WO2022122529A1

WO2022122529A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: WO2022122529A1
Application number: PCT/EP2021/083910
Authority: WO
Inventors: Dirk Röck
Original assignee: Flex-Elektrowerkzeuge Gmbh
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2022-06-16
Also published as: DE102020215737A1; EP4259384A1

Abstract

Um eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Schleifmaschine, bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und unter anspruchsvollen Bedingungen einen zuverlässigen Betrieb ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschine Folgendes umfasst: einen Werkzeugkopf, welcher eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Werkzeugs umfasst; eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Werkzeugaufnahme; eine Lüftervorrichtung zum Erzeugen eines Luftstroms.

Description

Werkzeugmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Werkzeugmaschine. Solche handgehaltenen Werkzeugmaschinen können insbesondere als Schleifmaschinen verwendet werden. Insbesondere bei der Nutzung solcher Werkzeugmaschinen durch professionelle Handwerker werden die Werkzeugmaschinen stark belastet. Die Werkzeugmaschinen müssen daher für einen zuverlässigen Betrieb robust ausgebildet sein. Insbesondere muss eine Überhitzung von Bauteilen der Werkzeugmaschine in einem Dauerbetrieb vermieden werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und auch unter anspruchsvollen Bedingungen einen zuverlässigen Betrieb ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ist insbesondere eine handgehaltene Werkzeugmaschine, beispielsweise ein sogenannter Langhalsschleifer.

Die Werkzeugmaschine umfasst vorzugsweise einen Werkzeugkopf, welcher eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Werkzeugs umfasst.

Ferner umfasst die Werkzeugmaschine vorzugsweise eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Werkzeugaufnahme, wobei die Antriebsvorrichtung einen Antriebsmotor, eine Übertragungseinheit und ein werkzeugseitiges Kopplungselement umfasst.

Die Übertragungseinheit ist vorzugsweise einerseits mit dem Antriebsmotor und andererseits mittels des werkzeugseitigen Kopplungselements mit der Werkzeugaufnahme kraftübertragend gekoppelt. Zudem umfasst die Werkzeugmaschine vorzugsweise eine Lüftervorrichtung zum Erzeugen eines Luftstroms, wobei die Lüftervorrichtung zum Antreiben derselben mit der Übertragungseinheit und/oder mit dem werkzeugseitigen Kopplungselement gekoppelt ist.

Mittels der Lüftervorrichtung kann insbesondere ein Luftstrom im Bereich des Werkzeugkopfs, beispielsweise im Bereich eines am Werkzeugkopf befindlichen Getriebes, erzeugt werden. Hierdurch kann insbesondere ein Kühlluftstrom erzeugt werden, um Bauteile des Werkzeug kopfs, insbesondere ein Getriebe, zu kühlen.

Günstig kann es sein, wenn die Lüftervorrichtung ein Lüfterelement umfasst.

Das Lüfterelement ist vorzugsweise mittels der Übertragungseinheit und/oder dem werkzeugseitigen Kopplungselement in Drehbewegung versetzbar.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Lüfterelement ringförmig ausgebildet ist.

Vorzugsweise ist das Lüfterelement zum Erzeugen des Luftstroms in radialer Richtung durchströmbar, insbesondere von innen nach außen durchströmbar.

Günstig kann es sein, wenn eine Saugseite der Lüftervorrichtung bezüglich des ringförmigen Lüfterelements radial innenliegend angeordnet ist.

Die Saugseite der Lüftervorrichtung grenzt insbesondere an einen Absaugkanal oder Absaugkanalabschnitt der Werkzeugmaschine an, welcher beispielsweise um ein Getriebe des Werkzeugkopfs herum- oder an dem Getriebe entlanggeführt ist und/oder welcher sich vorzugsweise bis zu einem Sauganschluss im Bereich eines Antriebsgehäuses des Antriebsmotors der Antriebsvorrichtung erstreckt.

Eine Druckseite der Lüftervorrichtung ist vorzugsweise bezüglich des ringförmigen Lüfterelements radial außenliegend angeordnet. Der mittels der Lüftervorrichtung erzeugte Luftstrom ist vorzugsweise in ein Haubenelement des Werkzeug ko pfs einleitbar und zu einem zu bearbeitenden Werkstück hin gerichtet aus dem Werkzeugkopf abführbar.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Lüfterelement an einer einem Werkzeug abgewandten Rückseite eines Tellers der Werkzeugaufnahme angeordnet ist.

