Elektromotorisch angetriebene Handwerkzeugmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromoto risch angetriebene Handwerkzeugmaschine mit einem auf der Motorwelle sitzenden Lüfterrad, das den Kühlluftstrom durch Einlassöffnungen im Maschinen gehäuse ansaugt.
Es hat sich bei derartigen Handwerkzeugmaschinen gezeigt, dass die Antriebsleitung bei gleichem Aufwand an Eisen- und Kupfergewicht des Motors umso höher gesteigert werden kann,<B>je</B> besser die Kühlluft im Antriebsmotor geführt wird. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei welcher der zur Durchlüftung des Antriebsmotors die nende Kühlluftstrom möglichst nahe an den sich stark erwärmenden Eisen- und Wicklungsteilen vorbeige führt wird.
Diese Aufgabe ist bei einer Handwerkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei welcher erfindungsgemäss zwischen den Einlässoffnungen und der diesen gegenüberstehenden Ständerstirnseite des Motors eine Luftleitscheibe angeordnet ist, die eine zentrale, im Durchmesser wesentlich kleiner als der Anker ausgeführte Bohrung und zwischen dieser und ihrem dicht an der Gehäusebohrungswand entlanglau fenden Rand zwei in Umfangsrichtung sich erstrecken de Kühlluftdurchbrüche mit<B>je</B> einer zwischen dem zugehörigen Durchbruch und dem Leitscheibenrand angeordneten, von der Leitscheibe in Strömungsrich tung der Kühlluft abstehenden Leitschaufel hat,
durch die der Kühlluftstrom auf die Wickelköpfe des Stän ders gerichtet wird.
Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich, wenn gemäss einer Weiterausbildung der Erfindung die Luftleitscheibe gleichzeitig als Tragplatte für die Bürstenhalter ausgebildet ist. In diesem Falle werden die Bürstenhalter zweckmässigerweise auf den zwischen den beiden Kühlluftdurchbrüchen verlaufenden Ring abschnitten der Luftleitscheibe angeordnet.
Weitere Einzelheiten sind nachstehend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Handbohrmaschi ne beispielsweise näher beschrieben und erläutert.
Es zeigt: Fig. <B>1</B> die Handbohrmaschine im Längsschnitt, Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie H-11 in Fig. <B>1,</B> Fig. <B>3</B> in einem gegenüber Fig. <B>1</B> um<B>90'</B> gedrehten Längsschnitt und Fig. 4 die in der Handwerkzeugmaschine verwen dete Luftleitscheibe in raumbildlicher Darstellung.
Die Handwerkzeugmaschine enthält in ihrem aus Isolierpressstoff hergestellten Motorgehäuse<B>10</B> den aus Eisenblechen geschichteten Ständer<B>11</B> eines zum An- sch,luss an Wechsel- und Gleichstromnetze geeigneten Antriebsmotors, dessen Anker 12 gegen das auf das Motorgehäuse aufgesetzte Getriebe<B>13</B> durch ein das "etriebeseitige or Ende der Ankerwelle 14 einschliessendes Isolierstoffpressteil <B>15</B> isoliert ist.
Auf dieses Isolier- stoffpressteil ist ein in einem Kugellagerinnenring <B>16</B> or geführtes Ankerritzel <B>17</B> aufgezogen. Dieses greift in ein Stirnrad<B>18</B> ein und überträgt dadurch die Antriebs kraft des Motors über ein mit dem Zahnrad<B>18</B> ver bundenes Ritzel <B>19</B> und ein mit diesem kämmendes Stirnrad 20 auf die Werkzeugspindel 21 der Hand werkzeugmaschine.
Zur Kühlung des Antriebsmotors ist ein auf das ankerseitige Ende des Ritzels <B>17</B> aufgepresstes Lüfter- rad 22 vorgesehen, dessen Lüfterflügel <B>23</B> mit kleinem axialem Abstand der Querwand 24 eines in das Motor gehäuse<B>10</B> eingesetzten Isolierringes<B>25</B> gegenüber stehen und die zur Kühlung des Antriebsmotors er forderliche Kühlluft durch die in der Nähe des Hand- griffs <B>26</B> angeordneten Kühllufteinlass-Schlitze <B>27</B> und <B>28</B> ansaugen.
Die Kühlluftauslassöffnungen <B>29</B> befinden sich in dem zwischen dem Motorgehäuse<B>10</B> und dem Getriebegehäuse<B>13</B> eingespannten metallischen Lager schild<B>30,</B> in welchem der zum Kugellagerinnenring <B>16</B> gehörende Aussenring<B>31</B> befestigt ist.
Wie der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt durch die Handwerkzeugmaschine besser erkennen lässt, sind die in Fig. 2 mit unterbrochenen Linien angedeuteten Ständerbleche des Motorständers<B>11</B> an zwei einander gegenüberliegenden Seiten so abgeschnitten, dass das Ständerblechpaket an seinen parallel zueinander und zur Motorlängachse verlaufenden Seitenflächen<B>32</B> und <B>33</B> der Bohrungswand des Motorgehäuses<B>10</B> mit er heblichem Abstand gegenübersteht und dort einen Kühlluftkanal von erheblicher radialer Breite bildet.
