EP3154747A1 - SYSTEM MINDESTENS UMFASSEND EINEN ELEKTRONISCH KOMMUTIERTEN ELEKTROMOTOR EINER DEFINIERTEN BAUGRÖßE UND EINE WIEDERAUFLADBARE BATTERIE MINDESTENS EINER SPANNUNGSKLASSE - Google Patents

SYSTEM MINDESTENS UMFASSEND EINEN ELEKTRONISCH KOMMUTIERTEN ELEKTROMOTOR EINER DEFINIERTEN BAUGRÖßE UND EINE WIEDERAUFLADBARE BATTERIE MINDESTENS EINER SPANNUNGSKLASSE

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Publication number
EP3154747A1
EP3154747A1 EP15713777.9A EP15713777A EP3154747A1 EP 3154747 A1 EP3154747 A1 EP 3154747A1 EP 15713777 A EP15713777 A EP 15713777A EP 3154747 A1 EP3154747 A1 EP 3154747A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
electronically commutated
commutated electric
rechargeable battery
housing part
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.)
Pending
Application number
EP15713777.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Schadow
Florian Esenwein
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to EP23166476.4A priority Critical patent/EP4230354A1/de
Publication of EP3154747A1 publication Critical patent/EP3154747A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B25F3/00—Associations of tools for different working operations with one portable power-drive means; Adapters therefor
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1415—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with a generator driven by a prime mover other than the motor of a vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a system comprising at least an electronically commutated electric motor of a defined size and a
  • Claim includes at least at least one first hand tool, which has at least one first interface, which can correspond to at least one rechargeable battery of a voltage class.
  • first hand tool which has at least one first interface, which can correspond to at least one rechargeable battery of a voltage class.
  • first interface can correspond to at least one rechargeable battery of a voltage class.
  • the electrical energy can be transmitted via the interface of the power tool.
  • Power transmission can be wired or wireless.
  • a wireless energy transfer can be done for example via inductive energy transfer.
  • the system further comprises at least one electronically commutated electric motor of a defined size.
  • a size should be understood here a length and a diameter.
  • the length of the electronically commutated Electric motor is defined by a package length.
  • the diameter is from the
  • Diameter of a motor housing formed.
  • At least one first electronic unit is at least provided to control and / or regulate the electronically commutated electric motor.
  • control is to be understood in particular to mean that the electronic unit, depending on a parameter of the electronically commutated electric motor, generates a control signal for provides the electronically commutated electric motor.
  • At least one first switching element activates the electronically commutated
  • the system further comprises at least one second hand tool machine having at least one second interface that can correspond to the rechargeable battery of a voltage class.
  • At least one second electronic unit is provided to control and / or regulate the electronically commutated electric motor.
  • At least one second switching element is provided for activating the electronically commutated electric motor.
  • the system further includes at least one rechargeable battery of a voltage class. It is proposed that the rechargeable battery of a voltage class be connected either to the first interface of the first
  • Hand tool can correspond or correspond with the second interface of the second hand tool.
  • “correspond” is meant in particular “connect” or “attach” understood.
  • the rechargeable battery of a voltage class can thus supply either the first hand tool with electrical energy or provide the second hand tool with electrical energy.
  • the electronically commutated electric motor is received by a first housing part of the power tool.
  • the electronically commutated electric motor defines a first axis coaxial with an output shaft.
  • the output shaft is at least provided to drive a machining tool.
  • the electronically commutated electric motor drives the output shaft directly.
  • directly should be understood in particular here that the electronically commutated electric motor is connected via the output shaft with the machining tool without the interposition of a conventional transmission.
  • the length of the electronically commutated electric motor defines a length of the first housing part
  • a compact design of the first housing part can be achieved, since space can be saved by eliminating a conventional transmission.
  • space is created in the power tool, which is suitable to accommodate electric motors that are capable of delivering high torque and therefore can work without the need for a gearbox as a direct drive.
  • the electronic unit is at least partially received by a second housing part.
  • the electronic unit is at least in an x-direction of the second in this embodiment
  • Housing part at least partially disposed between the interface and the first housing part.
  • the "x direction” is to be understood here in particular as meaning the main extension direction of the second housing part, in this way achieving a compact design of the second housing part.
  • the rechargeable battery is at least partially integrated in the second housing part. It is particularly advantageous if the second housing part receives a large part of a battery length l B. Under a "major part of a battery length l B " is here in particular a Proportion that corresponds to greater than 50% of the battery length l B to be understood.
  • the rechargeable battery with the second housing part defines a second axis, which is coaxial with the insertion direction of the rechargeable battery.
  • the rechargeable battery is at least partially disposed on the second housing part and a majority of
  • Battery length l B is outside the second housing part, wherein the rechargeable battery with the second housing part forms a second common axis which is at an angle, in particular perpendicular to the insertion direction of the rechargeable battery. In this way, another in the main extension direction of
  • the first axis is at an angle a to the second axis, between 60 ° and 120 °, especially between 80 ° and
  • the first axis lies in one
  • Angle a to the second axis which is between 10 ° and 20 °, especially between 5 ° and 10 °, but preferably about 0 °.
  • the second housing part is designed as a handle.
  • the second housing part serves as a handle.
  • hand should in this case be understood in particular as a component around which at least partially at least one hand of an operator can be placed in order to guide the handheld power tool.
  • the rechargeable battery is replaceable, which is a flexible
  • the switching element is arranged in the second housing part, wherein the switching element can be designed as a slide switch, a deadman switch, as a throttle switch or as a locking switch. But it is also conceivable that the switching element can be designed as a slide switch, a deadman switch, as a throttle switch or as a locking switch. But it is also conceivable that the switching element can be designed as a slide switch, a deadman switch, as a throttle switch or as a locking switch. But it is also conceivable that the switching element can be designed as a slide switch, a deadman switch, as a throttle switch or as a locking switch. But it is also conceivable that the switching element can be designed as a slide switch, a deadman switch, as a throttle switch or as a locking switch. But it is also conceivable that the switching element can be designed as a slide switch, a deadman switch, as a throttle switch or as a locking switch. But it is also conceivable that the switching element can be designed as a slide switch,
  • Switching element is designed as an electronic switch, a sensor switch or the like. Several switching elements can form a switching system from which can be selected flexibly.
  • the electronically commutated electric motor has a length Ii which is between 12 and 30 mm, especially between 15 and 25 mm, but preferably between 18 and 24 mm. Furthermore, in this embodiment, the electronically commutated electric motor has a diameter di which is between 30 and 50 mm, especially between 35 and 44 mm, but is preferably 38 mm.
  • Construction of the first housing part achieved.
  • the electronically commutated electric motor has a length l 2 which is between 10 and 30 mm, especially between 15 and 25 mm, but is preferably 20 mm. Furthermore, in this embodiment, the electronically commutated electric motor has a diameter d 2 which is between 30 and 50 mm, especially between 35 and 45 mm, but preferably 44 mm. In this way, a powerful hand tool connected with a compact design of the first housing part is achieved.
  • the electronically commutated electric motor has a length l 3 , which is between 10 and 35 mm, especially between 15 and 30 mm, but preferably 26 mm. Furthermore, in this embodiment, the electronically commutated electric motor has a diameter d 3 which is between 40 and 60 mm, especially between 45 and 55 mm, but is preferably 50 mm. In this way, a powerful hand tool connected with a compact design of the first housing part is achieved.
  • the electronically commutated electric motor as
  • Internal rotor motor or be designed as an external rotor motor. Is the
  • Commutated electric motor is an external rotor motor, is the electromotive
  • the electronically commutated electric motor has a rotor and a sensor element.
  • the sensor element is advantageously provided to detect an angular position of the rotor, which of the
  • Commutation done and the required torque of the electronically commutated electric motor can be generated.
  • the commutation is sensorless.
  • the length of the first housing part is particularly preferably 100 mm.
  • Electric motor realized that significantly defines the length of the first housing part.
  • the electronic unit calculates by means of a reference value-actual value comparison of at least one value of the parameter, which relates to the electronically commutated electric motor, at least one drive signal for the electronically commutated electric motor.
  • the electronics unit is connected to an internal switch.
  • An internal switch should be understood here to mean a switch which is activated by actuation of the external switching element.
  • At least one parameter relating to the internal switch can be monitored.
  • the parameter may be a short-circuit current that flows through a switching contact.
  • the electronic unit calculates by means of a reference value-actual value comparison of at least one value of the parameter, which relates to the internal switch, at least one drive signal for the electronically commutated electric motor.
  • the electronics unit can be connected to the rechargeable battery. This can advantageously at least one
  • the parameter is at least one capacity of the rechargeable battery and / or one
  • the electronic unit calculates by means of a nominal value-actual value comparison of at least one value of the parameter, which relates to the rechargeable battery, at least one drive signal for the electronically commutated electric motor.
  • the battery voltage is in a range between 3.6 and 42V, in particular between 7.2 and 18V. Particularly preferred is the
  • Operating point can be operated or can work efficiently, in an advantageous embodiment between an ecomodus and a
  • Boost mode can be switched.
  • boost mode is to be understood as meaning a mode in which the electronically commutated electric motor is operated particularly efficiently
  • the power requirement on the electronically commutated electric motor may be limited in time and may be within the overload range of the electronically commutated electric motor
  • the power boost of the electronically commutated electric motor is between 10% and 100%, especially between 20% and 50%, but preferably at 33% .
  • the time limit of the boost mode is between 0 and 5 min, especially between 0 and 2, 5min
  • the time limit of the boost mode is preferably between 30 s and 1 min.
  • the portable power tool is preferably embodied in at least one of the following embodiments: a. angle
  • Hand tool machines shown. the system according to the invention in a schematic representation, a partial view of a first invention
  • Hand tool in a schematic representation, a partial view of a second housing part in a schematic representation, a partial view of a second invention
  • Hand tool in a schematic representation, a first electronically commutated electric motor of defined size in a schematic representation, a partial view of the first electronically commutated
  • Electric motor defined size in a schematic representation a second electronically commutated electric motor defined size in a schematic representation, a partial view of the second electronically commutated
  • Electric motor defined size in a schematic representation a third electronically commutated electric motor defined size in a schematic representation, a partial view of the third electronically commutated
  • FIG. 9 shows a second embodiment of the first invention
  • FIG. 10 shows a third embodiment of the first invention
  • FIG. 11 a schematic representation of a third hand-held power tool according to the invention.
  • Figure IIa is a partial view of the third invention
  • Figure 12 is a partial view of the second invention
  • FIG. 12a is a partial view of a further embodiment of the second hand tool according to the invention in a schematic representation
  • Figure 13 is a partial view of a fourth invention
  • FIG. 14 a schematic representation of a fifth hand tool according to the invention.
  • Figure 15 is a partial view of a sixth invention
  • Figure 15a is a view of the sixth invention
  • FIG. 15b shows a view of a further embodiment of the sixth hand tool according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 16 a schematic representation of a seventh hand tool according to the invention
  • FIG. 17 shows an eighth hand tool according to the invention in FIG. 17
  • FIG. 18 shows a ninth hand tool according to the invention in FIG.
  • FIG. 19 shows a tenth hand tool according to the invention in FIG.
  • FIG. 1 shows a system 10 which comprises an electronically commutated electric motor 12 of a defined size and a rechargeable battery 14 of a voltage class.
  • the rechargeable battery 14 serves as an electrical energy source for various hand tool machines 16a to 16j, but at least for a first hand tool 16a, as shown in Figure 2.
  • the power tool 16a is designed as an angle grinder.
  • the portable power tool 16b to 16j as eccentric grinder, as a straight grinder, as an oscillating multitool, as a router, as electric scraper, as a jigsaw, as a circular saw, as riveting or Sander.
  • Hand tool 16a is electronically commutated
  • the electronically commutated electric motor 12a points in certain
  • An electronic unit 20a is provided to control and / or regulate the electronically commutated motor 12a. Upon actuation of a
  • Switching element 22a of the electronically commutated electric motor 12a is activated.
  • a second hand tool 16b is shown in FIG. 4 as an eccentric sander.
  • the second hand tool 16b is equipped with an electronically commutated electric motor 12b of a defined size and a rechargeable battery 14. Between the electronically commutated electric motor 12b and the rechargeable battery 14, a second interface 18b is arranged.
  • a second electronic unit 20b is provided to control and / or regulate the electronically commutated electric motor 12b.
  • the electronically commutated electric motor 12b is activated.
  • the rechargeable battery 14 is intended to be both attachable to the first interface 18a and to serve as an energy source for the first hand tool 16a, and to be attachable to the second interface 18b and to serve as the power source for the second hand tool 16b. That is, the rechargeable battery 14 may serve as an energy source for the hand tool machines 16a to 16j of different types.
  • the electronically commutated electric motor 12a is received by a first housing part 30a.
  • the electronically commutated electric motor 12a is received by a first housing part 30a.
  • Electric motor 12a drives an output shaft 32a, which also from the first
  • Housing part 30a is received.
  • the output shaft 32a continues in a tool spindle 24a.
  • the electronically commutated electric motor 12a drives the tool spindle 24a directly.
  • Direct means that the electronically commutated electric motor 12a is connected to the tool spindle 24a without the interposition of a conventional transmission.
  • Due to this design refinement, the length of the electronically commutated electric motor 12a decisively defines the length l G i of the first housing part 30 a. This means that by eliminating a conventional transmission, space can be saved. Requirements for space are at least still by the installation of motors bearings 23 a i, 23 a 2 provided.
  • a machining tool 25a is arranged on the output side.
  • Machining tool 25a is in the embodiment in Figures 2 and 3, for example, a grinding, roughing or cutting disc.
  • Commutated electric motor 12a forms with the first housing part 30a, a first axis 26a.
  • the first axis 26a is coaxial with the output shaft 32a.
  • the electronics unit 20a is received by a second housing part 34a.
  • the second housing part 34a is between the first housing part 30a and
  • the two housing parts 30a and 34a can be made in one piece or as separate component units. As separate component units, the two housing parts can be screwed or welded or the like. The two housing parts can be rotatably connected to each other.
  • the electronic unit 20a is arranged in the second housing part 34a such that the geometric dimension of the electronics unit 20a in the x direction of the second housing part 34a is with a major part of a battery length lB of the rechargeable battery 14 in the x direction of the second housing part 34a
  • the proportion of "the majority of a battery length l B " is greater than 50% of the battery length l B in the embodiment in Figures 2 and 3.
  • the rechargeable battery 14 forms a second axis 28a.
  • the second axis 28a penetrates the rechargeable battery 14 and extends along the second housing part 34a in an axial direction of the second housing part 34a.
  • the axial direction is defined here as the x direction of the hand tool 10a.
  • the two axes 26a and 28a are at an angle a to each other, which is between 60 ° and 120 °, but especially between 80 ° and 100 °. Preferably, however, the angle a between the first axis 26a and the second axis 28a is approximately 90 °.
  • the angle specification does not take into account manufacturing tolerances.
  • the two axes 26a and 28a are at an angle a to each other, which is between 10 ° and 20 °, especially between 5 ° and 10 °, but preferably about 0 °.
  • the rechargeable battery 14 is disposed in such a manner on the second housing part 34a, that a large part of the battery length l B is out of the second housing part 34a.
  • the second axis 28a is here at an angle, in particular at right angles to the direction of insertion of the
  • the second housing part 34a is designed as a handle or serves as a handle.
  • the term "handle” is intended to mean a component around which at least one hand of an operator can be placed at least partially to guide the power tool 16a.
  • the first interface 18a is a mechanical interface in the exemplary embodiment.
  • the mechanical interface establishes a mechanically fixed, but detachable connection of the two housing parts 30a, 34a.
  • the first housing part 30a is fixed to the second housing part 34a via the mechanical interface 18a, but releasably connected manually or by a suitable tool.
  • an internal switch 36a is actuated, which turns on the electronic unit 20a.
  • the electronic unit 20a is energized and / or regulates and / or controls the electronically commutated electric motor 12a.
  • the switching element 22a and the electronic unit 20a are formed by the second housing part 34a
  • the switching element 22a is designed as a slide switch.
  • the switching element 22a as a deadman switch
  • a switching system may include at least a slide switch, a deadman switch, a gas trigger switch, and a lock switch.