Vorzugsweise ist das Lüfterelement drehfest mit dem Teller verbunden, beispielsweise daran verrastet oder festgeclipst.

Der Teller der Werkzeugaufnahme ist vorzugsweise ein Kunststoffspritzgussbauteil.

Vorzugsweise ist das Lüfterelement ein Kunststoffspritzgussbauteil.

Günstig kann es sein, wenn das Lüfterelement eine ringförmige Basisplatte und seitlich, insbesondere axial, davon weg ragende Schaufelelemente umfasst.

Mittels der Basisplatte, der Schaufelelemente und/oder der Werkzeugaufnahme, insbesondere einem Teller der Werkzeugaufnahme, sind vorzugsweise Strömungskanäle zum Erzeugen des Luftstroms gebildet.

Die Schaufelelemente ragen insbesondere von der Basisplatte in Richtung des Tellers.

Bei einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Schaufelelemente von der Basisplatte des Lüfterelements in Richtung der Übertragungseinheit weg ragen.

Der Werkzeugkopf umfasst vorzugsweise eine Haubenvorrichtung, insbesondere ein Haubenelement, welches die Werkzeugaufnahme zumindest einseitig abdeckt oder einhüllt. Insbesondere umgibt das Haubenelement einen Haubenraum, in welchem die Werkzeugaufnahme angeordnet oder anordenbar ist.

Die Haubenvorrichtung umfasst insbesondere das Haubenelement und einen Abdichtring, beispielsweise einen Bürstenkranz, welche gemeinsam den Haubenraum umgeben und die Werkzeugaufnahme im Benutzungszustand der Werkzeugmaschine einhausen.

Mittels des Werkzeugs von dem zu bearbeitenden Werkstück abgetragene Teilchen, insbesondere Abrieb- und Staubpartikel, werden somit zunächst im Haubenraum aufgenommen. Im Falle der Verwendung einer Absaugvorrichtung können die Verunreinigungen aus dem Haubenraum abgesaugt werden.

Mittels der Lüftervorrichtung wird hingegen vorzugsweise entgegen einer Absaugrichtung ein Luftstrom erzeugt. Bei nicht vorhandener Absaugung führt dies zwar zu einer Abgabe von Verunreinigungen an die Umgebung, zugleich jedoch zu einer Kühlung eines Getriebes am Werkzeugkopf.

Die Lüftervorrichtung wird vorzugsweise stets zum Erzeugen des Luftstroms genutzt, wenn die Werkzeugmaschine in Betrieb ist. Der mittels der Lüftervorrichtung erzeugbare Luftstrom ist hingegen im Vergleich zu einem Absaugluftstrom vernachlässigbar und reduziert somit die Absaugwirkung im Falle von stark staubanfälligen Arbeiten nicht oder nur unwesentlich.

Mit Hinblick auf eine optimierte Absaugwirkung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen dem Haubenraum und dem Absaugkanal nicht ausschließlich durch die Lüftervorrichtung hindurch erfolgt. Vielmehr kann beispielsweise eine Bypassströmung zur Umgehung der Lüftervorrichtung vorgesehen sein.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Lüfterelement als Axiallüfterelement ausgebildet ist. Das Axiallüfterelement ist vorzugsweise innerhalb eines Absaugkanals der Werkzeugmaschine angeordnet, insbesondere drehbar angeordnet.

Dieses als Axiallüfterelement ausgebildete Lüfterelement kann im Übrigen einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit den anderen Lüfterelementen beschriebene Merkmale und/oder Vorteile aufweisen.

Günstig kann es sein, wenn Schaufelelemente eines Lüfterelements der Lüftervorrichtung derart angeordnet und ausgebildet sind, dass durch rotierendes Antreiben des Lüfterelements ein zur Werkzeugaufnahme hin gerichteter Luftstrom erzeugbar ist.

Die Werkzeugmaschine umfasst vorzugsweise einen Absaugkanal, welcher mit einer beispielsweise als Staubsauger ausgebildeten Absaugvorrichtung verbindbar ist und mittels welchem im Betrieb der Werkzeugmaschine entstehender Staub abführbar ist, wobei eine Absaugrichtung des mittels der Absaugvorrichtung erzeugbaren Absaugluftstroms einer Belüftungsrichtung des mittels der Lüftervorrichtung erzeugbaren Luftstroms entgegengesetzt ist.

Die Werkzeugmaschine umfasst vorzugsweise einen rohrförmigen Stab, welcher ein proximales Ende umfasst, an dem der Antriebsmotor angeordnet ist, und welcher ein distales Ende umfasst, an dem der Werkzeugkopf angeordnet ist.

