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Die Erfindung betrifft ein Elektrohandwerkzeuggerät, mit einem Gehäuse, mit einem an dem Gehäuse gelagerten elektrischen Antriebsmotor, mit einer elektrischen Steuereinrichtung zur Steuerung des elektrischen Antriebsmotors und mit einer Lüftungseinrichtung, die einen Einströmbereich, einen Ausströmbereich und ein Lüfterrad aufweist.
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Derartige Elektrohandwerkzeuge sind in den unterschiedlichsten Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die
DE 10 2010 006 345 A1 ein Elektrohandwerkzeuggerät mit einem Anker, der ein Blechpaket, einen Kommutator und eine um eine Achse rotierbare Ankerwelle aufweist. Auf der Ankerwelle ist ein Lüfterrad drehfest angeordnet, das sich beim Betrieb des Geräts mit der Ankerwelle dreht und mit dem auf diese Weise erzeugten Luftstrom den elektrischen Antriebsmotor des Elektrohandwerkzeuggeräts kühlt.
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Bei solchen Elektrohandwerkzeuggeräten und den darin verbauten elektrischen Antriebsmotoren hat, insbesondere im Falle des Einsatzes von bürstenlosen Elektromotoren, das Lüfterrad bzw. der Lüfter meist nur die Aufgabe, den Motor und die Elektronik zu kühlen. Bei den bekannten Lösungen wird der durch das Lüfterrad erzeugte Luftstrom jedoch aufgrund der Konstruktion des Geräts und der Anordnung des Lüfterrads innerhalb desselben häufig mehrfach umgelenkt, wodurch der Luftstrom stark behindert und die Kühlwirkung dementsprechend eingeschränkt wird.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektrohandwerkzeuggerät zu schaffen, bei dem eine verbesserte Kühlwirkung gegeben ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Lüfterrads zwischen der elektrischen Steuereinrichtung und dem elektrischen Antriebsmotor, also in Strömungsrichtung der Luft vor dem elektrischen Antriebsmotor, wird die durch das Lüfterrad auf den elektrischen Antriebsmotor geblasene Luft mit einem Drall versehen, der sich über den gesamten Umfang des elektrischen Antriebsmotors verteilt und so für eine bessere Kühlwirkung im Vergleich zu einer geradlinigen Luftströmung sorgt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der elektrische Antriebsmotor derart an dem Gehäuse gelagert, dass die durch das Lüfterrad erzeugte Drallströmung von der Lagerung nicht behindert wird und sich die Drallströmung um bzw. entlang der Längsachse des elektrischen Antriebsmotors ausbilden kann.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht also nicht nur das Ausbilden einer die Kühlwirkung verbessernden Drallströmung, sondern sorgt auch dafür, dass diese über die Länge des elektrischen Antriebsmotors nicht behindert wird.
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Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass der elektrische Antriebsmotor mittels mehrerer, schräg zu der Längsachse des elektrischen Antriebsmotors verlaufender Rippen an dem Gehäuse gelagert ist. Auf diese Weise wird einerseits eine sichere Lagerung des elektrischen Antriebsmotors gewährleistet, es wird jedoch andererseits dafür gesorgt, dass die durch das Lüfterrad erzeugte Drallströmung durch die die Lagerung des elektrischen Antriebsmotors ermöglichenden Rippen nicht behindert wird, da diese Rippen vorteilhafterweise in Richtung der Drallströmung verlaufen.
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In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der elektrische Antriebsmotor mittels mehrerer punktförmiger Lagerelemente an dem Gehäuse gelagert ist. Auch durch eine punktförmige Lagerung des elektrischen Antriebsmotors an dem Gehäuse wird ermöglicht, dass sich die Drallströmung in der gewünschten Weise um und entlang der Längsachse des elektrischen Antriebsmotors ausbilden kann.
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Ein sicherer Halt des elektrischen Antriebsmotors innerhalb des Gehäuses und eine einfache Montage desselben werden gewährleistet, wenn die Rippen und/oder die Lagerelemente eine derartige Erstreckung in radialer Richtung aufweisen, dass diese in Richtung zu der elektrischen Steuereinrichtung hin einen sich verringernden Innendurchmesser zur Aufnahme des elektrischen Antriebsmotors bilden.
