Strömungsmittelgetriebene HandwerkzeugmaschineFluid powered hand tool machine
Die Erfindung geht aus von einer strömungsmittelgetriebenen Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fluid-powered hand tool according to the preamble of claim 1.
Aus der Patentschrift US 6347985 B 1 ist eine Handwerkzeugmaschine bekannt, die allein über den Saugluftstrom eines Staubsaugers angetrieben wird. Kernstück der bekannten Handwerkzeugmaschine ist eine herkömmliche Pelton-Turbine, die die Saugluft des Staubsaugers zum Drehen der Abtriebsspindel und damit zum Antrieb desFrom the patent US 6347985 B 1 a hand tool is known, which is driven solely by the suction air flow of a vacuum cleaner. The core of the known power tool is a conventional Pelton turbine, the suction air of the vacuum cleaner for rotating the output spindle and thus to drive the
Werkzeugs nutzt.Tool uses.
Der Wirkungsgrad der bekannten Handwerkzeugmaschinen mit Axial- und Peltonturbi- nen, auch als Widerstandsläufer bezeichnet, die ausschließlich aufgrund des Luftimpulses eine mechanische Leistung an eine Welle abgeben, kann hohe Ansprüche an die Arbeitsund Absaugleistung dieser mit handelsüblichen Staubsaugern betreibbaren Handwerkzeugmaschinen nur bedingt befriedigen.The efficiency of the known hand-held power tools with axial and Pelton turbines, also referred to as resistance runners who deliver a mechanical power to a shaft solely due to the air pulse, can only partially meet high demands on the working and suction of operable vacuum cleaner with this handheld power tools.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die ohne eigenen Elektromotor, nur mit der Saugluft eines Staubsaugers betriebene als Schleifmaschine ausgestaltete Handwerkzeugmaschine für Ihre Einsatzzwecke einen so hohen Wirkungsgrad hat, dass besonders viel Strömungsenergie der Saug- bzw. Blasluft in mechanische Leistung umsetzbar ist und ein nahezu staubfreies Schleifen, Bohren oder dergl. mit ständigem Abtransport der sich während des Schleifvorgangs bildenden Staubpartikel gesichert ist, so dass hoher Spanabtrag mit hochwirksamer Absaugung des Schleifstaubs vereint ist, kurz, es ist eine besonders vorteilhafte Abart einer Turbine geschaffen, - quasi als Zwitter zwischen klassisch durchströmter Radialturbine und Axialturbine - die als diagonal durchströmte Radialturbine ausgestaltet ist. Sie vereinigt den Vorteil geringen Druckverlustes mit dem Vorteil erhöhter Energieausbeute aus den Luftstrom und bildet deshalb für luftdurchströmte Elektrowerkzeuge einen hocheffektiven Antrieb.
Dadurch, dass ein dem Turbinenrad vorgeschaltetes, feststehendes Vorleitgitter angeordnet ist, das als Lagersitz für ein Drehlager der Achswelle des Turbinenrades dient, übernimmt er eine tragende Funktion der Gehäusestruktur der Handwerkzeugmaschine, wobei damit deren Herstellungskosten besonders niedrig gehalten werden können.The invention with the features of claim 1 has the advantage that operated without own electric motor, only with the suction of a vacuum cleaner designed as a grinding machine hand tool for your applications has such a high efficiency that particularly much flow energy of the suction or blowing air into mechanical Performance is feasible and a virtually dust-free grinding, drilling or the like. With constant removal of dust particles forming during the grinding process is secured, so that high chip removal is combined with highly effective extraction of the grinding dust, in short, it is created a particularly advantageous variety of a turbine - Almost as a hybrid between classically flowed through radial turbine and axial turbine - which is configured as a diagonal radial turbine. It combines the advantage of low pressure loss with the advantage of increased energy yield from the air flow and therefore forms a highly effective drive for air-flowed power tools. Characterized in that the turbine upstream, fixed Vorleitgitter is arranged, which serves as a bearing seat for a rotary bearing of the axle of the turbine wheel, it assumes a supporting function of the housing structure of the power tool, so that their production costs can be kept particularly low.
Dadurch, dass der Antrieb nur aus leichten Kunststoffteilen besteht, ist die Handwerkzeugmaschine besonders leicht und handlich.The fact that the drive consists only of lightweight plastic parts, the hand tool is particularly light and handy.
Dadurch, dass die Handwerkzeugmaschine mit einem Funkschalter versehen ist, mit dem der Staubsauger ein- und ausschaltbar ist, ist eine bequeme und einfache Bedienung derThe fact that the power tool is provided with a wireless switch with which the vacuum cleaner is switched on and off, is a convenient and easy operation of
Handwerkzeugmaschine bzw. des Staubsaugers möglich.Hand tool or the vacuum cleaner possible.