Der Absaugkanal erstreckt sich vorzugsweise von dem Werkzeugkopf durch den rohrförmigen Stab hindurch bis zu einem Antriebsgehäuse des Antriebsmotors und/oder durch das Antriebsgehäuse des Antriebsmotors hindurch.

Die Übertragungseinheit umfasst vorzugsweise eine zumindest abschnittsweise flexible Übertragungswelle. Die Übertragungswelle erstreckt sich vorzugsweise durch den rohrförmigen Stab hindurch von dem Antriebsmotor bis zu dem Werkzeugkopf.

Vorzugsweise umfasst die Übertragungseinheit ein Getriebe, welches am Werkzeugkopf und/oder zwischen einer Übertragungswelle der Übertragungseinheit und dem werkzeugseitigen Kopplungselement angeordnet ist.

Das Getriebe ist insbesondere ein Planetenradgetriebe.

Günstig kann es sein, wenn die Werkzeugaufnahme drehfest mit dem werkzeugseitigen Kopplungselement verbunden ist und mittels der Antriebsvorrichtung in eine Drehbewegung versetzbar ist.

Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugaufnahme mittels einer Exzentervorrichtung mit dem werkzeugseitigen Kopplungselement verbunden ist und mittels der Antriebsvorrichtung in eine Schwingbewegung versetzbar ist.

Die Exzentervorrichtung umfasst insbesondere ein Exzenterelement, welches mit dem werkzeugseitigen Kopplungselement drehfest verbunden ist und eine Exzenterbewegung auf die Werkzeugaufnahme überträgt.

Die Werkzeugaufnahme ist insbesondere federnd oder schwingend an dem Haubenelement angeordnet und durch Drehung des Exzenterelements der Exzentervorrichtung um eine Rotationsachse in eine exzentrische Schwingbewegung bringbar.

Das Lüfterelement der Lüftervorrichtung ist vorzugsweise konzentrisch oder exzentrisch um die Drehachse an dem werkzeugseitigen Kopplungselement angeordnet, insbesondere drehfest mit demselben verbunden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Lüfterelement der Lüftervorrichtung zwischen dem werkzeugseitigen Kopplungselement und der Exzentervorrichtung angeordnet ist. Günstig kann es sein, wenn die Werkzeugaufnahme, insbesondere ein Teller und/oder ein Polsterelement der Werkzeugaufnahme mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungen versehen ist, insbesondere um eine Durchströmung mit dem Luftstrom zu ermöglichen.

Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer handgehaltenen Werkzeugmaschine zur Illustration des grundsätzlichen Aufbaus einer solchen Werkzeugmaschine;

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten

Ausführungsform eines Werkzeugkopfs zur Verwendung an der Werkzeugmaschine aus Fig. 1, wobei der Werkzeugkopf eine zylindrische Haubenvorrichtung umfasst;

Fig. 3 einen schematischen vertikalen Schnitt durch den Werkzeugkopf aus Fig. 2 längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische perspektivische Schnittdarstellung des

Werkzeugkopfs mit dem in Fig. 3 dargestellten vertikalen Schnitt;

Fig. 5 einen weiteren schematischen vertikalen Schnitt durch den

Werkzeugkopf aus Fig. 2;

Fig. 6 eine Explosionsdarstellung des Werkzeugkopfs aus Fig. 2; Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf einen Teller einer Werkzeugaufnahme des Werkzeugkopfs aus Fig. 2, wobei auf dem Teller ein Lüfterelement einer Lüftervorrichtung angeordnet ist;

Fig. 8 eine schematische perspektivische Darstellung einer Unterseite des Tellers aus Fig. 7;

Fig. 9 eine schematische perspektivische Darstellung einer zweiten

Ausführungsform eines Werkzeugkopfs, bei welcher der Haubenraum für ein randnahes Schleifen seitlich partiell abgeflacht ist;

Fig. 10 eine der Fig. 3 entsprechende schematische Darstellung des Werkzeugkopfs aus Fig. 9;

Fig. 11 eine der Fig. 4 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des Werkzeugkopfs aus Fig. 9;

Fig. 12 eine der Fig. 5 entsprechende schematische Darstellung des Werkzeugkopfs aus Fig. 9;

Fig. 13 eine Explosionsdarstellung des Werkzeugkopfs aus Fig. 9;

Fig. 14 eine schematische perspektivische Darstellung einer dritten

Ausführungsform eines Werkzeugkopfs, bei welcher eine dreiecksförmige Haubenvorrichtung zur Aufnahme eines dreiecksförmigen Werkzeugs vorgesehen ist;

