuse ist insbesondere dazu vorgesehen, an seiner Außenfläche einen Griffbereich bereitzustellen, der zum Halten der Handwerkzeugmaschine von einem Nutzer ausgebildet ist.
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Der Motor der Handwerkzeugmaschine kann als ein elektronisch kommutierter Elektromotor ausgebildet sein und ist dazu vorgesehen, ein Einsatzwerkzeug anzutreiben. Die Kommutierung erfolgt bei elektronisch kommutierten Elektromotoren mit Hilfe einer Elektronik. Alternativ ist auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine einen bürstenbehafteten Elektromotor aufweist, bei dem die Kommutierung des Motors über Kohlebürsten realisiert ist.
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Die Kühleinheit weist vorteilhaft ein Lüfterelement auf, das dazu ausgebildet ist einen Kühlluftstrom zu erzeugen. Das Lüfterelement erzeugt einen Unterdruck in dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine, wodurch Luft über zumindest eine Lufteingangsöffnung des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine in das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine gesogen werden kann. Vorteilhaft befindet sich das Lüfterelement in Strömungsrichtung des Kühlluftstroms hinter dem Motor der Handwerkzeugmaschine. Alternativ ist auch denkbar, dass sich das Lüfterelement in Strömungsrichtung vor dem Motor befindet.
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Die Elektronik der Handwerkzeugmaschine kann ein Schaltelement, einen Netzanschluss, Verkabelung, Steckkontakte und/oder ein Stellelement aufweisen. Das Schaltelement ist insbesondere dazu ausgebildet die Handwerkzeugmaschine an- und auszuschalten. Der Netzanschluss ist dazu ausgebildet, die Handwerkzeugmaschine mit Energie zu versorgen. Das Stellelement kann als ein vom Bediener der Handwerkzeugmaschine betätigbares Bauteil ausgebildet sein. Insbesondere ist das Stellelement beweglich an der Handwerkzeugmaschine gelagert. Das Stellelement ist dazu vorgesehen, zumindest eine Betriebsfunktion, wie beispielsweise die Drehgeschwindigkeit des Einsatzwerkzeugs einzustellen.
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Unter einem Luftkanal der einstückig mit einem Gehäuseteil ausgebildet ist, soll insbesondere ein Luftkanal verstanden werden, der mit einem Gehäuseteil als ein Bauteil ausgebildet ist. Vorteilhaft ist ein Kühlluftstrom derart von einer Lufteingangsöffnung des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine direkt zum Motor leitbar, dass die erste Komponente der Handwerkzeugmaschine, die vom Kühlluftstrom innerhalb des Gehäuses beaufschlagt wird, der Motor ist. Insbesondere ist die erste Komponente der Handwerkzeugmaschine, die vom Kühlluftstrom gekühlt wird, der Motor. Besonders vorteilhaft sind entlang des Luftkanals keine Wirbelelemente angeordnet. Unter einem Wirbelelement soll dabei insbesondere eine Komponente der Handwerkzeugmaschine oder ein Strukturelement des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine verstanden werden, welche zu einer Verwirbelung des Kühlluftstroms führt.
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Der Luftkanal kann geschlossen mit einer Lufteintrittsöffnung und einer Luftaustrittsöffnung ausgebildet sein. Unter einem geschlossenen Luftkanal soll insbesondere verstanden werden, dass der Luftkanal eine Wandung aufweist, die im Wesentlichen geschlossen ist. Insbesondere ist der Luftkanal allseitig umschlossen. Der Luftkanal kann beispielsweise vier Seitenwände und einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Es ist allerdings auch eine andere geometrische Gestaltung des Querschnitts wie beispielsweise rundlich denkbar. Insbesondere kann eine Seitenwand des Luftkanals zumindest teilweise als Außenwand des Gehäuses ausgebildet sein. Eine geschlossene Wandung ist dabei zwischen der Lufteintrittsöffnung und der Luftaustrittsöffnung in Umfangsrichtung spaltfrei ausgebildet. Eine im Wesentlichen geschlossene Wandung kann entlang der Längserstreckung des Luftkanals abschnittsweise einen Spalt aufweisen kann, der beispielsweise durch einen Materialübergang bedingt ist. Vorteilhaft ist die Wandung zumindest zu 50%, besonders vorteilhaft zu 75% oder zu 100% geschlossen ausgebildet. Der geschlossene Kühlkanal ist vorteilhaft ohne Wirbelelemente und ohne Spalte, an denen sich Ablagerungen bilden können, ausgebildet.