Dadurch, dass die Drehzahlregelung für die Handwerkzeugmaschine mittels einer unterschiedlich einstellbaren Luftklappe vorgenommen wird, ist mit einfachen Mitteln eine Anpassung der Maschinendrehzahl an jeweils vorliegende Arbeitsbedingungen einfach und kostengünstig möglich.Characterized in that the speed control is made for the hand tool by means of a differently adjustable air damper, an adjustment of the engine speed to each existing working conditions is simple and inexpensive possible with simple means.
Dadurch, dass das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine aus rohrartigen, miteinander über Flansche verbindbaren Teilen besteht, ist es bei geringem Eigengewicht besonders formsteif und robust.Due to the fact that the housing of the power tool consists of tube-like parts that can be connected to one another via flanges, it is particularly dimensionally stable and robust at a low dead weight.
Zeichnungdrawing
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehöriger Zeichnung näher erläutert.Hereinafter, the present invention will be described with reference to an embodiment with accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 einen Längsschnitt eines Schwingschleifers1 shows a longitudinal section of an orbital sander
Figur 2 einen Längsschnitt der Turbine mit Vorleitgitter zum Antrieb des Schwingschleifers2 shows a longitudinal section of the turbine with Vorleitgitter for driving the orbital sander
Figur 3 eine Seitenansicht der Turbine gemäß Figur 2FIG. 3 shows a side view of the turbine according to FIG. 2
Figur 4 eine Seitenansicht des Turbinenrads der Turbine gemäß Figur 2FIG. 4 shows a side view of the turbine wheel of the turbine according to FIG. 2
Figur 5 einen Längsschnitt des Turbinenrads gemäß Figur 4FIG. 5 shows a longitudinal section of the turbine wheel according to FIG. 4
Figur 6 eine Seitenansicht der Turbine gemäß Figur 2
Figur 7 eine Unteransicht des Turbinenrads Figur 8 eine Draufsicht des VorleitgittersFIG. 6 shows a side view of the turbine according to FIG. 2 Figure 7 is a bottom view of the turbine wheel Figure 8 is a plan view of the Vorleitgitters
Figur 9 eine Seitenansicht des Turbinenrads mit eingesetzter Achswelle Figur 10 eine räumliche Seitenansicht des Turbinenrads schräg von unten und Figur 11 eine räumliche Seitenansicht des Turbinenrads schräg von oben.FIG. 9 a side view of the turbine wheel with inserted axle shaft FIG. 10 a spatial side view of the turbine wheel obliquely from below and FIG. 11 a spatial side view of the turbine wheel obliquely from above.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Figur 1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 10, die als Schwingschleifer ausgestaltet ist mit Blick auf eine dem Betrachter mit seiner Innenseite zugewandte GehäuselängsschaleFigure 1 shows a hand tool 10, which is designed as an orbital sander with a view of the viewer with its inside facing housing shell
14. Diese bildet mit einer zweiten nicht dargestellten, i.w. symmetrischen Gehäuseschale ein glockenförmiges Gehäuse 12 mit einer Hochachse 13. Das Gehäuses 12 wird aus den beiden Gehäuseschalen mit Schrauben zusammengefügt, die die äußere, nichtdargestellte Gehäuseschale von außen durchtreten, in Schraubdome 35 drehbar sind und dadurch die beiden Gehäuseschalen an einer Stoßfuge zusammenhalten.. Das Gehäuse 12 geht auf seiner Oberseite 20 in einen quer von der Hochachse 13 abstehenden, hohlzylindrischen Handgriff 16 über, der als Saugluftaustritt 18 dient. Auf seiner Oberseite 20 trägt das Gehäuse 12 ein Luftklappe 22, die eine Öffnung 24 zum Strömungskanal 26 im Inneren des Gehäuses 12 zwecks Lufteintrittsregulierung nach Bedarf freigibt oder verschließt. Dazu ist ein Bereich 86 einer Kanalwand 28 nah benachbart zur Öffnung 24 perforiert, so dass die Saugluft im schlauchartigen Strömungskanal 26 mit der Außenluft kommunizieren kann. Die Kanalwand 28 ist durch Tragrippen 30 an den Gehäuseschalen 14 gehaltert. Die Tragrippen 30 sind mit Verstärkungsrippen 32 im Inneren der Gehäuseschale 14 und über diese mit der Gehäuseaußenwand bzw. der Gehäuseschale 14 verbunden, Dadurch wird der Luftkanal 26 bzw. die Kanalwand 28 versteift und, insbesondere gegen