Fig. 15 eine der Fig. 3 entsprechende schematische Darstellung des Werkzeugkopfs aus Fig. 14;

Fig. 16 eine der Fig. 4 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des Werkzeugkopfs aus Fig. 14; Fig. 17 eine schematische Draufsicht auf den Werkzeugkopf aus

Fig. 14;

Fig. 18 eine schematische vertikale Schnittdarstellung des Werkzeugkopfs aus Fig. 14 längs der Linie 18-18 in Fig. 17;

Fig. 19 eine Explosionsdarstellung des Werkzeugkopfs aus Fig. 14; und

Fig. 20 eine schematische perspektivische Darstellung eines Lüfterelements der Lüftervorrichtung des Werkzeugkopfs aus Fig. 14.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Eine in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Werkzeugmaschine ist insbesondere eine handgehaltene Werkzeugmaschine 100, beispielsweise ein sogenannter Langhalsschleifer 102.

Die Werkzeugmaschine 100 umfasst einen Werkzeugkopf 104 zur Werkstückbearbeitung und eine Antriebsvorrichtung 106 zum Antreiben einer Werkzeugaufnahme 108 des Werkzeugkopfs 104 (siehe diesbezüglich beispielsweise Fig. 3).

Die Werkzeugmaschine 100 umfasst ferner einen rohrförmigen Stab 110, welcher ein proximales Ende 112 aufweist, an dem ein Antriebsmotor 114 der Antriebsvorrichtung 106 angeordnet ist.

Ferner weist der rohrförmige Stab 110 ein distales Ende 116 auf, an welchem der Werkzeugkopf 104 angeordnet ist. Die Werkzeugmaschine 100 umfasst hierfür an dem distalen Ende 116 insbesondere ein Gabelelement 118, einen Schwenkring 120 und eine Werkzeugkopfaufnahme 122 zur Aufnahme von Werkzeugköpfen 104 unterschiedlicher Bauart (siehe insbesondere die Fig. 2, 9 und 14).

Mittels des Gabelelements 118 und des Schwenkrings 120 ist der Werkzeugkopf 104 insbesondere schwenkbar mit dem rohrförmigen Stab 110 verbunden.

Zur Verbindung des Antriebsmotors 114 mit der Werkzeugaufnahme 108 im Werkzeugkopf 104 ist insbesondere eine Übertragungseinheit 124 der Werkzeugmaschine 100 vorgesehen.

Die Übertragungseinheit 124 umfasst insbesondere eine zumindest abschnittsweise flexible Übertragungswelle 126, welche sich von dem Antriebsmotor 114 bis zu der Werkzeugkopfaufnahme 122 erstreckt.

Mittels eines antriebsseitigen Kopplungselements 128 der Übertragungseinheit 124 ist vorzugsweise eine Drehbewegung der Übertragungswelle 126 auf ein Getriebe 130 der Übertragungseinheit 124 übertragbar.

Das Getriebe 130 ist insbesondere ein Untersetzungsgetriebe, mittels welchem eine Rotationsgeschwindigkeit der Übertragungswelle 126 in eine reduzierte Rotationsgeschwindigkeit eines werkzeugseitigen Kopplungselements 132 transformierbar ist.

Die Werkzeugmaschine 100 kann insbesondere mit einer (nicht dargestellten) Absaugvorrichtung betrieben werden, um im Betrieb der Werkzeugmaschine 100 anfallende Verunreinigungen vom Werkzeugkopf 104 abführen zu können.

Die Werkzeugmaschine 100 umfasst hierzu insbesondere einen Absaugkanal 134, welcher sich von dem Werkzeugkopf 104 bis zu einem Antriebsgehäuse 136 des Antriebsmotors 114 erstreckt und dort beispielsweise mit einem Schlauch einer als Staubsauger ausgebildeten Absaugvorrichtung verbindbar ist.

Bei der Nutzung der Werkzeugmaschine 100 in Kombination mit einer Absaugvorrichtung wird durch den hierdurch erzeugten Absaugluftstrom eine ausreichende Kühlung der Komponenten der Werkzeugmaschine 100, insbesondere im Bereich des Werkzeugkopfs 104 gewährleistet. Insbesondere wird das Getriebe 130 im Werkzeugkopf 104 ausreichend mit kühler Luft umströmt, um entstehende Wärme abzuführen.