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Zumindest ein zweites Gehäuseteil des Gehäuses, insbesondere ein Gehäusedeckel, kann einen zweiten Luftkanal aufweisen, wobei in Umfangsrichtung der Handwerkzeugmaschine zumindest ein Luftkanal des ersten Gehäuseteils, ein Luftkanal des zweiten Gehäuseteils und ein weiterer Luftkanal des ersten Gehäuseteils angeordnet sind. Durch eine Vielzahl an Kühlkanälen kann vorteilhaft eine effektive Motorkühlung realisiert werden.
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Die Luftkanäle des ersten und des zweiten Gehäuseteils können derart angeordnet sein, dass eine Verdrehsicherung der Gehäuseteile zueinander bereitgestellt wird. Die Verdrehsicherung kann dabei in eine Drehrichtung, vorteilhaft in beide Drehrichtungen, wirken. Insbesondere beaufschlagt zumindest ein Luftkanal des ersten Gehäuseteils zumindest einen Luftkanal des zweiten Gehäuseteils derart, dass eine Rotation des zweiten Gehäuseteils in Umfangsrichtung zumindest teilweise blockiert ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Wandung eines Luftkanals des ersten Gehäuseteils an der Wandung eines Luftkanals des zweiten Gehäuseteils anliegt. Insbesondere liegen die Wandungen im Wesentlichen entlang ihrer Längserstreckung aneinander an. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Wandung des Luftkanals nach außen abstehende Vorsprünge aufweist, die die Wandung eines weiteren Luftkanals beaufschlagen. Vorteilhaft wird durch diese Ausgestaltung die Steifigkeit des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine signifikant erhöht.
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Ein Gehäuseteil kann als Tüllendeckel ausgebildet sein, wobei der Tüllendeckel insbesondere zumindest einen Luftkanal aufweist. Der Tüllendeckel ist vorteilhaft an einem gehäuseseitigen Ende der Handwerkzeugmaschine angeordnet und dazu ausgebildet, ein Kabeltülle an der Handwerkzeugmaschine zu befestigen. Über die Kabeltülle kann ein Netzkabel zur Energieversorgung der Handwerkzeugmaschine in das Innere des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine geführt werden. Der Tüllendeckel kann des Weiteren eine zusätzliche Lufteingangsöffnung aufweisen, die zur Kühlung der Elektronik vorgesehen ist. Damit das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine ausreichend Lufteinlässe aufweist, kann der Tüllendeckel entsprechend groß ausgebildet sein und Teilbereiche des Gehäusedeckels ersetzen. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Tüllendeckel aus zwei oder mehreren Gehäuseteilen besteht.
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Die Lufteingangsöffnung kann an einem stirnseitigen Ende und/oder seitlich am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine angeordnet sein. Insbesondere ist das stirnseitige Ende an dem rückseitigen Endbereich der Handwerkzeugmaschine angeordnet, wobei am rückseitigen Endbereich der Handwerkzeugmaschine der Netzanschluss oder eine Akkuschnittstelle angeordnet ist. Vorteilhaft sind die Lufteingangsöffnungen seitlich am Gehäuse an dem rückseitigen Endbereich der Handwerkzeugmaschine angeordnet. Vorteilhaft kann durch die Anordnung der Lufteingangsöffnung an einem stirnseitigen Ende und/oder seitlich am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine sichergestellt werden, dass der Bediener der Handwerkzeugmaschine während der Benutzung die Lufteingangsöffnungen nicht abdeckt.
