EP4190490A1 - Werkzeugmaschine mit einem spezifischen leistungsgewicht - Google Patents

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Publication number
EP4190490A1
EP4190490A1 EP21211568.7A EP21211568A EP4190490A1 EP 4190490 A1 EP4190490 A1 EP 4190490A1 EP 21211568 A EP21211568 A EP 21211568A EP 4190490 A1 EP4190490 A1 EP 4190490A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine tool
range
motor
supply device
power
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.)
Withdrawn
Application number
EP21211568.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Greitmann
John Van Taack-Trakranen
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.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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 Hilti AG filed Critical Hilti AG
Priority to EP21211568.7A priority Critical patent/EP4190490A1/de
Publication of EP4190490A1 publication Critical patent/EP4190490A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/028—Angle tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/06—Grinders for cutting-off
    • B24B27/08—Grinders for cutting-off being portable
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool with a motor, a power-to-weight ratio L of the machine tool being able to be determined by a quotient of an output power of the motor and a mass of the machine tool.
  • the power-to-weight ratio of the machine tool is in a range greater than or equal to 0.30 kW/kg.
  • the machine tool can have a power supply device, with a ratio of the mass of the power supply device of the machine tool and the output power of the motor of the machine tool being in a range of less than or equal to 0.60 kg/kW.
  • cut-off grinders are known in the field of machine tools, with which a substrate can be machined or cut. Such cut-off machines usually have a petrol engine or an internal combustion engine in order to generate the power required to carry out the work.
  • Such petrol-powered angle grinders or cutting devices are increasingly undesirable for ecological reasons, on the one hand because of the energy consumption, on the other hand because of the possible health impairments for the user, for example due to exhaust gases and the pollutants contained therein.
  • a disadvantage of such battery-operated cut-off machines can be the high overall weight of the device, which is caused, among other things, by the weight of the batteries or rechargeable batteries. As a result, working with the device can be perceived by a user as being very physically demanding.
  • the object underlying the present invention is to overcome the shortcomings and disadvantages of the prior art described above and to provide a machine tool which, on the one hand, makes it possible to carry out work for which high power is required, and, on the other hand, so handy and light is that a user can work with the machine tool for a longer period of time without any hindrance or stress.
  • a machine tool with a motor with a power-to-weight ratio L of the machine tool being able to be defined by a quotient of an output power P of the motor and a mass M1 of the machine tool.
  • the machine tool is characterized in that the power-to-weight ratio L of the machine tool is in a range greater than or equal to 0.30 kW/kg.
  • L P/M1.
  • a machine tool which has a power-to-weight ratio L of greater than or equal to 0.30 kW/kg.
  • power-to-weight ratios for machine tools had not been considered feasible by experts, particularly when the machine tool is a battery or accumulator-operated machine tool.
  • the proposed machine tool advantageously combines a high power output P of the motor of the machine tool with a surprisingly low mass M1 of the machine tool, so that the invention enables a quotient of these variables in a range greater than or equal to 0.30 kW/kg.
  • the invention thus turns away from the state of the art, which had not considered such high power-to-weight ratios to be possible.
  • the power-to-weight ratio L as the quotient of output power and mass of the machine tool can be 0.33 kW/kg, for example.
  • the machine tool has an energy supply device, it being possible for the energy supply device of the machine tool to comprise one accumulator, two accumulators or more accumulators.
  • the mass M1 describes the total weight of the machine tool.
  • the total weight of the machine tool corresponds to the weight of the machine tool in an operational configuration, ie in a configuration in which the machine tool can be operated.
  • the machine tool includes in particular the energy supply device, ie batteries or accumulators, and a tool, which is described further below.
  • the Mass M1 of the machine tool represents the total weight of the machine tool and its components without tools and energy supply device.
  • the mass M1 thus represents in particular the mass of the machine tool without, for example, a separating or cutting disk and without a rechargeable battery or battery.
  • a mass M2 of the energy supply device is in a range from 0.8 to 2 kg, preferably in a range from 1.2 to 1.5 kg and most preferably around 1.25 kg.