Schwingungen bzw. Resonanzen mit der durchströmenden Saugluft, stabilisiert.14. This forms with a second, not shown, i.w. The housing 12 is assembled from the two housing shells with screws, which pass through the outer, not shown housing shell from the outside, are rotatable in Schraubdome 35 and thereby hold together the two housing shells on a butt joint .. Das Housing 12 goes on its upper side 20 in a transversely projecting from the vertical axis 13, hollow cylindrical handle 16, which serves as Saugluftaustritt 18. On its upper side 20, the housing 12 carries a louver 22, which releases or closes an opening 24 to the flow channel 26 in the interior of the housing 12 for the purpose of air inlet regulation as needed. For this purpose, a region 86 of a channel wall 28 is perforated closely adjacent to the opening 24, so that the suction air in the hose-like flow channel 26 can communicate with the outside air. The channel wall 28 is supported by support ribs 30 on the housing shells 14. The support ribs 30 are connected to reinforcing ribs 32 in the interior of the housing shell 14 and via this with the housing outer wall or the housing shell 14. As a result, the air duct 26 or the channel wall 28 is stiffened and, in particular against vibrations or resonances with the through-flowing suction air, stabilized ,
Unten endet das Gehäuse 12 in einer geraden, umlaufenden Unterkante 34, die in ihrer senkrechten Projektion nach unten ein Dreieck mit nach außen gewölbten Seiten bildet.At the bottom, the housing 12 terminates in a straight peripheral bottom edge 34 which, in its vertical downward projection, forms a triangle with outwardly arched sides.
Parallel zur Unterkante 34 ist ein Schleifteller 70 angeordnet, der über elastische Schwingkörper 75 mit dem Gehäuse 12 elastisch beweglich verbunden ist. Der Schleifteller 70 steht mit seiner bügeleisenförmigen Grundfläche außen über die dreieckige, senkrecht nach unten projizierte Kontur der Unterkante 34 hinaus und hat auf
- A -Parallel to the lower edge 34, a grinding plate 70 is arranged, which is connected via elastic oscillating body 75 to the housing 12 elastically movable. The sanding pad 70 protrudes with its ironing base on the outside beyond the triangular, vertically downwardly projected contour of the lower edge 34 and has on - A -
seiner Unterseite Haltemittel zur Aufiiahme eines nichtdargestellten Schleifblatts. Er ist über eine Achswelle 72 und einen an dessen Ende drehfest sitzenden nicht näher bezeichneten Exzenter orbital antreibbar, so dass jeder Punkt des Schleiftellers und damit jedes einzelne Schleifkorn des Schleifblatts kleine Kreise beschreibt, das typische Schliffbild eines Orbital-Schwingschleifers.its underside holding means for receiving an unillustrated sanding sheet. It is orbital drivable via an axle shaft 72 and an eccentric at the end non-rotatably seated eccentric, so that each point of the sanding disc and thus each individual abrasive grain of the sanding sheet describes small circles, the typical microsection of an orbital orbital sander.
Die Achswelle 72 wird über ein Turbinenrad 38 einer lufttreibbaren Turbine 36 drehend mitgenommen und ist im Gehäuse 12 bzw. im Vorleitgitter 74 über ein oberes und ein unteres Wälzlager 64, 66 drehbar gelagert und greift mit ihrem unteren Ende in ein drittes Wälzlager 68, das mit seinem Außenring drehfest im Schleifteller 70 sitzt. Zwischen dem unteren und dem dritten Wälzlager 66, 68 ist die Achswelle 72 drehfest mit einer Ausgleichsmasse 78 verbunden, die als Unwuchtausgleich dient, um Schwingungen des exzentrisch bewegten Schleiftellers 70 vom Gehäuse 12 fernzuhalten.The axle shaft 72 is driven in rotation by a turbine wheel 38 of an air-driven turbine 36 and is rotatably mounted in the housing 12 or in the guide grille 74 via an upper and a lower roller bearing 64, 66 and engages with its lower end in a third roller bearing 68, with its outer ring rotatably seated in the sanding pad 70. Between the lower and the third roller bearings 66, 68, the axle shaft 72 is rotatably connected to a balancing mass 78, which serves as an unbalance compensation, to keep vibrations of the eccentrically moving sanding pad 70 from the housing 12.