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Alternativ ist auch denkbar, dass das stirnseitige Ende an einem vorderseitigen Endbereich der Handwerkzeugmaschine angeordnet. Insbesondere können die Lufteingangsöffnungen auch an einem Getriebekopf einer Winkelschleifmaschine angeordnet sein.
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Der Luftkanal kann eine Ausnehmung aufweisen, wobei ein Kühlkörper der Elektronik derart in der Ausnehmung angeordnet ist, dass der Kühlkörper der Elektronik zumindest teilweise zumindest eine Wand des Luftkanals bildet. Der Kühlkörper der Elektronik ist insbesondere dazu ausgebildet, die Elektronik zu kühlen. Vorteilhaft ist der Kühlkörper derart in der Ausnehmung des Luftkanals angeordnet, dass er die Wandung des Luftkanals in der Ausnehmung ersetzt. Dadurch kann vorteilhaft eine Kühlung der Elektronik erreicht werden, ohne dass die Motorkühlleistung signifikant abnimmt.
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Der Luftkanal kann zumindest abschnittsweise entlang der Strömungsrichtung der Kühlluft als Kühlkörper der Elektronik ausgebildet sein. Insbesondere ist die Wandung des Luftkanals entlang der Längserstreckung unterbrochen, wobei in der Unterbrechung die Wandung des Kühlkanals durch den Kühlkörper derart ersetzt wird, dass der Kühlkörper die Wandung des Luftkanals entlang der gesamten Umfangsrichtung ersetzt. Vorteilhaft kann hierdurch eine besonders hohe Kühlleistung der Elektronik realisiert werden.
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Die Elektronik kann auf einem Trägerbauteil angeordnet sein, wobei das Trägerbauteil zumindest einen Luftkanal aufweist. Das Trägerbauteil kann beispielhaft aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein und kann auf ein Gehäuseteil aufsteckbar ausgebildet sein.
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Das Trägerbauteil kann als Kühlkörper, insbesondere aus einem wärmeleitenden Material, vorteilhaft aus einem wärmeleitenden Kunststoff, ausgebildet sein. Vorteilhaft kann durch diese Maßnahme die Kühlluft ohne Verwirbelungen zu erzeugen direkt zum Motor geleitet werden, wobei gleichzeitig die Elektronik passiv gekühlt wird.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind 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
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1a: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit Luftkanälen,
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1b: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine nach 1a ohne Tüllendeckel,
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1c: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine nach 1b ohne Handgriffgehäuse,
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1d: ein perspektivischer Teilschnitt des Handgriffgehäuses der Handwerkzeugmaschine nach 1a,
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1e: ein weiterer perspektivischer Teilschnitt des Handgriffgehäuses der Handwerkzeugmaschine nach 1a
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1d: ein perspektivischer Teilschnitt des Handgriffgehäuses der Handwerkzeugmaschine nach 1a,
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1e: eine perspektivische Ansicht des Handgriffgehäuses der Handwerkzeugmaschine nach 1d,
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1f: ein Querschnitt durch die Luftkanäle der Handwerkzeugmaschine nach 1a–1e gezeigt,
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2a: eine perspektivische Ansicht eines Tüllendeckels mit Luftkanälen,
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2b: eine perspektivische Ansicht eines Tüllendeckels mit Luftkanälen,
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3: ein Querschnitt eine Handwerkzeugmaschine mit einer alternativen Ausführungsform von Luftkanälen,
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4a: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine,
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4b: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine,
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5: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer alternativen Anordnung der Lufteingangsöffnungen,
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6a: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer alternativen Ausführungsform der Luftkanäle,
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6b: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer alternativen Ausführungsform der Luftkanäle,
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7a: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer weiteren alternativen Ausführungsform der Luftkanäle,
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7b: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer weiteren alternativen Ausführungsform der Luftkanäle,
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8a: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer dritten alternativen Ausführungsform der Luftkanäle,
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8b: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer dritten alternativen Ausführungsform der Luftkanäle,
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9a: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer vierten alternativen Ausführungsform der Luftkanäle,
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9b: eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer vierten alternativen Ausführungsform der Luftkanäle,
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10a: eine perspektivische Ansicht eines Trägerbauteils mit Luftkanälen,
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10b: eine perspektivische Ansicht eines Trägerbauteils mit Luftkanälen.