Wird die Werkzeugmaschine 100 hingegen ohne Absaugvorrichtung genutzt, beispielsweise für Arbeiten mit geringem oder keinem Staubanfall, ist es unter ungünstigen Bedingungen denkbar, dass die im Betrieb entstehende Wärme nicht in ausreichendem Maße abgeführt werden kann.

Um dies zu vermeiden, umfasst die Werkzeugmaschine 100 vorzugsweise einen optimierten Werkzeugkopf 104.

Beispiele für derart optimierte Werkzeugköpfe 104 sind in den Fig. 2 bis 20 dargestellt, welche wahlweise mit der Werkzeugmaschine 100 verwendet werden können. Insbesondere sind verschiedene Werkzeugköpfe 104 wahlweise an der Werkzeugkopfaufnahme 122 festlegbar, beispielsweise mit derselben verrastbar.

Bei der in den Fig. 2 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform des Werkzeugkopfs 104 umfasst dieser eine zumindest näherungsweise rotationssymmetrische Haubenvorrichtung 140, welche ein Haubenelement 142 und einen Abdichtring 144, beispielsweise einen ringförmigen Bürstenkranz 146, umfasst.

Mittels des Haubenelements 142 und des Abdichtrings 144 ist vorzugsweise ein im Wesentlichen zylindrischer Haubenraum 148 der Haubenvorrichtung 140 gebildet. Innerhalb des Haubenraums 148 ist die Werkzeugaufnahme 108 angeordnet oder anordenbar.

Die Werkzeugaufnahme 108 ist dabei insbesondere mit einem Schraubelement 150 an dem werkzeugseitigen Kopplungselement 132 festgelegt.

Die Werkzeugaufnahme 108 kann somit durch Rotation der Übertragungswelle 126 aufgrund des Antriebs mittels des Antriebsmotors 114 selbst in Rotation versetzt werden.

Die Werkzeugaufnahme 108 dient der Aufnahme eines Werkzeugs 152, beispielsweise eines Schleifelements, beispielsweise Schleifpapiers.

Das Werkzeug 152 ist hierfür beispielsweise mittels einer Klettverschlussverbindung an der Werkzeugaufnahme 108 festlegbar.

Der Werkzeugkopf 104 umfasst ferner ein Gehäuse 154, welches ein Zentralelement 156 des Werkzeugkopfs 104 bildet oder umgibt.

Das Gehäuse 154 umgibt insbesondere das Getriebe 130 und weist ferner einen oder mehrere Absaugkanalabschnitte 158 auf, welche einerseits in den Haubenraum 148 und andererseits in den Absaugkanal 134 der Werkzeugmaschine 100 münden, wenn der Werkzeugkopf 104 an der Werkzeugkopfaufnahme 122 der Werkzeugmaschine 100 festgelegt ist.

Wie insbesondere Fig. 6 zu entnehmen ist, umfasst der Werkzeugkopf 100 neben denjenigen Elementen, welche die Haubenvorrichtung 140 bilden, einen Teller 160 und ein Polsterelement 162, welche gemeinsam die Werkzeugaufnahme 108 bilden.

Zudem umfasst der Werkzeugkopf 104 eine Lüftervorrichtung 164. Die Lüftervorrichtung 164 dient insbesondere der Erzeugung eines Luftstroms aufgrund der Rotation von Bauteilen der Übertragungseinheit 124, insbesondere aufgrund der Rotation des werkzeugseitigen Kopplungselements 132.

Die Lüftervorrichtung 164 umfasst bei der in den Fig. 2 bis 8 dargestellten Ausführungsform des Werkzeugkopfs 104 ein beispielsweise ringförmiges Lüfterelement 166, welches an einer Rückseite 168 des Tellers 160 der Werkzeugaufnahme 108 angeordnet, beispielsweise verrastet, ist.

Das Lüfterelement 166 umfasst vorzugsweise eine im wesentlichen ringförmige Basisplatte 170, von welcher in bezüglich einer Rotationsachse 172 axial wegragender Richtung Schaufelelemente 174 weg ragen.

Die Schaufelelemente 174 liegen insbesondere an der Rückseite 168 des Tellers 160 der Werkzeugaufnahme 108 an, wobei zwischen der Basisplatte 170 und der Rückseite 168 des Tellers 160 der Werkzeugaufnahme 108 zahlreiche mittels der Schaufelelemente 174 voneinander getrennte Strömungskanäle 176 gebildet sind.

Die Strömungskanäle 176 verbinden insbesondere eine radial innenliegende Saugseite 178 der Lüftervorrichtung 164 mit einer axial außenliegenden Druckseite 180 der Lüftervorrichtung 164.