Die Ausgleichsmasse 78 trägt auf ihrer oberen, dem Vorleitgitter 74 zugewandten Seite ein nach oben hervorstehendes Ringprofil 80. Dieses wird oben von einer Ringnut 82 mit einem geringem Abstand umgriffen, die in der eng benachbarten Unterseite des Vorleitgitters 74 angeordnet ist und mit dem Ringprofll 80 gemeinsam eine untere, mänderförmige Labyrinthdichtung 84 bildet. Diese verhindert, dass durch den Unterdruck in den Hohlräumen im Inneren der Handwerkzeugmaschine 10, insbesondere zwischen der Ausgleichsmasse 78 und dem Vorleitgitter 74, Staub und Späne in den Spalt bzw. zum unteren Lager 66 bewegt werden so dass dieses langfristig unbeeinträchtigt bleibt.The balancing mass 78 carries on its upper, the Vorleitgitter 74 side facing upwardly projecting annular profile 80. This is embraced above by an annular groove 82 with a small distance, which is arranged in the closely adjacent bottom of the Vorleitgitters 74 and 80 together with the Ringprofll a lower, labyrinth-shaped seal seal forms. This prevents dust and chips from being moved into the gap or to the lower bearing 66 as a result of the negative pressure in the cavities in the interior of the handheld power tool 10, in particular between the leveling compound 78 and the precut grid 74, so that this remains unimpaired in the long term.
Der Achswelle 72 wird vom Turbinenrad 38 mittig drehfest umgriffen, wobei eine innige formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen mittels einer Rändelung 73 in einem definierten Umfangsbereich etwa in der Mitte der Achswelle 72 hergestellt ist, in deren Vertiefungen der beim Gießprozeß flüssige Kunststoff eintritt und damit die Verbindung bewirkt.The axle shaft 72 is circumferentially surrounded by the turbine wheel 38 rotatably, wherein an intimate positive connection between the two parts by knurling 73 in a defined peripheral region is made approximately in the middle of the axle shaft 72, in the wells of the casting process liquid plastic enters and thus the Connection causes.
Das Turbinenrad 38 hat eine glockenförmige Außenkontur, wobei sich an die UnterkanteThe turbine wheel 38 has a bell-shaped outer contour, wherein the lower edge
34 axial nach unten ein im Gehäuse 12 drehfestgehaltenes bzw. zwischen den Gehäuseschalen 14 einklemmbares Vorleitgitter 74 mit Gitterschaufeln 75 anschließt. Die Gitterschaufeln 75 sind wie die Radschaufeln 42 des Turbinenrads 38 als auf ihrer Schmalseite stehende Kunststoffstreifen ausgestaltet. Das als kurzer Kegelstumpf
ausgestaltete Vorleitgitter 74 wird außen durch das ebenfalls im Gehäuses 12 drehfestgelegte Turbinengehäuse 60 im Abstand der Höhe der Gitterschaufeln 75 zumindest teilweise übergriffen, so dass damit eine untere Fortsetzung des ringförmiger Strömungskanals 49 des Turbinenrads 38 gebildet wird, durch den die Saugluft gezogen bzw. geleitet wird. Über die Gitterschaufeln 75 wird die von unten einströmende Saugluft zum Antrieb des Turbinenrades 38 in dessen Strömungsrichtung bzw. die des Strömungskanals 49 bzw. der Radschaufeln 42 des Turbinenrads 38 gelenkt und entwirbelt, so dass dadurch der, insbesondere eingangsseitige, Wirkungsgrad der Turbine 36 erheblich verbessert wird. Das Vorleitgitter 74 bildet mit einer zentralen Ausnehmung 76 auf seiner Unterseite einen Lagersitz für ein Lager 66 des unteren Bereichs der34 axially downwardly in the housing 12 rotatably held or clamped between the housing shells 14 Vorleitgitter 74 with grid blades 75 connects. The grate blades 75 are like the paddles 42 of the turbine wheel 38 configured as standing on its narrow side plastic strip. That as a short truncated cone configured Vorleitgitter 74 is at least partially overlapped by the also in the housing 12 rotatably fixed turbine housing 60 at a distance from the height of the grate blades 75, so that thus a lower continuation of the annular flow channel 49 of the turbine wheel 38 is formed through which the suction air is drawn or passed , Via the grate blades 75, the suction air flowing in from below to drive the turbine wheel 38 in the flow direction or the flow channel 49 and the vanes 42 of the turbine 38 is directed and Entwirbelt, thereby significantly improved, in particular the input side, efficiency of the turbine 36 becomes. The Vorleitgitter 74 forms with a central recess 76 on its underside a bearing seat for a bearing 66 of the lower portion of
Achswelle 72, das diese im Gehäuse 12 festgelegt und führt.Axle shaft 72 which defines this in the housing 12 and leads.