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In 1a bis 1e eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine 10 mit Luftkanälen 100, 200 gezeigt. In 1b ist eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine 10 nach 1a ohne Tüllendeckel 50 gezeigt und in 1c ist eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine 10 nach 1b ohne Handgriffgehäuse 40 gezeigt. Die Handwerkzeugmaschine 10 ist beispielhaft als eine Winkelschleifmaschine ausgebildet. Die Handwerkzeugmaschine 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das einen Getriebekopf 20, ein Motorgehäuse 30, ein Handgriffgehäuse 40 und einen Tüllendeckel 50 umfasst. Der Getriebekopf 20 kann aus einem Metall gefertigt sein und ist mit Schrauben an dem Motorgehäuse 30 befestigt. An dem Getriebekopf 20 kann über eine Aufnahme 21 beispielhaft ein Zusatzhandgriff anbringbar sein. An der Unterseite des Getriebekopfs 20 ist ein Aufnahmeflansch angeordnet (nicht dargestellt), an dem eine Schutzhaube drehbar befestigbar ist. Der Aufnahmeflansch weist eine zentrale Öffnung auf, durch die eine Abtriebsspindel 26 geführt ist. Die Abtriebsspindel 26 ist mit einem Einsatzwerkzeug (nicht dargestellt) der Handwerkzeugmaschine 10, beispielsweise einer Trennscheibe, drehbar verbindbar beziehungsweise koppelbar ausgebildet.
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Das Motorgehäuse 30 umfasst beispielhaft zwei Abschnitte. Der erste Abschnitt des Motorgehäuses 30 ist hohlzylinderförmig ausgebildet. Insbesondere ist in dem ersten Abschnitt des Motorgehäuses 30 ein Elektromotor 32 angeordnet. Der erste Abschnitt des Motorgehäuses 30 ist an einem ersten Anbindungsbereich 31 mit dem Getriebekopf 20 lösbar verbunden. In dem ersten Anbindungsbereich 31 des Motorgehäuses 30 ist motorgehäuseseitig ein Lüfterelement (nicht dargestellt) angeordnet, der dazu ausgebildet ist, einen Kühlluftstrom 5 zur Kühlung des Elektromotors 32 zu erzeugen. Der Elektromotor 32 umfasst eine Motorwelle, die über ein Tellerrad mit der Abtriebsspindel 26 gekoppelt ist. Die Motorwelle erstreckt sich entlang der Axialachse 1 der Handwerkzeugmaschine 10. Insbesondere entspricht die Drehachse der Motorwelle der Axialachse 1 der Handwerkzeugmaschine 10. Im zweiten Anbindungsbereich 39 des Motorgehäuses 30 geht die Außenkontur des Motorgehäuses 30 in die Außenkontur des Handgriffgehäuses 40 über. Das Handgriffgehäuse 40 ist topfförmig ausgebildet. Am stirnseitigen Ende der Handwerkzeugmaschine 10 weist das Handgriffgehäuse 40 Lufteingangsöffnungen 110 auf, durch die Kühlluft in das Gehäuse 12 der Handwerkzeugmaschinen 10 eintreten kann. Am stirnseitigen Ende der Handwerkzeugmaschine 10 ist des Weiteren noch ein Tüllendeckel 50 angeordnet, der Lufteingangsöffnungen 112, 114 und eine Schrauben-Aufnahmeöffnung 116 aufweist. Das Handgriffgehäuse 40 kann über den zweiten Abschnitt des Motorgehäuses 30 aufgeschoben werden. Der Tüllendeckel 50 wird auf das Handgriffgehäuse 40 gesteckt. Das Handgriffgehäuse 40 ist mit dem Motorgehäuse 30 und mit dem Tüllendeckel 50 über eine Schraube 118 verbunden, wobei das Gegengewinde für die Schraube 118 im Motorgehäuse 30 angeordnet ist. Im verbundenen Zustand ist eine Kabeltülle 52, die dazu ausgebildet ist ein Netzkabel 54 in die Handwerkzeugmaschine zu leiten, zwischen dem Handgriffgehäuse 40 und dem Tüllendeckel 50 gelagert.