Das Lüfterelement 166 umfasst insbesondere ein oder mehrere Befestigungselemente 182, beispielsweise Rastelemente 184, welche mittels zumindest abschnittsweise komplementär hierzu ausgebildeter Aufnahmeöffnungen im Teller 160 in Eingriff bringbar sind, um das Lüfterelement 166 am Teller 160 festzulegen.

Wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, erstreckt sich das Lüfterelement 166 nicht vollständig von dem Teller 160 bis zum Zentralelement 156. Vielmehr ist oberhalb des Lüfterelements 166 vorzugsweise ein Spalt gebildet, welcher einen Bypassbereich 186 bildet. Insbesondere dann, wenn die Werkzeugmaschine 100 in Verbindung mit einer Absaugvorrichtung betrieben wird, kann über diesen Bypassbereich 186 Luft samt im Betrieb der Werkzeugmaschine 100 anfallenden Verunreinigungen aus dem Haubenraum 148 abgesaugt werden, ohne dass der gesamte Luftstrom durch die Strömungskanäle 176 der Lüftervorrichtung 164 hindurchströmen müsste.

Der Absaugluftstrom strömt dann aus dem Haubenraum 148 durch den Absaugkanal 134 hindurch bis zum Ende des Absaugkanals 134 im Bereich des Antriebsgehäuses 136 des Antriebsmotors 114 der Werkzeugmaschine 100 (siehe insbesondere Fig. 1).

Wie durch die Pfeile in Fig. 5 dargestellt ist, ist die Strömungsrichtung bei der Verwendung der Werkzeugmaschine 100 ohne Absaugvorrichtung hingegen umgekehrt. So führt die Rotation des Lüfterelements 166 zusammen mit der Werkzeugaufnahme 108 dazu, dass Luft aus den Absaugkanalabschnitten 158 und somit aus dem Absaugkanal 134 in Richtung der Werkzeugaufnahme 108 angesaugt und damit an dem Getriebe 130 des Werkzeugkopfs 104 vorbeigeführt wird.

Der so erzeugte Luftstrom führt zu einer Kühlung des Getriebes 130, was einen zuverlässigen Betrieb der Werkzeugmaschine 100 auch unter anspruchsvollen Bedingungen gewährleistet.

Eine in den Fig. 9 bis 13 dargestellte zweite Ausführungsform eines Werkzeugkopfs 104 unterscheidet sich von der in den Fig. 2 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen nur dadurch, dass die Haubenvorrichtung 140 einseitig eine abgeflachte Form aufweist. Hierdurch ist insbesondere ein randnahes Schleifen möglich, da einseitig der Abstand des äußeren Rands der Haubenvorrichtung 140 bis zum Rand der Werkzeugaufnahme 108 und des daran angeordneten Werkzeugs 152 reduziert ist. Im Übrigen stimmt die in den Fig. 9 bis 13 dargestellte Ausführungsform des Werkzeugkopfs 104 hinsichtlich Aufbau und Funktion, insbesondere hinsichtlich des Aufbaus und der Funktion der Lüftervorrichtung 164, mit der in den Fig. 2 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Eine in den Fig. 14 bis 20 dargestellte dritte Ausführungsform eines Werkzeugkopfs 104 unterscheidet sich von der in den Fig. 2 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Haubenvorrichtung 140 und die Werkzeugaufnahme 108 sowie ein daran angeordnetes Werkzeug 152 im Wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet ist.

Das Werkzeug 152 wird dabei nicht rotierend angetrieben. Vielmehr ist eine Schwingbewegung mittels einer Exzentervorrichtung 190 des Werkzeugkopfs 104 vorgesehen.

Die Exzentervorrichtung 190 umfasst hierzu ein Exzenterelement 192, welches mittels des exzentrisch zur Rotationsachse 172 angeordneten oder ausgebildeten Endes des werkzeugseitigen Kopplungselements 132 in eine Schwingbewegung versetzbar ist.

Das Exzenterelement 192 ist dabei mit einem exzentrisch zur Rotationsachse 172 angeordneten Befestigungsring 196 an einem Befestigungsbereich 198 der Werkzeugaufnahme 108 festgelegt.

Das werkzeugseitige Kopplungselement 132 rotiert relativ zu dem Exzenterelement 192, wobei zur Verminderung der Reibung zwischen den beiden Elementen eine Lagervorrichtung, insbesondere ein Kugellager, vorgesehen ist.

