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DE29620393U1 - Hand tool - Google Patents

Hand tool

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Publication number
DE29620393U1
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DE
Germany
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air guide
fan wheel
hand tool
tool according
air
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Expired - Lifetime
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DE29620393U
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German (de)
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Priority to GB9724362A priority patent/GB2319669B/en
Priority to JP32291897A priority patent/JP4416192B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION 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
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/008Cooling means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/028Angle tools

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Portable Power Tools In General (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

R. 31176
25.11.96 Dt/Pi
R.31176
25.11.96 Dt/Pi

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
10
ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
10

Handwerkzeucrmaschine
Stand der Technik
Hand tool
State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention is based on a hand-held power tool according to the preamble of claim 1.

Aus der GB-Patentanmeldung 96 01 510.2 ist eine gattungsgemäße Handwerkzeugmaschine bekannt, deren Lüfterrad drehend gegenüber einem Luftleitring angeordnet ist. Das Lüfterrad drückt durch radial außen liegende Öffnungen des Luftleitrings hindurch Luft nach außen, die es zuvor zur Motorkühlung über den Motor hinweg gesaugt hatte.A generic hand-held power tool is known from GB patent application 96 01 510.2, the fan wheel of which is arranged to rotate opposite an air guide ring. The fan wheel pushes air outwards through radially outer openings in the air guide ring, which it had previously sucked over the engine to cool it.

Der bekannte Luftleitring ist kostengünstig montierbar aber sein Luftdurchsatz ist begrenzt und er beeinflußt das Geräuschverhalten des Lüfters nicht so günstig wie ursprünglieh erwartet.The well-known air guide ring is inexpensive to install but its air flow is limited and it does not influence the noise behavior of the fan as favorably as originally expected.

Außerdem sind aus dem Turbinenbau Luftleiträder mit einem nachgeschalteten feststehenden Luftleitring bekannt, wobei für die axiale Luftströmung der Luftleitring an seinem radial äußeren, den Turbinenschaufeln benachbarten Bereich schräg gestellte zur Luftsrömung ausgerichtete Luftleit-In addition, air guide wheels with a downstream fixed air guide ring are known from turbine construction, whereby for the axial air flow, the air guide ring has air guides that are inclined to the air flow on its radially outer area adjacent to the turbine blades.

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schaufeln trägt. Diese Turbinen sind zwar hinsichtlich Strömungsdurchsatz aber nicht bezüglich Geräuschverhalten optimiert und daher verhältnismäßig laut.blades. These turbines are optimized in terms of flow rate but not in terms of noise behavior and are therefore relatively loud.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sowohl der Luftdurchsatz als auch das Geräuschverhalten gegenüber den bekannten Handwerkzeugmaschinen deutlich verbessert sind. Dadurch werden die Kühlung, die Leistungsausbeute des Elektromotors und daher das Gewicht der Handwerkzeugmaschine günstig beeinflußt.The hand-held power tool according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that both the air flow and the noise behavior are significantly improved compared to the known hand-held power tools. This has a positive effect on the cooling, the power output of the electric motor and therefore the weight of the hand-held power tool.

Durch die in Richtung der Luftströmung schräggestellten, stromlinienförmigen Luftleitschaufeln des Luftleitrings wird der Drall des Luftstroms auf der Abluftseite des Lüfterrades reduziert und der Luftdurchsatz bei verringerter Geräuschentwicklung erhöht.The streamlined air guide vanes of the air guide ring, which are inclined in the direction of the air flow, reduce the swirl of the air flow on the exhaust side of the fan wheel and increase the air throughput while reducing noise.