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Der zweite Abschnitt des Motorgehäuses 30 ist als Fortsatz ausgebildet, der von dem Hangriffgehäuse 40 umhüllt ist. Der zweite Abschnitt des Motorgehäuses 30 ist zur Lagerung oder Aufnahme von Handwerkzeugmaschinenkomponenten, insbesondere der Elektronik 42, vorgesehen. Die Elektronik 42 umfasst beispielhaft ein Stellrad 46, das zur Einstellung der Drehzahl des Einsatzwerkzeugs vorgesehen ist, zumindest ein elektrische Kontaktelement 48, das zur elektrischen Verbindung eines Schaltelements 49 mit dem Antriebsstrang der Handwerkzeugmaschine 10 vorgesehen ist, ein Schaltgestänge 45, wobei über das Schaltgestänge 45 bei einer Betätigung des Betriebsschalters 41 ein Druckknopf des Schaltelements 49 betätigbar ist und zumindest einen Netzanschluss 47, der dazu ausgebildet ist, das Netzkabel 54 mit der Elektronik 42 elektrisch zu verbinden. Die Elektronik 42 ist zumindest teilweise in einem Trägerbauteil 44 angeordnet, welches lösbar an dem Motorgehäuse 30 befestigbar ausgebildet ist.
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Bei der gezeigten Form der Handwerkzeugmaschine 10 handelt es sich um eine netzbetriebene Handwerkzeugmaschine, die das Netzkabel 54 zur Energieversorgung an dem rückseitigen Ende 51 der Handwerkzeugmaschine 10 aufweist. Es ist allerdings auch denkbar, dass die Energieversorgung über einen Akkupack realisiert wird, wobei der Akkupack über eine Akkupackschnittstelle mechanisch und elektrisch mit der Handwerkzeugmaschine verbindbar ist. Unter einem Akkupack soll dabei eine oder mehrere Batteriezellen verstanden werden, die miteinander verbunden sind und in einem Gehäuse angeordnet sind. Das Gehäuse des Akkupacks weist dabei an seiner Außenseite eine Akkupackschnittstelle auf.
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Die Lufteingänge 110, 112, 114 der Handwerkzeugmaschine 10 sind beispielhaft über zwei Gehäuseteile 40, 50 verteilt. Die Lufteingänge 110, die insbesondere in der Nähe der Tüllenaufnahme angeordnet sind, sind beispielhaft als Lufteintrittsöffnungen 102 der Luftkanäle 200 des Handgriffgehäuses 40 ausgebildet. Vorteilhaft kann der Kühlluftstrom 5 dadurch direkt in einen Luftkanal 200 geleitet werden. Das Handgriffgehäuse 40 und die dem Handgriffgehäuse 40 zugeordneten Luftkanäle 200 sind in 1d und 1e perspektivisch dargestellt. Die Luftkanäle 200 sind geschlossen und einstückig mit dem Hangriffgehäuse 40 ausgebildet. Der Kühlluftstrom 5 tritt über Lufteintrittsöffnungen 102 in den Luftkanal 200 ein und über Luftaustrittsöffnungen 104 aus dem Luftkanal 200 aus. Die Luftaustrittsöffnungen 104 sind vorteilhaft derart angeordnet, dass der Kühlluftstrom 5 direkt zum Motor geleitet wird, ohne dass der Kühlluftstrom 5 wesentliche Komponenten der Elektronik 42, wie dem Schaltelement 49 oder den Netzanschluss 47, beaufschlagt. Des Weiteren kann der Kühlluftstrom 5 auch durch Lufteingangsöffnungen 112, die beispielhaft dem Tüllendeckel 50 zugeordnet sind, in die Handwerkzeugmaschine 10 eintreten und wird dann zu Lufteintrittsöffnungen 102 des Luftkanals 200 geleitet. Über die Lufteingangsöffnungen 112 wird der Kühlluftstrom 5 sowohl zu Lufteintrittsöffnungen 102 von Luftkanälen 100, 200 die dem Handgriffgehäuse 40 als auch dem Motorgehäuse 30 (in 1c zu sehen) zugeordnet sind, geleitet. In 1c ist ebenfalls gezeigt, dass sich die Luftkanäle 100, 200 im Wesentlichen parallel zu der Axialachse 1 der Handwerkzeugmaschine 10 sowie im Wesentlichen geradlinig erstreckt.
