EP2754535A2 - Hand-Werkzeugmaschine mit einem Ventilator - Google Patents

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Publication number
EP2754535A2
EP2754535A2 EP13005911.6A EP13005911A EP2754535A2 EP 2754535 A2 EP2754535 A2 EP 2754535A2 EP 13005911 A EP13005911 A EP 13005911A EP 2754535 A2 EP2754535 A2 EP 2754535A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor
fan
tool
hand
machine tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP13005911.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2754535A3 (de
EP2754535B1 (de
Inventor
Bernd Fleischmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festool GmbH
Original Assignee
Festool Group and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festool Group and Co KG filed Critical Festool Group and Co KG
Publication of EP2754535A2 publication Critical patent/EP2754535A2/de
Publication of EP2754535A3 publication Critical patent/EP2754535A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2754535B1 publication Critical patent/EP2754535B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/008—Cooling means

Definitions

  • the invention relates to manual machine tool, in particular grinding device, separating device or screwdriver, with a tool motor for motor driving a tool holder for holding a tool holder, and arranged with a together with the tool motor in a housing of the hand-held machine tool fan of a fan assembly for generating a cooling air flow for cooling the hand-held machine tool, in particular the tool motor.
  • a typical hand-held machine tool has a fan assembly with a fan wheel which serves to cool the hand machine tool, in particular the heat generated by the drive motor or tool motor.
  • the cooling air flow usually flows through the housing from the back to the front.
  • very complex constructions must be realized, so that the cooling works even in critical operating conditions of the hand-held machine tool.
  • a separate fan motor for example an electric fan motor, which drives the fan wheel.
  • the fan is operable at a different speed than that of the tool motor.
  • the fan is rotatably mounted with respect to the housing and with respect to the motor shaft.
  • the hand machine tool includes or is, for example, a sander, a separator, a cutter, a saw, e.g. a stitch or circular saw, a screwdriver or the like.
  • a grinding device or another manual machine tool according to the invention is additionally cooled by the fan arrangement according to the invention, in other words that of the tool motor, after operation or in connection with a large torque-requiring operation and thus generating large heat of the tool motor separate fan motor for cooling the hand-held machine tool, in particular the tool motor, contributes or even takes over this cooling alone.
  • a screwdriver in which, for example, at high speeds, a high torque is demanded, it is advantageous if an independent from the drive of the tool motor additional cooling is provided.
  • the fan motor for example, even drive the fan when the tool motor is already or still.
  • the fan motor for example, after the operation of the hand-held machine tool still resulting heat can be transported away from the housing without the tool motor continues to run. The machine is therefore much better cooled.
  • the tool motor is relieved of the cooling.
  • the hand machine tool is, for example, an electric hand machine tool.
  • the tool motor is for example an electric drive motor.
  • the cooling concept is also suitable for additional cooling, for example, a pneumatic machine tool driving their tool, that is in connection with a pneumatic tool motor.
  • the tool motor and the fan motor are thus expediently electric motors.
  • the fan motor and / or the tool motor are e.g. Continuous series motors or electronically commutated motors.
  • a fan motor can drive at least two fan wheels. If several fan wheels, for example 2 fan wheels are provided, each fan wheel can be assigned a separate fan motor. As a result, an individual control is possible, i. the respective fan wheel is operated only if it is necessary.
  • a preferred variant of the invention provides that a rated speed and / or maximum speed of the fan motor is substantially higher or substantially smaller than that of the tool motor.
  • the fan motor can provide optimum cooling performance, while the tool motor optimally serves its original purpose, namely the drive of the tool holder and the tool.
  • the large torque drive motor may rotate relatively slowly, while the fan motor causes the fan wheel to be driven at a comparatively high speed, and preferably produces a strong and / or fast flowing flow of cooling air.
  • the fan motor expediently drives a fan wheel, which is coaxial with a motor shaft of the tool motor.
  • the fan motor is coaxial with the motor shaft. It is understood that only the fan can be coaxial with the motor shaft, while the fan motor is not coaxial, or vice versa, that the fan motor is coaxial with the motor shaft, but not the fan.
  • the fan motor is thus arranged, for example, directly coaxial in the drive train of the hand-held machine tool.
  • a preferred embodiment provides that the fan wheel driven by the fan motor is rotatably mounted on or on the motor shaft of the tool motor by means of a bearing arrangement.
  • the motor shaft forms a bearing base for the fan and / or the fan motor.
  • this variant is also particularly suitable for replacing a fan wheel, which is usually mounted directly on the motor shaft in a rotationally fixed or rotationally fixed manner on the motor shaft, by a fan arrangement according to the invention, ie the fan motor with its fan wheel is arranged directly on the motor shaft instead of the usually fixed location there Tool motor fan is arranged.
  • a fan arrangement according to the invention ie the fan motor with its fan wheel is arranged directly on the motor shaft instead of the usually fixed location there Tool motor fan is arranged.
  • the bearing arrangement which supports the fan wheel on or on the motor shaft expediently comprises at least one roller bearing arranged between the motor shaft of the tool motor and the fan wheel which can be driven by the fan motor, for example a ball bearing, roller bearing, needle bearing or the like.
  • roller bearing arranged between the motor shaft of the tool motor and the fan wheel which can be driven by the fan motor, for example a ball bearing, roller bearing, needle bearing or the like.
  • simpler storage concepts e.g. Slide bearing, readily realizable.
  • the fan wheel drivable by the fan motor is arranged for example on or in a motor housing of the tool motor.
  • the fan wheel can be arranged in an interior of a motor housing of the tool motor. It is also possible to arrange the fan wheel on the motor housing of the tool motor.
  • the motor housing of the tool motor can also be or have a holder or a holding structure for the fan motor.
  • a particularly preferred, compact embodiment of the invention provides that the fan wheel drivable by the fan motor and the fan motor form an integral unit.
  • the fan wheel drivable by the fan motor and the fan motor form an integral unit.
  • integrated into the fan or the fan impeller integrally having fan motor for example, be installed as a compact unit in the housing of the hand-held machine tool.
  • a recess for a primary part or an exciter coil arrangement of the fan motor is arranged or provided on the fan wheel.
  • the field coil arrangement can engage directly in the fan.
  • a preferred embodiment provides that the fan wheel forms a squirrel-cage rotor of the fan motor.
  • a primary part of the fan motor is suitably stationary with respect to the housing.
  • the fan forms a secondary part of the fan motor or has this secondary part.
  • the primary part comprises the exciting coil arrangement
  • the secondary part comprises, for example, a magnet arrangement, a secondary coil arrangement, a squirrel-cage rotor or the like.
  • a preferred embodiment provides that a coupling is provided, with which the fan wheel driven by the fan motor with the tool motor for driving through the tool motor can be coupled.
  • the clutch for example a centrifugal clutch, allows the tool motor, for example, from a predetermined speed, the operation of the fan wheel takes over, so that the ventilation motor can be turned off, for. just walking or standing.
  • both motors can contribute to the operation of the fan.
  • the coupling may also include a switchable coupling arm, i. a clutch which can be actuated, for example, by a magnetic drive or another drive device, for example also a spring drive device.
  • a switchable coupling arm i. a clutch which can be actuated, for example, by a magnetic drive or another drive device, for example also a spring drive device.
  • the clutch can be switched between an operation of the fan on the one hand only by the fan motor and the other hand by the tool motor alone or together with or with the aid of the fan motor.
  • the clutch couples the tool motor with the fan wheel driven by the fan motor in dependence on a rotational speed of the tool motor.
  • the fan At low speed of the Tool motor takes over the fan motor, the operation of the fan completely or substantially, while at high speed of the tool motor, the fan at least partially drives ..
  • a further embodiment of the invention provides that, on the one hand, the at least one fan wheel which can be driven by the fan motor is present, but also one or more tool motor fan wheels which can be driven or driven only by the tool motor.
  • the tool motor may have one or more directly driven by him fan wheels.
  • the tool or motor fan wheels are rotatably coupled to a motor shaft of the tool motor.
  • the respective tool motor impeller is rotatably mounted on the motor shaft, for example, penetrated by the motor shaft, or coupled by a transmission with a motor shaft of the tool motor.
  • the fan wheel or the fan assembly according to the invention which can be driven by the fan motor can also be provided with a heat sink and / or a cooling rib arrangement or serve for cooling a cooling rib arrangement or a heat sink.
  • the heat sink or fin assembly is e.g. provided on the tool motor and / or power electronics for operating the tool motor.
  • the hand-held power tool has a control and / or a control for controlling or regulating the fan motor on the basis of at least one parameter.
  • the control or regulation can also be expediently designed for controlling the fan motor for a follow-up time after switching off the tool motor.
  • the at least one parameter depends, for example, on the tool motor.
  • the at least one parameter comprises a temperature value of Tool motor, a temperature value of the housing or a speed value of the tool motor or any combination thereof.
  • Such a control or regulation makes it possible, for example, for the hand-held machine tool to respond immediately to an increase or decrease in a housing temperature or a motor temperature of the tool motor and to drive the fan motor for operating the fan wheel or for cooling the hand-held machine tool or the tool motor , eg turns on or increases its speed.
  • a kind of register cooling is possible, i. that, for example, at low speeds of the tool motor, the fan motor drives the fan and the tool motor a tool motor fan wheel, which is fixedly coupled to its motor shaft. At higher speeds of the tool motor, it is sufficient if it drives its tool motor fan and inventively additionally existing fan motor is turned off or runs at a lower power.
  • the hand-held power tools 10, 110 and 210 shown in the drawing have partly the same or similar components, which are provided with the same reference numerals, but partially with reference numbers of 100 different sizes to make differences clear.
  • the hand-held machine tools 10, 110 and 210 have housings 11, 111 and 211.
  • the housings 11 and 211 are almost identical, while the housing 211 is designed differently.
  • the hand-held machine tools 10 and 110 are, for example, separating devices or grinding devices, in particular polishing machines or angle grinders, saws or the like, while the Hand machine tool 210 represents a screwdriver or drill, or both.
  • an existing tool motor 12, 112 or 212 generates a great deal of heat during operation of the hand-held machine tool.