In das Ständerblechpaket sind zwei Formspulen 34 und <B>35</B> derart eingelegt, dass jeweils eine Spule einen der beiden Polschuhe<B>36</B> bzw. <B>37</B> des Ständerblechpaketes umschliesst. Die über die beiden Stirnseiten des Ständer- blechpakets <B>11</B> vorstehenden Wickelköpfe der Form spulen 34 und<B>35</B> sind etwa halbkreisförmig nach aussen gebogen, damit sie dem Kühlluftstrom möglichst leicht zugänglich sind.
Um zu verhindern, dass der von dem Lüfterrad 22 angesaugte Kühlluftstrom in den Kanälen zwischen den Seitenflächen<B>32</B> und<B>33</B> und der Bohrungswand ohne wesentliche Kühlwirkung hin- durchströmen kann, ist Vorsorge dafür getroffen, dass der Kühlluftstrom unmittelbar auf die Wickelköpfe 34 und<B>35</B> trifft und dann in den Luftspalt zwischen dem Anker und der Ständerbohrung abgeleitet wird. Dazu dient eine Luftleitscheibe 40.
Diese ist in dem mit dem Handgriff<B>26</B> verbundenen, auf das kollektorseitige Ende des Motorgehäuses<B>10</B> aufgesetzten und ebenso wie der Handgriff aus Isolierstoff hergestellten Rohr ansatz 41 mit radial stehenden Schrauben 42 befestigt.
Wie Fig. 4 besser erkennen lässt, enthält die Luft- leitscheibe 40 eine zentrale, wesentlich kleinere als der Ankerdurchmesser ausgeführte Bohrung 43 und trägt vier angepresste Augen 44, in denen nicht dargestellte Schrauben zur Befestigung zweier in Fig. <B>1</B> bei 45 und 46 angedeuteter Bürstenhalter verschraubbar sind. Der Rand der Luftleitscheibe verläuft dicht entlang der Bohrung im Ansatzstück 41, so dass von dem ange saugten Kühlluftstrom nur ein unbeträchtlicher Teil zwischen dem Luftleitscheibenrand und der Bohrungs wand durchströmen kann.
Der weitaus grösste Teil des Luftstromes wird durch zwei Kühlluftdurchbrüche 47 und 48 hindurchgeführt, die sich zwischen dem Luftleitscheibenrand und der zentralen Bohrung 43 befinden. Um den Kühlluftstrom in der in Fig. <B>3</B> an gedeuteten Weise in den von den Wicklungsköpfen 34 und<B>35</B> umschlossenen Innenraum zu leiten, sind ent lang dem Luftscheibenrand in Umfangsrichtung sich erstreckende Leitschaufeln<B>50</B> und<B>51</B> vorgesehen, die gegeneinander schwach geneigt sind und von der Leit- scheibe annähernd senkrecht abstehen.
Durch diese Leitschaufeln wird der Kühlluftstrom zum grössten Teil durch den zwischen dem Anker und der Bohrung des Ständerblechpakets verbleibenden Spalt hindurch geführt und kann dadurch an den sich am stärksten erwärmenden Stellen des Antriebsmotors eine grosse Wärmernenge abführen.
Hierdurch wird die Leistungsfähigkeit des Antriebs motors bei gleichem Werkstoffaufwand wesentlich er höht. So war es beispielsweise möglich, bei nur geringfügiger Erniedrigung der<B>je</B> Lüfterumdrehung geförderten Kühlluftmenge die Leistungsabgabe des Antriebsmotors bei einer zulässigen übertemperatur von<B>60'</B> von<B>280</B> W auf 340 W zu erhöhen.
Zur Verbesserung der Kühlluftführung trägt ausser der Luftleitcheibe 40 der Isolierstoff-Ring <B>25</B> nicht unwesentlich bei, da er mit seinem Umfang dicht an der Bohrung des Motorgehäuses anliegt und mit seiner Querwand 24 den Kühlluftstrom zwingt, seinen Weg entlang dem Anker zu nehmen und diesen in der angestrebten Weise zu kühlen.
Electric motor-driven hand machine tool The invention relates to an electric motor-driven hand machine tool with a fan wheel seated on the motor shaft, which sucks in the cooling air flow through inlet openings in the machine housing.
It has been shown in hand machine tools of this type that the drive line can be increased all the more with the same amount of iron and copper weight of the motor, the better the cooling air is guided in the drive motor. The invention was based on the object of creating an arrangement in which the cooling air flow which is used to ventilate the drive motor passes as close as possible to the iron and winding parts that are heating up strongly.
This object is achieved in a handheld power tool of the type described at the outset, in which, according to the invention, between the inlet openings and the stator end face of the motor opposite them, an air guide disk is arranged, which has a central, substantially smaller diameter than the armature bore and between this and its close the edge running along the housing bore wall has two circumferentially extending cooling air openings with a guide vane between the associated opening and the guide disk edge and protruding from the guide disk in the direction of flow of the cooling air,
through which the cooling air flow is directed to the end windings of the stand.