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt des Turbinenrads 38 mit dem sich axial unten anschließenden, im Gehäuse 12 feststehenden Vorleitgitter 74 als Einzelheit, die zusammengebaut in Figur 1 gezeigt sind. Dabei ist - ähnlich wie der Preßkörper einerFigure 2 shows a longitudinal section of the turbine wheel 38 with the axially downwardly following, fixed in the housing 12 Vorleitgitter 74 as a detail, which are shown assembled in Figure 1. It is - similar to the compact one
Zitronenpresse - ein kegelstumpfartiger nach außen gewölbter Tragkegel 48 erkennbar, der außen eine Vielzahl von Radschaufeln 42 trägt, die die Gestalt mit ihrer Schmalseite auf dem Tragkegel 48 stehend angeordneter, flacher Kunststoffsstreifen haben und deren Höhe graduell in Richtung zur - virtuellen - Kegelspitze zunimmt. Über die Radschaufeln 42 ist ein zum Tragkegel 48 bzw. den Oberkanten der Radschaufeln 42 etwa parallel verlaufender Deckkegel 44 gefügt. Dadurch wird zwischen dem Trag- und dem Deckkegel 48, 44 ein im Querschnitt ringförmiger Strömungskanal 49 gebildet. Dieser wird durch die Radschaufeln 42 in eine Vielzahl gewundener Einzelkanäle aufgeteilt, in denen die Saugluft zum Antrieb der Turbine 36 mit besonders geringem Strömungswiderstand fließen kann. Der untere Rand des Tragkegels 48 ist etwa unter 45°Citrus squeezer - a frustoconical outwardly arched cone 48 recognizable, the outside carries a plurality of paddles 42, which have the shape with its narrow side on the support cone 48 standing arranged, flat plastic strips and their height gradually increases toward the - virtual - cone point. About the paddles 42 to the support cone 48 and the upper edges of the paddles 42 approximately parallel deck cone 44 is added. As a result, an annular cross-section flow channel 49 is formed between the support and the deck cone 48, 44. This is divided by the paddles 42 into a plurality of twisted individual channels, in which the suction air can flow to drive the turbine 36 with a particularly low flow resistance. The lower edge of the support cone 48 is approximately below 45 °
Winkel zur Kegelachse geneigt und verläuft nicht wie bei herkömmlichen Radialturbinen um etwa 90° quer zur Kegelachse abgewinkelt. Bei einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel der Turbine 36 beträgt der Einströmwinkel der Schaufel 40° und ihr Ausströmwinkel 30°. Ein Bewegungspfeil 62 zeigt, dass die an der Radschaufel 42 entlangfließende Luft um 45° umgelenkt ist, gemessen zur Achse 40, wobei dieAngle inclined to the cone axis and does not run as in conventional radial turbines by about 90 ° transverse to the cone axis. In a particularly favorable embodiment of the turbine 36, the inflow angle of the blade is 40 ° and its outflow angle is 30 °. A movement arrow 62 shows that the air flowing along the paddle wheel 42 is deflected by 45 °, measured to the axis 40, wherein the
Umlenkung quer zur Zeichenebene noch nicht berücksichtigt ist.
Der Deckkegel 44 grenzt oben im Bereich der virtuellen Kegelspitze 46 mit einem minimalen Abstand an die Kanalwand 28 des Luftkanals 26, durch den die Saugluft strömungsgünstig zur Unterdruckquelle bzw. zum Staubsauger hin geführt wird.Redirection across the plane is not yet considered. The deck cone 44 adjoins the top of the virtual cone tip 46 with a minimum distance to the channel wall 28 of the air channel 26, through which the suction air is streamlined out to the vacuum source or the vacuum cleaner.
Der Tragkegel 48 bzw. Kegelstumpf des Turbinenrads 38 wird von einem zentralenThe support cone 48 or truncated cone of the turbine wheel 38 is of a central
Hohlzylinder 54 zur Aufnahme des Achsbolzens 72 durchdrungen. Der Hohlzylinder 54 bildet oben im Bereich einer virtuellen Kegelspitze einen überstehenden, ringartigen Kragen 52. Dadurch erreicht der Hohlzylinder 54 eine derartige Länge, dass der Achswelle 72bei definiertem axialem Überstand und definiertem Bereich seiner Rändelung 73 gegenüber dem Turbinenrad gesichert mit dieser Rändelung 73 im Inneren des Hohlzylinders 54 positioniert ist und von diesem umgriffen wird, so dass eine sichere Drehfestlegung zwischen dem Turbinenrad 38 und dem Achswelle 72erreicht wird.Hollow cylinder 54 penetrated to receive the axle bolt 72. The hollow cylinder 54 forms a projecting, annular collar 52 at the top in the region of a virtual cone tip. As a result, the hollow cylinder 54 reaches such a length that the axle shaft 72, with a defined axial projection and defined area of its knurling 73, secured to the turbine wheel with this knurling 73 in the interior of the Hollow cylinder 54 is positioned and is encompassed by this, so that a secure rotational lock between the turbine wheel 38 and the axle shaft 72 is achieved.