  • the mass M2 or the weight of the batteries and/or accumulators that form the energy supply device can be, for example, in a range from 0.8 to 2 kg, preferably in a range from 1.2 to 1.5 kg and most preferably at about 1.25 kg.
  • the weight M2 of the energy supply device is 1.26 kg.
  • the term “mass of the energy supply device” is preferably used as the mass or weight of the cells of the energy supply device.
  • the mass M2 of the energy supply device corresponds to the total weight of the cells of the accumulators of the energy supply device.
  • the weight M2 of the energy supply device can result, for example, as a product of the masses of the individual cells and the number of cells in the energy supply device.
  • the ratio K of the mass M2 of the energy supply device of the machine tool and the power output P of the motor of the machine tool can be in a range of less than or equal to 0.45 kg/kW.
  • This ratio K expresses the surprisingly high delivery or output power of the machine tool or its motor in relation to a mass feature of the machine tool. Consequently, with the proposed machine tool, a particularly high power density can be provided in relation to the weight of the energy supply device or the machine tool itself.
  • this preferably means that, considering the size and weight of the energy supply device or the machine tool, a particularly powerful machine tool can be provided with which difficult and power-intensive cutting and cutting work can advantageously also be carried out.
  • the machine tool provided with the invention is surprisingly light and the user can work with the machine tool for a particularly long service life without physical impairments. Due to the low weight of the Accumulators, the handling of the proposed machine tool is particularly advantageous and convenient.
  • the volume of the power supply device of the machine tool is less than or equal to 0.5 l.
  • the volume of the energy supply device can be 0.47 l. In this way, a particularly compact and handy machine tool can be provided, which further facilitates working with the proposed machine tool.
  • an accumulator of the power supply device has a nominal voltage in a range from 20 to 25 V, preferably in a range from 21 to 23 V, and most preferably in a range from 21.5 to 22 V.
  • the power supply device of the machine tool can, for example, or two accumulators, with more than two accumulators being conceivable. It is preferred within the meaning of the invention that each accumulator of the energy supply device has a rated voltage in a preferred range of 21.5 to 22 V. If the power supply device of the machine tool has two rechargeable batteries, for example, the total voltage of the power supply device is in a range of 43 to 44 V, this voltage value preferably representing the sum of the individual voltages of the individual rechargeable batteries.
  • the motor of the machine tool is a brushless motor.
  • the motor of the machine tool can be a brushless electric motor.
  • the motor preferably has an overall length of 40 mm.
  • the motor may have an outside diameter in a range greater than or equal to 75 mm.
  • an output power P of the motor of the machine tool is in a range from 2 to 4 kW, preferably in a range from 2.5 to 3.3 kW and most preferably around 2.8 kW.
  • the surprisingly high power output P of the motor of the proposed machine tool is preferably due to the motor parameters mentioned.
  • a brushless motor is advantageously used, which is designed to be particularly compact and has a high utilization of space or volume.
  • the efficiency of the machine tool is in a range of greater than or equal to 0.7, preferably in a range of greater than or equal to 0.7 equal to 0.75.
  • the term "efficiency of the machine tool” preferably describes the efficiency of the drive system of the machine tool, with the drive system of the machine tool preferably comprising electronics and the motor of the machine tool.
  • the efficiency of the drive system of the machine tool is therefore preferably in a range of greater than or equal to 0.70, preferably in a range of greater than or equal to 0.75.
  • the efficiency preferably represents the quotient of the input power of the motor of the machine tool and the output power of the motor of the machine tool.
  • the input power of the motor of the machine tool can be, for example, in a range of 2.5 to 4 kW, preferably in a range of 3 to 3.5 kW and most preferably around 3.3 kW.
  • the machine tool is an angle grinder, a cut-off grinder or a cutting device.
  • the invention represents a hand-held power tool that can preferably be battery-operated.