  • the tool motors 12, 112 and 212 are, for example, typical series-wound motors, electronically annotated motors or the like.
  • the tool motors 12, 112 and 212 drive tool holders 13, 213, for example for releasably holding a designed as a separating tool tool 14 or a tool 214 comprising, for example, a drill or a screwdriver bit.
  • the hand-held machine tools 10, 110 and 210 are, for example, mains-powered, electric hand-held power tools, for which reason power cables 15 are in each case available for connection to an electrical supply network.
  • the hand-held machine tools 10, 110, 210 could each have a battery pack.
  • the tool motors 12, 112 and 212 can be switched on and / or off by means of drive switches 16. Preferably, it is possible to also control a speed with the drive switches 16, i. For example, to specify a faster or slower operation of the tool motors 12, 112 and 212.
  • a hand-held power tool according to the invention may have a tool motor, the tool holder of Hand power tool drives directly. In the embodiment, however, transmission 18 and 218 are present.
  • the gear 18 hand tool 10 or 110 is, for example, a bevel gear comprising a directly driven by the tool motor 12 or 112 bevel gear 19 and another, meshing with the bevel gear 19 bevel gear 20th
  • the transmission 218 includes a planetary gear 219.
  • a switching element 220 such as a rotary ring or the like, different gear ratios or gears in the transmission 218 can be adjusted.
  • the gear 18 and 218 each have a tool shaft 21 on which the tool holders 13 or 213 are arranged.
  • a motor shaft 22 of the tool motor 12 or 112 drives the bevel gear 19.
  • the bevel gear 19 sits directly on the front of the motor shaft 92 and is rotatably connected thereto.
  • the motor shaft of the tool motor 212 is not shown in detail. It does not matter in this case either.
  • the motor shaft 22 of the hand machine tool 10, 110 is supported on a front bearing 23 near the gear 18 and with a rear bearing 24 on the housing 11 and 111, respectively.
  • a collector 25 of the tool motor 12 or 112 configured as a series motor.
  • the tool motor 12 or 112 or 212 may also be an electronically commutated motor.
  • the rear part or main part of the housing 11 or 111 forms a handle 17 for gripping by an operator. therefore Thus, an operator can surround the housing 11 or 111 directly on its motor housing section 58.
  • the housing 211 of the hand-held power tool 210 has a motor housing portion 258 receiving the tool motor 212 from which a handle 217, such as a gun handle, projects.
  • 58 outflow openings 26 are provided for a cooling air flow 28 to the motor housing sections.
  • the cooling air flow 28 can flow into the motor housing sections 58 through inlet openings 27 at a rear side of the housing 11, 111 facing away from the output side of the tool motors 12, 112.
  • inlet openings 227 for a cooling air flow 28 are provided on the motor housing section 258 in the case of the manual machine tool 210.
  • the cooling air flow 28 can flow from the front, the driven side of the tool motor 212 side facing the housing 211 in the motor housing portion 258 through the inflow openings 227 and flows out through back through discharge openings 226 of the housing 211.
  • the reverse flow direction is also possible.
  • the tool motors 112 and 212 each have a tool motor fan wheel 129 or 229 driven directly by themselves.
  • the tool motor fan wheel 129 and 229 travel in a manner known per se to the tool motor 112 or 212 when it is running.
  • the tool motor fan wheels 129 and 229 are e.g. rotatably connected to the motor shafts 22 of the tool motors 112 and 212, e.g. arranged on or the motor shafts 22. As a result, a cooling of the hand-held machine tool 110, 210, which is sufficient in itself and in some operating states, is possible.
  • the handheld machine tool 110 or 210 when placing the handheld machine tool 110 or 210 into longer, power-intensive operation, it may overheat.
  • One could as a countermeasure z. B. provide many and / or large cooling fins. It is also possible that the performance of the tool motor of a normal hand machine tool is throttled so that overheating conditions do not occur.
  • the hand-held power tools 10, 110 and 210 have respective fan wheels 30, 130 and 230.
  • the fan wheels 130 and 230 are provided separately from and in addition to the tool-motor fan wheels 129 and 229.
  • the fan wheel 30 In the case of the manual power tool 10, only the fan wheel 30 is present, but no tool motor fan wheel which can be driven directly by the tool motor 12.
  • the operation of the fan wheels 30, 130 and 230 which are components of fan assemblies 50, 150 and 250, take over fan motors 31, 131 and 231.
  • the fan motors 31, 131 and 231 operate separately from the tool motors 12, 112 and 212, so can then drive their respective fan wheels 30, 130, and 230 when the tool motor 12, 112, and 212 is stationary, or perhaps at a different speed than the fan motors 31, 131, and 231.
  • the fan motor 31 includes an exciting coil assembly 32 for generating a rotating magnetic field.
  • the excitation coil arrangement 32 forms part of a primary part 33 of the fan motor 31.
  • a secondary part 34 of the fan motor 31 is provided by the fan wheel 30.
  • the fan 30, for example, a squirrel cage, which is driven by the excitation coil assembly 32.
  • the fan wheel may also include one or more magnets of a magnet assembly that cooperate with the excitation field that can be generated by the exciting coil assembly 32.
  • the fan 30 includes, for example, a Lüfterradnaben redesign 35, projecting from the wings 36. With the wings 36, which are designed in the manner of the ribs or projecting guide surfaces, the cooling air flow 28 can be generated in the manual power tool 10.
  • the fan wheels 130 and 230 have wings 136 or 236 in a similar manner.
  • the fan 30 is mounted by means of a bearing assembly 37 directly on or on the motor shaft 22 of the tool motor 12.
  • a bearing receptacle 38 for the components of the bearing assembly 37 is provided.
  • a bearing insert 39 for example, a socket or the like, was added.
  • the bearing insert 39 holds roller bearings, namely a needle bearing 40 and a ball bearing 41.
  • the needle bearing 40 could of course also be provided a sealing ring, a felt or other bearing and / or sealing component.
  • the needle bearing 40 is closer to the tool motor 12 than the ball bearing 41. Before the holding portion 42 is still radially inwardly an end-side projection 44, which is provided for holding the needle bearing 40 in the holding portion 43. For example, the two bearings 40 and 41 are pressed into the bearing insert 39, there glued or the like.
  • annular holding portion 42 for holding the needle bearing 40 and another, larger diameter holding portion 43 for the ball bearing 41 is provided. Between the holding portions 42 and 43 is a step.
  • the respective inner bearing rings 45 of the needle bearing 40 and the ball bearing 41 are rotatably mounted on the motor shaft 22.
  • the primary part 33 of the fan motor 31 comprises an exciter core 46, which is laminated, for example.
  • the excitation core 46 comprises an annular body 47, from which radially inward (radially outward would also be possible) coil support 48 protrude.
  • Coils 49 of the exciting coil arrangement 32 are arranged on the coil carrier 48.
  • the field coil assembly 32 is partially received in the fan 30, which allows a particularly compact design.
  • an annular receptacle 51 located on the fan 30, in particular the Lüfterradnaben redesign 35, an annular receptacle 51, in which an end face of the excitation coil assembly 32 partially engages.
  • the exciting field of the excitation coil arrangement 32 can act optimally on the secondary part 34 or the fan wheel 30.
  • the primary part 33 comprises a carrier 52 for the exciter core 46.
  • the carrier 52 comprises a plate 53, on which one or more holding projections 54, for example a ring body, for holding the exciting coil assembly 32 is provided.
  • the annular body 47 of the excitor core 46 is received in the annular body of the retaining projection 54.
  • the primary part 33 of the fan motor 31 is fixedly connected to the housing 11 of the hand-held power tool 10.
  • a receiving space 55 for receiving the fan 30 and the fan motor 31 is provided.
  • an outer periphery of the plate 53 is held on an inner circumference of the housing or the receiving space 55.
  • the front motor bearing 23 of the tool motor 12 is held by a bearing holder 61. At the bearing 23 opposite outer side of the bearing holder 61, the primary part 33 is still supported.
  • the bearing holder 61 includes, for example, a projection 62 protruding radially inward of the motor bearing 23, which holds the motor bearing 23 in a receptacle 63 of a front gear receiving portion 64 of the housing 11.
  • the fan assembly 50 is kept so compact that it can be provided instead of an otherwise directly driven by the tool motor 12 tool motor fan.
  • the fan assembly 50 is located between the motor bearing 23, which supports the motor shaft 22 on the housing 11, and the tool motor 12.
  • fan motor 31 ' which could drive the fan 30 by means of a toothed gear, friction gear, belt drive or the like.
  • the fan motor 31 ' is not coaxial with the motor shaft 22 of the tool motor 12.
  • the fan motor 31' is accommodated in the section 65 of the housing 11.
  • the tool motor fan 129th Die Malawimotor-Lsymmetricerrad 129 is rotatably connected to the motor shaft 22, so will directly driven by the tool motor 112.
  • a part of the cooling air flow 28 can already be generated by the tool motor fan wheel 129 when the tool motor 112 rotates.
  • the fan assembly 150 of the hand machine tool 110 still includes the impeller 130.
  • the impeller 130 is disposed in a rear portion 65 of the housing 111 and can generate the cooling air stream 28 alone or in cooperation with the tool motor 112.
  • a rear receiving space 156 is provided for the fan 130.
  • the cooling air flow 28 can flow through the inlet openings 27 located there.
  • the fan wheel 130 is driven by a fan motor 131 arranged coaxially with the tool motor 112.
  • the fan motor 131 is arranged close to the inlet openings 27, at least on the side remote from the tool motor 112 side of the fan wheel 130. This is an optional action.
  • this configuration facilitates the arrangement of a preferably additionally provided coupling 57, which is arranged on the rear, the fan wheel 130 facing end portion of the motor shaft 22.
  • the coupling 57 can establish a drive connection between the tool motor 112 and the fan wheel 130, that is to couple the fan wheel 130 to the tool motor 112 or uncouple it from this.
  • the clutch 57 includes a centrifugal clutch that engages at a higher speed of the tool motor 112 so that the tool motor 112 drives the fan 130 and at lower or lower speed of the tool motor 112 disengages it from the fan 130 so that the fan 130, for example, rotate freely can or alone by the fan motor 131 can be driven.