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In 1f ist ein Querschnitt durch die Luftkanäle 100, 200 der Handwerkzeugmaschine 10 nach 1a–1e gezeigt. Das Gehäuse 12 der Handwerkzeugmaschine 10 weist insgesamt sieben Luftkanäle 100, 200 auf, die in Umfangsrichtung der Handwerkzeugmaschine 10 derart angeordnet sind, dass die Kühlluft seitlich an Komponenten der Elektronik 42 wie beispielsweise dem Schaltgestänge 45, dem Schaltelement 49 und der Trägerbauteil 44 vorbeigeführt wird. Zumindest teilweise sind die Luftkanäle 100, 200 der verschiedenen Gehäuseteile 30, 40 dabei derart entlang der Umfangsrichtung angeordnet, dass eine Wand eines Luftkanals 100 eines ersten Gehäuseteils an der Wand eines Luftkanals 200 eines zweiten Gehäuseteils anliegt und dadurch ein Verdrehen der beiden Gehäuseteile 30, 40 um die Axialachse 1 verhindert wird.
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In 2a und 2b ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Tüllendeckels 50a gezeigt. Der Tüllendeckel 50a weist Lufteingangsöffnungen 112a auf, die als Lufteintrittsöffnungen 102a für die an der Innenseite des Tüllendeckels 50a angeformten Luftkanäle 100a ausgebildet sind. Es ist denkbar, dass die Luftkanäle 100a des Tüllendeckels 50a die Luftkanäle 100, 200 der anderen Gehäuseteile 30, 40 zumindest teilweise ersetzt.
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Es ist ebenfalls denkbar, dass wie in 3 gezeigt, zumindest ein Luftkanal 200c nicht einstückig ausgebildet ist. Es ist beispielweise denkbar, dass ein Luftkanal 100c des Hangriffgehäuses 40c nur teilweise geschlossen ausgebildet ist und insbesondere eine Ausnehmung 101c in der Wandung entlang der Längserstreckung des Luftkanals 200c aufweist. Insbesondere ist die Wandung eines einstückig ausgebildeten Luftkanals 100 derart in der Ausnehmung des teilweise geschlossenen Luftkanals 200c angeordnet, dass die Kühlluft den teilweise geschlossenen Luftkanal 200c nicht über die Ausnehmung 101c verlassen kann. Hierdurch können doppelte Wandungen vermieden werden, wodurch Bauraum und Materialkosten gespart werden können.
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Wie in 4a und 4b in einer perspektivischen Ansicht gezeigt, kann zur Kühlung der Elektronik 42 die Handwerkzeugmaschine 10 einen separaten Kühlkanal 120 aufweisen, der im Wesentlichen parallel zu den Luftkanälen 100 verläuft. Durch die Trennung der Luftführung im Gehäuse 12 der Handwerkzeugmaschine 10 in Luftkanäle 100, die zur Motorkühlung vorgesehen sind und in Kühlkanäle 120, die zur Elektronikkühlung vorgesehen sind, kann eine besonders effektive Verteilung der Kühlleistung innerhalb der Handwerkzeugmaschine 10 realisiert werden. Vorteilhaft beaufschlagt die Kühlluft im Kühlkanal 120 einen Kühlkörper 122 der Elektronik 42, der die Abwärme der Elektronik 42 effektiv dissipiert.