  • Figures 5 and 5a show an electronically commutated electric motor 12 of a first size.
  • the electronically commutated electric motor 12 has a length II, which is between 12 and 30 mm, especially between 15 and 25 mm, but preferably between 18 and 24 mm.
  • the electronically commutated electric motor 12 can be used with the length Ii in the various hand tool machines 16a to 16j.
  • the values for the length I 1 of the electronically commutated electric motor 12 do not take into account any manufacturing tolerances occurring in the engine manufacturing process.
  • the electronically commutated electric motor 12 of the first size has a diameter di which is between 30 and 50 mm, especially between 35 and 44 mm, but is preferably 38 mm.
  • the electronically commutated electric motor 12 can be used with the diameter di in the various hand tool machines 16a to 16j.
  • Commutated electric motor 12a take no account of manufacturing tolerances occurring in the motor manufacturing process.
  • Figures 6 and 6a show an electronically commutated electric motor 12 of a second size.
  • the electronically commutated electric motor 12 has a length l 2 which is between 10 and 30 mm, especially between 15 and 25 mm, but is preferably 20 mm.
  • the electronically commutated electric motor 12 can be used with the length l 2 in the various hand tool machines 16a to 16j.
  • the values for the length l 2 of the electronically commutated electric motor 12 take no account of manufacturing tolerances occurring in the engine manufacturing process.
  • the electronically commutated electric motor 12 of the second size has a diameter d 2 , which is between 30 and 50 mm, especially between 35 and 45 mm, but is preferably 44 mm.
  • the electronically commutated electric motor 12 can be used with the diameter d 2 in the various hand tool machines 16a to 16j.
  • commutated electric motor 12 do not take into account any manufacturing tolerances occurring in the engine manufacturing process.
  • Figures 7 and 7a show an electronically commutated electric motor 12 of a third size.
  • the electronically commutated electric motor 12 has a length l 3 , which is between 10 and 35 mm, especially between 15 and 30 mm, preferably but 26 mm.
  • the electronically commutated electric motor 12 can be used with the length l 3 in the various hand tool machines 16a to 16j.
  • the values for the length l 3 of the electronically commutated electric motor 12 do not take into account any manufacturing tolerances occurring in the engine manufacturing process.
  • the electronically commutated electric motor 12 of the third size has a diameter d 3 , which is between 40 and 60 mm, especially between 45 and 55 mm, but preferably 50 mm.
  • the electronically commutated electric motor 12 can be used with the diameter d 3 in the various hand tool machines 16a to 16j.
  • commutated electric motor 12 do not take into account any manufacturing tolerances occurring in the engine manufacturing process.
  • Electric motors designed as internal rotor motors.
  • engines of this type are designed as internal rotor motors.
  • stator that carries the current-carrying windings, on
  • a rotor which carries the permanent magnets, is with the
  • FIG. 8 shows a section through an external rotor motor.
  • the stator 42 which carries the windings 44, is enclosed by the rotor 46.
  • the magnetic field is generated by permanent magnets 48 in the rotor 46
  • the rotor 46 is usually on the output shaft 32nd
  • External rotor motor 12 may have the lengths Ii to l 3 .
  • the external rotor motor 12 may have the diameter d until d. 3
  • Stators triggered counter-voltage takes place.
  • a sensor device may be provided to a
  • Electric motors 12a to 12j the electronic units 20a to 20j always be the same
  • the cooling can be passive or active. In passive cooling, the removal of thermal energy by convection takes place. With active cooling, the thermal energy of the component to be cooled is reduced by means of a cooling system
  • the cooling system is a fan 52a.
  • the fan 52a is mounted on the output shaft 32a and between the electronically commutated electric motor 12a and the machining tool 25a
  • Output shaft 32 a is mounted, but via elements such as belt or
  • Gears is connected to the output shaft 32a. It is equally conceivable that other cooling systems such as Peltier elements, heat sinks, additional actuators with air guide elements or the like are used.
  • the electronic unit 20a is connected to the electronically commutated electric motor 12a.
  • the electronic unit 20a monitors at least one parameter relating to the electronically commutated electric motor 12a.
  • the parameter relating to the electronically commutated electric motor 12a should be understood as meaning at least one of the following parameters of the electronically commutated electric motor 12a: a load torque, an overload torque, a rotational speed, a current, a Armature voltage and / or a temperature of the electronically commutated
  • the load torque describes a moment that is generated by a workpiece as a counter-torque to a drive torque.
  • Cooling effect of the fan 52a so that the temperature, measured in the electronically commutated electric motor 12a, increases. Consequently, at least one of the following parameters can be monitored: exceeding the overload torque, falling below a limit value of the rotational speed, exceeding a limit value of the current, exceeding a threshold value of the armature voltage and / or exceeding a limit value of the temperature.
  • the overload torque is to be understood as the moment above which the increase in temperature becomes critical for the components of the electronically commutated electric motor 12a, i. that destruction of the electronically commutated electric motor 12a can no longer be ruled out.
  • the electronic unit 20a calculates by means of a reference value-actual value comparison of at least one value of the parameter at least one drive signal for the electronically commutated electric motor 12a.
  • the electronics unit 20a is connected to the internal switch 36a.
  • the electronic unit 20a monitors at least one parameter relating to the internal switch 36a. Below the parameter should be at least the following
  • a short-circuit current that flows through a switching contact 37a.
  • the switch contact 37a is located between the internal switch 36a and the electronics unit 20a.
  • the electronic unit 20a calculates by means of a reference value-actual value comparison of at least one value of the parameter at least one drive signal for the electronically commutated electric motor 12a.
  • the electronic unit 20 a is connected to the rechargeable battery 14.
  • the electronic unit 20a monitors at least one of the
  • rechargeable battery 14 related parameters. Under the parameter should at least one of the following parameters of the rechargeable battery 14 are understood: a capacity of the rechargeable battery 14 and / or an overload condition of the rechargeable battery 14.
  • the electronic unit 20a calculates by means of a setpoint-actual value comparison of the value of the parameter at least one drive signal for the electronically commutated electric motor 12a.
  • the battery voltage is in a range between 3.6 and 42V, especially between 7.2 and 14.4 V, but is preferably 10.8V.
  • Battery voltage values here are nominal voltage values of the battery voltage and do not take into account possible battery voltage fluctuations.
  • the nominal voltage of a battery results from the number of in series
  • the rated voltage of the rechargeable battery 14 is not equal to the open circuit voltage of the rechargeable battery 14.
  • the rechargeable battery 14 consists in particular of lithium ions
  • the rechargeable battery 14 includes one or more rows of battery cells, which in turn are connected in parallel with each other.
  • Each individual cell has a length of about 65 mm and a diameter of about 18 mm. But it is also conceivable that a cell has a length of 65 to 70 mm and a diameter of 14 to about 20 mm.
  • Lithium ion batteries are characterized by a high energy density and thermal stability even at high loads, which means high performance. Another big advantage is the low self-discharge, which also means that the batteries are ready for use even with longer service lives. From these advantages, the advantages of the
  • Hand tool machines 16a to 16j according to the invention, in particular the compactness of the hand tool machines 16a to 16j associated with a high performance.
  • the rechargeable battery 14 from lithium-air cells, lithium-sulfur cells, lithium polymer cells or
  • the rechargeable battery 14 in a be realized other than the geometric design shown, such as a square execution.
  • the handheld power tool 16a-16j is operable in both an ecomode and a boost mode.
  • the electronically commutated electric motor 12a to 12j of the handheld power tools 16a to 16j is operated at the optimum operating point.
  • boost mode the electronically commutated electric motor 12a to 12j works very efficiently.
  • the power overshoot of the electronically commutated electric motor 12 a to 12 j is between 10% and 100%, especially between 20% and 50%, but preferably at 33% of the nominal power.
  • the time limit of the boost mode is between 0 and 5min, especially between 0 and 2.5min.
  • FIG. 9 shows a second embodiment of the first hand tool 16a.
  • a lighting device 56a is arranged on the first housing part 30a of the power tool 16a. The lighting device
  • Illuminator 56a may illuminate a workfield but also project optical information onto a workpiece and / or environment.
  • the lighting device 56a may consist of individual ones
  • Illuminants and consist of a plurality of lighting means and, for example, a single LED, as well as several LEDs have.
  • the lighting means can come in different designs and sizes
  • the illumination device 56a can also be designed as a punctiform light source.
  • the lighting device 56a is designed as a projection device.
  • Illumination device 56a may have lighting elements that have various shapes on the first housing part 30a and / or on the second
  • Housing part 34a can be arranged.
  • the lighting device 56a may be formed as a closed light ring.
  • the emitted light may have different colors.
  • the light emitted by the light ring may vary in brightness. The from the
  • Light ring emitted light can be a flashing light, which periodically changes the brightness.
  • the light ring can be connected to the first housing part 30a and / or the second housing part 34a by gluing, snapping, clamping, clips or the like.
  • the lighting device 56a may be formed as a running light.
  • the light emitted by the running light may have different colors.
  • the light emitted by the running light may vary in brightness.
  • the running light may be connected to the first housing part 30a and / or the second housing part 34a by gluing, latching, clamping, clipping or the like.
  • the parameters associated with the hand tool 16a are at least the following
  • An overload condition of the hand tool 16a in particular the electronically commutated electric motor 12a, the electronics 20a and / or the rechargeable battery 14th
  • the display of the parameters of the power tool 16a may be any one of the parameters of the power tool 16a.
  • FIG. 10 shows a further embodiment of the invention
  • Hand tool 16a The hand tool 16a is equipped with an interface 58a, which is intended to exchange data, in particular an electronic data exchange between the
  • Hand tool 16a in particular the electronics 20a of
  • Data processing unit 60 is preferably wireless, for example with the aid of a Bluetooth connection, Bluetooth low energy, a WLAN connection, an N FC connection, an infrared connection or the like.
  • the electronics 20a controls and / or regulates the electronically commutated electric motor 12a, preferably as a function of the parameters of the handheld power tool 16a.
  • the external communication and / or data processing unit 60 is preferably designed as a smart interface, for example as a smartphone, which has an app for communication with the interface 58a.
  • a smart interface for example as a smartphone, which has an app for communication with the interface 58a.
  • the external communication and / or data processing unit 60 is preferably designed as a smart interface, for example as a smartphone, which has an app for communication with the interface 58a.
  • the external communication and / or data processing unit 60 is preferably designed as a smart interface, for example as a smartphone, which has an app for communication with the interface 58a.
  • Data processing unit 60 is designed as an external, transportable communication and / or data processing unit, as permanently installed communication and / or data processing unit or as further, one skilled in the art appear appropriate centralized or decentralized communication and / or data processing unit. It can thus be advantageous
  • the power tool 16c is designed as a straight grinder 16c.
  • a second housing part 34c is designed as a handle.
  • the housing part 34c may also be designed as a pot housing.
  • the first housing 34c consists of a further housing part, for example a lid.
  • the electronically commutated electric motor 12 is disposed between a rechargeable battery 14 and a tool holder 64c.
  • the electronically commutated electric motor 12c can be actively decelerated via a brake, in particular via an electronic brake.
  • the electronics 14c is also arranged in the housing part 34c.
  • the electronics 20c energizes the electronically commutated electric motor 12c.
  • the rechargeable battery 14 serves as an energy source for the electronically commutated
  • the electronically commutated electric motor 12c drives a tool spindle.
  • the tool holder 64c serves to receive a machining tool, not shown in more detail, for the straight grinder 16c.
  • the tool holder 24c is designed as a collet.
  • Machining tool may be a not-shown milling, polishing, grinding or the like.
  • the tool holder 64c has a diameter d which is between 4.0 and 8.0 mm.
  • the diameter d is 6.0 mm. This information does not take into account manufacturing tolerances.
  • the electronically commutated electric motor 12c is an internal rotor motor.
  • the electronically commutated electric motor 12c may be the electronically commutated electric motor shown in FIG.
  • the speed that can be measured on the tool spindle is set.
  • the Rated speed at the tool spindle at least 15 000 min ⁇ .
  • the speed can be increased up to 50 000 min _1 .
  • a fan 52c is integrated in the second housing part 34c. It is particularly advantageous if the fan 52c between the electronically commutated electric motor
  • the fan 52c can also be arranged between the electronically commutated electric motor 12 and the electronics 20c. Just as well, it is conceivable to dispense with the fan 52c and to realize the cooling, for example, via intelligently arranged cooling ribs and / or heat sinks.
  • annular disk-shaped housing wall 68c are introduced.
  • air inlet openings 74c are introduced in the second housing part 34c.
  • a cooling flow is generated by the fan 52c and extends from the
  • the rechargeable battery 14 is connected to a rear side 75c of the straight grinder 16c facing away from the tool holder 64c.
  • the battery voltage is in a range between 3.6 and 42V, especially between 7.2 and 14.4 V, but is preferably 10.8V. The values of the battery voltage do not take into account possible
  • the rechargeable battery 14 is in this case connected to the straight grinder 10c such that a large part of the rechargeable battery 14 is located in the housing interior of the straight grinder 16c and thus contributes to a compact design.
  • the blocking device can be designed as a slide, pin or lever.
  • the spindle lock can be positive and / or non-positive. It is conceivable that on the output shaft 32c elements such as detent or Friction discs are applied.
  • the blocking device can be designed as a separate component. However, it is also conceivable that the blocking device is integrated in an existing component or combined with this. Such a component may be a switching element, an actuating element or the like.
  • the spindle lock can be done automatically. But it is also conceivable that the spindle lock is to be operated manually.
  • Hand tool 16b shown in a schematic representation.
  • the first housing part 30b of the electronically commutated electric motor 12b is arranged.
  • the electronically commutated electric motor 12b is connected to the output shaft 32b.
  • the output shaft 32b is connected via an eccentrically arranged bearing with a support shaft which carries the machining tool 25b.
  • the machining tool 25b of the power tool 16b is in
  • Embodiment a sanding pad, on the underside of an abrasive for
  • Machining tool 25b of the power tool 16b has a diameter d b which is between 75 and 150 mm, but preferably between 115 and 125 mm.
  • the bearing can be designed as a ball bearing and allows a self-rotation of the support shaft about an axis of rotation, which at the same time
  • Rotation axis of the machining tool 25b represents.
  • the axis of rotation of the support shaft is at an eccentric distance parallel to a rotational axis 78b of the output shaft 32b.
  • the second housing part 34b is formed as a handle 76b
  • the first housing part 30b and the handle 76b are arranged at an angle to each other.
  • the first housing part 30b and the handle 76b are at an angle of approximately 90 ° to one another.
  • the angle specification does not take into account manufacturing tolerances.
  • the electronics 20b is arranged in the second housing part 34b.
  • the electronics 20b is provided to energize the electronically commutated electric motor 12b.
  • the electronics 20b is arranged in the second housing part 34b. But it is also conceivable that the electronics 20b for example, integrated in the electronically commutated electric motor 12b or executed separately.
  • the second grip area 80b is designed, in particular, as a knob, which is also appealing in terms of its appearance
  • the second grip area 80b is designed such that it lies particularly ergonomically in the hand of the operator.
  • the electronically commutated electric motor 12b drives the support shaft in particular directly.
  • directly is meant that the electronic
  • Bevel gear or spur gear is connected.
  • Hand tool 16b performs a swinging motion.
  • the resulting stroke is in this case twice as large as the eccentric distance between the axis of rotation of the support shaft and the axis 78b.
  • the electronically commutated electric motor 12b is an internal rotor motor.
  • the electronically commutated electric motor 12b may be the electronically commutated electric motor shown in FIG.
  • FIG. 12a A further embodiment according to the invention of the power tool 16b is shown in FIG. 12a.
  • the electronically commutated electric motor 12b is an external rotor motor.
  • the rotational speed is between 3,000 min-1 to 15,000 min-1, particularly preferably 8,000 rpm to 11,000 rpm. Furthermore, the speed can be reduced via an actuator.
  • the fan 52b is integrated in the first housing part 30b.
  • the fan 52b is connected between the electronically commutated electric motor 12 and the machining tool 25b integrated.
  • other cooling systems such as Peltier elements, closed cooling circuits or the like are used. It is just as possible to dispense with the fan and to realize the cooling, for example, via intelligently arranged cooling ribs and / or heat sinks.