  • the machine tool has in particular a disk-shaped tool, with a diameter of the disk-shaped tool being in a range from 250 to 450 mm, preferably in a range from 270 to 400 mm, more preferably in a range from 290 to 350 mm and most preferably at about 300mm.
  • a diameter of the disk-shaped tool is greater than or equal to 300 mm. Separating or cutting work can be carried out particularly effectively and easily on these.
  • a mass M1 of the machine tool is in a range from 6 to 12 kg, preferably in a range from 8 to 10 kg, more preferably in a range from 8.3 to 9 kg and most preferably in a range less than or equal to 8.6 kg.
  • a total weight of the machine tool of about 8.6 kg or less represents a very low total weight for a cut-off machine, especially when the weight of the energy supply device and the tool is included. It is preferred within the meaning of the invention that the surprisingly low weight of the machine tool is achieved through the use of materials such as aluminum and/or high-strength plastic.
  • the machine tool includes a lightweight frame construction.
  • figure 1 shows a preferred embodiment of the proposed machine tool 1.
  • a power cutter 1 comprising a motor 2.
  • the motor 2 can be arranged between a cutting arm and a power supply device 3 .
  • it can be a brushless electric motor, with the motor 2 having an outer diameter of greater than or equal to 75 mm, for example.
  • the energy supply device 3 can comprise one, two or more accumulators, in which case the accumulator or accumulators can be inserted into a receiving or battery compartment on a rear side of the machine tool 1 .
  • a total weight M2 of the energy supply device 3 can be 1.26 kg, for example, while the weight of the machine tool 1 can be in a range of 8.6 kg or less. It is preferred within the meaning of the invention that the energy supply device 3 with the rechargeable batteries is located in a rear area of the machine tool 1, in particular in spatial proximity to an underside of the main body of the machine tool 1.
  • a tool 4 can be provided on the cutting arm of the machine tool 1, which tool can preferably be designed in the shape of a disk. It can preferably be a separating or cutting blade. According to the invention, it is preferred that the tool 4 has a diameter of 300 mm.
  • the motor 2 of the machine tool 1 is preferably designed in such a way that the motor 2 can provide an input power of, for example, 3.3 kW and an output power P of approximately 2.8 kW.
  • the power-to-weight ratio L P/M1 of the in figure 1
  • the machine tool 1 illustrated is in a range greater than or equal to 0.30 kW/kg, the power-to-weight ratio L being formed by a quotient of the power output P of the motor 2 and the mass M1 of the machine tool 1.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Motor, wobei ein Leistungsgewicht L der Werkzeugmaschine durch einen Quotienten einer Abgabeleistung des Motors und einer Masse der Werkzeugmaschine festlegbar ist. Das Leistungsgewicht der Werkzeugmaschine liegt erfindungsgemäß in einem Bereich von größer oder gleich 0,30 kW/kg. Darüber hinaus kann die Werkzeugmaschine eine Energieversorgungsvorrichtung aufweisen, wobei ein Verhältnis der Masse der Energieversorgungsvorrichtung der Werkzeugmaschine und der Abgabeleistung des Motors der Werkzeugmaschine in einem Bereich von kleiner oder gleich 0,60 kg/kW liegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Motor, wobei ein Leistungsgewicht L der Werkzeugmaschine durch einen Quotienten einer Abgabeleistung des Motors und einer Masse der Werkzeugmaschine festlegbar ist. Das Leistungsgewicht der Werkzeugmaschine liegt erfindungsgemäß in einem Bereich von größer oder gleich 0,30 kW/kg. Darüber hinaus kann die Werkzeugmaschine eine Energieversorgungsvorrichtung aufweisen, wobei ein Verhältnis der Masse der Energieversorgungsvorrichtung der Werkzeugmaschine und der Abgabeleistung des Motors der Werkzeugmaschine in einem Bereich von kleiner oder gleich 0,60 kg/kW liegt.