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In 5 ist eine weitere alternative Ausgestaltung des Gehäuses 12d der Handwerkzeugmaschine 10 gezeigt. Das Gehäuse 12d weist vorteilhaft seitliche Lufteingangsöffnungen 116d auf, die mit Lufteintrittsöffnungen von Luftkanäle (nicht dargestellt) verbindbar sind. Vorteilhaft können hierdurch Lufteingangsöffnungen 116d seitlich beziehungsweise quer zur Axialachse 1 der Handwerkzeugmaschine 10 realisiert werden. Beispielhaft ist der Tüllendeckel 50d sowohl stirnseitig als auch seitlich an dem Handgriffgehäuse 40d angeordnet und weist sowohl stirnseitige Lufteingangsöffnungen 112d, 114d als auch seitliche Lufteingangsöffnungen 116d auf.
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In 6a und 6b ist eine alternative Ausführungsform eines Motorgehäuses 30e mit geschlossenen Luftkanälen 100e gezeigt. Die Luftkanäle 100e des Motorgehäuses 30e weisen entlang ihrer Längserstreckung jeweils eine Ausnehmung 101e auf, in die der Kühlkörper 122e der Elektronik 42 teilweise anordenbar ist. Insbesondere ersetzen zwei Flügel 123e des Kühlkörpers die Wandungen der Luftkanäle 100e in den Ausnehmungen 101e derart, dass der Luftkanal 100e bis auf die Spalte, die auf die Materialübergänge zurückzuführen sind, weiterhin im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist. Der Materialübergang in 6a und 6b ist beispielhaft von einem Übergang vom Handgriffgehäuse 40e, das aus einem hart elastischen Kunststoff ausgebildet ist, zu dem Kühlkörper 122e, der aus einem Metall ausgebildet ist, gebildet. Vorteilhaft kann durch die teilweise Anordnung des Kühlkörpers 122e in der Wandung des Luftkanals 100e eine effiziente passive Kühlung der Elektronik 42 realisiert werden. Vorteilhaft ist in dieser Ausführungsform kein separater Kühlkanal 120 für die Elektronik 42 vorgesehen, wodurch die Motorkühlleistung erhöht wird. Es ist somit denkbar, dass die Elektronik 42 durch die Verbindung des Kühlkörpers 122e mit den Luftkanälen 100e von der Kühlluft isoliert ausgebildet ist.
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Alternativ kann der Luftkanal 100f eine Ausnehmung 101f aufweisen, durch die der Kühlkörper 122f der Elektronik 42 zumindest teilweise in den Luftkanal 100f hineinragt, wie in 7a und 7b gezeigt ist. Vorteilhaft ragt ein Flügel 123f des Kühlkörpers 122f derart in den Luftkanal 100f hinein, dass er eng an der Wandung des Luftkanals 100f anliegt. Insbesondere verläuft die Oberfläche der Seitenfläche 125f des Flügels 123f des Kühlkörpers 122f innerhalb des Luftkanals 100f im Wesentlichen parallel zu der Wandung des Luftkanals 100f, an der der Flügel 123f anliegt. Vorteilhaft wird durch diese Anordnung die Kühlluft im Inneren des Luftkanals 100f nur minimal durch den Flügel 123f des Kühlkörpers 122f verwirbelt. Vorteilhaft wird dabei nur eine Seitenfläche 125f des Flügels 123f von der Kühlluft beaufschlagt.