  • the fan 130 is driven once by the fan motor 131, for example at low speeds of the tool motor 112, but otherwise only by the tool motor 112 or by the tool motor 112 together with the fan motor 131, e.g. at higher speeds of the tool motor 112.
  • the tool motor 212 drives the tool motor impeller 229 permanently.
  • the tool motor impeller 229 is disposed between a motor housing 222 and the transmission 218, for example.
  • the tool motor impeller 229 thus always runs at the same speed as the motor shaft of the tool motor 212, whereby, of course, a transmission could be provided, for example, to increase the speed of the tool motor impeller 229 against the rotational speed of the tool motor 212 or lower.
  • a transmission between the at least one dedicated fan wheel and the fan motor separate the fan motor and the fan may be provided, so that for example the fan motor with respect to the at least one fan larger or lower speed.
  • the separately driven by the fan motor 231 fan 230 is disposed on an outer circumference of the motor housing 222 or in a gap between the motor housing 222 and the Tool motor fan 229.
  • the fan motor 231 includes a primary part 33, which is arranged externally on the motor housing 222.
  • the primary part 33 comprises, for example, an exciter coil arrangement 232 in the manner of the excitation coil arrangement 32 of the primary part 33 of the fan motor 31.
  • the fan wheel 230 may also be driven by the fan motor 231 when the tool motor 212 is stationary.
  • the fan assembly 250 then generates the cooling air stream 28 such that the cooling air stream 28 flows over cooling fins of a cooling fin assembly 260 of the motor housing 222 and thus effectively cools the tool motor 212 even when it is at a standstill.
  • a controller 70 which may be part of each of the hand-held machine tools 10, 110 and 210, is an inventive working, optimized control for a fan assembly with a separate motor tool motor for driving a fan of the will be explained.
  • a passive control is possible, i. E. that, for example, at a pressure on the drive switch 16 each of the fan motor 31, 131 or 231 runs along, i. that the fan motor 31, 131 and 231 is energized in parallel with the tool motor 12, 112 and 212.
  • a controller can also be configured very simply, ie that the respective fan motor is still supplied with power, for example, using a storage capacitor or other energy storage, if the tool motor is already turned off, ie that the fan motor is still running and overheating the stationary Hand machine tool prevented.
  • an inertia of the fan motor and / or the fan may be configured so that the fan assembly lags after switching off the tool motor.
  • the controller 70 exemplifies some intelligence of a controller, i. It has, for example, a microprocessor 71, a memory 72 and an output stage 73, for example with power transistors, in order to drive the fan motors 31, 131 or 231.
  • a program 74 for controlling the fan motor 31, 131 or 231 is stored in the memory 72.
  • the program 74 contains, for example, program code that can be executed by the microprocessor 71 in order to control the respective fan motors.
  • the output stage 73 or other power electronics is expediently provided with a heat sink 59.
  • the heat sink 59 is disposed in the cooling air flow 28, i.
  • the cooling air generated by the fan wheel 130 flows around the heat sink 59 and thus cools the output stage or output stage 73.
  • the arrangement can be taken similarly low in the other hand-machine tools, which can be easily seen, for example, in the hand-machine tool 10.
  • the controller 70 is integrated into a housing of the drive switch 16, so that the non-illustrated heat sink 59 may be, for example, in the cooling air flow 28 before.
  • the controller 70 may be an integral controller that also controls the tool motor 12, 112, 212 or other components of the respective hand machine tool 10, 110 or 210.
  • the microprocessor 71 for example, not may be provided specifically for the fan assembly 50, 150 or 250 according to the invention, but may also take on other tasks.
  • a dedicated control associated with the fan arrangement is expedient.
  • a temperature sensor 75 is expediently arranged in the housings 11, 111 or 211.
  • the temperature sensor 75 is arranged, for example, in the region of the controller 70 so that it can detect a respective temperature of its relatively sensitive electronic components.
  • Another temperature sensor 76 is arranged, for example, on or in the tool motor 12, 112 or 212. The temperature sensor 76 serves to detect a temperature of the tool motor 12, 112 or 212.
  • Another sensor that interacts with the controller 70 is a speed sensor 77 that detects a respective speed of the tool motor 12, 112, or 212.
  • controller 70 also serves to control the tool motor 12, 12 or 212, which is preferred per se, it is possible, in particular if this tool motor is an electronically commutated or brushless DC motor, that the speed sensor 77 is not necessary because the controller 70 is already determined by other means, with which speed the tool motor 12, 112 or 212 rotates.
  • controller 70 is shown as a block diagram in cooperation or to control the fan assembly 50:
  • a rotational speed NW of the tool motor 12 is substantially constant from a time t0 to a time t1, but then decreases to zero until a time t2 (FIG. FIG. 6 ).
  • the fan motor 31 runs from the beginning, that is, when the tool motor 12 is turned on at the time t0, with a likewise substantially constant speed NL.
  • the controller 70 does not switch off the fan motor 31 at the time t2 even though it knows the standstill of the tool motor 12 based on the speed sensor 77, but allows the fan motor 31 to continue to run for a follow-up time TN until a time t3, so that the machine is already stationary standing tool motor 12 is still in the cooling air flow 28 and is cooled.
  • the controller 70 preferably sets the respective rotational speed NL of the fan motor 31 as a function of a rotational speed of the tool motor 12, so that optimum cooling is ensured even at relatively high rotational speeds of the tool motor 12.
  • the controller 70 intervenes or regulates the rotational speed of the fan motor 31 as a function of the respective temperatures detected by the temperature sensor 75 and / or 76.
  • the temperature profile TA of the tool motor 12 and the rotational speed curve NL of the fan motor 31 in accordance with FIG. 7 illustrate that the controller 70 not only a speed-dependent, but also a temperature-dependent control of the fan motor 31, 131, 231 makes.
  • the temperature TA of the tool motor 12 increases almost to an upper limit value Tg at the time t0, it then drops again until a time t5 and then increases again.
  • the temperature TA of the tool motor 12 exceeds the limit value Tg.
  • the controller 70 controls the fan motor 31, which still runs at relatively low speed from the time t0, to increase the speed NL, so that the cooling power is increased. It can be seen that the temperature TA of the tool motor 12 decreases again relatively quickly after the rotational speed of the fan motor 31 has been increased and falls below the limit value Tg at a time t7 and returns to zero again by the time t9.
  • the controller 70 lowers the speed NL of the fan motor 31, and restores the same speed as the fan motor 31 had until time t6 from time t8.
  • a temperature peak of the tool motor 12 has been intercepted or avoided so to speak by the fan assembly 50, 150, 250 according to the invention.
  • the hand-held machine tool 10 is switched off at the time t5, that is, the tool motor 12 is no longer running. Due to the previous operation with, for example, a relatively high speed and / or with a relatively high torque, the tool motor 12 is highly heated. However, the fan assembly 50 also cools effectively in this case of operation and avoids that, for example, electrical coils or other sensitive components of the tool motor 12 overheat when it is taken out of service.
  • cooling by the tool motor impeller 129 may be sufficient by time t6, while the controller 70 additionally switches the fan motor 131 thereafter to avoid a temperature spike.
  • the temperature value TA stands by way of example for every other temperature value, for example a housing temperature value, which can be detected by the temperature sensor 75.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hand-Werkzeugmaschine (10; 110; 210), insbesondere Schleifgerät, Trenngerät oder Schrauber, mit einem Werkzeugmotor (12; 112; 212) zum motorischen Antreiben einer zum Halten eines Werkzeugs (14, 214) vorgesehenen Werkzeugaufnahme (13; 213), und mit einem zusammen mit dem Werkzeugmotor (12; 112; 212) in einem Gehäuse (11, 111, 211) der Hand-Werkzeugmaschine (10; 110; 210) angeordneten Lüfterrad (30; 130; 230) einer Lüfteranordnung (50; 150; 250) zur Erzeugung eines Kühlluftstroms (28) zur Kühlung der Hand-Werkzeugmaschine (10; 110; 210), insbesondere des Werkzeugmotors (12; 112; 212). Bei der Hand-Werkzeugmaschine (10; 110; 210) ist vorgesehen, dass sie einen von dem Werkzeugmotor (12; 112; 212) separaten Lüftermotor (31; 131; 231) zum motorischen Antreiben des Lüfterrads (30; 130; 230) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifgerät, Trenngerät oder Schrauber, mit einem Werkzeugmotor zum motorischen Antreiben einer zum Halten eines Werkzeugs vorgesehenen Werkzeugaufnahme, und mit einem zusammen mit dem Werkzeugmotor in einem Gehäuse der Hand-Werkzeugmaschine angeordneten Lüfterrad einer Lüfteranordnung zur Erzeugung eines Kühlluftstroms zur Kühlung der Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere des Werkzeugmotors.
  • Eine typische Hand-Werkzeugmaschinen hat eine Lüfteranordnung mit einem Lüfterrad, das zur Kühlung der Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere der vom Antriebsmotor oder Werkzeugmotor erzeugten Wärme dient. Der Kühlluftstrom durchströmt in der Regel das Gehäuse von hinten nach vorn. Allerdings müssen teilweise sehr aufwändige Konstruktionen realisiert werden, damit die Kühlung auch in kritischen Betriebszuständen der Hand-Werkzeugmaschine funktioniert.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Kühlkonzept für Hand-Werkzeugmaschinen bereitzustellen.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Hand-Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art vorgesehen, dass sie einen von dem Werkzeugmotor separaten Lüftermotor zum motorischen Antreiben des Lüfterrads aufweist.
  • Es ist ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, dass speziell für Lüftungszwecke ein separater Lüftermotor, beispielsweise ein elektrischer Lüftermotor, vorgesehen ist, der das Lüfterrad antreibt. Das Lüfterrad ist mit einer anderen Drehzahl betreibbar als die des Werkzeugmotors. Das Lüfterrad ist bezüglich des Gehäuses und bezüglich der Motorwelle drehbar gelagert.
