РУЧНАЯ МАШИНА Российский патент 2014 года по МПК B25F5/00 B24B55/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к ручной машине согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Известны ручные машины с электрическим приводом, например угловые шлифовальные машины, которые имеют размещенный в корпусе приводной электрический двигатель, приводящий в движение установленный с возможностью вращения шпиндель с закрепленным на нем рабочим органом (рабочим инструментом) ручной машины. Для предупреждения перегрева двигателя, а также щеток, подшипников и прочих элементов конструкции ручной машины, с помощью расположенного в корпусе рабочего колеса вентилятора создают воздушный поток, втягивая окружающий воздух через впускное отверстие в корпус, пропуская его внутри корпуса по воздухопроводящему каналу к рабочему колесу вентилятора и затем снова выводя его из корпуса. При необходимости воздушный поток также может использоваться для выноса загрязняющих частиц, которые образуются, в частности, в качестве продуктов истирания при обработке заготовки.

Обычно воздух всасывается через расположенные за двигателем вентиляционные щели в корпусе ручной машины, направляется мимо двигателя, а также других важных для функционирования машины элементов и выбрасывается в передней части машины. При этом важно следить за тем, чтобы ничто не препятствовало притоку воздуха через щели, что может иметь место, например, при случайном закрытии вентиляционных щелей.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения положена задача выполнения ручной машины простыми средствами таким образом, чтобы гарантировать эффективное охлаждение во время продолжительной работы ручной машины.

Эта задача решается в соответствии с изобретением совокупностью признаков пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы.

Предлагаемая в изобретении ручная машина, которая, прежде всего, представляет собой шлифовальную машину, например угловую шлифовальную машину, имеет размещенный в корпусе приводной двигатель для приведения в движение установленного с возможностью вращения рабочего органа (инструмента), а также рабочее колесо вентилятора, создающее воздушный поток для охлаждения приводного двигателя, а при необходимости - и других элементов конструкции. В корпусе имеется основное впускное отверстие, через которое окружающий воздух поступает во внутреннее пространство корпуса, в котором выполнен воздухопроводящий канал для движения воздушного потока. Воздухопроводящий канал проходит от впускного отверстия мимо приводного двигателя и в направлении рабочего колеса вентилятора, которое создает разрежение, являющее движущей силой, обеспечивающей приток окружающего воздуха через основное впускное отверстие.

Согласно изобретению в корпусе предусмотрено дополнительное впускное отверстие, сообщающееся с воздухопроводящим каналом, причем дополнительное впускное отверстие расположено на пути движения потока между основным впускным отверстием и рабочим колесом вентилятора.

Это конструктивное решение дает различные преимущества. Дополнительное впускное отверстие гарантирует достаточное снабжение воздухом и в том случае, когда основное впускное отверстие оказалось случайно закрытым или засорилось. Кроме того, это гарантирует то, что через основное впускное отверстие воздух будет всасываться менее загрязненным, поскольку часть загрязненного воздуха уже направляется во внутреннее пространство корпуса через дополнительное впускное отверстие, благодаря чему обтекающий двигатель воздушный поток содержит меньше загрязняющих частиц, и опасность загрязнения деталей двигателя становится, соответственно, меньше. В целом за счет этого достигается увеличение срока службы ручной машины.

С помощью дополнительного впускного отверстия можно поддерживать запасной контур циркуляции воздуха, обеспечивающий подачу воздуха к рабочему колесу вентилятора и при уменьшенном притоке через основное впускное отверстие. Это гарантирует то, что рабочее колесо вентилятора будет вращаться в условиях противодействия достаточно высокого сопротивления воздуха, что позволяет поддерживать частоту вращения рабочего колеса вентилятора на требуемом значении. Поскольку рабочее колесо вентилятора приводится во вращение приводным двигателем, этим также исключается нежелательную раскрутку приводного двигателя. Это соответствует эффективному притормаживанию двигателя.