Ein Gegengewicht 194 der Exzentervorrichtung 190 weist eine asymmetrische Massenverteilung auf und rotiert um die Rotationsachse 172 vorzugsweise in axialer Richtung zwischen dem Exzenterelement 192 und der Werkzeugaufnahme 108. Das Gegengewicht 194 dient insbesondere der Kompensation der Schwingbewegung für den Benutzer der Werkzeugmaschine 100.

Die Werkzeugaufnahme 108 ist ferner mit mehreren Schwingfixierelementen 200 an dem Haubenelement 142 angeordnet.

Die Schwingfixierelemente 200 erlauben insbesondere eine Schwingbewegung der Werkzeugaufnahme 108 relativ zu dem Haubenelement 142, wobei zugleich eine Rotation der Werkzeugaufnahme 108 unterbunden wird.

Wie ferner Fig. 16 sowie den Fig. 19 und 20 zu entnehmen ist, ist auch bei der in den Fig. 14 bis 20 dargestellten dritten Ausführungsform des Werkzeugkopfs 104 eine Lüftervorrichtung 164 vorgesehen.

Die Lüftervorrichtung 164 umfasst auch hierbei ein Lüfterelement 166, welches Strömungskanäle 176 umfasst oder bildet.

Die Lüftervorrichtung 164 der dritten Ausführungsform des Werkzeugkopfs 104 ist als Radiallüfter derart vorgesehen, dass die Saugseite 178 in axialer Richtung über dem Lüfterelement 166 angeordnet ist, während die Druckseite 180 radial außenliegend angeordnet ist.

Die Saugseite 178 befindet sich somit im Bereich der Absaugkanalabschnitte 158, während die Druckseite 180 im Haubenraum 148 ist.

Das Lüfterelement 166 kann dabei insbesondere konzentrisch zur Rotationsachse 172 rotieren, oder aber exzentrisch hierzu. Eine konzentrische Rotation kann den Vorteil einer optimierten Strömung und somit einer effizienten Erzeugung des Luftstroms bieten. Eine exzentrische Rotation kann hingegen eine vereinfachte Abreinigung des Lüfterelements 166 von Verunreinigungen ermöglichen oder von vorne herein die Anhaftung von Verunreinigungen am Lüfterelement 166 reduzieren. Im Übrigen stimmt die in den Fig. 14 bis 20 dargestellte dritte Ausführungsform des Werkzeugkopfs 104 hinsichtlich Aufbau und Funktion, insbesondere hinsichtlich Aufbau und Funktion der Lüftervorrichtung 164, mit der in den Fig. 2 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Bei weiteren (nicht separat dargestellten) Ausführungsformen von Werkzeugköpfen 104 können auch alternative Ausgestaltungen von Lüfterelementen 166 vorgesehen sein.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Lüfterelement 166 im Bereich des antriebsseitigen Kopplungselements 128 angeordnet ist und als Axiallüfter den Luftstrom oberhalb der Absaugkanalabschnitte 158 und/oder im Absaugkanal 134 erzeugt.

Sämtliche Varianten dienen vorzugsweise der zusätzlichen Kühlung der Bauteile des Werkzeugkopfs 104, insbesondere des Getriebes 130, um einen zuverlässigen Dauerbetrieb der Werkzeugmaschine 100 zu gewährleisten.

Bezugszeichenliste

Werkzeugmaschine Langhalsschleifer Werkzeugkopf Antriebsvorrichtung Werkzeugaufnahme rohrförmiger Stab proximales Ende Antriebsmotor distales Ende Gabelelement Schwenkring Werkzeugkopfaufnahme Übertragungseinheit Übertragungswelle antriebsseitiges Kopplungselement Getriebe werkzeugseitiges Kopplungselement Absaugkanal Antriebsgehäuse Haubenvorrichtung Haubenelement Abdichtring ringförmiger Bürstenkranz Haubenraum Schraubelement Werkzeug Gehäuse