  • Die Hand-Werkzeugmaschine umfasst oder ist beispielsweise ein Schleifgerät, Trenngerät, ein Schneidgerät, eine Säge, z.B. eine Stich- oder Kreissäge, ein Schrauber oder dergleichen. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn ein Schleifgerät oder eine sonstige erfindungsgemäße Hand-Werkzeugmaschine nach einem oder im Zusammenhang mit einem ein großes Drehmoment erfordernden und somit eine große Wärme des Werkzeugmotors erzeugenden Betrieb durch die erfindungsgemäße Lüfteranordnung zusätzlich gekühlt wird, das heißt dass der von dem Werkzeugmotor separate Lüftermotor zur Kühlung der Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere des Werkzeugmotors, beiträgt oder diese Kühlung sogar alleine übernimmt. Aber auch bei einem Schrauber, bei dem beispielsweise bei niederen Drehzahlen ein hohes Drehmoment abverlangt wird, ist es vorteilhaft, wenn eine vom Antrieb des Werkzeugmotors unabhängige zusätzliche Kühlung vorgesehen ist.
  • Der Lüftermotor kann das Lüfterrad beispielsweise auch noch antreiben, wenn der Werkzeugmotor bereits oder noch steht. Somit kann also beispielsweise nach dem Betrieb der Hand-Werkzeugmaschine noch anfallende Wärme aus dem Gehäuse weg transportiert werden, ohne dass der Werkzeugmotor weiterläuft. Die Maschine ist also wesentlich besser gekühlt. Zudem wird der Werkzeugmotor von der Kühlung entlastet.
  • Die Hand-Werkzeugmaschine ist beispielsweise eine elektrische Hand-Werkzeugmaschine. Der Werkzeugmotor ist beispielsweise ein elektrischer Antriebsmotor. Das Kühlkonzept eignet sich aber auch zur zusätzlichen Kühlung beispielsweise einer pneumatisch ihr Werkzeug antreibenden Werkzeugmaschine, das heißt im Zusammenhang mit einem pneumatischen Werkzeugmotor.
  • Der Werkzeugmotor und der Lüftermotor sind also zweckmäßigerweise elektrische Motoren. Der Lüftermotor und/oder der Werkzeugmotor sind z.B. Reihenschlussmotoren oder elektronisch kommutierte Motoren.
  • Es können auch mehrere Lüftermotoren und/oder mehrere Lüfterräder vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Lüftermotor mindestens zwei Lüfterräder antreiben. Wenn mehrere Lüfterräder, beispielsweise 2 Lüfterräder vorgesehen sind, kann jedem Lüfterrad ein separater Lüftermotor zugeordnet sein. Dadurch ist eine individuelle Ansteuerung möglich, d.h. das jeweilige Lüfterrad wird nur dann betrieben, wenn es nötig ist.
  • Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, dass eine Nenn-Drehzahl und/oder Maximal-Drehzahl des Lüftermotors wesentlich höher oder wesentlich kleiner als diejenige des Werkzeugmotors ist. Somit kann also der Lüftermotor eine optimale Kühlleistung erbringen, während der Werkzeugmotor seinen originären Zweck, nämlich den Antrieb der Werkzeugaufnahme bzw. des Werkzeugs optimal bedient. Beispielsweise kann der Antriebsmotor mit großem Drehmoment relativ langsam drehen, während der Lüftermotor dafür sorgt, dass das Lüfterrad mit vergleichsweise großer Drehzahl angetrieben wird und vorzugsweise einen starken und/oder schnell strömenden Kühlluftstrom erzeugt.
  • Der Lüftermotor treibt zweckmäßigerweise ein Lüfterrad an, das koaxial zu einer Motorwelle des Werkzeugmotors ist. Bevorzugt ist in diesem Fall auch, wenn der Lüftermotor koaxial zu der Motorwelle ist. Es versteht sich, dass auch nur das Lüfterrad koaxial zur Motorwelle sein kann, während der Lüftermotor nicht koaxial ist oder umgekehrt, dass der Lüftermotor zwar koaxial zur Motorwelle ist, das Lüfterrad jedoch nicht.
  • Der Lüftermotor ist also beispielsweise direkt koaxial im Antriebsstrang der Hand-Werkzeugmaschine angeordnet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das durch den Lüftermotor antreibbare Lüfterrad an oder auf der Motorwelle des Werkzeugmotors mittels einer Lageranordnung drehbar gelagert ist. Somit bildet also beispielsweise die Motorwelle eine Lagerbasis für das Lüfterrad und/oder den Lüftermotor.
  • Weiterhin eignet sich diese Variante insbesondere auch dazu, dass ein üblicherweise direkt auf die Motorwelle drehfest aufgesetztes bzw. an der Motorwelle drehfest angeordnetes Lüfterrad durch eine erfindungsgemäße Lüfteranordnung ersetzt wird, d.h. dass der Lüftermotor mit seinem Lüfterrad direkt auf der Motorwelle anstelle des dort üblicherweise ortsfest angeordneten Werkzeugmotor-Lüfterrads angeordnet ist. Somit können also bereits serienmäßig hergestellte Konstruktionen weiterverwendet werden und durch ein erfindungsgemäßes Lüfterrad mit Lüftermotor ersetzt werden. Es ist auch möglich, das in ein und derselben Serie von Hand-Werkzeugmaschinen unterschiedliche Konfigurationen gefertigt werden, einmal mit fest an der Motorwelle angeordnetem, durch den Werkzeugmotor direkt angetriebenem Werkzeugmotor-Lüfterrad und ein anderes Mal mit einem durch einen separaten Lüftermotor antreibbaren erfindungsgemäßen Lüfterrad.
  • Die das Lüfterrad an oder auf der Motorwelle lagernde Lageranordnung umfasst zweckmäßigerweise mindestens ein zwischen der Motorwelle des Werkzeugmotors und dem durch den Lüftermotor antreibbaren Lüfterrad angeordnetes Wälzlager, beispielsweise ein Kugellager, Rollenlager, Nadellager oder dergleichen. Selbstverständlich sind auch einfachere Lagerkonzepte, z.B. Gleitlager, ohne weiteres realisierbar.
  • Das durch den Lüftermotor antreibbare Lüfterrad ist beispielsweise an oder in einem Motorgehäuse des Werkzeugmotors angeordnet. Z.B. kann das Lüfterrad in einen Innenraum eines Motorgehäuses des Werkzeugmotors angeordnet sein. Es ist auch möglich, das Lüfterrad auf dem Motorgehäuse des Werkzeugmotors anzuordnen. Weiterhin kann das Motorgehäuse des Werkzeugmotors auch eine Halterung oder eine Haltestruktur für den Lüftermotor sein oder aufweisen.
  • Eine besonders bevorzugte, kompakte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das durch den Lüftermotor antreibbare Lüfterrad und der Lüftermotor eine integrale Baueinheit bilden. Somit kann also der in das Lüfterrad integrierte oder das Lüfterrad integral aufweisende Lüftermotor beispielsweise als eine kompakte Baueinheit in das Gehäuse der Hand-Werkzeugmaschine eingebaut werden. Auch der Ersatz eines konventionellen, durch den Werkzeugmotor direkt antreibbaren Werkzeugmotor-Lüfterrads, das beispielsweise auf der Motorwelle fest angeordnet ist, ist doch eine derartige kompakte, integrale Baueinheit erleichtert.
  • An dem Lüfterrad ist beispielsweise eine Ausnehmung für ein Primärteil oder eine Erregerspulenanordnung des Lüftermotors angeordnet oder vorgesehen. Somit kann also die Erregerspulenanordnung direkt in das Lüfterrad eingreifen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Lüfterrad einen Kurzschlussläufer des Lüftermotors bildet.
  • Ein Primärteil des Lüftermotorsmotors ist zweckmäßigerweise bezüglich des Gehäuses ortsfest. Das Lüfterrad bildet ein Sekundärteil des Lüftermotors oder weist diese Sekundärteil auf. Das Primärteil umfasst die Erregerspulenanordnung, während das Sekundärteil beispielsweise eine Magnetanordnung, eine Sekundärspulenanordnung, einen Kurzschlussläufer oder dergleichen umfasst.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass eine Kupplung vorhanden ist, mit der das durch den Lüftermotor antreibbare Lüfterrad mit dem Werkzeugmotor zum Antreiben durch den Werkzeugmotor kuppelbar ist. Die Kupplung, beispielsweise eine Fliehkraftkupplung, ermöglicht es, dass der Werkzeugmotor beispielsweise ab einer vorbestimmten Drehzahl den Betrieb des Lüfterrads übernimmt, so dass der Lüftungsmotor ausgeschaltet werden kann, z.B. einfach nur mitläuft oder steht. Selbstverständlich können beide Motoren zum Betrieb des Lüfterrads beitragen.
  • Die Kupplung kann auch eine schaltbare Kupplungsarm, d.h. eine Kupplung die beispielsweise durch einen magnetischen Antrieb oder eine sonstige Antriebseinrichtung, zum Beispiel auch eine Feder-Antriebseinrichtung, betätigbar ist. Mithin kann also die Kupplung schaltbar sein zwischen einem Betrieb des Lüfterrads einerseits nur durch den Lüftermotor und andererseits durch den Werkzeugmotor allein oder zusammen mit bzw. unter Zuhilfenahme des Lüftermotors.
  • Beispielsweise kuppelt die Kupplung den Werkzeugmotor mit dem durch den Lüftermotor antreibbaren Lüfterrad in Abhängigkeit von einer Drehzahl des Werkzeugmotors. Bei niederer Drehzahl des Werkzeugmotors übernimmt der Lüftermotor den Betrieb des Lüfterrads ganz oder im wesentlichen, während bei hoher Drehzahl der Werkzeugmotor das Lüfterrad zumindest teilweise antreibt..
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zum einen das mindestens eine, durch den Lüftermotor antreibbare Lüfterrad vorhanden ist, zudem aber auch eines oder mehrere nur durch den Werkzeugmotor antreibbare oder angetriebene Werkzeugmotor-Lüfterräder.
  • Auch der Werkzeugmotor kann eines oder mehrere durch ihn direkt angetriebene Lüfterräder aufweisen. Beispielsweise sind das oder die Werkzeugmotor-Lüfterräder drehfest mit einer Motorwelle des Werkzeugmotors gekoppelt. Beispielsweise ist das jeweilige Werkzeugmotor-Lüfterrad drehfest an der Motorwelle angeordnet, beispielsweise von der Motorwelle durchdrungen, oder durch ein Getriebe mit einer Motorwelle des Werkzeugmotors gekoppelt.