  • a dust extraction device 82b is attached to the first housing part 30b. Drill holes distributed over the circumference are introduced into the machining tool 25b, via which grinding dust accumulating during machining of the workpiece is sucked into the first housing part 30b by means of a dust blower 83b, the dust blower 83b being fixedly connected to the output shaft 32b. The sanding dust transported through the bores of the machining tool 25b is guided via the dust suction device 82b into a dust collecting container, not shown.
  • the battery voltage is in a range between 3.6 and 42V
  • the handheld power tool 16d is designed as an oscillating multitool 16d.
  • an electronically commutated electric motor 12d is arranged, which drives the output shaft 32d.
  • a tool shaft 84d carries a not shown in detail oscillating tool to be driven.
  • the second housing part 34d adjoins the first housing part 32d.
  • the first housing part 32d and the second housing part 34d may be embodied in one piece or as separate component units.
  • the second housing part 34d serves a user of the portable power tool 16d as a handle or is designed as a handle.
  • the second housing part 34 d is also provided for insertion of the rechargeable battery 14.
  • the electronically commutated electric motor 12d is an internal rotor motor.
  • the electronically commutated electric motor 12 may be the electronically commutated electric motor shown in FIG.
  • the output shaft 32d and the tool shaft 84d are arranged parallel to each other. However, the output shaft 32d and the tool shaft 84d can also be arranged at an angle to one another, which is between -30 and 30 °, especially between -10 and 10 °, but preferably between -3.0 and 3.0 °.
  • the angle specification does not take into account possible tolerances in the
  • the rotational movement of the output shaft 32d is transmitted to the tool shaft 84d via a coupling / connecting element 86d.
  • the coupling / connection element 86d is between the output shaft 32d and the
  • Tool shaft 84d arranged. With the aid of the coupling / connecting element 86d, the rotating movement of the output shaft 32d is transmitted into an oscillating oscillating movement of the tool shaft 84d.
  • the oscillating pendulum movement is in an angular range between 0.4 and 2.5 °, especially between 0.8 and 1.6 °, but preferably between 1 and 1.4 °. Up to 30,000 oscillations are performed in one second, but especially 25,000 oscillations in one second, but preferably up to 20,000 oscillations in one second.
  • the output shaft 32d is rotatably received on its end face facing the tool in a first bearing 88d and rotatably received on its side facing away from the tool in a second bearing 89d.
  • the tool shaft 84d is rotatably received on its end face facing the tool in a third bearing 90d and rotatable on its side facing away from the tool in a fourth bearing 91d
  • the two bearings 88d, 90d are in particular connected to one another via a bearing plate 92d.
  • the bearing plate 92d is a separate component executed opposite the first housing part 30d.
  • the bearing plate 92d is constructed of a metal or a composite material, whereby the strength can be increased.
  • the four bearings 88d, 89d, 90d, 91d can be designed as a fixed or floating bearing.
  • the fan 52d is arranged in the first housing part 30d.
  • the fan 52d is mounted on the output shaft 32d and disposed between the electronically commutated electric motor 12d and the cam member 94d. But it is also conceivable that the fan 52d is not attached to the output shaft 32d, but is connected via elements such as belts or gears to the output shaft 32d. It is equally conceivable that other cooling systems such as Peltier elements, heat sinks, additional actuators with air guide elements or the like are used.
  • the rechargeable battery 14 is disposed on the second housing part 34d of the portable power tool 16d. In this case, a large part of a battery length l B is integrated into the second housing part 34d.
  • Insertion direction of the rechargeable battery 14 is in this case coaxial with the main extension direction of the second housing part 34d.
  • the battery voltage is in a range between 3.6 and 42V
  • the battery voltage is preferably 10.8 V.
  • the values of the battery voltage do not take into account possible battery voltage fluctuations.
  • An actuator 70d is disposed on a lower side of the second housing part 34d.
  • the actuator 70d is intended to a speed and / or an operating mode, such as an ecomodus or a
  • a receiving element 96d is also on the lower side of the second
  • the receiving element receives a tool 98d, which is provided for a change of a machining tool.
  • a pressure element 100d is arranged on the first housing part 30d and provided for enabling a tool-free change of the machining tool.
  • FIG. 14 shows the handheld power tool 16e as a router 16e.
  • the electronically commutated electric motor 12e is arranged in the first housing part 30e.
  • the electronically commutated electric motor 12e is connected to an output shaft 32e.
  • the output shaft 32e continues in a tool spindle 102e. But it is also conceivable that the output shaft 32 e via a coupling with the
  • Tool spindle 102 e is connected. But it is also conceivable that the output shaft 32e via a conventional transmission or a belt drive with the
  • Tool spindle 102 e is connected.
  • the tool spindle 102e carries a tool holder not shown.
  • the tool holder is for example a collet.
  • a machining tool is inserted and tightened by a union nut.
  • the machining tool is, for example, a milling tool.
  • the router 16e is suitable, for example, for milling grooves or for edge milling.
  • the electronics 20e is intended, inter alia, the electronic
  • the electronics 20e is in the first
  • the electronics unit 20e evaluates a value of a parameter characterizing the router 16e or a plurality of the router 16e
  • One or more of the parameters can be measured and evaluated. If an actual value of one of the parameters deviates in an inadmissible way from the latter
  • Desired value in particular a drive signal for a voltage of electronically commutated electric motor 12e selected such that a
  • Power output is reduced to the electronically commutated electric motor 12e.
  • the electronically commutated electric motor 12e is an internal rotor motor.
  • the electronically commutated electric motor 12e may be the electronically commutated electric motor shown in FIG.
  • the output shaft 32e is rotatably received on its side facing the tool in a first bearing 88e and rotatably received on its side facing away from the tool in a second bearing 89e.
  • the rechargeable battery 14 is connected to the first housing part 30e.
  • a large part of a battery length l B is integrated into the first housing part 30e.
  • the insertion direction of the rechargeable battery 14 extends along a y-direction of the router 16e.
  • the battery voltage is in a range between 3.6 and 42V
  • the battery voltage is preferably 10.8 V.
  • the values of the battery voltage do not take into account possible battery voltage fluctuations.
  • An actuator is intended to provide a speed and / or an operating mode, such as an ecom mode or a boost mode.
  • the speed of the en router 16e according to the invention is from 8000 to 35,000 min " ⁇ particularly 10000-25000 ⁇ min. Preferably, the rotational speed of 20000 min -1.
  • the router 16e is operable in an automatic mode.
  • automatic mode the speed is automatically adjusted depending on a tool and / or application specific parameter.
  • a machining tool and / or application-specific parameter is, for example, a feed rate, a diameter and / or a geometric dimension of the machining tool or a material of a machining workpiece.
  • the illumination device 56e is arranged on a second housing part 34e of the router 16e.
  • Lighting device 56e can also be arranged on the first housing part 30e.
  • the lighting device 56e may also be on
  • the lighting device 56e may include
  • the lighting device 56e may include both a single LED and multiple LEDs.
  • the LEDs can be provided in various designs and sizes.
  • the illumination device 56e can also be embodied as a punctiform light source. But it is also conceivable that the
  • Lighting device 56e is designed as a projection device.
  • the lighting device 56e can have lighting elements which have different shapes on the first housing part 30e and / or on the second
  • Housing part 34e may be arranged.
  • the fan 52e is mounted on the output shaft 32e and disposed between the electronically commutated electric motor 12e and the tool spindle 102e. But it is also conceivable that the fan 52e is not on the
  • Output shaft 32 e is mounted, but is connected via elements such as belts or gears to the output shaft 32 e. It is equally conceivable that other cooling systems such as Peltier elements, heat sinks, additional actuators with air guide elements or the like are used.
  • FIG. 15 shows a hand-held power tool 16f designed as an electric scraper 16f for the scraping processing of surfaces.
  • the electric scraper 16f has an electronically commutated electric motor 12f arranged in the first housing part 30f, which is intended to drive the machining tool 25f.
  • the machining tool 25f may be a scraper, spatula, knife or the like.
  • the electronically commutated electric motor 12f is with an output shaft 32f connected. The output shaft 32f enters
  • Eccentric element 94f On the eccentric 94f, as shown in Figure 15a, a ball bearing 104f is mounted. An end of the eccentric element 94f facing the machining tool 25f engages in a passage opening 106f of a driving element 108f.
  • a disk HOf and a spring element 112f are arranged between the carrier element 108f and the ball bearing 104f.
  • a shutter 114f closes a lower opening 116f of the first housing 30f.
  • the processing tool 25f of the electric doctor 16f can be removed.
  • the entrainment element 108f engages with a nose 118f in a recess 120f of a clamping end of a shaft 122f of the machining tool 25f.
  • the eccentric element 94f revolves about its axis of rotation, followed by the carrier element 108f.
  • the machining tool 25f is guided in a longitudinal guide 124f.
  • the longitudinal guide 124f is formed so as to surround the shank 122f of the machining tool 25f.
  • the longitudinal guide 124f is provided with a continuous, rectangular guide slot 126f. Through the guide slot 126f, the shaft 122f of the
  • a sealing member 128f closes a front opening of the first housing part 30f.
  • the shaft 122f of the machining tool 25f passes through the front opening of the first housing part 30f.
  • the spring element 112f, the disc HOf, the carrier element 108f, the closure element 114f, the processing tool 25f, the longitudinal guide 124f and the sealing element 128f are shown in an exploded view in FIG. 15a.
  • the electronically commutated electric motor 12f is an internal rotor motor.
  • the electronically commutated electric motor 12f may be the electronically commutated electric motor shown in FIG.
  • the rechargeable battery 14 is connected to the second housing part 34f.
  • a large part of a battery length l B is integrated into the second housing part 34 f and forms with this a common axis which is coaxial with the insertion direction of the rechargeable battery 14.
  • the battery voltage is in a range between 3.6 and 42V
  • the battery voltage is preferably 10.8 V.
  • the values of the battery voltage do not take into account possible battery voltage fluctuations.
  • the second housing part 34f serves a user of the electric scraper 16f as a handle or is designed as a handle.
  • the fan 52f is mounted on the output shaft 32f and disposed between the electronically commutated electric motor 12f and the cam member 94f. But it is also conceivable that the fan 52f not on the
  • Output shaft 32f is attached, but is connected via elements such as belts or gears to the output shaft 32f. It is equally conceivable that other cooling systems such as Peltier elements, heat sinks, additional actuators with air guide elements or the like are used.
  • FIG. 15b shows an embodiment of electric scraper 16f with a device 130f for adjusting and / or determining a height h.
  • the device 130f is disposed on the first housing part 34f.
  • the height h here is the distance between a working end 132f of the machining tool 25f and an imaginary extension line which runs along a lower housing wall 134f of the first housing part 30f in the x direction of the electric doctor 16f.
  • the machining tool 25f is guided and fixed with respect to the height h, so that the machining tool 25f can penetrate into a working material limited to a predetermined depth of cut.
  • the device 130f comprises at least a first height adjustment means 136f and a second one
  • Height adjustment means 138f The height adjustment means 136f, 138f are with help at least one height-adjustable fastening means 140f adjustable and fixable.
  • the first height adjustment means 136f and the second height adjustment means 138f are interconnected via an axis 142f.
  • a reading unit 144f serves to indicate to the operator of the electric doctor 16f the depth of cut.
  • the portable power tool 16g is designed as a jigsaw 16g.
  • the handheld power tool 16h is designed as a circular saw 16h.
  • the portable power tool 16i is designed as a riveting tool 16i.
  • the portable power tool 16j is designed as roller scooter 16j.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (10), zumindest umfassend: mindestens eine erste Handwerkzeugmaschine (16a), die mindestens eine erste Schnittstelle für mindestens eine wiederaufladbare Batterie (14) einer Spannungsklasse aufweist, mit mindestens einem elektronisch kommutierten Elektromotor (12a) einer definierten Baugröße, mit mindestens einer ersten Elektronikeinheit (20a), die mindestens dazu vorgesehen ist, den elektronisch kommutierten Elektromotor (12a) zu bestromen, mit mindestens einem ersten Schaltelement (22a) zur Aktivierung des elektronisch kommutierten Elektromotors (12a) und mindestens eine zweite Handwerkzeugmaschine (16b), die mindestens eine zweite Schnittstelle (18b) für die wiederaufladbare Batterie (14) der Spannungsklasse aufweist, mit mindestens einem elektronisch kommutierten Elektromotor (12b) einer definierten Baugröße, mit mindestens einer zweiten Elektronikeinheit (20b), die mindestens dazu vorgesehen ist, den elektronisch kommutierten Elektromotor (12b) zu bestromen, mit mindestens einem zweiten Schaltelement (22b) zur Aktivierung des elektronisch kommutierten Elektromotors (12b), sowie mit mindestens einer wiederaufladbaren Batterie (14). Es wird vorgeschlagen, dass die wiederaufladbare Batterie (14) sowohl mit der ersten Schnittstelle (18a) als auch mit der zweiten Schnittstelle (18b) korrespondieren kann.

Description

Beschreibung Titel
System mindestens umfassend einen elektronisch kommutierten Elektromotor einer definierten Baugröße und eine wiederaufladbare Batterie mindestens einer Spannungsklasse
Die Erfindung betrifft ein System mindestens umfassend einen elektronisch kommutierten Elektromotor einer definierten Baugröße und eine
wiederaufladbare Batterie mindestens einer Spannungsklasse.
Stand der Technik
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße System mit den Merkmalen des unabhängigen
Anspruchs umfasst zumindest mindestens eine erste Handwerkzeugmaschine, die mindestens eine erste Schnittstelle aufweist, die mit mindestens einer wiederaufladbaren Batterie einer Spannungsklasse korrespondieren kann. Unter „korrespondieren" soll hier insbesondere verstanden werden, dass eine
wiederaufladbare Batterie zur elektrischen Energieversorgung der
Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Die elektrische Energie kann über die Schnittstelle der Handwerkzeugmaschine übertragen werden. Die
Energieübertragung kann kabelgebunden oder kabellos erfolgen. Eine kabellose Energieübertragung kann beispielsweise über induktive Energieübertragung erfolgen.
Das System umfasst des Weiteren mindestens einen elektronisch kommutierten Elektromotor einer definierten Baugröße. Unter einer Baugröße soll hier eine Länge und ein Durchmesser verstanden werden. Die Länge des elektronisch kommutierten Elektromotors ist über eine Paketlänge definiert. Der Durchmesser wird vom
Durchmesser eines Motorgehäuses gebildet.
Mindestens eine erste Elektronikeinheit ist zumindest dazu vorgesehen, den elektronisch kommutierten Elektromotor zu steuern und/oder zu regeln. Unterbeuern" soll insbesondere verstanden werden, dass die Elektronikeinheit unabhängig eines Parameters des elektronisch kommutierten Elektromotors ein Ansteuersignal für den elektronisch kommutierten Elektromotor bereit stellt. Unter„regeln" soll insbesondere verstanden werden, dass die Elektronikeinheit in Abhängigkeit eines Parameters des elektronisch kommutierten Elektromotors ein Ansteuersignal für den elektronisch kommutierten Elektromotor bereit stellt.
Mindestens ein erstes Schaltelement aktiviert den elektronisch kommutierten
Elektromotor. Unter„aktivieren" soll verstanden werden, dass bei Betätigung des Schaltelements der elektronisch kommutierte Elektromotor zu rotieren beginnt.
Das System umfasst des Weiteren mindestens eine zweite Handwerkzeugmaschine, die mindestens eine zweite Schnittstelle aufweist, die mit der wiederaufladbaren Batterie einer Spannungsklasse korrespondieren kann. Mindestens eine zweite Elektronikeinheit ist dazu vorgesehen, den elektronisch kommutierten Elektromotor zu steuern und/oder zu regeln. Mindestens ein zweites Schaltelement ist zur Aktivierung des elektronisch kommutierten Elektromotors vorgesehen.
Das System umfasst des Weiteren mindestens eine wiederaufladbare Batterie einer Spannungsklasse. Es wird vorgeschlagen, dass die wiederaufladbare Batterie einer Spannungsklasse entweder mit der ersten Schnittstelle der ersten
Handwerkzeugmaschine korrespondieren kann oder mit der zweiten Schnittstelle der zweiten Handwerkzeugmaschine korrespondieren kann. Unter„korrespondieren" soll hier insbesondere„anschließen" oder„anbringen" verstanden werden.