Der sich in Richtung virtueller Spitze hin zunehmend konkav wölbende, kegelstumpfartige Deckkegel 44 trägt im unteren Drittel seiner Höhe auf seinerThe truncated cone cone 44, which becomes increasingly concave in the direction of the virtual tip, bears on its in the lower third of its height
Außenseite einen ringförmigen Dichtwulst 56. Dieser ist zum axialen Eingriff in eine übergreifende Ringut 57 vorgesehen, die auf der dem Turbinenrad 38 zugewandten Innenseite des schalenartigen Turbinengehäuses 60 angeordnet ist durch Übergriff des Dichtwulstes 56 als obere Labyrinthdichtung 51 fungiert, und Druckverluste im Inneren der Turbine 36 verhindert und damit deren Wirkungsgrad erheblich steigert.Outside is an annular sealing bead 56. This is provided for axial engagement in a cross-ring groove 57 which is disposed on the turbine wheel 38 facing inside of the shell-like turbine housing 60 by engaging the sealing bead 56 acts as an upper labyrinth seal 51, and pressure losses in the interior of the turbine 36th prevented and thus significantly increases their efficiency.
Zum Betreiben der Handwerkzeugmaschine 10 wird am Saugluftaustritt 18 Luft abgesaugt und strömt durch Absauglöcher 71 im Schleifteller 70 und zwischen der Oberseite des Schleiftellers 70 und der Gehäuseunterkante 34 von außen nach. Die von außen angesaugte Luft gelangt in den Ringkanal 49 des Vorleitgitters 74 und weiter in den des Turbinenrads 38.To operate the power tool 10 air is sucked at the Saugluftaustritt 18 and flows through the suction holes 71 in the sanding pad 70 and between the top of the sanding pad 70 and the lower edge 34 of the housing from the outside. The air drawn in from the outside passes into the annular channel 49 of the pilot grid 74 and further into that of the turbine wheel 38.
Der Kontakt des Radialturbinenrads 38 und des Vorleitgitters 74 mit abrasiver, staubhaltiger Luft kann dort zu einem Abschleif- und Staubanlagerungseffekt führen, der die Leistung des Antriebs und dessen Lebensdauer beeinträchtigen kann. Um dem zu begegnen, sind die saugluftberührten Flächen insbesondere durch geringe, regelmäßige golfballartige Vertiefungen so strukturiert, dass sie einen kleinen Strömungswiderstand bei erhöhter Oberflächenfestigkeit haben.
Die in Figur 3 gezeigte Seitenansicht der Turbine 36 gemäß Figur 2 läßt als Einzelheit besonders klar das Turbinengehäuse 60 erkennen, das drehfest im Gehäuses 12 gehaltert und an Stützrippen 30 arretiert bzw. geklemmt das Vorleitgitter 74 und das Turbinenrad 38 dicht übergreift, insbesondere die schon vorstehend erläuterte, obere Labyrinthdichtung 51 bildet.The contact of the radial turbine wheel 38 and the abrasive grate 74 with abrasive dust-laden air may result in a grinding and dusting effect which may affect the performance of the drive and its life. To counteract this, the surfaces in contact with the intake air are structured, in particular, by small, regular golf ball-like recesses, so that they have a small flow resistance with increased surface strength. The side view of the turbine 36 shown in Figure 3 of Figure 2 can be particularly clear as a detail the turbine housing 60, the rotatably supported in the housing 12 and locked to support ribs 30 and clamped the Vorleitgitter 74 and the turbine 38 tightly engages over, in particular already above explained, upper labyrinth seal 51 forms.
Die in Figur 4 gezeigte Seitenansicht des Turbinenrads 38 als Einzelheit läßt unten die nach vorne gezogenen Vorderkanten der Radschaufeln 42 erkennen und der in Figur 5 gezeigte Längsschnitt des Turbinenrads 38 gemäß Figur 4 verdeutlicht nochmals die zur Figur 2 erläuterten Einzelheiten.The detail shown in Figure 4 of the turbine wheel 38 as a detail can be seen below the forward drawn leading edge of the paddles 42 and shown in Figure 5 longitudinal section of the turbine wheel 38 according to Figure 4 illustrates once again explained the details of Figure 2.