Еще одно преимущество заключается в том, что за счет использования дополнительного впускного отверстия достигается лучшее диффузное пространственное распределение выводимого из корпуса нагретого воздуха, что позволяет нагретому воздуху лучше охлаждаться перед поступлением в основное или дополнительное впускное отверстие. В целом в ручной машине устанавливается более низкий уровень температуры.

Наконец, предлагаемое в изобретении решение также обеспечивает уменьшение порождаемых потоком шумов, поскольку за счет дополнительного впускного отверстия общее проходное сечение для притока воздуха в корпус ручной машины значительно увеличивается, в результате чего при неизменном или лишь незначительно увеличенном массовом потоке воздуха достаточна меньшая скорость течения. Вместе с тем, массовый поток воздуха при необходимости может быть значительно увеличен, причем в этом случае образование шума, несмотря на больший расход воздуха, по сравнению с известными из уровня техники решениями не возрастет.

Наличие дополнительного впускного отверстия позволяет предусмотреть фильтрующие элементы для фильтрации поступающего воздуха, не опасаясь возникновения недопустимо высокого падения давления поступающего воздуха. Такой фильтрующий элемент может быть расположен, в частности, в зоне основного впускного отверстия, через которое воздух пропускается мимо приводного двигателя, чтобы избежать загрязнения приводного двигателя или относящихся к приводному двигателю элементов конструкции. Возникающее при этом уменьшение объемного расхода компенсируется притоком воздуха через дополнительное впускное отверстие. При необходимости фильтрующий элемент можно предусмотреть и в зоне дополнительного впускного отверстия, причем такой фильтрующий элемент может быть предусмотрен либо дополнительно к фильтрующему элементу у основного впускного отверстия, либо взамен него.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения дополнительное впускное отверстие выходит в расположенный во внутреннем пространстве корпуса воздухопроводящий канал за приводным двигателем по потоку или по меньшей мере частично за приводным двигателем по потоку, тогда как основное впускное отверстие расположено перед приводным двигателем по потоку. Таким образом гарантируется то, что массовый поток воздуха, подводимый через дополнительное впускное отверстие, вводится в корпус в обход приводного двигателя. Этот вариант осуществления изобретения особенно предпочтителен в сочетании с размещением дополнительного впускного отверстия вблизи шпинделя или рабочего органа ручной машины, поскольку в этом случае часть массового потока воздуха, подводимая через дополнительное впускное отверстие, содержит большую долю загрязняющих частиц, которые направляются во внутреннее пространство корпуса в обход приводного двигателя. Одновременно этим обеспечивается то, что через дополнительное впускное отверстие направляется сравнительно большая часть загрязненного воздуха, а та часть массового потока воздуха, которая направляется через основное впускное отверстие, находящееся на большем удалении от рабочего органа или шпинделя ручной машины, содержит соответственно меньшую долю загрязняющих частиц.

Для дальнейшего улучшения эффекта отсоса загрязняющих частиц из зоны действия рабочего органа, может быть целесообразным расположить дополнительное впускное отверстие на нижней стороне корпуса рядом с рабочим органом или шпинделем ручной машины. Улучшение притока достигается в еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения за счет того, что дополнительное впускное отверстие расположено в воздухозаборном патрубке, возвышающемся над наружной стороной корпуса. Этот воздухозаборный патрубок выполнен с наклоном, в частности в направлении рабочего органа или шпинделя ручной машины, и находится на нижней стороне корпуса, тогда как основное впускное отверстие целесообразно расположить в задней части боковины корпуса или на верхней стороне корпуса. Наклон воздухозаборного патрубка улучшает направленный приток воздуха из зоны действия рабочего органа.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения дополнительное впускное отверстие, прежде всего оформленное в виде воздухозаборного патрубка, соединено с зоной действия рабочего органа ручной машины посредством воздухопровода. В некоторых случаях может быть достаточным лишь выполнить в закрывающем рабочий орган защитном кожухе с обращенной к дополнительному впускному отверстию стороны выходное отверстие, чтобы организовать отвод продуктов истирания, образующихся при обработке заготовки, непосредственно из зоны действия рабочего органа через выходное отверстие в направлении дополнительного впускного отверстия.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества изобретения и предпочтительные варианты его осуществления раскрыты в прилагаемой формуле изобретения, а также приведенном ниже описании, поясняемом чертежами, на которых показано:

на фиг.1 - ручная машина в аксонометрической проекции при взгляде снизу с дополнительным впускным отверстием на нижней стороне корпуса в зоне перехода между корпусами двигателя и редуктора,

на фиг.2 - увеличенное изображение участка корпуса с дополнительным впускным отверстием,

на фиг.3 - вид сбоку передней части ручной машины,

на фиг.4 - продольный разрез ручной машины.

Осуществление изобретения

На чертежах одинаковые узлы и детали обозначены одними и теми же ссылочными номерами.

Изображенная на чертежах ручная машина 1 представляет собой, в частности, шлифовальную машину, например угловую шлифовальную машину. Как видно на фиг.1, ручная машина 1 имеет сборный корпус 2, состоящий из корпуса 2a двигателя для размещения приводного электрического двигателя и корпуса 2b редуктора для размещения и установки с возможностью вращения шпинделя 3, приводимого в движение приводным электрическим двигателем. На шпинделе 3 крепится рабочий орган (инструмент) ручной машины. Кроме того, на расположенном у шпинделя 3 посадочном фланце может быть закреплен защитный кожух.

В задней части боковин корпуса находятся вентиляционные щели 4, образующие основное впускное отверстие для окружающего воздуха, подаваемого в корпус 2 на охлаждение приводного двигателя и прочих расположенных в корпусе узлов и деталей конструкции. Окружающий воздух, поступающий в корпус через вентиляционные щели 4, направляется по воздухопроводящему каналу внутри корпуса и покидает корпус через выпускное отверстие 5, причем выпускное отверстие 5 находится на верхней стороне корпуса и обращено в направлении передней стороны ручной машины. Воздухопроводящий канал проходит через корпус по существу в продольном направлении.

На нижней стороне корпуса в зоне перехода между корпусом 2a двигателя и корпусом 2b редуктора находится дополнительное впускное отверстие 6, представленное также в увеличенном масштабе на фиг.2 и 3. Дополнительное впускное отверстие 6 распложено в воздухозаборном патрубке 7 (фиг.3), который выполнен за одно целое со стенкой корпуса 2a двигателя и выдается относительно окружающих его участков стенки. Воздухозаборный патрубок 7 наклонен в направлении зоны действия рабочего органа, т.е. шпинделя 3, что обеспечивает непосредственный и прямолинейный путь потока из зоны действия рабочего органа к воздухозаборному патрубку 7 с дополнительным впускным отверстием 6.

Как показано в разрезе на фиг.4, приводной электрический двигатель 8 размещен в корпусе 2a двигателя. Соосно приводному двигателю 8 установлено обращенное в направлении корпуса 2b редуктора рабочее колесо 9 вентилятора, приводимое во вращение приводным валом приводного двигателя 8. Рабочее колесо 9 вентилятора расположено в непосредственной близости с зоной перехода между корпусом 2a двигателя и корпусом 2b редуктора. Рабочим колесом 9 вентилятора создается воздушный поток, обозначенный стрелками 10a, 10b, 10c и 10d и направляемый через внутреннее пространство корпуса для охлаждения приводного двигателя 8, а при необходимости - и других компонентов ручной машины. Первая часть 10a массового потока движется в корпусе 2a двигателя по проходящему через корпус в продольном направлении воздухопроводящему каналу 11, причем эта первая часть 10а массового потока представляет собой главный поток, входящий через вентиляционные щели 4 (фиг.1) в задней части боковин корпуса двигателя. Воздухопроводящий канал 11 проходит, в частности, мимо наружной поверхности приводного электрического двигателя 8 и вытянут параллельно осевому направлению приводного двигателя.