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Eine weitere Möglichkeit, die gewünschte Drallströmung sicherzustellen, kann darin bestehen, dass der elektrische Antriebsmotor an einem Getriebegehäuse gelagert ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Lüfterrad an seinem Außenumfang von einem scheibenförmigen Luftleitelement umgeben ist. Durch eine derartige Luftleitscheibe ist es möglich, die durch das Lüfterrad angesaugte und über den elektrischen Antriebsmotor verteilte Kühlluft auf die gewünschte Art und Weise zu verteilen bzw. die Luftströmung auf die gewünschte Art und Weise zu beeinflussen.
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Um die Effektivität des Lüfterrads zu verbessern, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Luftleitelement einteilig mit dem Lüfterrad ausgebildet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass das Lüfterrad auf einer Antriebswelle des elektrischen Antriebsmotors montiert ist, und dass an einem dem elektrischen Antriebsmotor abgewandten Ende der Antriebswelle ein Magnetelement angeordnet ist. Mittels einer solchen Lösung lässt sich die Antriebswelle zusätzlich für weitere Funktionen nutzen.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn an einem zumindest mittelbar mit dem Gehäuse verbundenen Bauteil ein mit dem Magnetelement zusammenwirkender Lagesensor angeordnet ist. Mittels des Lagesensors und des Zusammenwirkens desselben mit dem Magneten lassen sich auf sehr einfache Weise eine Lageerkennung für den elektrischen Antriebsmotor realisieren.
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Um die Kühlung des elektrischen Antriebsmotors zu verbessern, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Lüfterrad aus einem metallischen Material besteht.
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Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe, wie „umfassend“ „aufweisen“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe „ein“ oder „das“, die auf einer Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus und umgekehrt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Die Figuren zeigen mehrere Merkmale der Erfindung in Kombination miteinander. Selbstverständlich vermag der Fachmann diese jedoch auch losgelöst voneinander zu betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen zu kombinieren, ohne dass er hierfür erfinderisch tätig werden müsste.
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Es zeigen schematisch:
- 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemä-ßen Elektrohandwerkzeuggeräts;
- 2 eine erste Ausführungsform der Lagerung des elektrischen Antriebsmotors an dem Gehäuse des Elektrohandwerkzeuggeräts;
- 3 eine zweite Ausführungsform der Lagerung des elektrischen Antriebsmotors an dem Gehäuse des Elektrohandwerkzeuggeräts;
- 4 eine dritte Ausführungsform der Lagerung des elektrischen Antriebsmotors an dem Gehäuse des Elektrohandwerkzeuggeräts;
- 5 eine weitere Ausführungsform des Elektrohandwerkzeuggeräts;
- 6 eine weitere Ausführungsform des Elektrohandwerkzeuggeräts; und
- 7 eine weitere Ausführungsform des Elektrohandwerkzeuggeräts.
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1 zeigt einen Schnitt durch ein Elektrohandwerkzeuggerät 1. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Elektrohandwerkzeuggerät 1 um einen Winkelschleifer, die nachfolgend beschriebene Ausführungsform desselben eignet sich jedoch auch für andere Ausführungen desselben. Das Elektrohandwerkzeuggerät 1 weist ein Gehäuse 2, einen an dem Gehäuse 2 gelagerten elektrischen Antriebsmotor 3, eine elektrische Steuereinrichtung 4 und eine Lüftungseinrichtung 5 auf. Bei dem elektrischen Antriebsmotor 3 handelt es sich im vorliegenden Fall um einen bürstenlosen Elektromotor, der in an sich bekannter Weise einen Stator 3a und einen Rotor 3b aufweist.