  • Das durch den Lüftermotor antreibbare Lüfterrad bzw. die erfindungsgemäße Lüfteranordnung kann auch mit einem Kühlkörper und/oder einer Kühlrippenanordnung versehen sein oder zum Kühlen einer Kühlrippenanordnung oder eines Kühlkörpers dienen. Der Kühlkörper oder die Kühlrippenanordnung sind z.B. an dem Werkzeugmotor und/oder an einer Leistungselektronik zum Betreiben des Werkzeugmotors vorgesehen.
  • Vorzugsweise weist die Hand-Werkzeugmaschine eine Steuerung und/oder eine Regelung zum Ansteuern oder Regeln des Lüftermotors anhand mindestens eines Parameters auf. Die Steuerung oder Regelung kann auch zweckmäßigerweise zur Ansteuerung des Lüftermotors für eine Nachlaufzeit nach einem Ausschalten des Werkzeugmotors ausgestaltet sein. Der mindestens eine Parameter hängt beispielsweise von dem Werkzeugmotor ab. Beispielsweise umfasst der mindestens eine Parameter einen Temperaturwert des Werkzeugmotors, einen Temperaturwert des Gehäuses oder einen Drehzahlwert des Werkzeugmotors oder beliebige Kombinationen davon. Durch eine solche Steuerung oder Regelung ist es z.B. möglich, dass beispielsweise die Hand-Werkzeugmaschine auf einen Anstieg oder einen Abfall einer Gehäusetemperatur oder einer Motortemperatur des Werkzeugmotors sofort reagiert und den Lüftermotor zum Betrieb des Lüfterrads beziehungsweise zum Kühlen der Hand-Werkzeugmaschine oder des Werkzeugmotors ansteuert, z.B. einschaltet oder dessen Drehzahl erhöht.
  • In diesem Zusammenhang ist auch eine Art Register-Kühlung möglich, d.h. dass beispielsweise bei niederen Drehzahlen des Werkzeugmotors der Lüftermotor das Lüfterrad antreibt und der Werkzeugmotor ein Werkzeugmotor-Lüfterrad, das fest mit seiner Motorwelle gekoppelt ist. Bei höheren Drehzahlen des Werkzeugmotors genügt es, wenn dieser sein Werkzeugmotor-Lüfterrad antreibt und der erfindungsgemäß zusätzlich vorhandene Lüftermotor ausgeschaltet ist oder mit geringerer Leistung läuft.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Teil-Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Hand-Werkzeugmaschine,
    Figur 2
    eine Schnittdarstellung eines vorderen Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Hand-Werkzeugmaschine, etwa entsprechend einem Ausschnitt A in Figur 1,
    Figur 3
    ein Lüfterrad der Hand-Werkzeugmaschine gemäß Figur 2 in Schnittdarstellung, das in
    Figur 4
    in einer Teilschnittdarstellung und in
    Figur 5
    einer Explosionsdarstellung dargestellt ist,
    Figur 6
    Drehzahlverläufe eines Lüftermotors und eines Werkzeugmotors der Hand-Werkzeugmaschinen gemäß Figur 1 oder 2,
    Figur 7
    einen Temperaturverlauf des Werkzeugmotors der Hand-Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 oder 2 und einen dazu eingezeichneten Drehzahlverlauf des Lüftermotors,
    Figur 8
    eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Hand-Werkzeugmaschine in Gestalt eines Schraubers, von dem in
    Figur 9
    ein Antriebsstrang detailliert dargestellt ist, und
    Figur 10
    ein schematisches Blockschaltbild einer Steuerung für eine Hand-Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung.
  • Die in der Zeichnung dargestellten Hand-Werkzeugmaschinen 10, 110 und 210 weisen teilweise gleiche oder ähnliche Komponenten auf, die mit denselben Bezugsziffern versehen sind, teilweise jedoch mit um jeweils 100 verschieden großen Bezugsziffern, um Unterschiede deutlich zu machen.
  • Die Hand-Werkzeugmaschinen 10, 110 und 210 weisen Gehäuse 11, 111 und 211 auf. Die Gehäuse 11 und 211 sind nahezu identisch, während das Gehäuse 211 anders ausgestaltet ist. Die Hand-Werkzeugmaschinen 10 und 110 sind beispielsweise Trenngeräte oder Schleifgeräte, insbesondere Poliermaschinen oder Winkelschleifer, Sägen oder dergleichen, während die Hand-Werkzeugmaschine 210 ein Schraubgerät oder Bohrgerät oder beides darstellt.
  • Bei den Hand-Werkzeugmaschinen 10, 110 und 210 erzeugt ein jeweils vorhandener Werkzeugmotor 12, 112 oder 212 beim Betrieb der Hand-Werkzeugmaschine eine große Wärme. Bei den Werkzeugmotoren 12, 112 und 212 handelt es sich beispielsweise um typische Reihenschlussmotoren, elektronisch kommentierte Motoren oder dergleichen.
  • Die Werkzeugmotoren 12, 112 und 212 treiben Werkzeugaufnahmen 13, 213 an, beispielsweise zum lösbaren Halten eines als Trenn-Werkzeug ausgestalteten Werkzeugs 14 oder eines beispielsweise einen Bohrer oder ein Schrauber-Bit umfassenden Werkzeugs 214.
  • Die Hand-Werkzeugmaschinen 10, 110 und 210 sind beispielsweise netzbetriebene, elektrische Handwerkzeugmaschinen, weshalb jeweils Netzkabel 15 zum Anschluss an ein elektrisches Versorgungsnetz vorhanden sind. Selbstverständlich ist auch ein Betrieb mit einem elektrischen Energiespeicher an Bord einer jeweiligen Hand-Werkzeugmaschine im Rahmen der Erfindung zu sehen. Beispielsweise könnten die Hand-Werkzeugmaschinen 10, 110, 210 jeweils einen Akkupack aufweisen.
  • Die Werkzeugmotoren 12, 112 und 212 sind mittels Antriebsschaltern 16 einschaltbar und/oder ausschaltbar. Bevorzugt ist es möglich, mit den Antriebsschaltern 16 auch eine Drehzahl zu regeln, d.h. beispielsweise einen schnelleren oder langsameren Betrieb der Werkzeugmotoren 12, 112 und 212 vorzugeben.
  • Eine erfindungsgemäße Hand-Werkzeugmaschine kann einen Werkzeugmotor aufweisen, der die Werkzeugaufnahme der Hand-Werkzeugmaschine direkt antreibt. Beim Ausführungsbeispiel sind jedoch Getriebe 18 bzw. 218 vorhanden.
  • Das Getriebe 18 Hand-Werkzeugmaschinen 10 oder 110 ist beispielsweise ein Kegelradgetriebe umfassend ein direkt vom Werkzeugmotor 12 oder 112 angetriebenes Kegelrad 19 sowie ein weiteres, mit dem Kegelrad 19 kämmendes Kegelrad 20.
  • Das Getriebe 218 umfasst ein Planetengetriebe 219. Mithilfe eines Schaltelements 220, beispielsweise eines Drehrings oder dergleichen, können unterschiedliche Gangstufen oder Gänge bei dem Getriebe 218 eingestellt werden.
  • Abtriebsseitig weisen die Getriebe 18 und 218 jeweils eine Werkzeugwelle 21 auf, an denen die Werkzeugaufnahmen 13 oder 213 angeordnet sind.
  • Bei der Hand-Werkzeugmaschine 10 oder 110 treibt eine Motorwelle 22 des Werkzeugmotors 12 oder 112 das Kegelrad 19 an. Beispielsweise sitzt das Kegelrad 19 direkt vorn an der Motorwelle 92 bzw. ist drehfest mit dieser verbunden. Die Motorwelle des Werkzeugmotors 212 hingegen ist nicht im Einzelnen dargestellt. Darauf kommt es in diesem Fall auch nicht an.
  • Die Motorwelle 22 der Hand-Werkzeugmaschine 10, 110 ist an einem vorderen Lager 23 nahe beim Getriebe 18 und mit einem hinteren Lager 24 am Gehäuse 11 bzw. 111 abgestützt. Nahe beim hinteren Lager 24 befindet sich beispielsweise ein Kollektor 25 des als Reihenschlussmotor ausgestalteten Werkzeugmotors 12 oder 112. Wie gesagt, kann der Werkzeugmotor 12 oder 112 oder 212 auch ein elektronisch kommutierter Motor sein.
  • Der hintere Teil oder Hauptteil des Gehäuses 11 oder 111 bildet einen Handgriff 17 zum Ergreifen durch einen Bediener. Mithin kann also ein Bediener das Gehäuse 11 oder 111 direkt an seinem Motor-Gehäuseabschnitt 58 umgreifen.
  • Das Gehäuse 211 der Hand-Werkzeugmaschine 210 hat wie bei Schraubgeräten oder Bohrern üblich einen den Werkzeugmotor 212 aufnehmenden Motor-Gehäuseabschnitt 258, von dem ein Handgriff 217 in der Art eines Pistolenhandgriffs absteht.
  • Am Handgriff 217 ist der Antriebsschalter 16 angeordnet. Beim Gehäuse 11 oder 111 ist der Antriebsschalter 16 beispielhaft an deren Oberseite eingezeichnet.
  • An der jeweiligen Abtriebseite des Werkzeugmotors 12, 112 der Hand-Werkzeugmaschine 10 oder 110 sind an den Motor-Gehäuseabschnitten 58 Ausströmöffnungen 26 für einen Kühlluftstrom 28 vorgesehen. Der Kühlluftstrom 28 kann einen hinteren, von der Abtriebsseite der Werkzeugmotoren 12, 112 abgewandten Seite des Gehäuses 11, 111 in die Motor-Gehäuseabschnitte 58 durch Einströmöffnungen 27 einströmen.