    • Hintergrund der Erfindung:
  • Im Bereich der Werkzeugmaschinen sind große Trennschleifer bekannt, mit denen ein Untergrund bearbeitet oder geschnitten werden kann. Solche Trennschleifer weisen zumeist einen Benzin- oder Verbrennungsmotor auf, um die für die Durchführung der Arbeit erforderliche Leistung zu erzeugen. Allerdings sind solche benzinbetriebenen Trennschleifer oder Trenngeräte aus ökologischen Gründen zunehmend unerwünscht, zum einen wegen des Energieverbrauchs, zum anderen wegen der etwaigen gesundheitlichen Beeinträchtigungen für den Nutzer, beispielsweise durch Abgase und den darin enthaltenen Schadstoffen.
  • Um hier Abhilfe zu schaffen, ist vorgeschlagen worden, die Energieversorgung für solche Trennschleifer anders zu lösen, beispielsweise mit Hilfe von elektrischen Energieversorgungsvorrichtungen, wie Batterien oder austauschbaren Akkumulatoren ("Akkus").
  • Nachteilig an solchen batteriebetriebenen Trennschleifern kann das hohe Gesamtgewicht des Geräts sein, das unter anderem durch das Gewicht der Batterien oder Akkus zustande kommt. Dadurch kann die Arbeit mit dem Gerät von einem Nutzer als körperlich sehr belastend empfunden werden.
  • Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die vorstehend beschriebenen Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die es einerseits ermöglicht, Arbeiten durchzuführen, für die eine hohe Leistung erforderlich ist, und die andererseits so handlich und leicht ausgestaltet ist, dass ein Nutzer behinderungs- und belastungsfrei über einen längeren Zeitraum mit der Werkzeugmaschine arbeiten kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausführungsformen zu dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
    • Beschreibung der Erfindung:
  • Erfindungsgemäß ist eine Werkzeugmaschine mit einem Motor vorgesehen, wobei ein Leistungsgewicht L der Werkzeugmaschine durch einen Quotienten einer Abgabeleistung P des Motors und einer Masse M1 der Werkzeugmaschine festlegbar ist. Die Werkzeugmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsgewicht L der Werkzeugmaschine in einem Bereich von größer oder gleich 0,30 kW/kg liegt. Dabei gilt L = P/M1.
  • Es war vollkommen überraschend, dass eine Werkzeugmaschine bereitgestellt werden kann, die ein Leistungsgewicht L von größer oder gleich 0,30 kW/kg aufweist. Bisher waren solche Leistungsgewichte für Werkzeugmaschinen von der Fachwelt für nicht umsetzbar gehalten worden, insbesondere, wenn es sich bei der Werkzeugmaschine um eine batterie- oder akkumulatorbetriebene Werkzeugmaschine handelt. Die vorgeschlagene Werkzeugmaschine kombiniert vorteilhafterweise eine hohe Abgabeleistung P des Motors der Werkzeugmaschine mit einer überraschend geringen Masse M1 der Werkzeugmaschine, so dass mit der Erfindung ein Quotient aus diesen Größen in einem Bereich von größer oder gleich 0,30 kW/kg ermöglicht wird. Somit wendet sich die Erfindung gerade vom Stand der Technik ab, der solch hohe Leistungsgewichte nicht für möglich gehalten hatte. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das Leistungsgewicht L als Quotient aus Abgabeleistung und Masse der Werkzeugmaschine beispielsweise bei 0,33 kW/kg liegen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Werkzeugmaschine eine Energieversorgungsvorrichtung auf, wobei die Energieversorgungsvorrichtung der Werkzeugmaschine einen Akkumulator, zwei Akkumulatoren oder mehr Akkumulatoren umfassen kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Masse M1 das Gesamtgewicht der Werkzeugmaschine beschreibt. Das Gesamtgewicht der Werkzeugmaschine entspricht dem Gewicht der Werkzeugmaschine in einer betriebsbereiten Konfiguration, d.h. in einer Konfiguration, in der mit der Werkzeugmaschine gearbeitet werden kann. In dieser betriebsbereiten Konfiguration umfasst die Werkzeugmaschine insbesondere die Energieversorgungsvorrichtung, d.h. Batterien oder Akkus, sowie ein Werkzeug, das weiter unten beschrieben wird. Mit anderen Worten stellt die Masse M1 der Werkzeugmaschine das Gesamtgewicht der Werkzeugmaschine und ihrer Bestandteile ohne Werkzeug und Energieversorgungsvorrichtung dar. Die Masse M1 stellt somit insbesondere die Masse der Werkzeugmaschine dar, ohne beispielsweise eine Trenn- oder Schneidscheibe und ohne Akku oder Batterie.