Figur 6 zeigt eine Seitenansicht des Turbinenrads 38 mit Vorleitgitter 74, wobei die Gitterschaufeln 75 in ihrem Schrägverlauf auf dem gewölbten Tragring 77, außen gehaltert vom Stützring 79, erkennbar sind.Figure 6 shows a side view of the turbine wheel 38 with Vorleitgitter 74, wherein the grating blades 75 in their oblique course on the curved support ring 77, outside supported by the support ring 79, can be seen.
Figur 7 zeigt eine Unteransicht des Turbinenrads 38, wobei der Stützring 88, die inneren Stützrippen 92 und äußeren Stützrippen 90 sichtbar sind und dass deren Wandstärke in Betrachtung radial von innen nach außen zunehmend geringer wird - für gießtechnische Vorteile.Figure 7 shows a bottom view of the turbine wheel 38, with the support ring 88, the inner support ribs 92 and outer support ribs 90 being visible and their wall thickness progressively decreasing when viewed radially from the inside out - for casting benefits.
Figur 8 zeigt eine Draufsicht des Vorleitgitters 74 mit Blick auf den inneren Tragring 77, die Gitterschaufeln 75 mit einem Eintrittswinkel von 78 °und den äußeren Stützring 79.Figure 8 shows a plan view of the Vorleitgitters 74 with a view of the inner support ring 77, the grate blades 75 with an entrance angle of 78 ° and the outer support ring 79th
Figur 9 zeigt eine Seitenansicht des Turbinenrads 38 mit eingesetzter Achswelle 72, wobei die Rändelung 73 hervorgehoben ist.Figure 9 shows a side view of the turbine wheel 38 with inserted axle shaft 72, wherein the knurling 73 is highlighted.
Figur 10 zeigt eine räumliche Seitenansicht des Turbinenrads 38 ohne Deckkegel 44 schräg von unten, wobei der Verlauf der Radschaufeln 42 auf dem Tragkegel 48 und unten der Stützring 88, die inneren äußeren Stützrippen 90, 92 und deren unterschiedliche Wandstärke erkennbar sind.Figure 10 shows a spatial side view of the turbine wheel 38 without deck cone 44 obliquely from below, the course of the paddles 42 on the support cone 48 and below the support ring 88, the inner outer support ribs 90, 92 and their different wall thickness can be seen.
Figur 11 zeigt eine räumliche Seitenansicht des Turbinenrads 38 schräg von oben ohne Deckkegel 44 schräg von oben, wobei der Verlauf der Radschaufeln 42 auf dem Tragkegel 48 besonders deutlich erkennbar sind..
Bei einem nichtdargestellten Ausführungsbeispiel der Handwerkzeugmaschine - ähnlich den vorhergehenden Ausführungsbeispielen - trägt deren Gehäuse einen Funkschalter, der mit einem dem Staubsauger zugeordneten Gegenschalter kommuniziert und mit dem das Ein-und Ausschalten des Staubsaugers und damit der Handwerkzeugmaschine bequem und kostengünstig gelöst ist.Figure 11 shows a spatial side view of the turbine wheel 38 obliquely from above without deck cone 44 obliquely from above, the course of the paddles 42 are particularly clearly visible on the support cone 48 .. In one embodiment, not shown, the hand tool - similar to the previous embodiments - carries their housing a wireless switch that communicates with a vacuum cleaner associated counter switch and with the switching on and off of the vacuum cleaner and thus the hand tool is conveniently and inexpensively.
Die Luft, die die Handwerkzeugmaschine 10 durchströmt, strömt nicht wie bei einer klassischen Radialturbine rein radial nach innen bevor sie in der Turbine 36 wieder axial umgelenkt wird, sondern strömt sowohl im Vorleitgitter als auch in der Radialturbine unter etwa 45 Grad Winkel zur Rotationsachse (siehe Bild 3 und 4). Diese Schräganströmung hat den Vorteil, dass der Wirkungsgrad der Turbine deutlich gesteigert ist, da der Druckverlust innerhalb der Turbine 36 und des Vorleitgitters 74 minimiert wird. Der Einströmwinkel der Schaufel beträgt 60° und der Ausströmwinkel 30° um auch die Ausströmverluste so gering wie möglich zu halten. Die Winkel für denThe air that flows through the power tool 10 does not flow radially inwardly as in a conventional radial turbine before it is axially deflected again in the turbine 36, but flows in both the pilot and in the radial turbine at about 45 degrees to the axis of rotation (see Pictures 3 and 4). This skew flow has the advantage that the efficiency of the turbine is significantly increased since the pressure loss within the turbine 36 and the pilot grate 74 is minimized. The inflow angle of the blade is 60 ° and the outflow angle is 30 ° to keep the outflow losses as low as possible. The angles for the
Einströmbereich können zwischen 0° und 70° variieren und die Winkel im Auslassbereich können zwischen 10 und 60° variieren. Die Wahl der Winkel hängt sowohl von der Luftmenge als auch von der erwarteten Drehzahl ab. Das Vorleitgitter 74 hat die Aufgabe, der Luftströmung einen möglichst großen Vordrall aufzuprägen, und besitzt aus diesem Grund Gitterschaufeln 75 mit einem Austrittswinkel von 78° (Figur 8).Inlet areas can vary between 0 ° and 70 ° and the angles in the outlet area can vary between 10 and 60 °. The choice of angles depends on both the amount of air and the expected speed. The Vorleitgitter 74 has the task of imparting the largest possible Vordrall the air flow, and for this reason has grids 75 with an exit angle of 78 ° (Figure 8).