  • An der Abtriebseite des Werkzeugmotors 212 sind bei der Hand-Werkzeugmaschine 210 an dem Motor-Gehäuseabschnitt 258 Einströmöffnungen 227 für einen Kühlluftstrom 28 vorgesehen. Der Kühlluftstrom 28 kann von der vorderen, der Abtriebsseite des Werkzeugmotor 212 zugewandten Seite des Gehäuses 211 in den Motor-Gehäuseabschnitt 258 durch die Einströmöffnungen 227 einströmen und strömt hinten durch Ausströmöffnungen 226 aus dem Gehäuse 211 aus. Die umgekehrte Strömungsrichtung ist aber auch möglich.
  • Die Werkzeugmotoren 112 und 212 haben jeweils ein direkt von ihnen selbst angetriebenes Werkzeugmotor-Lüfterrad 129 bzw. 229. Das Werkzeugmotor-Lüfterrad 129 und 229 läuft in an sich bekannter Weise mit dem Werkzeugmotor 112 oder 212 mit, wenn dieser läuft.
  • Die Werkzeugmotor-Lüfterräder 129 und 229 sind z.B. mit den Motorwellen 22 der Werkzeugmotoren 112 und 212 drehfest verbunden, z.B. auf oder den Motorwellen 22 angeordnet. Dadurch ist eine an sich übliche und in einigen Betriebszuständen ausreichende Kühlung der Hand-Werkzeugmaschine 110, 210 möglich.
  • Allerdings kann es beispielsweise beim Ablegen der Hand-Werkzeugmaschine 110 oder 210 zu längeren, kraftintensiven Betrieb dazukommen, dass sie überhitzt. Man könnte als Gegenmaßnahme z. B. viele und/oder große Kühlrippen vorsehen. Es ist auch möglich, dass die Leistung des Werkzeugmotors einer normalen Hand-Werkzeugmaschine gedrosselt wird, so dass es nicht zu Überhitzungszuständen kommt.
  • Hier schaffen die folgenden Maßnahmen bei den Hand-Werkzeugmaschinen 10, 110 und 210 Abhilfe:
  • Die Hand-Werkzeugmaschinen 10, 110 und 210 weisen jeweils Lüfterräder 30, 130 und 230 auf Die Lüfterräder 130 und 230 sind von den Werkzeugmotor-Lüfterrädern 129 und 229 separat und zusätzlich zu diesen vorgesehen. Bei der Hand-Werkzeugmaschine 10 ist sogar nur das Lüfterrad 30 vorhanden, jedoch kein vom Werkzeugmotor 12 direkt antreibbares Werkzeugmotor-Lüfterrad.
  • Den Betrieb der Lüfterräder 30, 130 und 230, die Bestandteile von Lüfteranordnungen 50, 150 und 250 sind, übernehmen Lüftermotoren 31, 131 und 231. Die Lüftermotoren 31, 131 und 231 arbeiten separat von dem Werkzeugmotoren 12, 112 und 212, können also auch dann ihre jeweiligen Lüfterräder 30, 130 und 230 antreiben, wenn der Werkzeugmotor 12, 112 und 212 steht oder vielleicht auch mit einer anderen Drehzahl läuft als die Lüftermotoren 31, 131 und 231.
  • Der Lüftermotor 31 umfasst eine Erregerspulenanordnung 32 zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes. Die Erregerspulenanordnung 32 bildet einen Bestandteil eines Primärteils 33 des Lüftermotors 31. Ein Sekundärteil 34 des Lüftermotors 31 wird vom Lüfterrad 30 bereitgestellt.
  • Das Lüfterrad 30 ist beispielsweise ein Kurzschlussläufer, der durch die Erregerspulenanordnung 32 angetrieben wird. Das Lüfterrad kann auch einen oder mehrere Magnete einer Magnetanordnung umfassen, die mit dem durch die Erregerspulenanordnung 32 erzeugbaren Erregerfeld zusammenwirken.
  • Das Lüfterrad 30 umfasst beispielsweise einen Lüfterradnabenkörper 35, von dem Flügel 36 abstehen. Mit den Flügeln 36, die in der Art von der Rippen oder abstehenden Leitflächen ausgestaltet sind, ist bei der Hand-Werkzeugmaschine 10 der Kühlluftstrom 28 erzeugbar.
  • Die Lüfterräder 130 und 230 haben in ähnlicher Weise Flügel 136 oder 236.
  • Das Lüfterrad 30 ist mittels einer Lageranordnung 37 direkt an oder auf der Motorwelle 22 des Werkzeugmotors 12 gelagert. Am Lüfterradnabenkörper 35, der sozusagen einen inneren Teil des Lüfterrads 30 bildet, ist eine Lageraufnahme 38 für die Komponenten der Lageranordnung 37 vorgesehen. In der Lageraufnahme 38 ist beispielsweise ein Lagereinsatz 39, zum Beispiel eine Buchse oder dergleichen, aufgenommen. Der Lagereinsatz 39 hält Wälzlager, nämlich ein Nadellager 40 sowie ein Kugellager 41. Anstelle des Nadellager 40 könnte selbstverständlich auch ein Dichtring, ein Filzring oder ein anderes lagerndes und/oder abdichtendes Bauteil vorgesehen sein.
  • Das Nadellager 40 ist näher beim Werkzeugmotor 12 als das Kugellager 41. Vor den Halteabschnitt 42 steht noch nach radial innen ein stirnseitiger Vorsprung 44 vor, der zum Halten des Nadellagers 40 in dem Halteabschnitt 43 vorgesehen ist. Beispielsweise sind die beiden Lager 40 und 41 in den Lagereinsatz 39 eingepresst, dort verklebt oder dergleichen.
  • An dem Lagereinsatz 39 ist ein ringförmiger Halteabschnitt 42 zum Halten des Nadellagers 40 und ein weiterer, einen größeren Durchmesser aufweisender Halteabschnitt 43 für das Kugellager 41 vorgesehen. Zwischen den Halteabschnitten 42 und 43 befindet sich eine Stufe.
  • Die jeweils inneren Lagerringe 45 des Nadellagers 40 und des Kugellagers 41 sind drehfest auf der Motorwelle 22 angeordnet.
  • Das Primärteil 33 des Lüftermotors 31 umfasst einen Erregerkern 46, der beispielsweise geblecht ist. Der Erregerkern 46 umfasst einen Ringkörper 47, von dem nach radial innen (radial außen wäre auch möglich) Spulenträger 48 abstehen. An den Spulenträger 48 sind Spulen 49 der Erregerspulenanordnung 32 angeordnet.
  • Die Erregerspulenanordnung 32 ist teilweise in dem Lüfterrad 30 aufgenommen, was eine besonders kompakte Bauform ermöglicht. Beispielsweise befindet sich am Lüfterrad 30, insbesondere dessen Lüfterradnabenkörper 35, eine ringförmige Aufnahme 51, in die eine Stirnseite der Erregerspulenanordnung 32 teilweise eingreift. Dadurch kann das Erregerfeld der Erregerspulenanordnung 32 optimal auf das Sekundärteil 34 bzw. das Lüfterrad 30 einwirken.
  • Das Primärteil 33 umfasst einen Träger 52 für den Erregerkern 46. Der Träger 52 umfasst eine Platte 53, an der einer oder mehrere Haltevorsprünge 54, beispielsweise ein Ringkörper, zum Halten der Erregerspulenanordnung 32 vorgesehen ist. Beispielsweise ist der Ringkörper 47 des Erregerkerns 46 in dem Ringkörper des Haltevorsprungs 54 aufgenommen.
  • Das Primärteil 33 des Lüftermotors 31 ist fest mit dem Gehäuse 11 der Hand-Werkzeugmaschine 10 verbunden. Beispielsweise ist ein Aufnahmeraum 55 zur Aufnahme des Lüfterrads 30 und des Lüftermotors 31 vorgesehen. Zum Beispiel ist ein Außenumfang der Platte 53 an einem Innenumfang der Aufnahme oder des Aufnahmeraums 55 gehalten.
  • Das vordere Motor-Lager 23 des Werkzeugmotors 12 wird von einer Lagerhalterung 61 gehalten. An der dem Lager 23 entgegengesetzten Außenseite der Lagerhalterung 61 stützt sich das Primärteil 33 weiterhin ab. Die Lagerhalterung 61 umfasst beispielsweise einen nach radial innen vor das Motor-Lager 23 vorstehenden Vorsprung 62, der das Motor-Lager 23 in einer Aufnahme 63 eines vorderen, das Getriebe 18 aufnehmenden Abschnitts 64 des Gehäuses 11 hält.
  • Die Lüfteranordnung 50 ist derart kompakt gehalten, dass sie anstelle eines ansonsten direkt vom Werkzeugmotor 12 anzutreibenden Werkzeugmotor-Lüfterrades vorgesehen sein kann. Beispielsweise befindet sich die Lüfteranordnung 50 zwischen dem Motor-Lager 23, das die Motorwelle 22 am Gehäuse 11 abstützt, und dem Werkzeugmotor 12.
  • Es versteht sich, dass auch ein alternatives Antriebskonzept für das Lüfterrad 30 möglich wäre, beispielsweise mittels eines Lüftermotors 31', der mittels eines Zahngetriebes, Reibradgetriebes, Riemengetriebes oder dergleichen das Lüfterrad 30 antreiben könnte. Der Lüftermotor 31' ist nicht koaxial zu der Motorwelle 22 des Werkzeugmotors 12. Beispielsweise ist der Lüftermotor 31' im Abschnitt 65 des Gehäuses 11 aufgenommen.
  • Bei der Hand-Werkzeugmaschine 110 befindet sich etwa an derjenigen Stelle, wobei der Hand-Werkzeugmaschine 10 das Lüfterrad 30 und der Lüftermotor 31 angeordnet sind, das Werkzeugmotor-Lüfterrad 129. Das Werkzeugmotor-Lüfterrad 129 ist drehfest mit der Motorwelle 22 verbunden, wird also vom Werkzeugmotor 112 direkt angetrieben. Somit ist bereits durch das Werkzeugmotor-Lüfterrad 129 ein Teil des Kühlluftstroms 28 erzeugbar, wenn sich der Werkzeugmotor 112 dreht.