Vorteilhafterweise kann die wiederaufladbare Batterie einer Spannungsklasse somit entweder die erste Handwerkzeugmaschine mit elektrischer Energie versorgen oder die zweite Handwerkzeugmaschine mit elektrischer Energie versorgen. Das hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße System flexibel gehandhabt werden kann. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Systems nach dem Hauptanspruch möglich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der elektronisch kommutierte Elektromotor von einem ersten Gehäuseteil der Handwerkzeugmaschine aufgenommen.
Vorteilhafterweise definiert der elektronisch kommutierte Elektromotor eine erste Achse, die koaxial zu einer Abtriebswelle liegt. Die Abtriebswelle ist mindestens dazu vorgesehen ist, ein Bearbeitungswerkzeug anzutreiben. Vorteilhafterweise treibt der elektronisch kommutierte Elektromotor die Abtriebswelle direkt an. Unter„direkt" soll hier insbesondere verstanden werden, dass der elektronisch kommutierte Elektromotor über die Abtriebswelle mit dem Bearbeitungswerkzeug ohne Zwischenschaltung eines konventionellen Getriebes verbunden ist.
Dadurch wird eine hohe Effizienz bei Minimierung des Verschleißes erreicht. Dadurch, dass die Länge des elektronisch kommutierten Elektromotors eine Länge des ersten Gehäuseteils definiert, kann eine kompakte Bauweise des ersten Gehäuseteils erreicht werden, da Bauraum durch Wegfall eines konventionellen Getriebes gespart werden kann. Dadurch wird Bauraum in der Handwerkzeugmaschine geschaffen, der geeignet ist, Elektromotoren aufzunehmen, die geeignet sind, hohe Drehmomente abzugeben und deshalb unter Verzicht auf ein Getriebe als Direktantrieb arbeiten können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Elektronikeinheit zumindest teilweise von einem zweiten Gehäuseteil aufgenommen. Die Elektronikeinheit ist in dieser Ausführungsform zumindest in einer x- Richtung des zweiten
Gehäuseteils zumindest teilweise zwischen der Schnittstelle und dem ersten Gehäuseteil angeordnet. Unter der„x- Richtung" soll hier insbesondere die Haupterstreckungsrichtung des zweiten Gehäuseteils verstanden werden. Auf diese Weise wird eine kompakte Bauweise des zweiten Gehäuseteils erreicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die wiederaufladbare Batterie zumindest teilweise in das zweite Gehäuseteil integriert ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das zweite Gehäuseteil einen Großteil einer Batterielänge lB aufnimmt. Unter einem„Großteil einer Batterielänge lB" soll hier insbesondere ein Anteil, der größer als 50% der Batterielänge lB entspricht verstanden werden.
Dadurch wird eine in Haupterstreckungsrichtung der Handwerkzeugmaschine kompakte Bauweise erreicht.
Vorteilhafterweise definiert die wiederaufladbare Batterie mit dem zweiten Gehäuseteil eine zweite Achse, die koaxial zur Einschubrichtung der wiederaufladbaren Batterie liegt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die wiederaufladbare Batterie zumindest teilweise am zweiten Gehäuseteil angeordnet und ein Großteil der
Batterielänge lB liegt außerhalb des zweiten Gehäuseteils, wobei die wiederaufladbare Batterie mit dem zweiten Gehäuseteil eine zweite gemeinsame Achse bildet, die winklig, insbesondere rechtwinklig zur Einschubrichtung der wiederaufladbaren Batterie liegt. Auf diese Weise wird eine weitere in Haupterstreckungsrichtung der
Handwerkzeugmaschine kompakte Bauweise erreicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform liegt die erste Achse in einem Winkel a zur zweiten Achse, der zwischen 60° und 120°, besonders zwischen 80° und
100 ° liegt, bevorzugt aber ungefähr 90° beträgt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform liegt die erste Achse in einem
Winkel a zur zweiten Achse, der zwischen 10° und 20°, besonders zwischen 5° und 10 ° liegt, bevorzugt aber ungefähr 0° beträgt.
Vorteilhafterweise ist das zweite Gehäuseteil als Handgriff ausgebildet.
Besonders vorteilhaft dient das zweite Gehäuseteil als Handgriff. Unter dem
Begriff "Handgriff" soll hierbei insbesondere ein Bauteil verstanden werden, um das zumindest teilweise mindesten eine Hand eines Bedieners gelegt werden kann, um die Handwerkzeugmaschine zu führen.
Vorteilhafterweise ist eine Handwerkzeugmaschine mit einer mechanischen
Schnittstelle ausgestattet, die es erlaubt, die Handwerkzeugmaschine mit der wiederaufladbaren Batterie zu verbinden beziehungsweise die Verbindung wieder zu lösen. Damit ist die wiederaufladbare Batterie austauschbar, was eine flexible
Handhabung des Systems ermöglicht. Vorteilhafterweise ist das Schaltelement im zweiten Gehäuseteil angeordnet, wobei das Schaltelement als Schaltschieber, als Totmannschalter, als Gasgebeschalter oder als Arretierschalter ausgeführt sein kann. Es ist aber auch denkbar, dass das
Schaltelement als elektronischer Schalter, als Sensorschalter oder dergleichen ausgeführt ist. Mehrere Schaltelemente können ein Schaltsystem ausbilden, aus dem flexibel ausgewählt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des elektronisch kommutierten Elektromotors weist der elektronisch kommutierte Elektromotor eine Länge Ii auf, die zwischen 12 und 30 mm, besonders zwischen 15 und 25 mm, bevorzugt aber zwischen 18 und 24 mm liegt. Des Weiteren weist in dieser Ausführungsform der elektronisch kommutierte Elektromotor einen Durchmesser di auf, der zwischen 30 und 50 mm, besonders zwischen 35 und 44 mm liegt, bevorzugt aber 38 mm beträgt. Auf diese Weise wird eine leistungsfähige Handwerkzeugmaschine verbunden mit einer kompakten
Bauweise des ersten Gehäuseteils erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des elektronisch kommutierten Elektromotors weist der elektronisch kommutierte Elektromotor eine Länge l2 auf, die zwischen 10 und 30 mm, besonders zwischen 15 und 25 mm liegt, bevorzugt aber 20 mm beträgt. Des Weiteren weist in dieser Ausführungsform der elektronisch kommutierte Elektromotor einen Durchmesser d2 auf, der zwischen 30 und 50 mm, besonders zwischen 35 und 45 mm liegt, bevorzugt aber 44 mm beträgt. Auf diese Weise wird eine leistungsfähige Handwerkzeugmaschine verbunden mit einer kompakten Bauweise des ersten Gehäuseteils erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des elektronisch kommutierte
Elektromotors weist der elektronisch kommutierte Elektromotor eine Länge l3 auf, die zwischen 10 und 35 mm, besonders zwischen 15 und 30 mm liegt, bevorzugt aber 26 mm beträgt. Des Weiteren weist in dieser Ausführungsform der elektronisch kommutierte Elektromotor einen Durchmesser d3 auf, der zwischen 40 und 60 mm, besonders zwischen 45 und 55 mm liegt, bevorzugt aber 50 mm beträgt. Auf diese Weise wird eine leistungsfähige Handwerkzeugmaschine verbunden mit einer kompakten Bauweise des ersten Gehäuseteils erreicht. Vorteilhafterweise kann der elektronisch kommutierte Elektromotor als
Innenläufermotor oder als Außenläufermotor ausgebildet sein. Ist der
elektronisch kommutierte Elektromotor ein Innenläufermotor, sind hohe
Drehzahlen und eine hohe Leistungsdichte erreichbar. Ist der elektronisch
kommutierte Elektromotor ein Außenläufermotor, ist der elektromotorische
Antrieb robust ausgelegt und kann aus dem Stand heraus hohe Drehmomente liefern. Ein solcher Antrieb eignet sich demnach besonders für Anwendungen, bei denen hohe Drehmomente insbesondere bei geringen Drehzahlen gefordert sind.
Vorteilhafterweise weist der elektronisch kommutierte Elektromotor einen Rotor und ein Sensorelement auf. Das Sensorelement ist vorteilhafterweise dazu vorgesehen, eine Winkelstellung des Rotors zu erkennen, welche von der
Elektronikeinheit ausgewertet wird. Damit kann besonders vorteilhaft eine
Kommutierung erfolgen und das erforderliche Drehmoment des elektronisch kommutierten Elektromotors erzeugt werden. Es ist aber auch vorstellbar, dass die Kommutierung sensorlos erfolgt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform liegt eine Länge des ersten
Gehäuseteils zwischen 50 und 150 mm, insbesondere zwischen 80 und 120 mm. Besonders bevorzugt beträgt die Länge des ersten Gehäuseteils aber 100 mm.
Dies wird durch die kompakte Bauweise des elektronisch kommutieren
Elektromotors realisiert, der maßgeblich die Länge des ersten Gehäuseteils definiert.
Vorteilhafterweise ist die Elektronikeinheit mit dem elektronisch kommutierten
Elektromotor verbunden. Dadurch kann vorteilhafterweise mindestens ein den elektronisch kommutierten Elektromotor betreffender Parameter überwacht werden. Der Parameter kann eine Drehzahl, ein Strom und/oder eine Spannung des elektronisch kommutierten Elektromotors sein. Die Elektronikeinheit errechnet mittels eines Sollwert- Istwert- Vergleichs mindestens eines Wertes des Parameters, der den elektronisch kommutierten Elektromotor betrifft, mindestens ein Ansteuersignal für den elektronisch kommutieren Elektromotor. Vorteilhafterweise ist die Elektronikeinheit mit einem internen Schalter verbunden. Unter einem internen Schalter soll hier ein Schalter verstanden werden, der durch Betätigung des externen Schaltelements aktiviert wird.
Hierbei kann vorteilhafterweise mindestens ein den internen Schalter betreffender Parameter überwacht werden. Der Parameter kann ein Kurzschlusstrom sein, der über einen Schaltkontakt fließt. Die Elektronikeinheit errechnet mittels eines Sollwert- Istwert- Vergleichs mindestens eines Wertes des Parameters, der den internen Schalter betrifft, mindestens ein Ansteuersignal für den elektronisch kommutieren Elektromotor.
Vorteilhafterweise kann die Elektronikeinheit mit der wiederaufladbaren Batterie verbunden werden. Dadurch kann vorteilhafterweise mindestens ein die
wiederaufladbare Batterie betreffender Parameter überwacht werden. Der Parameter ist mindestens eine Kapazität der wiederaufladbaren Batterie und/oder ein
Überlastzustand der wiederaufladbaren Batterie. Die Elektronikeinheit errechnet mittels eines Sollwert- Istwert- Vergleichs mindestens eines Wertes des Parameters, der die wiederaufladbare Batterie betrifft, mindestens ein Ansteuersignal für den elektronisch kommutieren Elektromotor.
Bevorzugt liegt die Batteriespannung in einem Bereich zwischen 3,6 und 42V, insbesondere zwischen 7,2 und 18V. Besonders bevorzugt beträgt die
Batteriespannung aber 10,8 V. Die Werte der Batteriespannung berücksichtigen nicht mögliche Batteriespannungsschwankungen.
Damit der elektronisch kommutierte Elektromotor in einem optimalen
Arbeitspunkt betrieben werden beziehungsweise effizient arbeiten kann, kann in einer vorteilhaften Ausführungsform zwischen einem Ecomodus und einem
Boostmodus umgeschaltet werden.
Unter einem„Ecomodus" soll insbesondere eine Modus verstanden werden, in welchem der elektronisch kommutierte Elektromotor besonders effizient
betrieben wird. Unter„effizient" soll hier verstanden werden, dass der
elektronisch kommutierte Elektromotor im optimalen Arbeitspunkt betrieben wird. Unter einem„Boostmodus" soll ein Modus verstanden werden, in welchem der elektronisch kommutierte Elektromotor besonders leistungsfähig betrieben wird. Die Leistungsanforderung an den elektronisch kommutierten Elektromotor kann dabei zeitlich begrenzt sein und ggf. im Überlastbereich des elektronisch kommutierten Elektromotors liegen. Der Boostmodus ist über einen Schalter aktivierbar. Im Boostmodus liegt die Leistungsüberhöhung des elektronisch kommutierten Elektromotors zwischen 10% und 100%, besonders zwischen 20% und 50%, bevorzugt aber bei 33%. Die zeitliche Begrenzung des Boostmodus liegt zwischen 0 und 5min, besonders zwischen 0 und 2,5min. Bevorzugt liegt die zeitliche Begrenzung des Boostmodus zwischen 30s und 1min.
Bevorzugt ist die Handwerkzeugmaschine mindestens in einer der folgenden Ausführungsform ausgeführt: a. Winkelschleifer
b. Exzenterschleifer
c. Geradschleifer
d. oszillierendes Multitool
e. Oberfräse
f. Elektroschaber
g. Stichsäge
h. Kreissäge
i. Nietgerät
j. Sander
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Zeichnungen
In den Zeichnungen sind das erfindungsgemäße System, die
erfindungsgemäßen Komponenten sowie die erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschinen gezeigt. das erfindungsgemäße System in schematischer Darstellung, eine Teilansicht einer ersten erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung, eine Teilansicht eines zweiten Gehäuseteils in schematischer Darstellung, eine Teilansicht einer zweiten erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung, ein erster elektronisch kommutierter Elektromotor definierter Baugröße in schematischer Darstellung, eine Teilansicht des ersten elektronisch kommutierten
Elektromotors definierter Baugröße in schematischer Darstellung, ein zweiter elektronisch kommutierter Elektromotor definierter Baugröße in schematischer Darstellung, eine Teilansicht des zweiten elektronisch kommutierten
Elektromotors definierter Baugröße in schematischer Darstellung, ein dritter elektronisch kommutierter Elektromotor definierter Baugröße in schematischer Darstellung, eine Teilansicht des dritten elektronisch kommutierten
Elektromotors definierter Baugröße in schematischer Darstellung, eine Teilansicht eines Außenläufermotors in schematischer Darstellung, Figur 9 eine zweite Ausführungsform der ersten erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung ,
Figur 10 eine dritte Ausführungsform der ersten erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung ,
Figur 11 eine dritte erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
Figur IIa eine Teilansicht der dritten erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
Figur 12 eine Teilansicht der zweiten erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
Figur 12a eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der zweiten erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
Figur 13 eine Teilansicht einer vierten erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
Figur 14 eine fünfte erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
Figur 15 eine Teilansicht einer sechsten erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
Figur 15a eine Ansicht der sechsten erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine, teilweise in Explosivdarstellung,
Figur 15b eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der sechsten erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung, Figur 16 eine siebente erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
Figur 17 eine achte erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in
schematischer Darstellung,
Figur 18 eine neunte erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in
schematischer Darstellung,
Figur 19 eine zehnte erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in
schematischer Darstellung.
Beschreibung
Für die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorkommenden gleichen Bauteile werden dieselben Bezugszahlen verwendet.
Figur 1 zeigt ein System 10, das einen elektronisch kommutierten Elektromotor 12 einer definierten Baugröße und eine wiederaufladbare Batterie 14 einer Spannungsklasse umfasst. Die wiederaufladbare Batterie 14 dient als elektrische Energiequelle für verschiedene Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j, mindestens aber für eine erste Handwerkzeugmaschine 16a, wie in Figur 2 dargestellt. Im Ausführungsbeispiel in Figur 2 ist die Handwerkzeugmaschine 16a als Winkelschleifer ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist die Handwerkzeugmaschine 16b bis 16j als Exzenterschleifer, als Geradschleifer, als oszillierendes Multitool, als Oberfräse, als Elektroschaber, als Stichsäge, als Kreissäge, als Nietgerät oder als Sander ausgebildet. Die erste
Handwerkzeugmaschine 16a ist mit einem elektronisch kommutierten
Elektromotor 12a und einer wiederaufladbaren Batterie 14 ausgestattet. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12a weist in gewissen
Fertigungstoleranzgrenzen eine definierte Baugröße auf. Zwischen dem elektronisch kommutierten Elektromotor 12a und der wiederaufladbaren Batterie 14 ist eine erste Schnittstelle 18a für die wiederaufladbare Batterie 14
angeordnet. Eine Elektronikeinheit 20a ist dazu vorgesehen, den elektronisch kommutierten Motor 12a zu steuern und/oder zu regeln. Bei Betätigung eines
Schaltelements 22a wird der elektronisch kommutierte Elektromotor 12a aktiviert.