Die Luftleitringe können in Luftströmungsrichtung vor und/ oder nach dem Lüfterrad angeordnet sein. Durch einen in Luftbewegungsrichtung axial vor dem Lüfterrad angeordneten Luftleitring wird der Drall der anströmenden Abluft reduziert. Dadurch gelangt mehr Abluft zum Lüfterrad und dessen Leistungsumsatz wird höher. Durch einen axial in Strömungsrichtung nach dem Lüfterrad angeordneten Luftleitring wird in erster Linie eine niedrige Ausströmgeschwindigkeit und damit Lärmreduzierung und in zweiter Linie eine höhere Leistungsumsetzung erreicht.The air guide rings can be arranged in the direction of air flow before and/or after the fan wheel. An air guide ring arranged axially in front of the fan wheel in the direction of air movement reduces the swirl of the incoming exhaust air. This means that more exhaust air reaches the fan wheel and its power output is increased. An air guide ring arranged axially in the direction of flow after the fan wheel primarily achieves a low outflow speed and thus noise reduction and secondly a higher power output.

Durch Anordnen des Lüfterrads zwischen zwei Luftleitringen mit jeweils in Richtung der Luftsrömung schräggestellten Luftleitschaufeln ergeben sich eine weitere, wesentliche Verbesserung des Luftdurchsatzes und eine besonders deutli-By arranging the fan wheel between two air guide rings, each with air guide blades inclined in the direction of the air flow, a further, significant improvement in the air throughput and a particularly clear

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ehe Geräuschreduzierung. Dabei ist es von Vorteil, daß der vor dem Lüfterrad angeordnete, weitere Luftleitring in die Luftleitkappe integriert ist, weil dadurch ohne zusätzlichen Masse der Wirkungsgrad und das Geräuschverhalten der Handwerkzeugmaschine deutliche verbessert wird.before noise reduction. It is an advantage that the additional air guide ring arranged in front of the fan wheel is integrated into the air guide cap, because this significantly improves the efficiency and noise behavior of the hand tool without additional mass.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert An embodiment of the invention is explained in more detail in the following description with reference to the accompanying drawings

Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt des vorderen Bereichs eines erfindungsgemäßen Winkelschleifers und Figur 2 eine Explosionsdarstellung des Lüfters des Winkelschleifermotors mit der Luftleitkappe und Luftleitring.Figure 1 shows a longitudinal section of the front area of an angle grinder according to the invention and Figure 2 shows an exploded view of the fan of the angle grinder motor with the air guide cap and air guide ring.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Der in Figur 1 im Längsschnitt dargestellte Bereich des Winkelschleifers 9 weist ein Maschinengehäuse 10 auf, das einen nicht näher bezeichneten elektrischen Antriebsmotor mit Rotor und mit einer Antriebswelle 11, ein Winkelgetriebe 12 und eine Arbeitsspindel 13 aufnimmt. Die Arbeitsspindel 13 ist in einem Kugellager 14 und in einem Nadellager 15 rechtwinklig gegenüber der Antriebswelle 11 drehbar gelagert angeordnet. Das Nadellager 15 wird vom Maschinengehäuse 10 und das Kugellager 14 von einem Lagerflansch 16 aufgenommen. Der Lagerflansch 16 ist an das Maschinengehäuse 10 angeflanscht.The area of the angle grinder 9 shown in longitudinal section in Figure 1 has a machine housing 10 which accommodates an unspecified electric drive motor with a rotor and a drive shaft 11, an angle gear 12 and a work spindle 13. The work spindle 13 is mounted in a ball bearing 14 and in a needle bearing 15 at right angles to the drive shaft 11 so that it can rotate. The needle bearing 15 is accommodated by the machine housing 10 and the ball bearing 14 by a bearing flange 16. The bearing flange 16 is flanged to the machine housing 10.

Konzentrisch zur Längsachse 17 der Abtriebswelle 11 ist auf dieser drehfest ein Lüfterrad 2 0 angeordnet, das axial unmittelbar zwischen einer motorseitig, drehfest am Maschinen-5 gehäuse 10 befestigten Luftleitkäppe 18 und einem getriebe-Concentrically to the longitudinal axis 17 of the output shaft 11, a fan wheel 20 is arranged on the latter in a rotationally fixed manner, which is axially directly between an air guide cap 18, which is fixedly attached to the machine housing 10 on the motor side and in a rotationally fixed manner, and a gear