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Die Lüftungseinrichtung 5 wiederum weist einen mit einer Öffnung versehenen Einströmbereich 6, einen mit einer Öffnung versehenen Ausströmbereich 7, ein zwischen dem Einströmbereich 6 und dem Ausströmbereich 7 angeordnetes Lüfterrad 8 und einen zwischen dem Einströmbereich 6 und dem Ausströmbereich 7 verlaufenden Lüftungskanal 9 auf. Das Lüfterrad 8, das auf einer Antriebswelle 10 des elektrischen Antriebsmotors 3 gelagert ist, saugt Luft über den Einströmbereich 6 und den Lüftungskanal 9 an und sorgt dafür, dass diese Kühlluft über den elektrischen Antriebsmotor 3 zu dem Ausströmbereich 7 strömt. Auf diese Weise ergibt sich eine Kühlung des elektrischen Antriebsmotors 3. Die Antriebswelle 10 ist dabei in an sich bekannter Weise mit dem Rotor 3b des elektrischen Antriebsmotors 3 verbunden.
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Dabei ist das Lüfterrad 8 zwischen der elektrischen Steuereinrichtung 4 und dem elektrischen Antriebsmotor 3, also in Strömungsrichtung der Luft von dem Einströmbereich 6 zu dem Ausströmbereich 7 vor dem elektrischen Antriebsmotor angeordnet. Auf diese Weise kann die Kühlluft direkt über den elektrischen Antriebsmotor 3 geführt werden, wodurch sich eine sehr gute Kühlung desselben ergibt.
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Hierbei erzeugt das Lüfterrad 8 durch seine Rotation um eine Längsachse x des elektrischen Antriebsmotors 3, die im vorliegenden Fall durch die Mitte der Antriebswelle 10 verläuft, eine Drallströmung um die Längsachse x und in Richtung derselben, und zwar von dem Einströmbereich 6 zu dem Ausströmbereich 7.
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Der elektrische Antriebsmotor 3 ist dabei derart an dem Gehäuse 2 gelagert, dass sich die von dem Lüfterrad 8 erzeugte Drallströmung im Prinzip ungehindert um und entlang der Längsachse x des elektrischen Antriebsmotors 3 ausbilden kann.
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In den 2, 3 und 4 sind verschiedene Ausführungsformen der Lagerung des elektrischen Antriebsmotors 3 an dem Gehäuse 2 dargestellt. Das Gehäuse 2 weist ein den elektrischen Antriebsmotor 3 umgebendes Motorgehäuse 2a auf, das beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der elektrische Antriebsmotor 3 bzw. der Stator 3a desselben mittels mehrerer, schräg zu der Längsachse x des elektrischen Antriebsmotors 3 verlaufender Rippen 11 an dem Gehäuse 2 gelagert. Der Winkel der Rippen 11 zu der Längsachse x kann variieren und hängt von der von dem Lüfterrad 8 erzeugten Drallströmung ab. Durch diese Lagerung des elektrischen Antriebsmotors 3 mittels der Rippen 11 an dem Gehäuse 2 kann die von dem Lüfterrad 8 erzeugte Drallströmung um den Stator 3a des elektrischen Antriebsmotors 3 herumgeführt, geleitet oder sogar verstärkt werden. Zusätzlich ist es möglich, eine Kabelführung entlang der schräg verlaufenden Rippen 11 vorzusehen. Die Rippen 11 können ein Teil des elektrischen Antriebsmotors 3, ein Teil des Gehäuses 2 oder ein zusätzliches Bauteil darstellen. Am äußeren Durchmesser der Rippen 11 kann eine nicht dargestellte Metallhülse vorgesehen sein, um die Kühlfläche zu vergrößern.
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Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist der elektrische Antriebsmotor 3 bzw. der Stator 3a desselben mittels mehrerer punktförmiger Lagerelemente 12 an dem Gehäuse 2 gelagert. Dadurch wird ein sehr geringer Strömungswiderstand realisiert, wodurch der von dem Lüfterrad 8 erzeugte Drall der Luftströmung erhalten bleibt. Die in 3 dargestellte Anordnung der punktförmigen Lagerelemente 12 ist als beliebig anzusehen. Die Lagerelemente 12 können daher auch an vollkommen anderen Positionen als den dargestellten angeordnet sein. Die Lagerelemente 12 können ein Teil des elektrischen Antriebsmotors 3, ein Teil des Gehäuses 2 oder ein zusätzliches Bauteil darstellen.