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Zur Erhöhung der Elektronikkühlleistung kann die Ausnehmung 101g auch derart in der Wandung des Luftkanals 100g angeordnet sein, dass der Flügel 123g des Kühlkörpers 122g von der Wandung des Luftkanals 100g beabstandet in den Luftkanal 100g hineinragt, wie in 8a und 8b gezeigt ist. Vorteilhaft werden dadurch zwei gegenüberliegende Seitenflächen 125g, 126g von der Kühlluft beaufschlagt. Um die hierdurch auftretende Verwirbelung zu minimieren sind die Seitenflächen des Flügels 123g entlang der Strömungsrichtung der Kühlluft angeordnet.
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In 9a und 9b ist ein Gehäuse 12 mit einer weiteren alternativen Ausführungsform des Luftkanals 100h gezeigt. Der Luftkanal 100h ist einstückig mit dem Motorgehäuse 30h insbesondere unterbrochen ausgebildet. In der Unterbrechung 106h der Luftkanäle ist ein kanalförmig geformter Flügel 123h des Kühlkörpers 122h angeordnet. Vorteilhaft ist der Flügel 123h des Kühlkörpers derart geformt, dass der Flügel einen Kanal mit einer Eintrittsöffnung 125h und einer Austrittsöffnung 127h bildet, dessen Querschnitt im Wesentlichen dem Querschnitt des Luftkanals 100h entspricht. Der kanalförmig geformte Flügel 123h ist vorteilhaft derart in der Unterbrechung 106h angeordnet, dass der Luftkanal 100f weiterhin im wesentlich geschlossen ausgebildet ist. Insbesondere wird durch den Flügel 123h der Kühlkörpereinheit 120h die Wandung des Luftkanals 100h in der Unterbrechung 106h fortgeführt.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Luftkanäle 100i einstückig mit dem Trägerbauteil 44i ausgebildet sein (in 10a und 10b gezeigt). Auf dem Trägerbauteil 44i ist beispielhaft das Stellrad 46, die Netzanschlüsse 47 und ein Elektronikelement 43 angeordnet. Vorteilhaft wird über Lufteingangsöffnungen, die stirnseitig am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine angeordnet sind (nicht dargestellt) Kühlluft zu den Lufteintrittsöffnungen 102i der Luftkanäle 100i geleitet. Dabei können die Lufteingangsöffnungen in einem Gehäuseteil wie beispielsweise dem Handgriffgehäuse 40 oder dem Tüllendeckel 50 angeordnet sein, oder als Lufteintrittsöffnungen 102i der Luftkanäle 100i ausgebildet sein. Das Trägerbauteil 44i ist aus einem isolierenden Material ausgebildet. Unter einem isolierenden Material soll insbesondere ein Kunststoff mit einem Widerstand von zumindest 1012 Ω verstanden werden. Vorteilhaft sind die Luftkanäle 100i, insbesondere das Trägerbauteil 44i, aus einem wärmeleitenden Material ausgebildet. Unter einem wärmeleitenden Material soll dabei insbesondere ein Kunststoff verstanden werden, der eine Wärmeleitfähigkeit von zumindest 0,3 W/mK aufweist. Vorteilhaft kann durch ein wärmeleitendes Trägerbauteil 44i mit einstückig ausgebildeten Luftkanälen 100i die Elektronik 42 über die durch die Luftkanäle 100i strömende Kühlluft gekühlt werden, ohne dass die Elektronik 42 eine separate Kühlkörpereinheit aufweist. Zur Erhöhung der Kühlleistung der Elektronik 42 können die Luftkanäle 100i Rippen 127i aufweisen. Die Rippen 127i sind einstückig mit dem Trägerbauteil 44i ausgebildet und erstrecken sich entlang der Längserstreckung der Luftkanäle 100i. Die Rippen 127i stellen eine zusätzliche Oberfläche innerhalb der Luftkanäle 100i bereit, über die die Abwärme der Elektronik 42 disspieren kann. Es ist denkbar, innerhalb des Luftkanals 100i weitere Rippen 127i anzuordnen, um die Kühlwirkung weiter zu erhöhen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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