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Masse M2 der Energieversorgungsvorrichtung in einem Bereich von 0,8 bis 2 kg liegt, bevorzugt in einem Bereich von 1,2 bis 1,5 kg und am meisten bevorzugt bei etwa 1,25 kg. Die Masse M2 bzw. das Gewicht der Batterien und/oder Akkus, die die Energieversorgungsvorrichtung bilden, kann beispielsweise in einem Bereich von 0,8 bis 2 kg liegen, bevorzugt in einem Bereich von 1,2 bis 1,5 kg und am meisten bevorzugt bei etwa 1,25 kg. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt das Gewicht M2 der Energieversorgungsvorrichtung bei 1,26 kg. Dabei wird der Begriff «Masse der Energieversorgungsvorrichtung» vorzugsweise als Masse bzw. Gewicht der Zellen der Energieversorgungsvorrichtung verwendet. Mit anderen Worten entspricht die Masse M2 der Energieversorgungsvorrichtung dem Gesamtgewicht der Zellen der Akkumulatoren der Energieversorgungsvorrichtung. Das Gewicht M2 der Energieversorgungsvorrichtung kann sich beispielsweise als Produkt der Massen der einzelnen Zellen und der Anzahl der Zellen der Energieversorgungsvorrichtung ergeben.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt ein Verhältnis K der Masse M2 der Energieversorgungsvorrichtung der Werkzeugmaschine und der Abgabeleistung P des Motors der Werkzeugmaschine in einem Bereich von kleiner oder gleich 0,60 kg/kW, wobei K = M2/P. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das Verhältnis K der Masse M2 der Energieversorgungsvorrichtung der Werkzeugmaschine und der Abgabeleistung P des Motors der Werkzeugmaschine in einem Bereich von kleiner oder gleich 0,45 kg/kW liegen. Durch dieses Verhältnis K kommt die überraschend hohe Abgabe- oder Ausgangsleistung der Werkzeugmaschine bzw. ihres Motors in Relation zu einem Massenmerkmal der Werkzeugmaschine zum Ausdruck. Mithin kann mit der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine eine besonders hohe Leistungsdichte in Bezug auf das Gewicht der Energieversorgungsvorrichtung bzw. der Werkzeugmaschine selbst bereitgestellt werden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass in Ansehung der Größe und des Gewichts der Energieversorgungsvorrichtung bzw. der Werkzeugmaschine eine besonders leistungsstarke Werkzeugmaschine bereitgestellt werden kann, mit der vorteilhafterweise auch schwere und leistungsintensive Trenn- und Schneidarbeiten durchgeführt werden können. Dabei ist die mit der Erfindung bereitgestellte Werkzeugmaschine überraschend leicht und der Nutzer kann für eine besonders lange Nutzungsdauer ohne körperliche Beeinträchtigungen mit der Werkzeugmaschine arbeiten. Durch das geringe Gewicht der Akkumulatoren ist das Handling der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine besonders vorteilhaft und komfortabel.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein Volumen der Energieversorgungsvorrichtung der Werkzeugmaschine kleiner oder gleich 0,5 L ist. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das Volumen der Energieversorgungsvorrichtung bei 0,47 L liegen. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte und handliche Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, wodurch das Arbeiten mit der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine weiter erleichtert wird.