Eine zweite Handwerkzeugmaschine 16b ist in Figur 4 als Exzenterschleifer dargestellt. Die zweite Handwerkzeugmaschine 16b ist mit einem elektronisch kommutierten Elektromotor 12b definierter Baugröße und einer wiederaufladbaren Batterie 14 ausgestattet. Zwischen dem elektronisch kommutierten Elektromotor 12b und der wiederaufladbaren Batterie 14 ist eine zweite Schnittstelle 18b angeordnet. Eine zweite Elektronikeinheit 20b ist dazu vorgesehen, den elektronisch kommutierten Elektromotor 12b zu steuern und/oder zu regeln. Bei Betätigung eines zweiten Schaltelements 22b wird der elektronisch kommutierte Elektromotor 12b aktiviert. Die wiederaufladbare Batterie 14 ist dazu vorgesehen, sowohl an der ersten Schnittstelle 18a anbringbar zu sein und als Energiequelle für die erste Handwerkzeugmaschine 16a zu dienen, als auch an der zweiten Schnittstelle 18b anbringbar zu sein und als Energiequelle für die zweite Handwerkzeugmaschine 16b zu dienen. Das heißt, dass die wiederaufladbare Batterie 14 als Energiequelle für die Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j unterschiedlichen Typs dienen kann.
Wie in Figur 2 ersichtlich wird der elektronisch kommutierte Elektromotor 12a von einem ersten Gehäuseteil 30a aufgenommen. Der elektronisch kommutierte
Elektromotor 12a treibt eine Abtriebswelle 32a an, die ebenfalls vom ersten
Gehäuseteil 30a aufgenommen wird. Die Abtriebswelle 32a setzt sich in einer Werkzeugspindel 24a fort. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12a treibt die Werkzeugspindel 24a direkt an. Direkt heißt, dass der elektronisch kommutierte Elektromotor 12a mit der Werkzeugspindel 24a ohne Zwischenschaltung eines konventionellen Getriebes verbunden ist. Aufgrund dieser konstruktiven Ausgestaltung definiert die Länge des elektronisch kommutierten Elektromotors 12a maßgeblich die Länge lGi des ersten Gehäuseteils 30a. Das heißt, dass durch Wegfall eines konventionellen Getriebes, Bauraum gespart werden kann. Anforderungen an Bauraum werden zumindest noch durch den Einbau von Motoren lagern 23ai, 23a2 gestellt. Ein Bearbeitungswerkzeug 25a ist abtriebsseitig angeordnet. Das
Bearbeitungswerkzeug 25a ist im Ausführungsbeispiel in den Figuren 2 und 3 beispielsweise eine Schleif-, Schrupp- oder Trennscheibe. Der elektronisch
kommutierte Elektromotor 12a bildet mit dem ersten Gehäuseteil 30a eine erste Achse 26a. Die erste Achse 26a liegt koaxial zur Abtriebswelle 32a.
Die Elektronikeinheit 20a wird von einem zweiten Gehäuseteil 34a aufgenommen. Das zweite Gehäuseteil 34a ist zwischen dem ersten Gehäuseteil 30a und
wiederaufladbaren Batterie 14 angeordnet. Die beiden Gehäuseteile 30a und 34a können einstückig oder als separate Bauteileinheiten ausgeführt sein. Als separate Bauteileinheiten können die beiden Gehäuseteile verschraubt oder verschweißt oder dergleichen sein. Die beiden Gehäuseteile können gegeneinander drehbar miteinander verbunden sein. Die Elektronikeinheit 20a ist so im zweiten Gehäuseteil 34a angeordnet, dass sich die geometrische Abmessung der Elektronikeinheit 20a in x- Richtung des zweiten Gehäuseteil 34a mit einem Großteil einer Batterielänge lB der wiederaufladbaren Batterie 14 in x- Richtung des zweiten Gehäuseteil 34a
überschneidet. Dadurch kann maximal Bauraum gespart werden. Der Anteil des „Großteils einer Batterielänge lB" ist im Ausführungsbeispiel in den Figuren 2 und 3 größer als 50% der Batterielänge lB.
Zusammen mit dem zweiten Gehäuseteil 34a bildet die wiederaufladbare Batterie 14 eine zweite Achse 28a. Die zweite Achse 28a durchdringt dabei die wiederaufladbare Batterie 14 und erstreckt sich entlang des zweiten Gehäuseteils 34a in einer axialen Richtung des zweiten Gehäuseteils 34a. Die axiale Richtung ist hierbei als x- Richtung der Handwerkzeugmaschine 10a definiert.
Die beiden Achsen 26a und 28a stehen in einem Winkel a zueinander, der zwischen 60° und 120°, besonders aber zwischen 80° und 100 ° liegt. Bevorzugt beträgt der Winkel a zwischen der ersten Achse 26a und der zweiten Achse 28a aber ungefähr 90°. Die Winkelangabe berücksichtigt keine Fertigungstoleranzen.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform stehen die beiden Achsen 26a und 28a in einem Winkel a zueinander, der zwischen 10° und 20°, besonders zwischen 5° und 10 ° liegt, bevorzugt aber ungefähr 0° beträgt. ln einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (Figur 3) ist die wiederaufladbare Batterie 14 derart am zweiten Gehäuseteil 34a angeordnet, dass ein Großteil der Batterielänge lB außerhalb des zweiten Gehäuseteils 34a liegt. Die zweite Achse 28a liegt hier winklig, insbesondere rechtwinklig zur Einschubrichtung der
wiederaufladbaren Batterie 14.
Das zweite Gehäuseteil 34a ist als ein Handgriff ausgebildet beziehungsweise dient als Handgriff. Unter dem Begriff "Handgriff" soll ein Bauteil verstanden werden, um das mindestens eine Hand eines Bedieners zumindest teilweise gelegt werden kann, um die Handwerkzeugmaschine 16a zu führen.
Die erste Schnittstelle 18a ist im Ausführungsbeispiel eine mechanische Schnittstelle. Die mechanische Schnittstelle stellt eine mechanisch feste, jedoch lösbare Verbindung der beiden Gehäuseteile 30a, 34a her. Das erste Gehäuseteil 30a ist mit dem zweiten Gehäuseteil 34a über die mechanische Schnittstelle 18a fest, jedoch manuell oder durch ein geeignetes Werkzeug lösbar verbunden.
Bei Betätigung des Schaltelementes 22a wird ein interner Schalter 36a betätigt, der die Elektronikeinheit 20a einschaltet. Die Elektronikeinheit 20a bestromt und/oder regelt und/oder steuert den elektronisch kommutierten Elektromotor 12a. Das Schaltelement 22a und die Elektronikeinheit 20a werden vom zweiten Gehäuseteil 34a
aufgenommen. Im Ausführungsbeispiel in Figur 2 ist das Schaltelement 22a als Schaltschieber ausgeführt.
Es ist aber auch möglich, dass das Schaltelement 22a als Totmannschalter,
Gasgebeschalter oder Arretierschalter ausgeführt ist.
Ein Schaltsystem kann mindestens einen Schiebeschalter, einen Totmannschalter, einen Gasgebeschalter und einen Arretierschalter umfassen.
Die Figuren 5 und 5a zeigen einen elektronisch kommutierten Elektromotor 12 einer ersten Baugröße. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 weist eine Länge Ii auf, die zwischen 12 und 30 mm, besonders zwischen 15 und 25 mm, bevorzugt aber zwischen 18 und 24 mm liegt. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 kann mit der Länge Ii in den verschiedenen Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j eingesetzt werden. Die Werte für die Länge Il des elektronisch kommutierten Elektromotors 12 berücksichtigen keine im Motorfertigungsprozess auftretenden Fertigungstoleranzen.
Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 der ersten Baugröße weist einen Durchmesser di auf, der zwischen 30 und 50 mm, besonders zwischen 35 und 44 mm liegt, bevorzugt aber 38 mm beträgt. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 kann mit dem Durchmesser di in den verschiedenen Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j eingesetzt werden. Die Werte für den Durchmesser di des elektronisch
kommutierten Elektromotors 12a berücksichtigen keine im Motorfertigungsprozess auftretenden Fertigungstoleranzen.
Die Figuren 6 und 6a zeigen einen elektronisch kommutierten Elektromotor 12 einer zweiten Baugröße. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 weist eine Länge l2 auf, die zwischen 10 und 30 mm, besonders zwischen 15 und 25 mm liegt, bevorzugt aber 20 mm beträgt. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 kann mit der Länge l2 in den verschiedenen Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j eingesetzt werden. Die Werte für die Länge l2 des elektronisch kommutierten Elektromotors 12 berücksichtigen keine im Motorfertigungsprozess auftretenden Fertigungstoleranzen.
Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 der zweiten Baugröße weist einen Durchmesser d2 auf, der zwischen 30 und 50 mm, besonders zwischen 35 und 45 mm liegt, bevorzugt aber 44 mm beträgt. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 kann mit dem Durchmesser d2 in den verschiedenen Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j eingesetzt werden. Die Werte für den Durchmesser d2 des elektronisch
kommutierten Elektromotors 12 berücksichtigen keine im Motorfertigungsprozess auftretenden Fertigungstoleranzen.
Die Figuren 7 und 7a zeigen einen elektronisch kommutierten Elektromotor 12 einer dritten Baugröße. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 weist eine Länge l3 auf, die zwischen 10 und 35 mm, besonders zwischen 15 und 30 mm liegt, bevorzugt aber 26 mm beträgt. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 kann mit der Länge l3 in den verschiedenen Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j eingesetzt werden. Die Werte für die Länge l3 des elektronisch kommutierten Elektromotors 12 berücksichtigen keine im Motorfertigungsprozess auftretenden Fertigungstoleranzen.
Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 der dritten Baugröße weist einen Durchmesser d3 auf, der zwischen 40 und 60 mm, besonders zwischen 45 und 55 mm liegt, bevorzugt aber 50 mm beträgt. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 kann mit dem Durchmesser d3 in den verschiedenen Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j eingesetzt werden. Die Werte für den Durchmesser d3 des elektronisch
kommutierten Elektromotors 12 berücksichtigen keine im Motorfertigungsprozess auftretenden Fertigungstoleranzen.
In den Figuren 5, 5a, 6, 6a, 7 und 7a sind die elektronisch kommutierten
Elektromotoren als Innenläufermotoren ausgeführt. Bei Motoren dieser Art
befindet sich ein Stator, der die stromführenden Wicklungen trägt, am
Motorgehäuse. Ein Rotor, der die Permanentmagnete trägt, ist mit der
Abtriebswelle verbunden. Die Vorteile des Innenläufermotors sind eine hohe zu erreichende Drehzahl bei hoher Leistungsdichte.
Figur 8 zeigt einen Schnitt durch einen Außenläufermotor. Bei Motoren dieser Art wird der Stator 42, der die Wicklungen 44 trägt vom Rotor 46 umschlossen. Das Magnetfeld wird durch Permanentmagnete 48 erzeugt, die im Rotor 46
angeordnet sind. Der Rotor 46 ist üblicherweise an der Abtriebswelle 32
befestigt, während der Stator 42 auf einem Statorträger angeordnet ist. Mögliche Vorteile dieser Motoren sind die zu erreichenden hohen Drehmomente. Der
Außenläufermotor 12 kann die Längen Ii bis l3 aufweisen. Der Außenläufemotor 12 kann die Durchmesser di bis d3 aufweisen. Für eine erforderliche Kommutierung wird die Winkelstellung des
Permanentmagneten 48 im Rotor 46 über einen oder mehrere Sensoren 50 erfasst und von der Elektronikeinheit ausgewertet. Anhand der Winkelstellung des Rotors 46 und der gewünschten Drehrichtung werden von der
Elektronikeinheit die entsprechenden Wicklungen 44 bestromt, um das erforderliche Drehmoment zu erzeugen. Es ist aber auch denkbar, dass die
Kommutierung sensorlos durch die Erfassung einer in den Windungen des
Stators ausgelöste Gegenspannung, erfolgt.
Des Weiteren kann eine Sensorvorrichtung dazu vorgesehen sein, einen
Kickback und/oder eine Fehlmontage des Bearbeitungswerkzeugs und/oder ein Bersten des Bearbeitungswerkzeugs im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 16a bis 16j und/oder einen Fall Handwerkzeugmaschine 16a bis 16j zu detektieren.
Da bei Handwerkzeugmaschinen 10a bis lOj mit elektronisch kommutierten
Elektromotoren 12a bis 12j die Elektronikeinheiten 20a bis 20j immer
leistungsfähiger und von Größe und Volumen größer ausgelegt sind als bei
Bürstenmotoren, spielt die Kühlung eine immer wichtigere Rolle und hat die
Notwendigkeit einer optimalen Kühlung zur Folge. Die Kühlung kann passiv oder aktiv ausgeführt sein. Bei der passiven Kühlung erfolgt der Abtransport der thermischen Energie durch Konvektion. Bei aktiver Kühlung wird die thermische Energie der zu kühlenden Komponente mit Hilfe eines Kühlsystems
abtransportiert.
Im Ausführungsbeispiel in Figur 2 ist das Kühlsystem ein Lüfter 52a. Der Lüfter 52a ist auf der Abtriebswelle 32a angebracht und zwischen dem elektronisch kommutierten Elektromotor 12a und dem Bearbeitungswerkzeug 25a
angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass der Lüfter 52a nicht an der
Abtriebswelle 32a angebracht ist, sondern über Elemente wie Riemen oder
Zahnräder mit der Abtriebswelle 32a verbunden ist. Genauso gut ist es denkbar, dass andere Kühlsysteme wie Peltierelemente, Kühlkörper, zusätzliche Aktoren mit Luftführungselementen oder dergleichen zum Einsatz kommen.
Die Elektronikeinheit 20a ist mit dem elektronisch kommutierten Elektromotor 12a verbunden. Die Elektronikeinheit 20a überwacht mindestens einen den elektronisch kommutierten Elektromotor 12a betreffenden Parameter. Unter dem den elektronisch kommutierten Elektromotor 12a betreffenden Parameter soll mindestens einer der folgenden Parameter des elektronisch kommutierten Elektromotors 12a verstanden werden: ein Lastmoment, ein Überlastmoment, eine Drehzahl, ein Strom, eine Ankerspannung und/oder eine Temperatur des elektronisch kommutierten
Elektromotors 12a. Das Lastmoment beschreibt ein Moment, das durch ein Werkstück als Gegenmoment zu einem Antriebsmoment erzeugt wird. Ein Ansteigen des
Lastmoments im laufenden Betrieb führt zu einem Absinken der Drehzahl. Ein
Absinken der Drehzahl erhöht den durch den elektronisch kommutierten Elektromotor 12a aufgenommenen Strom und/oder die Spannung und verringert dabei die
Kühlwirkung des Lüfters 52a, sodass die Temperatur, gemessen im elektronisch kommutierten Elektromotor 12a, steigt. Demzufolge kann mindestens einer der folgenden Parameter überwacht werden: ein Überschreiten des Überlastmomentes, ein Unterschreiten eines Grenzwertes der Drehzahl, ein Überschreiten eines Grenzwertes des Stroms, ein Überschreiten eines Grenzwertes der Ankerspannung und/oder einer Überschreitung eines Grenzwertes der Temperatur. Es können ein oder mehrere Parameter parallel überwacht werden. Unter dem Überlastmoment soll das Moment verstanden werden, bei dessen Überschreitung die Temperaturerhöhung kritisch für die Komponenten des elektronisch kommutierten Elektromotors 12a wird, d.h. dass eine Zerstörung des elektronisch kommutierten Elektromotors 12a nicht mehr ausgeschlossen werden kann. Die Elektronikeinheit 20a errechnet mittels eines Sollwert- Istwert-Vergleichs mindestens eines Wertes des Parameters mindestens ein Ansteuersignal für den elektronisch kommutierten Elektromotor 12a.