  • Zusätzlich zu dem Werkzeugmotor-Lüfterrad 129 umfasst die Lüfteranordnung 150 der Hand-Werkzeugmaschine 110 noch das Lüfterrad 130. Das Lüfterrad 130 ist in einem hinteren Abschnitt 65 des Gehäuses 111 angeordnet und kann den Kühlluftstrom 28 alleine oder in Zusammenwirkung mit dem Werkzeugmotor 112 erzeugen. In dem hinteren Abschnitt 65 ist ein hinterer Aufnahmeraum 156 für das Lüfterrad 130 vorgesehen. In den Aufnahmeraum 156 kann der Kühlluftstrom 28 durch die dort befindlichen Einströmöffnungen 27 einströmen.
  • Beispielsweise wird das Lüfterrad 130 von einem koaxial zum Werkzeugmotor 112 angeordneten Lüftermotor 131 angetrieben. Der Lüftermotor 131 ist nahe bei den Einströmöffnungen 27, jedenfalls an der vom Werkzeugmotor 112 abgewandten Seite des Lüfterrads 130 angeordnet. Dies ist eine optionale Maßnahme.
  • Jedenfalls erleichtert diese Konfiguration die Anordnung einer vorzugsweise zusätzlich vorgesehenen Kupplung 57, die am hinteren, dem Lüfterrad 130 zugewandten Endbereich der Motorwelle 22 angeordnet ist. Die Kupplung 57 kann eine Antriebsverbindung zwischen dem Werkzeugmotor 112 und dem Lüfterrad 130 herstellen, also das Lüfterrad 130 an den Werkzeugmotor 112 ankuppeln oder von diesem abkuppeln.
  • Beispielsweise umfasst die Kupplung 57 eine Fliehkraftkupplung, die bei höherer Drehzahl des Werkzeugmotors 112 einkuppelt, so dass der Werkzeugmotor 112 das Lüfterrad 130 antreibt, und bei kleinerer oder niederer Drehzahl des Werkzeugmotors 112 diesen vom Lüfterrad 130 abkuppelt, so dass das Lüfterrad 130 beispielsweise frei drehen kann oder alleine durch den Lüftermotor 131 angetrieben werden kann. Mithin ist es also möglich, dass das Lüfterrad 130 einmal vom Lüftermotor 131, beispielsweise bei niederen Drehzahlen des Werkzeugmotors 112, ein anderes Mal jedoch nur durch den Werkzeugmotor 112 oder durch den Werkzeugmotor 112 gemeinsam mit dem Lüftermotor 131 angetrieben wird, z.B. bei höheren Drehzahlen des Werkzeugmotors 112.
  • Bei der Hand-Werkzeugmaschine 210 treibt der Werkzeugmotor 212 das Werkzeugmotor-Lüfterrad 229 dauerhaft an. Das Werkzeugmotor-Lüfterrad 229 ist beispielsweise zwischen einem Motorgehäuse 222 und dem Getriebe 218 angeordnet. Das Werkzeugmotor-Lüfterrad 229 läuft also stets mit derselben Drehzahl wie die Motorwelle des Werkzeugmotors 212, wobei selbstverständlich auch ein Getriebe vorgesehen sein könnte, beispielsweise um die Drehzahl des Werkzeugmotor-Lüfterrads 229 gegenüber der Drehzahl des Werkzeugmotors 212 zu erhöhen oder zu senken.
  • An dieser Stelle sei bemerkt, dass selbstverständlich bei einer erfindungsgemäßen Lüfteranordnung auch ein Getriebe zwischen dem mindestens einen jeweiligen, dediziert dem Lüfterrad zugeordneten und von dem Werkzeugmotor separaten Lüftermotor und dem Lüfterrad vorgesehen sein kann, so dass beispielsweise der Lüftermotor mit gegenüber dem mindestens einen Lüfterrad größerer oder kleinerer Drehzahl drehen kann.
  • Das durch den Lüftermotor 231 separat antreibbare Lüfterrad 230 ist an einem Außenumfang des Motorgehäuse 222 angeordnet oder in einen Zwischenraum zwischen dem Motorgehäuse 222 und dem Werkzeugmotor-Lüfterrad 229. Der Lüftermotor 231 umfasst ein Primärteil 33, das außen am Motorgehäuse 222 angeordnet ist. Das Primärteil 33 umfasst beispielsweise eine Erregerspulenanordnung 232 in der Art der Erregerspulenanordnung 32 des Primärteils 33 des Lüftermotors 31.
  • Das Lüfterrad 230 kann auch dann vom Lüftermotor 231 angetrieben werden, wenn der Werkzeugmotor 212 steht. Beispielsweise erzeugt die Lüfteranordnung 250 dann den Kühlluftstrom 28 derart, dass der Kühlluftstrom 28 über Kühlrippen einer Kühlrippenanordnung 260 des Motorgehäuse 222 strömt und somit den Werkzeugmotor 212 auch bei Stillstand desselben effektiv kühlt.
  • Am Beispiel einer Steuerung 70, die Bestandteil jeder der Hand-Werkzeugmaschinen 10, 110 und 210 sein kann, soll eine erfindungsgemäß arbeitende, optimierte Steuerung für eine Lüfteranordnung mit einem vom Werkzeugmotor separaten Lüftermotor zum Antreiben eines Lüfterrad des erläutert werden. An dieser Stelle sei bemerkt, dass auch eine passive Ansteuerung möglich ist, d.h. dass beispielsweise bei einem Druck auf den Antriebsschalter 16 jeweils der Lüftermotor 31, 131 oder 231 mitläuft, d.h. dass der Lüftermotor 31, 131 und 231 parallel zum Werkzeugmotor 12, 112 und 212 bestromt wird.
  • Eine Steuerung kann auch sehr einfach ausgestaltet sein, d.h. dass der jeweilige Lüftermotor beispielsweise anhand eines Speicherkondensators oder eines sonstigen Energiespeichers noch eine gewisse Nachlaufzeit mit Strom versorgt wird, wenn der Werkzeugmotor bereits ausgeschaltet ist, d.h. dass der Lüftermotor noch etwas nachläuft und eine Überhitzung der stillstehenden Hand-Werkzeugmaschine verhindert.
  • Ferner kann eine Massenträgheit des Lüftermotors und/oder des Lüfterrads so ausgestaltet sein, dass die Lüfteranordnung nach einem Ausschalten des Werkzeugmotors nachläuft.
  • Die Steuerung 70 steht exemplarisch für eine gewisse Intelligenz einer Steuerung, d.h. sie hat beispielsweise einen Mikroprozessor 71, einen Speicher 72 sowie eine Ausgangsstufe 73, beispielsweise mit Leistungstransistoren, um die Lüftermotoren 31, 131 oder 231 anzusteuern.
  • In dem Speicher 72 ist ein Programm 74 zur Ansteuerung des Lüftermotors 31, 131 oder 231 gespeichert. Das Programm 74 enthält beispielsweise Programmcode, der vom Mikroprozessor 71 ausführbar ist, um die jeweiligen Lüftermotoren anzusteuern.
  • Die Ausgangsstufe 73 oder eine sonstige Leistungselektronik ist zweckmäßigerweise mit einem Kühlkörper 59 versehen. Beispielsweise ist der Kühlkörper 59 bei der Hand-Werkzeugmaschine 110 im Kühlluftstrom 28 angeordnet, d.h. die vom Lüfterrad 130 erzeugte Kühlluft umströmt den Kühlkörper 59 und kühlt somit die Endstufe oder Ausgangsstufe 73.
  • Selbstverständlich kann die Anordnung auch bei den anderen Hand-Werkzeugmaschinen ähnlich günstig getroffen sein, was man beispielsweise bei der Hand-Werkzeugmaschine 10 leicht sehen kann. Dort ist nämlich die Steuerung 70 in ein Gehäuse des Antriebsschalters 16 integriert, so dass der nicht eingezeichnete Kühlkörper 59 beispielsweise in den Kühlluftstrom 28 vor stehen kann.
  • Die Steuerung 70 kann eine integrale, auch den Werkzeugmotor 12, 112, 212 oder auch andere Komponenten der jeweiligen Hand-Werkzeugmaschine 10, 110 oder 210 steuernde Steuerung sein. Mithin muss also der Mikroprozessor 71 beispielsweise nicht speziell für die erfindungsgemäße Lüfteranordnung 50, 150 oder 250 vorgesehen sein, sondern kann auch weitere Aufgaben über nehmen.
  • Im Falle einer Nachrüstung einer an sich vorhandenen oder fertig konstruierten Hand-Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Lüfteranordnung ist jedoch eine dedizierte der Lüfteranordnung zugeordnete Steuerung zweckmäßig.
  • In den Gehäusen 11, 111 oder 211 ist zweckmäßigerweise ein Temperatursensor 75 angeordnet. Der Temperatursensor 75 ist beispielsweise im Bereich der Steuerung 70 angeordnet, so dass er eine jeweilige Temperatur von deren relativ empfindlichen elektronischen Komponenten erfassen kann. Ein weiterer Temperatursensor 76 ist beispielsweise am oder im Werkzeugmotor 12, 112 oder 212 angeordnet. Der Temperatursensor 76 dient zur Erfassung einer Temperatur des Werkzeugmotors 12, 112 oder 212.
  • Ein weiterer Sensor, der mit der Steuerung 70 zusammenwirkt, ist eine Drehzahlsensor 77, der eine jeweilige Drehzahl des Werkzeugmotors 12, 112 oder 212 erfasst.
  • Wenn die Steuerung 70 zugleich zur Steuerung des Werkzeugmotors 12,112 oder 212 dient, was an sich bevorzugt ist, ist es beispielsweise möglich, insbesondere wenn dieser Werkzeugmotor ein elektronisch kommutierter oder bürstenloser Gleichstrommotor ist, dass der Drehzahlsensor 77 nicht notwendig ist, weil die Steuerung 70 schon auf anderem Wege ermittelt, mit welcher Drehzahl der Werkzeugmotor 12, 112 oder 212 dreht.