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seitig drehfesten Luftleitring 22 positioniert ist. Das Lüfterrad 20 trägt in bekannter Weise mit freistehenden Außenenden 19 a radial nach außen gehende, über seine Nabe 20a hinausragende Lüfterschaufeln 19.
5
The fan wheel 20 is positioned on the side of a rotationally fixed air guide ring 22. The fan wheel 20 carries, in a known manner, fan blades 19 with free-standing outer ends 19a which extend radially outwards and protrude beyond its hub 20a.
5

Zwischen der Stirnseite des Lüfterrads 20 und dem Innenumfang des Luftleitrings 22 ist eine Labyrinthdichtung 24 angeordnet, die einen Luftabfluß bzw. eine Pumpwirkung in Richtung Winkelgetriebe 12 verhindert.A labyrinth seal 24 is arranged between the front side of the fan wheel 20 and the inner circumference of the air guide ring 22, which prevents air from flowing out or from pumping in the direction of the angle gear 12.

Im oberen Bereich trägt das Maschinengehäuse 10 ein offenes Gewindeloch 101 für einen wahlweise anschraubbaren, nicht darstellten Zusatzhandgriff. Das Gewindeloch 101 wird von innen durch einen radial außen am Luftleitring 22 angeordneten axialen Fortsatz 222 abgedeckt. Damit wird ein unerwünschtes Austreten von Abluft nach oben, zum Bedienenden hin, und dadurch bedingte, unerwünschte Geräuschentwicklung verhindert.In the upper area, the machine housing 10 has an open threaded hole 101 for an optionally screwed-on additional handle (not shown). The threaded hole 101 is covered from the inside by an axial extension 222 arranged radially on the outside of the air guide ring 22. This prevents unwanted exhaust air from escaping upwards towards the operator and the resulting unwanted noise.

Figur 2 zeigt eine Explosionsdarstellung der Einzelheiten Luftleitkappe 18, Lüfterrad 20 und Luftleitring 22 des Winkelschleifers 9 gemäß Figur 1 und läßt deutlich gleichmäßig beabstandete Luftleitschaufeln 23 auf zwei Umfangsbereichen am Ringkörper 221 des Luftleitrings 22 sowie zwischen diesen Bereichen einen Fortsatz 222 zur Gewindelochabdeckung erkennen. Außerdem ist erkennbar, daß die Luftleitschaufeln 23 stromlinienförmig mit je einer konkaven 28 und einer konvexen Seite 3 0 versehen sind und daß sie gegenüber der Längsachse 17 derart schräg angeordnet sind, daß sie in Höhe der freistehenden, über die Nabe 20a ragenden Außenenden 19a der Lüfterschaufeln 19 im Abluftstrom liegen.Figure 2 shows an exploded view of the details of the air guide cap 18, fan wheel 20 and air guide ring 22 of the angle grinder 9 according to Figure 1 and clearly shows evenly spaced air guide vanes 23 on two circumferential areas on the ring body 221 of the air guide ring 22 and an extension 222 between these areas for covering the threaded hole. It can also be seen that the air guide vanes 23 are streamlined, each with a concave 28 and a convex side 30 and that they are arranged at an angle to the longitudinal axis 17 in such a way that they are located in the exhaust air flow at the level of the free-standing outer ends 19a of the fan blades 19 projecting over the hub 20a.

Ein erster Pfeil 21 zeigt die Drehrichtung des Lüfterrades 20. Weitere Richtungspfeile zeigen die Luftströmungsrichtung 26 in Figur 1 und 2. 'A first arrow 21 shows the direction of rotation of the fan wheel 20. Further direction arrows show the air flow direction 26 in Figures 1 and 2. '