Воздушный поток 10a соединяется со вторым воздушным потоком 10b, входящим во внутреннее пространство корпуса через воздухозаборный патрубок 7 и дополнительное впускное отверстие 6, т.е. на уровне переднего участка приводного электрического двигателя 8 в зоне обращенной к передней части ручной машины. Затем объединенный общий массовый поток 10c направляется через рабочее колесо 9 вентилятора и за ним по потоку отводится из корпуса 2 ручной машины через выпускное отверстие 5 в виде выходящего массового потока 10d.

Целесообразной может быть установка внутри корпуса в зоне вентиляционных щелей 4 фильтрующего элемента, подвергающего главный массовый поток подводимого воздуха фильтрации. В зоне дополнительного впускного отверстия 6 можно обойтись без фильтрующего элемента, однако и в этом месте фильтрующий элемент может быть предусмотрен в дополнение или в качестве альтернативы фильтрующему элементу у вентиляционных щелей.

Под позицией 12 схематически показан рабочий орган ручной машины, закрепленный на шпинделе 3 с фиксацией от вращения относительно него и закрытый защитным кожухом 13. В защитном кожухе 13 может быть выполнено выходное отверстие 14, через которое к воздухозаборному патрубку 7 и дополнительному впускному отверстию 6 подаются частицы продуктов истирания, образующиеся под защитным кожухом при обработке заготовки. При необходимости выходное отверстие в защитном кожухе 13 может быть соединено посредством воздухопровода 15 с воздухозаборным патрубком 7, или дополнительным впускным отверстием 6.

Изобретение относится к ручным приводным инструментам. Ручная машина имееет корпус (2) для размещения приводного двигателя (8) и рабочего колеса (9) вентилятора, основное впускное отверстие (4) и воздухопроводящий канал (11), проходящий от основного впускного отверстия (4) мимо приводного двигателя (8) к рабочему колесу (9) вентилятора. Корпус (2) снабжен дополнительным впускным отверстием (6), сообщающимся с воздухопроводящим каналом (11). Дополнительное впускное отверстие (6) расположено на пути движения потока между основным впускным отверстием (4) и рабочим колесом (9) вентилятора и находится в воздухозаборном патрубке (7), возвышающемся над стенкой корпуса и наклоненном в направлении рабочего колеса (12). Технический результат заключается в увеличении срока службы ручной машины. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Ручная машина, имеющая корпус (2) для размещения приводного двигателя (8) и рабочего колеса (9) вентилятора, основное впускное отверстие (4) и воздухопроводящий канал (11), проходящий от основного впускного отверстия (4) мимо приводного двигателя (8) к рабочему колесу (9) вентилятора, причем корпус (2) снабжен дополнительным впускным отверстием (6), сообщающимся с воздухопроводящим каналом (11), причем дополнительное впускное отверстие (6) расположено на пути движения потока между основным впускным отверстием (4) и рабочим колесом (9) вентилятора и находится в воздухозаборном патрубке (7), возвышающемся над стенкой корпуса и наклоненном в направлении рабочего колеса (12).

2. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что дополнительное впускное отверстие (6) выходит в воздухопроводящий канал (11), по меньшей мере, в основном за приводным двигателем (8) по потоку.

3. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что дополнительное впускное отверстие (6) расположено ближе к рабочему органу (12) ручной машины (1), чем основное впускное отверстие (4).

4. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что дополнительное впускное отверстие (6) расположено на нижней стороне корпуса (2) рядом с рабочим органом (12) ручной машины (1).

5. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что основное впускное отверстие (4) расположено на боковине или на верхней стороне корпуса.

6. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что воздушный поток (10a, 10b, 10c, 10d) выводится через верхнюю сторону корпуса.

7. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что дополнительное впускное отверстие (6) посредством воздухопровода (15) соединено с зоной действия рабочего органа ручной машины (1).

8. Ручная машина по п.1, отличающаяся тем, что рабочий орган (12) закрыт защитным кожухом (13), в котором выполнено выходное отверстие (14), обращенное к дополнительному впускному отверстию (6).

9. Ручная машина по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что по меньшей мере у одного впускного отверстия (4, 6) расположен фильтрующий элемент.