Um die Luftgeräusche zu minimieren sind die Radschaufeln 42 des Turbinenrads 38 am Tragkegel 48 etwas nach vorne und im Gegensatz dazu die Gitterschaufeln 75 etwas nach hinten gezogen (Figur 4 und 6). Damit werden Pfeifgeräusche zwischen den Rad- und den Gitterschaufeln 42, 75 unterbunden, da diese mit einem Abstand von nur 0.5 mm aneinander vorbei streichen und wirkungsvoll 'verschmiert'. Der geringe Abstand zwischen Vorleitgitter 74 und Turbine 36 ist notwendig, damit die Turbine 36 ideal angeströmt werden kann. Ein zusätzlicher Stützring 88 zwischen den Stützrippen 90 an der Unterseite des Tragkegels 48 verhindert eine stark schwankende und unkontrollierte Leerlaufdrehzahl der Turbine, die sehr hohen Werte (> 20 000 U/min) annehmen kann, da ein Lüftereffekt durch rein radial angeordnete Rippen damit nicht auftreten kann. DerIn order to minimize the air noise, the paddles 42 of the turbine wheel 38 on the support cone 48 are slightly forward and in contrast to the grid blades 75 pulled slightly backwards (Figure 4 and 6). This whistling between the wheel and the grating blades 42, 75 are prevented, as they sweep past each other with a distance of only 0.5 mm and effectively 'smeared'. The small distance between Vorleitgitter 74 and turbine 36 is necessary so that the turbine 36 can be ideally flowed. An additional support ring 88 between the support ribs 90 at the bottom of the support cone 48 prevents a highly fluctuating and uncontrolled idling speed of the turbine, which can assume very high values (> 20 000 U / min), as a fan effect by purely radially arranged ribs do not occur with it can. Of the
Stützring 88 und die Stützrippen 90 sind von radial innen nach außen zunehmend dünner dimensioniert, damit beim Spritzgießen der Werkstoff rasch und mit geringem Widerstand von innen nach außen fließen und alle Hohlräume der Gießform ausfüllen kann.
Der zusätzliche Kragen 52 am Innenring des Turbinenrads 38 ist notwendig, damit die eingelegte bzw. umspritzte Achswelle 72 mittig gerändelt werden kann. Bei gerändelten Wellen ist bei der Fertigung darauf zu achten, dass diese möglichst symmetrisch bleiben und damit ein verkehrtes Einlegen nicht vorkommen kann (Fig. 1, 9, 10, 11). Das untereSupport ring 88 and the support ribs 90 are dimensioned increasingly thin from radially inside to outside, so that during injection molding, the material quickly and with little resistance from the inside out flow and can fill all the cavities of the mold. The additional collar 52 on the inner ring of the turbine wheel 38 is necessary so that the inserted or overmoulded axle shaft 72 can be knurled in the middle. For knurled shafts, it must be ensured during manufacture that they remain as symmetrical as possible, so that incorrect insertion can not occur (FIGS. 1, 9, 10, 11). The lower
Lager 66 wird aus Platzgründen direkt in das Vorleitgitter 74 integriert und erlaubt eine flache Bauweise der Handwerkzeugmaschine 10.Bearing 66 is integrated for reasons of space directly into the guide rail 74 and allows a flat design of the power tool 10.
Den zuvor aufgeführten einzelnen Merkmalen wird eine erfinderische Qualität zugeordnet, da sie gemeinsam zu den besonderen Vorteilen der Lösung beitragen.
The above-mentioned individual features are assigned an inventive quality, since they contribute together to the particular advantages of the solution.