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Bei seiner Drehung gemäß Drehrichtungspfeil 21 fördert das Lüfterrad 2 0 Luft radial und in Umfangsrichtung nach außen und pumpt diese mit einer axialen, mit einer in Drehrichtung liegenden Strömungskomponente gemäß dem Pfeil 26 über die Luftleitschaufeln 23 durch entsprechende, nicht dargestellte Öffnungen des Maschinengehäuses 10 nach außen. Der nicht näher bezeichnete Motor ist durchzugsbelüftet, da entsprechend dem Luftrichtungspfeil 26 von der Mitte des Lüfterrads 20 radial nach außen beschleunigte Luft zuvor über den Motor hinwegstreichend angesaugt wird.When it rotates according to the direction of rotation arrow 21, the fan wheel 20 conveys air radially and in the circumferential direction outwards and pumps it outwards with an axial flow component in the direction of rotation according to the arrow 26 via the air guide vanes 23 through corresponding openings in the machine housing 10 (not shown). The motor, not designated in more detail, is through-ventilated, since air accelerated radially outwards from the center of the fan wheel 20 according to the air direction arrow 26 is first sucked in over the motor.

Durch die Schrägstellung der Luftleitschaufeln 23 in einer Weise, daß deren dem Lüfterrad 20 zugewandter Bereich entgegen der Drehrichtung 21 bzw. deren dem Lüfterrad 2 0 abgewandter Bereich in Drehrichtung 21 des Lüfterrades 20 gegenüber der Längsachse 17 verschoben ist, wird ein verwirbelungsfreies Ableiten der Abluft bewirkt. Dadurch ist der Luftdurchsatz gegenüber parallel zur Längsachse 17 stehenden 0 Luftleitschaufeln deutlich verbessert, wobei durch die stromlinienförmige Gestaltung des Querschnitts der Luftleitschaufeln 23 eine erhebliche weitere Geräuschreduzierung erreicht wird. Dabei prallt die vom Lüfterrad 2 0 beschleunigten Luft einerseits auf die leicht konkaven Vorderseiten 28 der Luftleitschaufeln 23 und andererseits gleitet sie entlang der stärker konvex gekrümmten Rückseite 30, wodurch Luftwirbel beruhigt werden mit dem Ergebnis eines hohen Luftdurchsatzes bei minimaler Geräuschentwicklung.By slanting the air guide vanes 23 in such a way that their area facing the fan wheel 20 is displaced against the direction of rotation 21 or their area facing away from the fan wheel 20 is displaced in the direction of rotation 21 of the fan wheel 20 relative to the longitudinal axis 17, the exhaust air is discharged without causing turbulence. This significantly improves the air flow rate compared to air guide vanes that are parallel to the longitudinal axis 17, and the streamlined design of the cross section of the air guide vanes 23 achieves a further significant reduction in noise. The air accelerated by the fan wheel 20 impacts on the slightly concave front sides 28 of the air guide vanes 23 on the one hand and slides along the more convexly curved rear side 30 on the other, which calms down air turbulence, resulting in a high air flow rate with minimal noise.

Claims (9)