Zentralelement Absaugkanalabschnitt Teller

Polsterelement Lüftervorrichtung Lüfterelement Rückseite

Basisplatte Rotationsachse Schaufelelement

Strömungskanal Saugseite

Druckseite Befestigungselement Rastelement

Bypassbereich Exzentervorrichtung Exzenterelement Gegengewicht

Befestigungsring Befestigungsabschnitt Schwingfixierelement

Claims

Patentansprüche Werkzeugmaschine (100), insbesondere handgehaltene Werkzeugmaschine (100), umfassend: einen Werkzeugkopf (104), welcher eine Werkzeugaufnahme (108) zur Aufnahme eines Werkzeugs (152) umfasst; eine Antriebsvorrichtung (106) zum Antreiben der Werkzeugaufnahme (108), wobei die Antriebsvorrichtung (106) einen Antriebsmotor (114), eine Übertragungseinheit (124) und ein werkzeugseitiges Kopplungselement (132) umfasst, wobei die Übertragungseinheit (124) einerseits mit dem Antriebsmotor (114) und andererseits mittels des werkzeugseitigen Kopplungselements (132) mit der Werkzeugaufnahme (108) kraftübertragend gekoppelt ist; eine Lüftervorrichtung (164) zum Erzeugen eines Luftstroms, wobei die Lüftervorrichtung (164) zum Antreiben derselben mit der Übertragungseinheit (124) und/oder mit dem werkzeugseitigen Kopplungselement (132) gekoppelt ist. Werkzeugmaschine (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftervorrichtung (164) ein Lüfterelement (166) umfasst, welches mittels der Übertragungseinheit (124) und/oder dem werkzeugseitigen Kopplungselement (132) in Drehbewegung versetzbar ist. Werkzeugmaschine (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterelement (166) ringförmig ausgebildet ist und zum Erzeugen des Luftstroms in radialer Richtung durchströmbar ist. Werkzeugmaschine (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugseite (178) der Lüftervorrichtung (164) bezüglich des ringförmigen Lüfterelements (166) radial innenliegend angeordnet ist und/oder dass eine Druckseite (180) der Lüftervorrichtung (164) bezüglich des ringförmigen Lüfterelements (166) radial außenliegend angeordnet ist. Werkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterelement (166) an einer einem Werkzeug (152) abgewandten Rückseite (168) eines Tellers (160) der Werkzeugaufnahme (108) angeordnet und/oder drehfest mit dem Teller (160) verbunden ist. Werkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterelement (166) eine ringförmige Basisplatte (170) und davon wegragende Schaufelelemente (174) umfasst, wobei mittels der Basisplatte (170), der Schaufelelemente (174) und der Werkzeugaufnahme (108), insbesondere einem Teller (160) der Werkzeugaufnahme (108), Strömungskanäle (176) zum Erzeugen des Luftstroms gebildet sind. Werkzeugmaschine (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterelement (166) als Axiallüfterelement ausgebildet ist und innerhalb eines Absaugkanals (134) der Werkzeugmaschine (100) drehbar angeordnet ist. Werkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Schaufelelemente (174) eines Lüfterelements (166) der Lüftervorrichtung (164) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass durch rotierendes Antreiben des Lüfterelements (166) ein zur Werkzeugaufnahme (108) hin gerichteter Luftstrom erzeugbar ist. Werkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (100) einen Absaugkanal (134) umfasst, welcher mit einer beispielsweise als Staubsauger ausgebildeten Absaugvorrichtung verbindbar ist und mittels welchem im Betrieb der Werkzeugmaschine (100) entstehender Staub abführbar ist, wobei eine Absaugrichtung des mittels der Absaugvorrichtung erzeugbaren Absaugluftstroms einer Belüftungsrichtung des mittels der Lüftervorrichtung (164) erzeugbaren Luftstroms entgegengesetzt ist. Werkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (100) einen rohrförmigen Stab (110) umfasst, weicher ein proximales Ende (112) umfasst, an dem der Antriebsmotor (114) angeordnet ist, und weicher ein distales Ende (116) umfasst, an dem der Werkzeugkopf (104) angeordnet ist. Werkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit (124) eine zumindest abschnittsweise flexible Übertragungswelle (126) umfasst. Werkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit (124) ein Getriebe (130) umfasst, welches am Werkzeugkopf (104) und/oder zwischen einer Übertragungswelle (126) der Übertragungseinheit (124) und dem werkzeugseitigen Kopplungselement (132) angeordnet ist. Werkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (108) drehfest mit dem werkzeugseitigen Kopplungselement (132) verbunden ist und mittels der Antriebsvorrichtung (106) in eine Drehbewegung versetzbar ist. Werkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (108) mittels einer Exzentervorrichtung (190) mit dem werkzeugseitigen Kopplungselement (132) verbunden ist und mittels der Antriebsvorrichtung (106) in eine Schwingbewegung versetzbar ist. Werkzeugmaschine (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfterelement (166) der Lüftervorrichtung (164) zwischen dem werkzeugseitigen Kopplungselement (132) und der Exzentervorrichtung (190) angeordnet ist.