Des Weiteren ist die Elektronikeinheit 20a mit dem internen Schalter 36a verbunden. Dabei überwacht die Elektronikeinheit 20a mindestens einen den internen Schalter 36a betreffenden Parameter. Unter dem Parameter soll mindestens der folgende
Parameter verstanden werden: ein Kurzschlusstrom, der über einen Schaltkontakt 37a fließt. Der Schaltkontakt 37a befindet sich zwischen dem internen Schalter 36a und der Elektronikeinheit 20a.
Die Elektronikeinheit 20a errechnet mittels eines Sollwert- Istwert- Vergleichs mindestens eines Wertes des Parameters mindestens ein Ansteuersignal für den elektronisch kommutierten Elektromotor 12a.
Des Weiteren ist die Elektronikeinheit 20a mit der wiederaufladbaren Batterie 14 verbunden. Die Elektronikeinheit 20a überwacht mindestens einen die
wiederaufladbare Batterie 14 betreffenden Parameter. Unter dem Parameter soll mindestens einer der folgenden Parameter der wiederaufladbaren Batterie 14 verstanden werden: eine Kapazität der wiederaufladbaren Batterie 14 und/oder ein Überlastzustand der wiederaufladbaren Batterie 14.
Die Elektronikeinheit 20a errechnet mittels eines Sollwert- Istwert- Vergleichs des Wertes des Parameters mindestens ein Ansteuersignal für den elektronisch kommutierten Elektromotor 12a.
Die Batteriespannung liegt in einem Bereich zwischen 3,6 und 42V, besonders zwischen 7,2 und 14,4 V, beträgt bevorzugt aber 10,8V. Die
Batteriespannungswerte sind hierbei Nennpannungswerte der Batteriespannung und berücksichtigen nicht mögliche Batteriespannungsschwankungen. Die Nennspannung einer Batterie ergibt sich aus der Anzahl der in Reihe
geschalteten Zellen. Die Die Nennspannung der wiederaufladbaren Batterie 14 ist ungleich der Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 14.
Die wiederaufladbare Batterie 14 besteht insbesondere aus Lithium Ionen
Batteriezellen. Die wiederaufladbare Batterie 14 umfasst dabei eine oder mehrere Reihen von Batteriezellen, die wiederum parallel zueinander geschaltet sind. Jede einzelne Zelle weist eine Länge von ungefähr 65 mm und einen Durchmesser von ungefähr 18 mm auf. Es ist aber auch denkbar, dass eine Zelle eine Länge von 65 bis 70 mm und einen Durchmesser von 14 bis ungefähr 20 mm aufweist. Diese Angaben berücksichtigen keine möglichen
Fertigungstoleranzen. Lithium Ionen Akkus zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte und eine thermische Stabilität auch bei hohen Belastungen aus, was eine hohe Leistung bedeutet. Ein weiterer großer Vorteil ist die geringe Selbstentladung, die bewirkt, dass auch die Akkus auch bei längeren Standzeiten einsatzbereit sind. Aus diesen Vorteilen ergeben sich die Vorteile der
erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j, insbesondere die Kompaktheit der Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j verbunden mit einer hohen Leistungsfähigkeit.
Es ist aber auch denkbar, dass die wiederaufladbare Batterie 14 aus Lithium- Luft-Zellen, aus Lithium-Schwefel-Zellen, Lithium-Polymer-Zellen oder
dergleichen besteht. Des Weiteren kann die wiederaufladbare Batterie 14 in einer anderen als der gezeigten geometrischen Ausführung realisiert sein, wie zum Beispiel einer eckigen Ausführung.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Handwerkzeugmaschine 16a bis 16j sowohl in einem Ecomodus, als auch in einem Boostmodus betreibbar.
Im Ecomodus wird der elektronisch kommutierte Elektromotor 12a bis 12j der Handwerkzeugmaschinen 16a bis 16j im optimalen Arbeitspunkt betrieben. Im Boostmodus arbeitet der elektronisch kommutierte Elektromotor 12a bis 12j besonders leistungsfähig. Im Boostmodus liegt die Leistungsüberhöhung des elektronisch kommutierten Elektromotors 12 a bis 12j zwischen 10% und 100%, besonders zwischen 20% und 50% , bevorzugt aber bei 33% der Nennleistung. Die zeitliche Begrenzung des Boostmodus liegt zwischen 0 und 5min, besonders zwischen 0 und 2,5min. Bevorzugt liegt die zeitliche Begrenzung des
Boostmodus zwischen 30s und 1min.
In Figur 9 ist eine zweite Ausführungsform der ersten Handwerkzeugmaschine 16a dargestellt. Am ersten Gehäuseteil 30a der Handwerkzeugmaschine 16a ist eine Beleuchtungsvorrichtung 56a angeordnet. Die Beleuchtungsvorrichtung
56a kann aber auch am zweiten Gehäuseteil 34a angeordnet sein. Die
Beleuchtungsvorrichtung 56a kann ein Arbeitsfeld ausleuchten, aber auch optische Informationen auf ein Werkstück und/oder eine Umgebung projizieren. Die Beleuchtungsvorrichtung 56a kann sowohl aus einzelnen
Beleuchtungsmitteln als auch aus mehreren Beleuchtungsmitteln bestehen und beispielsweise eine einzelne LED, als auch mehrere LEDs aufweisen. Die Beleuchtungsmittel können in verschiedenen Bauformen und Größen
vorgesehen sein. Die Beleuchtungsvorrichtung 56a kann aber auch als punktförmige Lichtquelle ausgeführt sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Beleuchtungsvorrichtung 56a als Projektionsvorrichtung ausgeführt ist. Die
Beleuchtungsvorrichtung 56a kann Beleuchtungselemente aufweisen, die verschiedengestaltig am ersten Gehäuseteil 30a und/oder am zweiten
Gehäuseteil 34a angeordnet sein können. Die Beleuchtungsvorrichtung 56a kann als geschlossener Leuchtring ausgebildet sein. Das ausgesendete Licht kann unterschiedliche Farben aufweisen. Das vom Leuchtring ausgesendete Licht kann in der Helligkeit variieren. Das vom
Leuchtring ausgesendete Licht kann ein Blinklicht sein, das periodisch die Helligkeit ändert. Der Leuchtring kann mit dem ersten Gehäuseteil 30a und/oder dem zweiten Gehäuseteil 34a durch Kleben, Rasten, Klemmen, Clipsen oder dergleichen verbunden sein.
Die Beleuchtungsvorrichtung 56a kann als Lauflicht ausgebildet sein. Das vom Lauflicht ausgesendete Licht kann unterschiedliche Farben aufweisen. Das vom Lauflicht ausgesendete Licht kann in der Helligkeit variieren. Das Lauflicht kann mit dem ersten Gehäuseteil 30a und/oder dem zweiten Gehäuseteil 34a durch Kleben, Rasten, Klemmen, Clipsen oder dergleichen verbunden sein.
Des Weiteren ist die Beleuchtungsvorrichtung 56a in der Figur 9 dazu
vorgesehen, dem Bediener der Handwerkzeugmaschine 16a eine die Parameter der Handwerkzeugmaschine 16a betreffende Anzeige bereitzustellen. Die zur Handwerkzeugmaschine 16a zugehörigen Parameters sind mindestens folgende
• Eine Kapazität der wiederaufladbaren Batterie 14
• Ein Überlastzustand der Handwerkzeugmaschine 16a, insbesondere des elektronisch kommutierten Elektromotors 12a, der Elektronik 20a und/oder der wiederaufladbaren Batterie 14
• Eine Drehzahl des elektronisch kommutierten Elektromotors 12a
• Ein Strom, eine Spannung und/oder eine Temperatur des elektronisch kommutierten Elektromotors 12a
• Eine Temperatur des elektronisch kommutierten Elektromotors 12a
und/oder der Elektronik 20a
Die Anzeige der Parameter der Handwerkzeugmaschine 16a kann
beispielsweise durch folgende Anzeigemöglichkeiten realisiert werden:
• Eine Änderung der Lichtfarbe
• Eine Änderung der Lichtintensität
• Lichtpulse unterschiedlicher Länge • Lichtpulse unterschiedlicher Helligkeit
• Lauflicht mit Änderung der Laufrichtung des Lichts
• Lichtpulse, variierend in Pulsfrequenz und/oder Helligkeit Des Weiteren sind weitere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzeigen der Parameter der Handwerkzeugmaschine 16a möglich.
Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Handwerkzeugmaschine 16a. Die Handwerkzeugmaschine 16a ist mit einer Schnittstelle 58a ausgestattet, die dazu vorgesehen ist, einen Datenaustausch, insbesondere einen elektronischen Datenaustausch zwischen der
Handwerkzeugmaschine 16a, insbesondere der Elektronik 20a der
Handwerkzeugmaschine 16a und einer externen Kommunikations- und/oder Datenverarbeitungseinheit 60 zu ermöglichen. Der Datenaustausch zwischen der Elektronik 20a und der externen Kommunikations- und/oder
Datenverarbeitungseinheit 60 erfolgt bevorzugt kabellos, beispielsweise mit Hilfe einer Bluetoothverbindung, Bluetooth Low Energy, einer WLAN-Verbindung, einer N FC- Verbindung, einer Infrarotverbindung oder dergleichen. Die Elektronik 20a steuert und/oder regelt den elektronisch kommutierten Elektromotor 12a bevorzugt in Abhängigkeit der Parameter der Handwerkzeugmaschine 16a.
Die externe Kommunikations- und/oder Datenverarbeitungseinheit 60 ist vorzugsweise als Smart Interface, beispielsweise als Smartphone ausgebildet, das eine App zu einer Kommunikation mit der Schnittstelle 58a aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die externe Kommunikations- und/oder
Datenverarbeitungseinheit 60 als externe, transportable Kommunikationsund/oder Datenverarbeitungseinheit, als fest installierte Kommunikationsund/oder Datenverarbeitungseinheit oder als weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende zentrale oder dezentrale Kommunikations- und/oder Datenverarbeitungseinheit ausgebildet ist. Es kann somit vorteilhaft eine
Synchronisation von elektronischen Daten ermöglicht werden. In der externen
Kommunikations- und/oder Datenverarbeitungseinheit 60 hinterlegte
Einstellungen können beispielsweise direkt auf die Handwerkzeugmaschine 16a übertragen werden, wie beispielsweise eine eingestellte Drehzahl, eine maximale Leistung oder dergleichen. In Figur 11 ist die Handwerkzeugmaschine 16c als Geradschleifer 16c ausgebildet. Ein zweites Gehäuseteil 34c ist als Handgriff ausgebildet. In einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuseteil 34c auch als Topfgehäuse ausgebildet sein. Es ist aber auch denkbar, dass das erste Gehäuse 34c aus einem weiteren Gehäuseteil, beispielsweise aus einem Deckel besteht.
Im Gehäuseteil 34c ist der elektronisch kommutierten Elektromotor 12c angeordnet. Der elektronisch kommutierten Elektromotor 12 ist zwischen einer wiederaufladbaren Batterie 14 und einer Werkzeugaufnahme 64c angeordnet. Der elektronisch kommutierten Elektromotor 12c kann über eine Bremse, insbesondere über eine elektronische Bremse, aktiv abgebremst werden. Die Elektronik 14c ist ebenfalls im Gehäuseteil 34c angeordnet. Die Elektronik 20c bestromt den elektronisch kommutierten Elektromotor 12c. Die wiederaufladbare Batterie 14 dient als Energiequelle für den elektronisch kommutierten
Elektromotor 12c. Der elektronisch kommutierten Elektromotor 12c treibt eine Werkzeugspindel an. Die Werkzeugaufnahme 64c dient dazu, ein nicht näher dargestelltes Bearbeitungswerkzeug für den Geradschleifer 16c aufzunehmen. Die Werkzeugaufnahme 24c ist als Spannzange ausgebildet. Das
Bearbeitungswerkzeug kann ein nicht näher dargestellter Fräs-, Polier-, Schleifkörper oder dergleichen sein.
Die Werkzeugaufnahme 64c weist einen Durchmesser d auf, der zwischen 4,0 und 8,0 mm liegt. Bevorzugt beträgt der Durchmesser d 6,0 mm beträgt. Diese Angabe berücksichtigt keine Fertigungstoleranzen.
In Figur IIa ist der erfindungsgemäße Geradschleifer 16c in Teilansicht schematisch dargestellt.
Wie in Figur IIa ersichtlich, ist der elektronisch kommutierte Elektromotor 12c ein Innenläufermotor. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12c kann der elektronisch kommutierte Elektromotor sein, der in Figur 5 gezeigt ist.
Über ein Stellelement 70c wird die Drehzahl, die an der Werkzeugspindel gemessen werden kann, gestellt. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Nenndrehzahl an der Werkzeugspindel mindestens 15 000 min Λ. Die Drehzahl kann bis 50 000 min _1 erhöht werden.
Ein Lüfter 52c ist im zweiten Gehäuseteil 34c integriert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Lüfter 52c zwischen dem elektronisch kommutierten Elektromotor
12 und der Werkzeugaufnahme 64c integriert. Der Lüfter 52c kann aber auch zwischen dem elektronisch kommutierten Elektromotor 12 und der Elektronik 20c angeordnet sein. Genauso gut ist es denkbar, auf den Lüfter 52c zu verzichten und die Kühlung zum Beispiel über intelligent angeordnete Kühlrippen und/oder Kühlkörper zu realisieren.
Wie in Figur 11 ersichtlich, sind in einer ringscheibenförmigen Gehäusewand 68c vier Luftaustrittsöffnungen 72c eingebracht. Genauso gut ist es denkbar, dass weniger oder mehr als vier Luftaustrittsöffnungen 72c in der
ringscheibenförmigen Gehäusewand 68c eingebracht sind.
In das zweite Gehäuseteil 34c sind Lufteintrittsöffnungen 74c eingebracht. Ein Kühlstrom wird vom Lüfter 52c erzeugt und verläuft von den
Lufteintrittsöffnungen 74c zu den Luftaustrittsöffnungen 72c.
Im Ausführungsbeispiel ist an einer, der Werkzeugaufnahme 64c abgewandten hinteren Seite 75c des Geradschleifers 16c, die wiederaufladbare Batterie 14 angeschlossen. Die Batteriespannung liegt in einem Bereich zwischen 3,6 und 42V, besonders zwischen 7,2 und 14,4 V, beträgt bevorzugt aber 10,8V. Die Werte der Batteriespannung berücksichtigen nicht mögliche
Batteriespannungsschwankungen. Die wiederaufladbare Batterie 14 ist hierbei mit dem Geradschleifer 10c derart verbunden, dass ein großer Teil der wiederaufladbaren Batterie 14 im Gehäuse inneren des Geradschleifers 16c liegt und somit zu einer kompakten Bauweise beiträgt.
Weiterhin ist es möglich, durch Betätigung eines Schaltelements eine
Blockiervorrichtung zu aktivieren, um eine Werkzeugspindel zu arretieren. Die Blockiervorrichtung kann als Schieber, Stift oder Hebel ausgeführt sein. Die Spindelarretierung kann form- und /oder kraftschlüssig erfolgen. Dabei ist es denkbar, dass auf der Abtriebswelle 32c Elemente, wie beispielsweise Rast- oder Reibscheiben aufgebracht sind. Die Blockiervorrichtung kann als separates Bauteil ausgeführt sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Blockiervorrichtung in ein bestehendes Bauteil integriert ist oder mit diesem kombiniert ist. Ein solches Bauteil kann ein Schaltelement, ein Stellelement oder dergleichen sein. Die Spindelarretierung kann automatisch erfolgen. Es ist aber auch vorstellbar, dass die Spindelarretierung manuell zu betätigen ist.
In Figur 12 ist die als Exzenterschleifer 16b ausgebildeter zweiter
Handwerkzeugmaschine 16b in schematischer Darstellung gezeigt. Im ersten Gehäuseteil 30b ist der elektronisch kommutierte Elektromotor 12b angeordnet.
Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12b ist mit der Abtriebswelle 32b verbunden. Die Abtriebswelle 32b ist über ein exzentrisch angeordnetes Lager mit einer Tragwelle verbunden, die das Bearbeitungswerkzeug 25b trägt. Das Bearbeitungswerkzeug 25b der Handwerkzeugmaschine 16b ist im
Ausführungsbeispiel ein Schleifteller, an dessen Unterseite ein Schleifmittel zur
Oberflächenbearbeitung eines Werkstücks befestigbar ist. Das
Bearbeitungswerkzeug 25b der Handwerkzeugmaschine 16b weist einen Durchmesser db auf, der zwischen 75 und 150 mm, bevorzugt aber zwischen 115 und 125 mm liegt. Das Lager kann als Kugellager ausgeführt sein und ermöglicht eine Eigendrehung der Tragwelle um eine Drehachse, die zugleich die
Rotationsachse des Bearbeitungswerkzeugs 25b darstellt. Die Rotationsachse der Tragwelle liegt in einem exzentrischen Abstand parallel zu einer Drehachse 78b der Abtriebswelle 32b. Das zweite Gehäuseteil 34b ist als ein Handgriff 76b ausgebildet
beziehungsweise dient einem Bediener der en Handwerkzeugmaschine 16b als Handgriff. Das erste Gehäuseteil 30b und der Handgriff 76b sind winklig zueinander angeordnet. Bevorzugt stehen erste Gehäuseteil 30b und der Handgriff 76b in einem Winkel von ungefähr 90° zueinander. Die Winkelangabe berücksichtigt keine Fertigungstoleranzen.
Im zweiten Gehäuseteil 34b ist die Elektronik 20b angeordnet. Die Elektronik 20b ist dazu vorgesehen, den elektronisch kommutierten Elektromotor 12b zu bestromen. Im Ausführungsbeispiel ist die Elektronik 20b im zweiten Gehäuseteil 34b angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass die Elektronik 20b beispielsweise im elektronisch kommutierten Elektromotor 12b integriert oder separat ausgeführt ist.
Um eine besonders handliche Führung der Handwerkzeugmaschine 16b zu erreichen, ist es von Vorteil, am ersten Gehäuseteil 30b einen zweiten
Griffbereich 80b anzuordnen. Der zweite Griffbereich 80b ist insbesondere als Knauf ausgebildet, was auch in optischer Hinsicht ein ansprechendes
Erscheinungsbild ergibt. Der zweite Griffbereich 80b ist derart ausgestaltet, dass er besonders ergonomisch in der Hand des Bedieners liegt.
Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12b treibt die Tragwelle insbesondere direkt an. Unter„direkt" soll verstanden werden, dass der elektronisch
kommutierte Elektromotor 12b mit der Tragwelle ohne Zwischenschaltung eines konventionellen Getriebes, wie beispielsweise ein Planetengetriebe,
Kegelgetriebe oder Stirnrad verbunden ist.
Das exzentrisch angeordnete Bearbeitungswerkzeug 25b der
Handwerkzeugmaschine 16b führt eine schwingende Bewegung aus. Der dabei entstehende Hub ist hierbei doppelt so groß wie der exzentrische Abstand zwischen der Rotationsachse der Tragwelle und der Achse 78b.
Wie in Figur 12 ersichtlich, ist der elektronisch kommutierte Elektromotor 12b ein Innenläufermotor. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12b kann der elektronisch kommutierte Elektromotor sein, der in Figur 5 gezeigt ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Handwerkzeugmaschine 16b ist in Figur 12a dargestellt. Wie in Figur 12a ersichtlich, ist der elektronisch kommutierte Elektromotor 12b ein Außenläufermotor.
In den Ausführungsbeispielen beträgt die Drehzahl zwischen 3.000min-l bis 15.000 min-1, insbesondere bevorzugt 8.000rpm bis ll.OOOrpm. Desweitern kann die Drehzahl über ein Stellelement reduziert werden.
Der Lüfter 52b ist im ersten Gehäuseteil 30b integriert. Im Ausführungsbeispiel in Figur 12 ist der Lüfter 52b zwischen dem elektronisch kommutierten Elektromotor 12 und dem Bearbeitungswerkzeug 25b integriert. Es ist aber auch denkbar, dass andere Kühlsysteme wie Peltierelemente, geschlossene Kühlkreisläufe oder dergleichen zum Einsatz kommen. Genauso gut ist es denkbar, auf den Lüfter zu verzichten und die Kühlung zum Beispiel über intelligent angeordnete Kühlrippen und/oder Kühlkörper zu realisieren.
Eine Staubabsaugvorrichtung 82b ist am ersten Gehäuseteil 30b befestigt. Im Bearbeitungswerkzeug 25b sind über den Umfang verteilt Bohrungen eingebracht, über die bei der Bearbeitung des Werkstückes anfallender Schleifstaub mithilfe eines Staublüfters 83b in das erste Gehäuseteil 30b eingesaugt wird, wobei der Staublüfter 83b fest mit der Abtriebswelle 32b verbunden ist. Der durch die Bohrungen des Bearbeitungswerkzeugs 25b transportierte Schleifstaub wird über die Staubabsaugvorrichtung 82b in einen nicht dargestellten Staubfangbehälter geleitet.
Die Batteriespannung liegt in einem Bereich zwischen 3,6 und 42V,
insbesondere zwischen 7,2 und 14,4 V, beträgt bevorzugt aber 10,8V. Die Werte der Batteriespannung berücksichtigen nicht mögliche
Batteriespannungsschwankungen.
In Figur 13 ist die Handwerkzeugmaschine 16d als oszillierendes Multitool 16d ausgebildet.
Im ersten Gehäuseteil 30d ist ein elektronisch kommutierte Elektromotor 12d angeordnet, der die Abtriebswelle 32d antreibt. Eine Werkzeugwelle 84d trägt ein nicht näher dargestelltes oszillierend anzutreibendes Werkzeug. Das zweite Gehäuseteil 34d schließt sich an das erste Gehäuseteil 32d an. Das erste Gehäuseteil 32d und das zweite Gehäuseteil 34d können einstückig oder als separate Bauteileinheiten ausgeführt sein.
Das zweite Gehäuseteil 34d dient einem Benutzer der Handwerkzeugmaschine 16d als Handgriff oder ist als Handgriff ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil 34d ist außerdem zum Einschub der wiederaufladbaren Batterie 14 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel in Figur 13 ist der elektronisch kommutierte Elektromotor 12d ein Innenläufermotor. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12 kann der elektronisch kommutierte Elektromotor sein, der in Figur 5 gezeigt ist.
Die Abtriebswelle 32d und die Werkzeugwelle 84d sind parallel zueinander angeordnet. Die Abtriebswelle 32d und die Werkzeugwelle 84d können aber auch in einem Winkel zueinander angeordnet sein, der zwischen -30 und 30°, besonders zwischen -10 und 10°, bevorzugt aber zwischen -3,0 und 3,0° liegt. Die Winkelangabe berücksichtigt keine möglichen Toleranzen in der
Winkelangabe.
Die Drehbewegung der Abtriebswelle 32d wird über ein Koppel- /Verbindungselement 86d auf die Werkzeugwelle 84d übertragen. Das Koppel- /Verbindungselement 86d ist zwischen der Abtriebswelle 32d und der
Werkzeugwelle 84d angeordnet. Mit Hilfe des Koppel-/Verbindungselement 86d wird die rotierende Bewegung der Abtriebswelle 32d in eine oszillierende Pendelbewegung der Werkzeugwelle 84d übertragen.
Die oszillierende Pendelbewegung liegt in einem Winkelbereich zwischen 0,4 und 2,5°, besonders zwischen 0,8 und 1,6°, bevorzugt aber zwischen 1 und 1,4°. Es werden bis zu 30000 Pendelbewegungen in einer Sekunde ausgeführt, besonders aber 25000 Pendelbewegungen in einer Sekunde, bevorzugt aber bis zu 20000 Pendelbewegungen in einer Sekunde.
Wie aus Figur 13 ersichtlich, wird die Abtriebswelle 32d an ihrer dem Werkzeug zugewandten Stirnseite in einem ersten Lager 88d drehbar aufgenommen und auf ihrer dem Werkzeug abgewandten Seite in einem zweiten Lager 89d drehbar aufgenommen. Die Werkzeugwelle 84d ist an ihrer dem Werkzeug zugewandten Stirnseite in einem dritten Lager 90d drehbar aufgenommen und auf ihrer dem Werkzeug abgewandten Seite in einem vierten Lager 91d drehbar
aufgenommen.
Die beiden Lager 88d, 90d sind insbesondere über eine Lagerplatte 92d miteinander verbunden. Die Lagerplatte 92d ist dabei als separates Bauteil gegenüber dem ersten Gehäuseteil 30d ausgeführt. Die Lagerplatte 92d ist aus einem Metall- oder einem Verbundwerkstoff aufgebaut, womit die Festigkeit erhöht werden kann.
Die vier Lager 88d, 89d, 90d, 91d können als Fest- oder Loslager ausgeführt sein.
Der Lüfter 52d ist im ersten Gehäuseteil 30d angeordnet. Der Lüfter 52d ist auf der Abtriebswelle 32d angebracht und zwischen dem elektronisch kommutierten Elektromotor 12d und dem Exzenterelement 94d angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass der Lüfter 52d nicht an der Abtriebswelle 32d angebracht ist, sondern über Elemente wie Riemen oder Zahnräder mit der Abtriebswelle 32d verbunden ist. Genauso gut ist es denkbar, dass andere Kühlsysteme wie Peltierelemente, Kühlkörper, zusätzliche Aktoren mit Luftführungselementen oder dergleichen zum Einsatz kommen.
Am zweiten Gehäuseteil 34d der Handwerkzeugmaschine 16d ist zumindest teilweise die wiederaufladbare Batterie 14 angeordnet. Dabei ist ein Großteil einer Batterielänge lB in das zweite Gehäuseteil 34d integriert. Die
Einschubrichtung der wiederaufladbaren Batterie 14 liegt hierbei koaxial zur Haupterstreckungsrichtung des zweiten Gehäuseteils 34d.
Die Batteriespannung liegt in einem Bereich zwischen 3,6 und 42V,
insbesondere zwischen 7,2 und 18 V. Bevorzugt beträgt die Batteriespannung aber 10,8 V. Die Werte der Batteriespannung berücksichtigen nicht mögliche Batteriespannungsschwankungen.
Ein Stellelement 70d ist an einer unteren Seite des zweiten Gehäuseteils 34d angeordnet. Das Stellelement 70d ist dazu vorgesehen, eine Drehzahl und/oder einen Betriebsmodus, wie beispielsweise einen Ecomodus oder einen
Boostmodus zu stellen. Eine Aufnahmeelement 96d ist ebenfalls an der unteren Seite des zweiten
Gehäuseteils 34d angeordnet. Das Aufnahmeelement nimmt ein Werkzeug 98d auf, das für einen Wechsel eines Bearbeitungswerkzeugs vorgesehen ist.
Ein Druckelement lOOd ist am ersten Gehäuseteil 30d angeordnet und dazu vorgesehen, einen werkzeuglosen Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs zu ermöglichen.
Figur 14 zeigt die Handwerkzeugmaschine 16e als Oberfräse 16e ausgebildet. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12e ist im ersten Gehäuseteil 30e angeordnet. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12e ist mit einer Abtriebswelle 32e verbunden. Die Abtriebswelle 32e setzt sich in einer Werkzeugspindel 102e fort. Es ist aber auch denkbar, dass die Abtriebswelle 32e über eine Kupplung mit der
Werkzeugspindel 102e verbunden ist. Es ist aber auch denkbar, dass die Abtriebswelle 32e über ein konventionelles Getriebe oder einen Riementrieb mit der
Werkzeugspindel 102e verbunden ist. Die Werkzeugspindel 102e trägt einen nicht näher dargestellten Werkzeughalter. Der Werkzeughalter ist beispielsweise eine Spannzange. In die Spannzange wird ein Bearbeitungswerkzeug gesteckt und mittels einer Überwurfmutter festgespannt. Das Bearbeitungswerkzeug ist beispielsweise ein Fräswerkzeug. Die Oberfräse 16e ist beispielsweise geeignet zum Fräsen von Nuten beziehungsweise zum Kantenfräsen.
Die Elektronik 20e ist unter anderem dazu vorgesehen, den elektronisch
kommutierten Elektromotor 12e zu bestromen. Die Elektronik 20e ist im ersten
Gehäuseteil 30e angeordnet.
Die Elektronikeinheit 20e wertet einen Wert eines Parameters, der die Oberfräse 16e charakterisiert oder mehrere die Oberfräse 16e charakterisierenden
Parameter aus.
Es können ein oder mehrere der Parameter gemessen und ausgewertet werden. Weicht ein Istwert eines der Parameter in unzulässiger Weise von dessen
Sollwert ab, wird insbesondere ein Ansteuersignal für eine Spannung des elektronisch kommutierten Elektromotor 12e derart gewählt, dass eine
Leistungsabgabe an den elektronisch kommutierten Elektromotor 12e reduziert wird.
Im Ausführungsbeispiel ist der elektronisch kommutierte Elektromotor 12e ein Innenläufermotor. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12e kann der elektronisch kommutierte Elektromotor sein, der in Figur 5 gezeigt ist.
Wie in der Figur 14 ersichtlich, wird die Abtriebswelle 32e an ihrer dem Werkzeug zugewandten Seite in einem ersten Lager 88e drehbar aufgenommen und auf ihrer dem Werkzeug abgewandten Seite in einem zweiten Lager 89e drehbar aufgenommen.
Am ersten Gehäuseteil 30e ist zumindest teilweise die wiederaufladbare Batterie 14 angeschlossen. Dabei ist ein Großteil einer Batterielänge lB in das erste Gehäuseteil 30e integriert. Die Einschubrichtung der wiederaufladbaren Batterie 14 erstreckt sich entlang einer y-Richtung der Oberfräse 16e.
Die Batteriespannung liegt in einem Bereich zwischen 3,6 und 42V,
insbesondere zwischen 7,2 und 18 V. Bevorzugt beträgt die Batteriespannung aber 10,8 V. Die Werte der Batteriespannung berücksichtigen nicht mögliche Batteriespannungsschwankungen.
Eine Stellvorrichtung ist dazu vorgesehen, eine Drehzahl und/oder einen Betriebsmodus, wie beispielsweise einen Ecomodus oder einen Boostmodus zu stellen.
Die Drehzahl der erfindungsgemäßen en Oberfräse 16e liegt zwischen 8000 und 35000 min "\ besonders zwischen 10000 und 25000 min Λ. Bevorzugt beträgt die Drehzahl 20000 min'1.
Des Weiteren ist die Oberfräse 16e in einem Automatikmodus betreibbar. Im Automatikmodus wird die Drehzahl automatisch in Abhängigkeit eines bearbeitungswerkzeug- und/oder anwendungsspezifischen Parameters geregelt. Ein bearbeitungswerkzeug- und/oder anwendungsspezifischer Parameter ist beispielsweise eine Vorschubgeschwindigkeit, ein Durchmesser und/oder eine geometrische Abmessung des Bearbeitungswerkzeugs beziehungsweise ein Material eines Bearbeitungswerkstücks.
Im Ausführungsbeispiel in Figur 14 ist an einem zweiten Gehäuseteil 34e der Oberfräse 16e die Beleuchtungsvorrichtung 56e angeordnet. Die
Beleuchtungsvorrichtung 56e kann aber auch am ersten Gehäuseteil 30e angeordnet sein. Die Beleuchtungsvorrichtung 56e kann aber auch am
Werkzeughalter angeordnet sein. Die Beleuchtungsvorrichtung 56e kann ein
Arbeitsfeld ausleuchten, aber auch optische Informationen auf eine Umgebung projizieren. Die Beleuchtungsvorrichtung 56e kann sowohl eine einzelne LED, als auch mehrere LEDs aufweisen. Die LEDs können in verschiedenen Bauformen und Größen vorgesehen sein. Die Beleuchtungsvorrichtung 56e kann aber auch als punktförmige Lichtquelle ausgeführt sein. Es ist aber auch denkbar, dass die
Beleuchtungsvorrichtung 56e als Projektionsvorrichtung ausgeführt ist. Die Beleuchtungsvorrichtung 56e kann Beleuchtungselemente aufweisen, die verschiedengestaltig am ersten Gehäuseteil 30e und/oder am zweiten
Gehäuseteil 34e angeordnet sein können.