  • Vorzugsweise weist ein Akkumulator der Energieversorgungsvorrichtung eine Nennspannung in einem Bereich von 20 bis 25 V auf, bevorzugt in einem Bereich von 21 bis 23 V, und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 21,5 bis 22 V. Die Energieversorgungsvorrichtung der Werkzeugmaschine kann beispielsweise ein oder zwei Akkumulatoren umfassen, wobei auch mehr als zwei Akkumulatoren denkbar sind. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass jeder Ackumulator der Energieversorgungsvorrichtung eine Nennspannung in einem bevorzugten Bereich von 21,5 bis 22 V aufweist. Wenn die Energieversorgungsvorrichtung der Werkzeugmaschine zum Beispiel zwei Akkus aufweist, liegt eine Gesamtspannung der Energieversorgungsvorrichtung in einem Bereich von 43 bis 44 V, wobei dieser Spannungswert vorzugsweise die Summe der Einzelspannungen der einzelnen Akkus darstellt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Motor der Werkzeugmaschine ein bürstenloser Motor. Insbesondere kann es sich bei dem Motor der Werkzeugmaschine um einen bürstenlosen Elektromotor handeln. Der Motor weist vorzugsweise eine Baulänge von 40 mm auf. Darüber hinaus kann der Motor einen Außendurchmesser in einem Bereich von größer oder gleich 75 mm aufweisen.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Abgabeleistung P des Motors der Werkzeugmaschine in einem Bereich von 2 bis 4 kW liegt, bevorzugt in einem Bereich von 2,5 bis 3,3 kW und am meisten bevorzugt bei etwa 2,8 kW. Die überraschend hohe Abgabeleistung P des Motors der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine ist vorzugsweise auf die genannten Parameter des Motors zurückzuführen. Um die hohen Abgabeleistungswerte zu erreichen, wird vorteilhafterweise ein bürstenloser Motor verwendet, der besonders kompakt ausgebildet ist und eine hohe Raum- bzw. Volumenausnutzung aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt ein Wirkungsgrad der Werkzeugmaschine in einem Bereich von größer oder gleich 0,7 bevorzugt in einem Bereich von größer oder gleich 0,75. Der Begriff «Wirkungsgrad der Werkzeugmaschine» beschreibt im Sinne der Erfindung bevorzugt den Wirkungsgrad des Antriebssystems der Werkzeugmaschine, wobei das Antriebssystem der Werkzeugmaschine vorzugsweise eine Elektronik und den Motor der Werkzeugmaschine umfasst. Somit liegt der Wirkungsgrad des Antriebssystems der Werkzeugmaschine bevorzugt in einem Bereich von größer oder gleich 0,70, bevorzugt in einem Bereich von größer oder gleich 0,75. Der Wirkungsgrad stellt im Sinne der Erfindung bevorzugt den Quotienten aus Eingabeleistung des Motors der Werkzeugmaschine und Ausgabeleistung des Motors der Werkzeugmaschine dar.
  • Die Eingabeleistung des Motors der Werkzeugmaschine kann beispielsweise in einem Bereich von 2,5 bis 4 kW liegen, bevorzugt in einem Bereich von 3 bis 3,5 kW und am meisten bevorzugt bei etwa 3,3 kW.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine ein Winkelschleifer, ein Trennschleifer oder ein Trenngerät ist. Die Erfindung stellt insbesondere eine handgeführte Elektrowerkzeugmaschine dar, die vorzugsweise batterie- oder akkubetrieben sein kann. Die vorgeschlagene Werkzeugmaschine weist ein spezifisches Leistungsgewicht L = P/M1 von größer oder gleich 0,30 kW/kg auf, so dass mit der Erfindung ein besonders leistungsstarker und leichter, vorzugsweise batterie- oder akkubetriebener Trennschleifer bereitgestellt werden kann.