  • In Figur 10 ist die Steuerung 70 als Blockschaltbild in Zusammenwirkung bzw. zur Ansteuerung der Lüfteranordnung 50 dargestellt:
  • Beim Betrieb der Hand-Werkzeugmaschine 10 ist beispielsweise eine Drehzahl NW des Werkzeugmotors 12 von einem Zeitpunkt t0 bis einem Zeitpunkt t1 im Wesentlichen konstant, nimmt dann jedoch bis zu einem Zeitpunkt t2 bis auf NULL ab (Figur 6). Der Lüftermotor 31 läuft von Beginn an, das heißt wenn der Werkzeugmotor 12 zu dem Zeitpunkt t0 eingeschaltet wird, mit einer ebenfalls im Wesentlichen konstanten Drehzahl NL. Allerdings schaltet die Steuerung 70 den Lüftermotor 31 zum Zeitpunkt t2 noch nicht ab, obwohl sie anhand des Drehzahlsensors 77 den Stillstand des Werkzeugmotors 12 kennt, sondern lässt den Lüftermotor 31 für eine Nachlaufzeit TN noch bis zu einem Zeitpunkt t3 nachlaufen, so dass der bereits still stehende Werkzeugmotor 12 weiterhin im Kühlluftstrom 28 steht und gekühlt wird.
  • Selbstverständlich stellt die Steuerung 70 vorzugsweise die jeweilige Drehzahl NL des Lüftermotors 31 in Abhängigkeit von einer Drehzahl des Werkzeugmotors 12 ein, so dass auch bei größeren Drehzahlen des Werkzeugmotors 12 eine optimale Kühlung gewährleistet ist.
  • Auch wenn die Temperatur im Gehäuse 11 oder die Temperatur des Werkzeugmotors 12 entsprechend ansteigt oder abfällt, greift die Steuerung 70 ein bzw. regelt die Drehzahl des Lüftermotors 31 in Abhängigkeit von den jeweiligen, durch den Temperatursensor 75 und/oder 76 erfassten Temperaturen.
  • Der Temperaturverlauf TA des Werkzeugmotors 12 und der Drehzahlverlauf NL des Lüftermotors 31 gemäß Figur 7 veranschaulichen, dass die Steuerung 70 nicht nur eine drehzahlabhängige, sondern auch eine temperaturabhängige Ansteuerung des Lüftermotors 31, 131, 231 leistet. Zum Zeitpunkt t0 steigt die Temperatur TA des Werkzeugmotors 12 zwar beinahe bis zu einem oberen Grenzwert Tg an, sinkt dann aber wieder bis zu einem Zeitpunkt t5 ab, um anschließend wieder anzusteigen.
  • Zu einem Zeitpunkt t6 überschreitet die Temperatur TA des Werkzeugmotors 12 den Grenzwert Tg. In diesem Moment steuert die Steuerung 70 den Lüftermotor 31, der ab dem Zeitpunkt t0 noch mit relativ niedriger Drehzahl läuft, zu einer Erhöhung der Drehzahl NL an, so dass die Kühlleistung erhöht wird. Man erkennt, das relativ kurzfristig nach Erhöhung der Drehzahl des Lüftermotors 31 die Temperatur TA des Werkzeugmotors 12 wieder abnimmt und zu einem Zeitpunkt t7 den Grenzwert Tg unterschreitet und bis zum Zeitpunkt t9 wieder auf Null zurückgeht.
  • Zwischen dem Zeitpunkt t7 und einem Zeitpunkt t8 senkt die Steuerung 70 die Drehzahl NL des Lüftermotors 31 ab, und stellt ab dem Zeitpunkt t8 wieder dieselbe Drehzahl ein, die der Lüftermotor 31 bis zum Zeitpunkt t6 noch hatte. Somit ist also eine Temperaturspitze des Werkzeugmotors 12 durch die erfindungsgemäße Lüfteranordnung 50, 150, 250 sozusagen abgefangen worden oder vermieden worden.
  • Beispielsweise wird die Hand-Werkzeugmaschinen 10 zum Zeitpunkt t5 ausgeschaltet, das heißt der Werkzeugmotor 12 läuft nicht mehr. Durch den vorherigen Betrieb mit beispielsweise relativ hoher Drehzahl und/oder mit relativ hohem Drehmoment, ist der Werkzeugmotor 12 stark erwärmt. Die Lüfteranordnung 50 kühlt jedoch auch in diesem Betriebsfall effektiv und vermeidet, dass beispielsweise elektrische Spulen oder andere empfindliche Komponenten des Werkzeugmotors 12 überhitzen, wenn dieser außer Betrieb genommen wird.
  • Wenn die Steuerung 70 beispielsweise die Lüfteranordnung 150 ansteuert, kann bis zum Zeitpunkt t6 die Kühlung durch das Werkzeugmotor-Lüfterrad 129 ausreichen, während die Steuerung 70 danach zusätzlich noch den Lüftermotor 131 zu schaltet, um eine Temperaturspitze zu vermeiden.
  • Der Temperaturwert TA steht exemplarisch für jeden anderen Temperaturwert, beispielsweise einen Gehäuse-Temperaturwert, der durch den Temperatursensor 75 erfassbar ist.

Claims (15)

  1. Hand-Werkzeugmaschine (10; 110; 210), insbesondere Schleifgerät, Trenngerät oder Schrauber, mit einem Werkzeugmotor (12; 112; 212) zum motorischen Antreiben einer zum Halten eines Werkzeugs (14, 214) vorgesehenen Werkzeugaufnahme (13; 213), und mit einem zusammen mit dem Werkzeugmotor (12; 112; 212) in einem Gehäuse (11, 111, 211) der Hand-Werkzeugmaschine (10; 110; 210) angeordneten Lüfterrad (30; 130; 230) einer Lüfteranordnung (50; 150; 250) zur Erzeugung eines Kühlluftstroms (28) zur Kühlung der Hand-Werkzeugmaschine (10; 110; 210), insbesondere des Werkzeugmotors (12; 112; 212), dadurch gekennzeichnet, dass sie einen von dem Werkzeugmotor (12; 112; 212) separaten Lüftermotor (31; 131; 231) zum motorischen Antreiben des Lüfterrads (30; 130; 230) aufweist.
  2. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugmotor (12; 112; 212) und der Lüftermotor (31; 131; 231) wesentlich voneinander verschiedene Nenndrehzahlen und/oder Maximaldrehzahlen aufweisen, beispielsweise um den Faktor 2 oder um den Faktor 3.
  3. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugmotor (12; 112; 212) und/oder der Lüftermotor (31; 131; 231) elektrische Motoren sind und/oder dass die Lüfteranordnung (50; 150; 250) zur Kühlung eines Kühlkörpers (59) und/oder einer Kühlrippenanordnung (260) ausgestaltet ist.
  4. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Lüftermotor (31; 131; 231) antreibbare Lüfterrad (30; 130; 230) und/oder der Lüftermotor (31; 131; 231) koaxial zu einer Motorwelle (22) des Werkzeugmotors (12; 112; 212) sind.
  5. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Lüftermotor (31; 131; 231) antreibbare Lüfterrad (30; 130; 230) und/oder der Lüftermotor (31; 131; 231) an oder auf der Motorwelle (22) des Werkzeugmotors (12; 112; 212) mittels einer Lageranordnung drehbar gelagert sind, wobei die Lageranordnung zweckmäßigerweise mindestens ein zwischen der Motorwelle (22) des Werkzeugmotors (12; 112; 212) und dem durch den Lüftermotor (31; 131; 231) antreibbaren Lüfterrad (30; 130; 230) angeordnetes Wälzlager umfasst.
  6. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Lüftermotor (31; 131; 231) antreibbare Lüfterrad (30; 130; 230) an oder in oder auf einem Motorgehäuse (222) des Werkzeugmotors (12; 112; 212) angeordnet ist.
  7. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Lüftermotor (31; 131; 231) antreibbare Lüfterrad (30; 130; 230) und der Lüftermotor (31; 131; 231) eine integrale Baueinheit bilden.
  8. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Primärteil des Lüftermotors (31; 131; 231) bezüglich des Gehäuses (11, 111, 211) ortsfest ist und das Lüfterrad (30; 130; 230) ein Sekundärteil des Lüftermotors (31; 131; 231) bildet oder aufweist.
  9. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (30; 130; 230) einen Kurzschlussläufer des Lüftermotors (31; 131; 231) bildet und/oder eine Spulenanordnung und/oder eine Magnetanordnung aufweist.
  10. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplung (57) vorhanden ist, mit der das durch den Lüftermotor (31; 131; 231) antreibbare Lüfterrad (30; 130; 230) mit dem Werkzeugmotor (12; 112; 212) zum Antreiben durch den Werkzeugmotor (12; 112; 212) kuppelbar ist.
  11. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (57) den Werkzeugmotor (12; 112; 212) mit dem durch den Lüftermotor (31; 131; 231) antreibbaren Lüfterrad (30; 130; 230) in Abhängigkeit von einer Drehzahl des Werkzeugmotors (12; 112; 212) kuppelt.
  12. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfteranordnung (50; 150; 250) ein nur durch den Werkzeugmotor (12; 112; 212) antreibbares oder angetriebenes Werkzeugmotor-Lüfterrad (129; 229) aufweist.
  13. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugmotor-Lüfterrad (129; 229) fest mit einer Motorwelle (22) des Werkzeugmotors (12; 112; 212) gekoppelt ist oder an der Motorwelle (22) angeordnet ist.
  14. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuerung (70) und/oder Regelung zum Ansteuern oder Regeln des Lüftermotors (31; 131; 231) anhand mindestens eines insbesondere von dem Werkzeugmotor (12; 112; 212) abhängigen Parameters und/oder zur Ansteuerung des Lüftermotors (31; 131; 231) für eine Nachlaufzeit (TN) nach einem Ausschalten des Werkzeugmotors (12; 112; 212) aufweist.
  15. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter einen Gehäuse-Temperaturwert in dem Gehäuse (11, 111, 211) der Hand-Werkzeugmaschine (10; 110; 210) und/oder einen Werkzeugmotor-Temperaturwert (TA) des Werkzeugmotors (12; 112; 212) und/oder einen Drehzahlwert (NW) des Werkzeugmotors (12; 112; 212) umfasst.
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