A particularly simple arrangement is obtained if, according to a further development of the invention, the air guide disk is also designed as a support plate for the brush holder. In this case, the brush holders are expediently arranged on the ring sections of the air guide disk extending between the two cooling air openings.
Further details are described and explained in more detail below using a hand drill shown in the drawing, for example.
It shows: FIG. 1 the hand drill in longitudinal section, FIG. 2 in cross section along the line H-11 in FIG. 1, FIG. 3 / B > in a longitudinal section rotated by <B> 90 '</B> compared to FIG. <B> 1 </B> and FIG. 4 shows the air guide disc used in the handheld power tool in a three-dimensional representation.
The hand machine tool contains in its motor housing 10 made of molded insulating material the stator 11, layered from sheet iron, of a drive motor suitable for connection to AC and DC networks, the armature 12 of which is against the The gear <B> 13 </B> placed on the motor housing is insulated by a pressed part <B> 15 </B> which encloses the end of the armature shaft 14 on the gear side.
An anchor pinion <B> 17 </B> guided in a ball bearing inner ring <B> 16 </B> or is pulled onto this pressed insulating material. This engages in a spur gear <B> 18 </B> and thereby transmits the drive force of the motor via a pinion <B> 19 </B> connected to the gear <B> 18 </B> and a pinion with it meshing spur gear 20 on the tool spindle 21 of the hand machine tool.
To cool the drive motor, a fan wheel 22 pressed onto the armature-side end of the pinion <B> 17 </B> is provided, the fan blades of which <B> 23 </B> with a small axial distance from the transverse wall 24 are inserted into the motor housing < B> 10 </B> inserted insulating ring <B> 25 </B> and the cooling air required for cooling the drive motor through the cooling air inlet slots <B> 26 </B> arranged near the handle <B> 26 </B> Suck in B> 27 </B> and <B> 28 </B>.
The cooling air outlet openings <B> 29 </B> are located in the metallic bearing shield <B> 30 </B> in clamped between the motor housing <B> 10 </B> and the gear housing <B> 13 </B> to which the outer ring <B> 31 </B> belonging to the ball bearing inner ring <B> 16 </B> is attached.
As the cross-section through the hand-held power tool shown in FIG. 2 shows better, the stator metal sheets of the motor stator 11, indicated by broken lines in FIG Side surfaces <B> 32 </B> and <B> 33 </B> of the bore wall of the motor housing <B> 10 </B> which run towards one another and to the longitudinal axis of the motor are at a considerable distance from each other and there forms a cooling air channel of considerable radial width.
Two preformed coils 34 and 35 are inserted into the stator core in such a way that one coil each surrounds one of the two pole shoes 36 or 37 of the stator core. The end windings of the form coils 34 and 35 protruding over the two end faces of the stator core are bent outwards in an approximately semicircular shape so that they are as easily accessible as possible to the cooling air flow.
In order to prevent the cooling air flow sucked in by the fan wheel 22 from being able to flow through the channels between the side surfaces 32 and 33 and the bore wall without a significant cooling effect, provision is made for this that the cooling air flow hits the end windings 34 and 35 and is then diverted into the air gap between the armature and the stator bore. An air guide disk 40 is used for this purpose.
This is connected to the handle <B> 26 </B>, placed on the collector-side end of the motor housing <B> 10 </B> and, like the handle, made of insulating material, fastened with radially projecting screws 42.
As can be seen better in FIG. 4, the air guide disk 40 contains a central bore 43, which is designed to be much smaller than the armature diameter, and has four pressed-on eyes 44 in which screws, not shown, are used to fasten two in FIG. 1 > The brush holder indicated at 45 and 46 can be screwed on. The edge of the air guide disk runs tightly along the bore in the extension piece 41, so that only an insignificant part of the cooling air flow that is drawn in can flow through between the air guide disk edge and the bore wall.
The vast majority of the air flow is passed through two cooling air openings 47 and 48, which are located between the edge of the air guide disk and the central bore 43. In order to guide the cooling air flow in the manner indicated in FIG. 3 into the interior space enclosed by the winding heads 34 and 35, guide vanes extending in the circumferential direction are provided along the edge of the air disk B> 50 </B> and <B> 51 </B> are provided, which are slightly inclined relative to one another and protrude approximately perpendicularly from the guide disk.
By means of these guide vanes, the cooling air flow is for the most part guided through the gap remaining between the armature and the bore of the stator core and can thereby dissipate a large amount of heat from the areas of the drive motor that heat up the most.
As a result, the performance of the drive motor is significantly increased with the same amount of material. For example, it was possible, with only a slight decrease in the amount of cooling air delivered per fan revolution, to reduce the power output of the drive motor at a permissible excess temperature of <B> 60 '</B> of <B> 280 </B> W to be increased to 340 W.
In addition to the air guide disk 40, the insulating ring <B> 25 </B> makes a significant contribution to improving the cooling air flow, since its circumference lies tightly against the bore of the motor housing and with its transverse wall 24 forces the cooling air flow to make its way along the Take anchor and cool it in the desired way.