  • Die Werkzeugmaschine weist insbesondere ein scheibenförmiges Werkzeug auf, wobei ein Durchmesser des scheibenförmigen Werkzeugs in einem Bereich von 250 bis 450 mm liegen kann, bevorzugt in einem Bereich von 270 bis 400 mm, mehr bevorzugt in einem Bereich von 290 bis 350 mm und am meisten bevorzugt bei etwa 300 mm. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere bevorzugt, dass der Durchmesser des scheibenförmigen Werkzeugs größer oder gleich 300 mm ist. Auf diese können Trenn- oder Schneidarbeiten besonders effektiv und unkompliziert ausgeführt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt eine Masse M1 der Werkzeugmaschine in einem Bereich von 6 bis 12 kg, bevorzugt in einem Bereich von 8 bis 10 kg, mehr bevorzugt in einem Bereich von 8,3 bis 9 kg und am meisten bevorzugt in einem Bereich von kleiner oder gleich 8,6 kg. Insbesondere ein Gesamtgewicht der Werkzeugmaschine von etwa 8,6 kg oder weniger stellt ein für Trennschleifer sehr geringes Gesamtgewicht dar, insbesondere dann, wenn das Gewicht der Energieversorgungsvorrichtung und des Werkzeugs einbezogen ist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das überraschend geringe Gewicht der Werkzeugmaschine durch die Verwendung von Materialien, wie Aluminium und/oder hochfestem Kunststoff, erreicht wird. Insbesondere umfasst die Werkzeugmaschinen eine Leichtbau-Rahmenkonstruktion.
  • Eine hohe Funktionsintegration an den Hauptkomponenten der Werkzeugmaschine, beispielsweise an dem Motorgehäuse, reduziert die Anzahl der erforderlichen Einzelteile und führt so zu einer weiteren Gewichtsreduktion.
  • Die im Hinblick auf die Erfindung offenbarten Zahlenbereiche sind jeweils so zu verstehen, dass auch alle ganzzahligen, rationalen und irrationalen Zwischenwerte mitumfasst und als offenbart gelten sollen.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die Figur, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • In der Figur sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine
    Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:
  • Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine 1. Insbesondere zeigt Figur 1 einen Trennschleifer 1, der einen Motor 2 umfasst. Der Motor 2 kann zwischen einem Schneidarm und einer Energieversorgungsvorrichtung 3 angeordnet vorliegen. Insbesondere kann es sich um einen bürstenlosen Elektromotor handeln, wobei der Motor 2 beispielsweise einen Außendurchmesser von größer oder gleich 75 mm aufweisen. Die Energieversorgungsvorrichtung 3 kann einen, zwei oder mehrere Akkumulatoren umfassen, wobei der oder die Akkus beispielsweise auf einer Rückseite der Werkzeugmaschine 1 in einen Aufnahme- oder Batterieschacht eingeführt werden können. Ein Gesamtgewicht M2 der Energieversorgungsvorrichtung 3 kann beispielsweise bei 1,26 kg liegen, während ein Gewicht der Werkzeugmaschine 1 in einem Bereich von 8,6 kg oder kleiner liegen kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Energieversorgungsvorrichtung 3 mit den Akkus in einem hinteren Bereich der Werkzeugmaschine 1 vorliegt, insbesondere in räumlicher Nähe zu einer Unterseite des Hauptkörpers der Werkzeugmaschine 1.
  • Am Schneidarm der Werkzeugmaschine 1 kann ein Werkzeug 4 vorgesehen sein, das vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet sein kann. Vorzugsweise kann es sich um ein Trenn- oder Schneidblatt handeln. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Werkzeug 4 einen Durchmesser von 300 mm aufweist.