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Die Rippen 11 gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel und die Lagerelemente 12 gemäß dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel können eine derartige Erstreckung in der mit „y“ bezeichneten radialen Richtung aufweisen, dass diese in Richtung zu der elektrischen Steuereinrichtung 4 hin einen sich verringernden Innendurchmesser zur Aufnahme des elektrischen Antriebsmotors 3 bilden. Mit anderen Worten, es ergibt sich auf diese Weise eine gewisse Konizität der Rippen 11 bzw. der Lagerelemente 12, die die Montage des elektrischen Antriebsmotors 3 vereinfacht.
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Bei der Ausführungsform des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 gemäß 4 ist der elektrische Antriebsmotor 3 bzw. der Stator 3a desselben an einem Getriebegehäuse 2b gelagert, das Teil des gesamten Gehäuses 2 des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 ist und in dem sich ein sehr schematisch angedeutetes Getriebe 13 befindet. Durch diese Befestigung des elektrischen Antriebsmotors 3 an dem Getriebegehäuse 2b wird keine zusätzliche Abstützung des elektrischen Antriebsmotors 3 an dem Motorgehäuse 2a benötigt. Dadurch kann sich der von dem Lüfterrad 8 erzeugte Drall der Luftströmung ungehindert um den elektrischen Antriebsmotor 3 herum ausbilden.
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Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 ist an einem dem elektrischen Antriebsmotor 3 abgewandten Ende der Antriebswelle 10 ein Magnetelement 14 angeordnet, das auch direkt in dem Lüfterrad 8 untergebracht sein könnte. An einem zumindest mittelbar mit dem Gehäuse 2 verbundenen Bauteil 15 ist ein mit dem Magnetelement 14 zusammenwirkender Lagesensor 16 angeordnet, der in der Lage ist, die Position des Rotors 3b zu erfassen und diese an die elektrische Steuereinrichtung 4 weiterzuleiten. Das Bauteil 15 kann dabei vollständig gekapselt sein, um den Lagesensor 16 zu schützen.
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Bei den in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Lüfterrad 8 an seinem Außenumfang von einem scheibenförmigen, zur Umlenkung der Luft dienenden Luftleitelement 17 umgeben. Das Luftleitelement 17 kann an dem Gehäuse 2, im vorliegenden Fall an dem Motorgehäuse 2a, angebracht sein. Es ist jedoch auch möglich, dass das Luftleitelement 17 einteilig mit dem Lüfterrad 8 ausgebildet ist und mit demselben rotiert, wodurch ein Luftspalt vermieden und die Effektivität des Lüfterrads 8 und damit der Lüftungseinrichtung 5 gesteigert werden kann.
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Während bei der Ausführungsform gemäß 6 die Luft zu dem Getriebegehäuse 2b ausströmt, weist bei der Ausführungsform gemäß 7 das Motorgehäuse 2a Öffnungen 18 auf, zu denen die Luft ausströmen kann. Auf diese Weise wird also der Ausströmbereich 7 an eine andere Position verlagert. Die Öffnungen 18 können vorzugsweise verschlossen werden, sodass ein Benutzer zwischen zwei unterschiedlichen Positionen des Ausströmbereichs 7 wählen kann. Im Falle des Öffnens der Öffnungen 18 ist außerdem eine vereinfachte Reinigung der inneren Bestandteile des Elektrohandwerkzeuggeräts 1 mittels der Lüftungseinrichtung 5 möglich.
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Das Lüfterrad 8 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Material, wie zum Beispiel aus Aluminium bzw. aus einer geeigneten Aluminiumlegierung, wodurch das Lüfterrad 8 durch die verbesserte Wärmeleitfähigkeit als zusätzliches Kühlelement dient, indem es der Antriebswelle 10 Wärme entzieht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010006345 A1 [0002]