R. 31176 25.11.96 Dt/Pi ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart Handwerkzeugmaschine AnsprücheR. 31176 25.11.96 Dt/Pi ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart Hand tool machine Claims 1. Handwerkzeugmaschine (9) mit einem in einem Maschinengehäuse (10) angeordneten Elektromotor, dessen Rotor eine Abtriebswelle (11) aufweist, die drehmitnehmend ein mit Lüfterschaufeln (19) versehenes Lüfterrad (20) trägt, wobei das Maschinengehäuse (10) ein Winkelgetriebe (12) enthält und wobei das Lüfterrad (20) im Maschinengehäuse (10) unmittelbar zwischen einer drehfesten Luftleitkappe (18) und einem drehfesten Luftleitring (22) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftleitring (22) in seinem äußeren Bereich gegenüber der Längsachse (17) der Abtriebswelle (11) jeweils, inbesondere gleichmäßig beabstandet, gegenüber der Achsrichtung schräg angeordnete Luftleitschaufeln (23) trägt, die in Höhe der, insbesondere freistehenden, Außenenden (19a) der Lüfterschaufeln (19) liegen.1. Hand-held power tool (9) with an electric motor arranged in a machine housing (10), the rotor of which has an output shaft (11) which carries a fan wheel (20) provided with fan blades (19) in a rotationally driving manner, the machine housing (10) containing an angle gear (12) and the fan wheel (20) being arranged in the machine housing (10) directly between a rotationally fixed air guide cap (18) and a rotationally fixed air guide ring (22), characterized in that the air guide ring (22) in its outer region opposite the longitudinal axis (17) of the output shaft (11) carries air guide blades (23) which are arranged obliquely relative to the axial direction, in particular evenly spaced apart, and which are at the level of the, in particular free-standing, outer ends (19a) of the fan blades (19). 2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitschaufeln (23) in radialer Richtung gerade verlaufen und in Axialrichtung gekrümmt sind.2. Hand tool according to claim 1, characterized in that the air guide vanes (23) run straight in the radial direction and are curved in the axial direction. 3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die, vorzugsweise nur über Teilbereiche des Umfangs außen am Luftleitring (22) angeordneten, Luftleitschaufeln (23) sich radial oberhalb der Nabe (20a) des Lüfterrades (20) erstrecken.3. Hand tool according to claim 2, characterized in that the air guide vanes (23), which are preferably arranged only over partial areas of the circumference on the outside of the air guide ring (22), extend radially above the hub (20a) of the fan wheel (20). R. 31176R.31176 " " 4. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Lüfterrad (2 0) abgewandte Bereich der Luftleitschaufeln (23) in Drehrichtung (21) des Lüfterrades (20) nach vorn bzw. daß der dem Lüfterrad (20) zugewandte Bereich der Luftleitschaufeln (23) entgegen der Drehrichtung (21) des Lüfterrads (20) derart versetzt ist, daß damit die Schrägstellung der Luftleitschaufeln (23) gegenüber der Längsachse (17) des Luftleitrings (22) in Richtung der vom Lüfterrad (20) abströmenden Luft bestimmt ist.4. Hand tool according to claim 2 or 3, characterized in that the area of the air guide vanes (23) facing away from the fan wheel (20) is offset forwards in the direction of rotation (21) of the fan wheel (20) or that the area of the air guide vanes (23) facing the fan wheel (20) is offset against the direction of rotation (21) of the fan wheel (20) in such a way that the inclination of the air guide vanes (23) relative to the longitudinal axis (17) of the air guide ring (22) is determined in the direction of the air flowing out of the fan wheel (20). 5. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitschaufeln (23) in Drehrichtung des Lüfterrades (20) gesehen eine konkave Vorderseite (28) und eine stärker konvexe Rückseite (30) aufweisen.5. Hand tool according to claim 4, characterized in that the air guide vanes (23) have a concave front side (28) and a more convex rear side (30) as seen in the direction of rotation of the fan wheel (20). 6. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftleitring (22) auf seinem radialen Ringkörper (221) mindestens einen axial nach vorn stehenden, zur Abdeckung von Öffnungen im Maschinengehäuse (12) dienenden Fortsatz (222) trägt.6. Hand tool according to one of the preceding claims, characterized in that the air guide ring (22) carries on its radial ring body (221) at least one axially forwardly projecting extension (222) serving to cover openings in the machine housing (12). 7. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder nach dem Lüfterrad ein Luftleitring mit schräggestellten Luftleitschaufeln angeordnet ist, wobei der vor dem Lüfter die angesaugte Luft und die andere die abgegebene Luft leitet.7. Hand tool according to one of the preceding claims, characterized in that an air guide ring with inclined air guide blades is arranged in front of and/or behind the fan wheel, wherein the one in front of the fan guides the air sucked in and the other guides the air discharged. 8. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekenn-8. Hand tool according to claim 7, characterized in that 0 zeichnet, daß der vor dem Lüfterrad angeordnete Luftleitring drehfest an der Luftleitkappe angeordnet ist.0 indicates that the air guide ring arranged in front of the fan wheel is non-rotatably mounted on the air guide cap. 9. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vor dem Lüfterrad angeordnete Luftleitring in die Luftleitkappe integriert ist.9. Hand tool according to claim 8, characterized in that the air guide ring arranged in front of the fan wheel is integrated into the air guide cap.
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