  • Der Motor 2 der Werkzeugmaschine 1 ist vorzugsweise so beschaffen, dass der Motor 2 eine Eingabeleistung von beispielsweise 3,3 kW und eine Abgabeleistung P von ca. 2,8 kW erbringen kann. Das Leistungsgewicht L = P/M1 der in Figur 1 dargestellten Werkzeugmaschine 1 liegt in einem Bereich von größer oder gleich 0,30 kW/kg, wobei das Leistungsgewicht L von einem Quotienten der Abgabeleistung P des Motors 2 und der Masse M1 der Werkzeugmaschine 1 gebildet wird. Darüber hinaus kann ein Verhältnis K der Masse der Energieversorgungsvorrichtung 3 der Werkzeugmaschine 1 und der Abgabeleistung des Motors 2 der Werkzeugmaschine 1 in einem Bereich von kleiner oder gleich 0,60 kg/kW liegen, wobei K = M2/P.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Werkzeugmaschine
    2
    Motor
    3
    Energieversorgungsvorrichtung
    4
    scheibenförmiges Werkzeug

Claims (15)

  1. Werkzeugmaschine (1) mit einem Motor (2), wobei ein Leistungsgewicht L der Werkzeugmaschine (1) durch einen Quotienten einer Abgabeleistung P des Motors (2) und einer Masse M1 der Werkzeugmaschine (1) festlegbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Leistungsgewicht L der Werkzeugmaschine (1) in einem Bereich von größer oder gleich 0,30 kW/kg liegt.
  2. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Werkzeugmaschine (1) eine Energieversorgungsvorrichtung (3) aufweist, wobei die Energieversorgungsvorrichtung (3) einen Akkumulator, zwei Akkumulatoren oder mehr Akkumulatoren umfasst.
  3. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 2
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Akkumulator der Energieversorgungsvorrichtung (3) eine Nennspannung in einem Bereich von 20 bis 25 V aufweist, bevorzugt in einem Bereich von 21 bis 23 V, und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 21,5 bis 22 V.
  4. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 2 oder 3
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Masse M2 der Energieversorgungsvorrichtung (3) in einem Bereich von 0,8 bis 2 kg liegt, bevorzugt in einem Bereich von 1,2 bis 1,5 kg und am meisten bevorzugt bei etwa 1,25 kg.
  5. Werkzeugmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Verhältnis der Masse M2 der Energieversorgungsvorrichtung (3) der Werkzeugmaschine (1) und der Abgabeleistung P des Motors (2) der Werkzeugmaschine (1) in einem Bereich von kleiner oder gleich 0,60 kg/kW liegt.
  6. Werkzeugmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Volumen der Energieversorgungsvorrichtung (3) der Werkzeugmaschine (1) kleiner oder gleich 0,5 L ist.
  7. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Motor (2) der Werkzeugmaschine (1) ein bürstenloser Motor ist.
  8. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Werkzeugmaschine (1) ein Winkelschleifer, ein Trennschleifer oder ein Trenngerät ist.
  9. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Werkzeugmaschine (1) ein scheibenförmiges Werkzeug (4) aufweist.
  10. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 9
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Durchmesser des scheibenförmigen Werkzeugs (4) in einem Bereich von 250 bis 450 mm liegt, bevorzugt in einem Bereich von 270 bis 400 mm, mehr bevorzugt in einem Bereich von 290 bis 350 mm und am meisten bevorzugt bei etwa 300 mm.
  11. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Masse M1 der Werkzeugmaschine (1) in einem Bereich von 6 bis 12 kg liegt, bevorzugt in einem Bereich von 8 bis 10 kg, mehr bevorzugt in einem Bereich von 8,3 bis 9 kg und am meisten bevorzugt in einem Bereich von kleiner oder gleich 8,6 kg.
  12. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Abgabeleistung P des Motors (2) der Werkzeugmaschine (1) in einem Bereich von 2 bis 4 kW liegt, bevorzugt in einem Bereich von 2,5 bis 3,3 kW und am meisten bevorzugt bei etwa 2,8 kW.
  13. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Motor (2) der Werkzeugmaschine (1) einen Außendurchmesser in einem Bereich von größer oder gleich 75 mm aufweist.
  14. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Wirkungsgrad der Werkzeugmaschine (1) in einem Bereich von größer oder gleich 0,70 liegt, bevorzugt in einem Bereich von größer oder gleich 0,75.
  15. Werkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Eingabeleistung des Motors (2) der Werkzeugmaschine (1) in einem Bereich von 2,5 bis 4 kW liegt, bevorzugt in einem Bereich von 3 bis 3,5 kW und am meisten bevorzugt bei etwa 3,3 kW.
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