Der Lüfter 52e ist auf der Abtriebswelle 32e angebracht und zwischen dem elektronisch kommutierten Elektromotor 12e und der Werkzeugspindel 102e angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass der Lüfter 52e nicht auf der
Abtriebswelle 32e angebracht ist, sondern über Elemente wie Riemen oder Zahnräder mit der Abtriebswelle 32e verbunden ist. Genauso gut ist es denkbar, dass andere Kühlsysteme wie Peltierelemente, Kühlkörper, zusätzliche Aktoren mit Luftführungselementen oder dergleichen zum Einsatz kommen.
Figur 15 zeigt eine als Elektroschaber 16f ausgebildete Handwerkzeugmaschine 16f zur schabenden Bearbeitung von Oberflächen. Der Elektroschaber 16f besitzt einen im ersten Gehäuseteil 30f angeordneten elektronisch kommutierten Elektromotor 12f, der dazu vorgesehen ist, das Bearbeitungswerkzeug 25f anzutreiben. Das Bearbeitungswerkzeug 25f kann ein Schaber, Spachtel, Messer oder dergleichen sein. Der elektronisch kommutierten Elektromotor 12f ist mit einer Abtriebswelle 32f verbunden. Die Abtriebswelle 32f trägt ein
Exzenterelement 94f. Auf das Exzenterelement 94f ist, wie in Figur 15a dargestellt, ein Kugellager 104f montiert. Ein dem Bearbeitungswerkzeug 25f zugewandtes Ende des Exzenterelements 94f greift in eine Durchgangsöffnung 106f eines Mitnahmeelements 108f.
Wie in Figur 15a ersichtlich, ist zwischen dem Mitnahmeelement 108f und dem Kugellager 104f eine Scheibe HOf und ein Federelement 112f angeordnet. Ein Verschlusselement 114f verschließt eine untere Öffnung 116f des ersten Gehäuseteils 30f. Bei Betätigung des Verschlusselementes 114f kann das Bearbeitungswerkzeug 25f des er Elektroschabers 16f entnommen werden. Das Mitnahmeelement 108f greift mit einer Nase 118f in eine Ausnehmung 120f eines Einspann- Endes eines Schafts 122f des Bearbeitungswerkzeugs 25f. Sobald die Abtriebswelle 32f rotiert, kreist das Exzenterelement 94f um seine Drehachse, wobei ihm das Mitnahmeelement 108f folgt.
Weiterhin ist in Figur 15a gezeigt, dass das Bearbeitungswerkzeug 25f in einer Längsführung 124f geführt ist. Die Längsführung 124f ist so ausgebildet, dass sie den Schaft 122f des Bearbeitungswerkzeugs 25f umgreift. Die Längsführung 124f ist mit einem durchgehenden, rechteckigen Führungsschlitz 126f ausgestattet. Durch den Führungsschlitz 126f tritt der Schaft 122f des
Bearbeitungswerkzeugs 25f hindurch. Ein Dichtelement 128f verschließt eine vordere Öffnung des ersten Gehäuseteils 30f. Durch die vordere Öffnung des ersten Gehäuseteils 30f tritt der Schaft 122f des Bearbeitungswerkzeugs 25f hindurch.
Das Federelement 112f, die Scheibe HOf, das Mitnahmeelement 108f, das Verschlusselement 114f, das Bearbeitungswerkzeug 25f, die Längsführung 124f und das Dichtelement 128f sind in Figur 15a in Explosivdarstellung gezeigt.
Im Ausführungsbeispiel ist der elektronisch kommutierte Elektromotor 12f ein Innenläufermotor. Der elektronisch kommutierte Elektromotor 12f kann der elektronisch kommutierte Elektromotor sein, der in Figur 6 gezeigt ist. Am zweiten Gehäuseteil 34f ist zumindest teilweise die wiederaufladbare Batterie 14 angeschlossen. Dabei ist ein Großteil einer Batterielänge lB in das zweite Gehäuseteil 34f integriert und bildet mit diesem eine gemeinsame Achse, die koaxial zur Einschubrichtung der wiederaufladbaren Batterie 14 liegt.
Die Batteriespannung liegt in einem Bereich zwischen 3,6 und 42V,
insbesondere zwischen 7,2 und 18 V. Bevorzugt beträgt die Batteriespannung aber 10,8 V. Die Werte der Batteriespannung berücksichtigen nicht mögliche Batteriespannungsschwankungen.
Das zweite Gehäuseteil 34f dient einem Benutzer des Elektroschabers 16f als Handgriff oder ist als Handgriff ausgebildet.
Der Lüfter 52f ist auf der Abtriebswelle 32f angebracht und zwischen dem elektronisch kommutierten Elektromotor 12f und dem Exzenterelement 94f angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass der Lüfter 52f nicht auf der
Abtriebswelle 32f angebracht ist, sondern über Elemente wie Riemen oder Zahnräder mit der Abtriebswelle 32f verbunden ist. Genauso gut ist es denkbar, dass andere Kühlsysteme wie Peltierelemente, Kühlkörper, zusätzliche Aktoren mit Luftführungselementen oder dergleichen zum Einsatz kommen.
Figur 15b zeigt eine Ausführungsform Elektroschabers 16f mit einer Vorrichtung 130f zum Verstellen und/oder Feststellen einer Höhe h. Die Vorrichtung 130f ist am ersten Gehäuseteil 34f angeordnet. Die Höhe h ist hierbei der Abstand zwischen einem Arbeitsende 132f des Bearbeitungswerkzeugs 25f und einer gedachten Verlängerungslinie, die entlang einer unteren Gehäusewand 134f des ersten Gehäuseteils 30f in x-Richtung des Elektroschabers 16f verläuft. Das Bearbeitungswerkzeug 25f wird bezüglich der Höhe h geführt und fixiert, sodass das Bearbeitungswerkzeug 25f in ein Arbeitsmaterial, begrenzt auf eine vorbestimmte Schnittiefe, eindringen kann. Die Vorrichtung 130f umfasst mindestens ein erstes Höhenverstellmittel 136f und ein zweites
Höhenverstellmittel 138f. Die Höhenverstellmittel 136f, 138f sind mit Hilfe mindestens eines höhenverstellbaren Befestigungsmittels 140f verstell- und fixierbar. Das erste Höhenverstellmittel 136f und das zweite Höhenverstellmittel 138f sind über eine Achse 142f miteinander verbunden. Eine Ableseeinheit 144f dient dazu, dem Bediener des Elektroschabers 16f die Schnittiefe anzuzeigen.
Wie in Figur 16 ersichtlich ist die Handwerkzeugmaschine 16g als Stichsäge 16g ausgebildet.
Wie in Figur 17 ersichtlich ist die Handwerkzeugmaschine 16h als Kreissäge 16h ausgebildet.
Wie in Figur 18 ersichtlich ist die Handwerkzeugmaschine 16i als es Nietgerät 16i ausgebildet.
Wie in Figur 19 ersichtlich ist die Handwerkzeugmaschine 16j als es Rollersander 16j ausgebildet.

Claims

Ansprüche
1. System (10) zumindest umfassend:
mindestens eine erste Handwerkzeugmaschine (16a), die mindestens eine erste Schnittstelle für mindestens eine wiederaufladbare Batterie (14) einer
Spannungsklasse aufweist, mit mindestens einem elektronisch kommutierten
Elektromotor (12a) einer definierten Baugröße, mit mindestens einer ersten
Elektronikeinheit (20a), die mindestens dazu vorgesehen ist, den elektronisch kommutierten Elektromotor (12a) zu steuern und/oder regeln, mit mindestens einem ersten Schaltelement (22a) zur Aktivierung des elektronisch kommutierten Elektromotors (12a) und mindestens eine zweite Handwerkzeugmaschine (16b), die mindestens eine zweite Schnittstelle (18b) für die wiederaufladbare Batterie (14) der Spannungsklasse aufweist, mit mindestens einem elektronisch
kommutierten Elektromotor (12b) einer definierten Baugröße, mit mindestens einer zweiten Elektronikeinheit (20b), die mindestens dazu vorgesehen ist, den elektronisch kommutierten Elektromotor (12b) zu bestromen, mit mindestens einem zweiten Schaltelement (22b) zur Aktivierung des elektronisch
kommutierten Elektromotors (12b), sowie mit mindestens einer
wiederaufladbaren Batterie (14), wobei die wiederaufladbare Batterie (14) sowohl mit der ersten Schnittstelle (18a) als auch mit der zweiten Schnittstelle (18b) korrespondieren kann.
2. System (10) nach Anspruch 1, wobei der elektronisch kommutierte Elektromotor (12a, 12b) von einem ersten Gehäuseteil (30a, 30b) der Handwerkzeugmaschine (16a, 16b) aufgenommen wird.
3. System (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der elektronisch kommutierte Elektromotor (12a, 12b) eine erste Achse (26a, 26b) definiert, die koaxial zu einer Abtriebswelle (32a, 32b) liegt, die dazu vorgesehen ist, ein Bearbeitungswerkzeug () anzutreiben und die vom elektronisch kommutierten Elektromotor (12a, 12b) antreibbar, insbesondere direkt antreibbar ist. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Elektronikeinheit (20a, 20b) zumindest teilweise von einem zweiten Gehäuseteil (34a, 34b) aufgenommen wird und, zumindest in einer x- Richtung des zweiten Gehäuseteils (34a, 34b), zumindest teilweise zwischen der Schnittstelle (18a, 18b) und dem ersten Gehäuseteil (30a, 30b) angeordnet ist.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
wiederaufladbare Batterie (14) zumindest teilweise in das zweite Gehäuseteil (34a, 34b) integriert ist, wobei das zweite Gehäuseteil (34a, 34b) einen Großteil einer Batterielänge lB aufnimmt.
System (10) nach Anspruch 5, wobei die wiederaufladbare Batterie (14) mit dem zweiten Gehäuseteil (34a, 34b) eine zweite Achse (28a, 28b) definiert, die koaxial Einschubrichtung der wiederaufladbaren Batterie (14) liegt.
7. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die wiederaufladbare
Batterie (14) zumindest teilweise am zweiten Gehäuseteil (34a, 34b) angeordnet ist, wobei ein Großteil einer Batterielänge lB außerhalb des zweiten Gehäuseteils (34a, 34b) liegt.
8. System (10) nach Anspruch 7, wobei die wiederaufladbare Batterie (14) mit dem
zweiten Gehäuseteil (34a, 34b) eine zweite gemeinsame Achse (28a, 28b) definiert, die winklig, insbesondere rechtwinklig zur Einschubrichtung der
wiederaufladbaren Batterie (14) liegt.
9. System (10) nach Anspruch 6 oder 8, wobei die erste Achse (26a, 26b) und die
zweite Achse (28a, 28b) in einem Winkel a zueinander stehen, der zwischen 60° und 120°, besonders zwischen 80° und 100 ° liegt, bevorzugt aber ungefähr 90° beträgt.
10. System (10) nach Anspruch 6 oder 8, wobei die erste Achse (26a, 26b) und die
zweite Achse (28a, 28b) in einem Winkel a zueinander stehen, der zwischen 10° und 20°, besonders zwischen 5° und 10 ° liegt, bevorzugt aber ungefähr 0° beträgt.
11. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens das zweite Gehäuseteil (34a, 36b) als Handgriff ausgebildet ist und/oder als Handgriff dient.
12. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schnittstelle (18a, 18b) eine mechanische Schnittstelle ist.
13. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaltelement (22a, 22b) im zweiten Gehäuseteil (34a, 34b) angeordnet ist.
14. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaltelement (22a, 22b) als Schaltschieber, als Totmannschalter, als Gasgebeschalter oder als Arretierschalter ausgeführt sein kann.
15. System (10) nach Anspruch 14, wobei mehrere Schaltelemente (22a, 22b) ein
Schaltsystem (38) bilden können.
16. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektronisch
kommutierte Elektromotor (12a, 12b) eine Länge Ii aufweist, die zwischen 12 und 30 mm, besonders zwischen 15 und 25 mm, bevorzugt aber zwischen 18 und 24 mm liegt.
17. System (10) nach Anspruch 16, wobei der elektronisch kommutierte Elektromotor (12a, 12b) einen Durchmesser di aufweist, der zwischen 30 und 50 mm, besonders zwischen 35 und 44 mm liegt, bevorzugt aber 38 mm beträgt.
18. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der elektronisch kommutierte Elektromotor (12a, 12b) eine Länge l2 aufweist, die zwischen 10 und 30 mm, besonders zwischen 15 und 25 mm liegt, bevorzugt aber 20 mm beträgt.
19. System (10) nach Anspruch 18, wobei der elektronisch kommutierte Elektromotor (12a, 12b) einen Durchmesser d2 aufweist, der zwischen 30 und 50 mm, besonders zwischen 35 und 45 mm liegt, bevorzugt aber 44 mm beträgt.
20. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der elektronisch kommutierte Elektromotor (12a, 12b) eine Länge l3 aufweist, die zwischen 10 und 35 mm, besonders zwischen 15 und 30 mm liegt, bevorzugt aber 26 mm beträgt.
21. System (10) nach Anspruch 20, wobei der elektronisch kommutierte Elektromotor (12a, 12b) einen Durchmesser d3 aufweist, der zwischen 40 und 60 mm, besonders zwischen 45 und 55 mm liegt, bevorzugt aber 50 mm beträgt.
22. System (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei der elektronisch kommutierte Elektromotor (12a, 12b) als Innenläufermotor oder als Außenläufermotor ausgebildet ist.
23. System (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 22, wobei der elektronisch kommutierte Elektromotor (12a, 12b) einen Rotor (46) und ein Sensorelement (50) aufweist, welches dazu vorgesehen ist, eine Winkelstellung des Rotors (46) zu erkennen.
24. System (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 23, wobei eine Länge des ersten
Gehäuseteil zwischen 50 und 150 mm, insbesondere zwischen 80 und 120 mm liegt, bevorzugt aber 100 mm beträgt.
25. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektronikeinheit (20a, 20b) mit dem elektronisch kommutierten Elektromotor (12a, 12b) verbunden ist und mindestens einen den elektronisch kommutierten Elektromotor (12a, 12b) betreffenden Parameter überwacht und/oder diesen Parameter regelt oder steuert, wobei der Parameter eine Drehzahl, ein Strom oder eine Spannung des elektronisch kommutierten Elektromotors (12a, 12b) ist.
26. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektronikeinheit (20a, 20b) mit einem internen Schalter (36a, 36b) verbunden ist und mindestens einen den internen Schalter (36a, 36b) betreffenden Parameter überwacht und/oder diesen Parameter regelt oder steuert, wobei der Parameter mindestens ein Kurzschlusstrom sein kann, der über einen Schaltkontakt (37a, 37b) fließt.
27. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektronikeinheit (20a, 20b) mit der wiederaufladbaren Batterie (14) verbindbar ist und mindestens einen die wiederaufladbare Batterie (14) betreffenden Parameter überwacht und/oder diesen Parameter regelt oder steuert, wobei der Parameter mindestens eine Kapazität der wiederaufladbaren Batterie (14) und/oder ein Überlastzustand der wiederaufladbaren Batterie (14) sein kann.
28. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wiederaufladbare Batterie (14) eine Batteriespannung aufweist, die zwischen 3,6 und 42,0 V liegt, insbesondere zwischen 7,2 und 18 V liegt, bevorzugt aber 10,8V beträgt.
29. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Handwerkzeugmaschine (16a, 16b) in einem Energiesparmodus und/oder in einem Boostmodus betreibbar ist.
30. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Handwerkzeugmaschine (16a bis 16j) als mindestens eine Handwerkzeugmaschine der folgenden Gruppe ausgebildet ist:
a. Winkelschleifer (16a)
b. Exzenterschleifer (16b)
c. Geradschleifer (16c)
d. oszillierendes Multitool (16d)
e. Oberfräse (16e)
f. Elektroschaber (16f)
g- Stichsäge (16g)
h. Kreissäge (16h)
i. Nietgerät (16i)
j- Rollersander (16j)
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