DE1014211B - Handwerkzeugmaschine mit elektrischem Antriebsmotor, der in einem metallischen Aussengehaeuse isoliert untergebracht ist - Google Patents

Description

• Handwerkzeugmaschine mit elektrischem Antriebsmotor, der in einem metallischen Außengehäuse isoliert untergebracht ist Die Erfindung bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine mit elektrischem Antriebsmotor, der in einem metallischen Außengehäuse isoliert untergebracht ist mit Hilfe zweier am Außengehäuse zentrierter Lagerschilde aus Isolierstoff.
• Bei bekannten Handwerkzeugmaschinen dieser Art -wird der axiale Abstand der Ankerlager durch die Isolierstoffteile festgelegt, die sich beim Schwinden oder Quellen innerhalb des metallischen Außengehäuses der Handwerkzeugmaschinen in ihren Abmessungen erheblich ändern können und dadurch eine starke Verspannung der Ankerlager verursachen. Dies kann dazu führen, daß die Maschinen schon nach kurzer Betriebszeit, unter anderem auch infolge der während des Betriebs entstehenden Erwärmung der Isolierstoffteile, erhebliche Lagerschäden aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß diese Schwierigkeiten um so größer werden, je größer die freie Länge der Isolierstoffteile zwischen ihren Einspannstellen ist. Um jedoch eine Schutzisolierung zu erzielen, die unter allen vorkommendenBe.triebsbedingungen eine ausreichende Isolierung zwischen den in einem Schadensfa11 an Spannung geratenden Metallteilen des Antriebsmotors und dem einer Berührung unmittelbar zugänglichen metallischen Außengehäuse der Maschine sicherstellt, ist bereits versucht worden, den Motor in einem rohrförmigen Isollerstoffzwischengehäuse anzuordnen, das den Motor einschließlich seiner Lagerstellung abdeckt. Bei derartigen Maschinen wird das Isolierstoffzwischengehäuse auf einem erheblichen Teil seiner Länge dem Einspanndruck eines zum Festhalten des Isoliers,toflgehäuses im Metallgehäuse dienenden Schraubrings ausgesetzt. Dies hat zur Folge, daß außer den Längenänderungen, die durch Quellen oder Schrumpfen des Isolierwerkstoffs entstehen, auch noch der Einspanndruck den Lagerabstand beeinflußt.
• Diese Nachteile sind bei einer Anordnung vermieden, die gemäß der Erfindung folgende an sich bekannte Merkmale in Kombination verwendet: a) daß zur Erzielung eines möglichst geschlossenen Isolierstoffzwischengehäuses zwischen dem Motor und dem metallischen Außengehäuse der eine der beiden Lagerschilde topfförmig ausgebildet ist und den Ständer des Motors umschließend bis in die Nähe des anderen Lagerschildes reicht, b) daß jeder der beiden Lagerschilde gegen axiale Verschiebung an Anlageflächen des Außengehäuses befestigt ist, die in der Ebene des. vom zugehörigen Lagerschild umspannten Kugellagers verlaufen, und c) daß der topfförmige Lagerschild an seiner Bodenzone einen in der Ebene des dortigen Kugellagers verlaufenden Bund aufweist, der in der Trennfuge zwischen dem Handgriff und dem zylindrischen Längsteil des Außengehäuses bzw. zwischen diesem und dem Getriebegehäuse festgespannt ist.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• Fig. 1 zeigt einen in zwei zueinander senkrecht stehe:ndein Schnittebenen nach Linienzug I-1 in Fig. 2 geführtenLängsschnitt durch eineHandbohrmaschine; Fig. 2 zeigt einen nach der Linie II-II in Fig. 1 geführten Querschnitt, jedoch ohne Motoranker; Fig. 3 zeigt eine andere Handbohrmaschine, ebenfalls in einem in zwei senkrecht zueinander stehenden Schnittebenen geführten Längsschnitt.
• Die Handbohrmaschine besteht im wesentlichen aus einem elektrischen Universalmotor mit einem Anker 11 und einem Ständer 12, einem Motorgehäuse 13 aus Aluminiumguß sowie einem auf der vorderen Stirnseite des Motorgehäuses angeordneten Handgriff 15. Dieser besteht ebenfalls aus Metall. Er enthält einen doppelpoligen Netzschalter 16 sowie einen Entstörko@ndensator 17 und nimmt auch das eine Ende des Netzkabels 18 auf. Zur vollkommenen elektrischen Isolierung des Motors und seiner in einem Schadensfall unmittelbar unter Spannung geratenden Metallteile (des Ständers 12 und des gesamten Ankers 11) ist ein aus Isolierpreßstoff bestehender topfförmiger Lagerschild 20 angeordnet, der in seinem Innern den Motor bis auf das an der Getriebeseite herausragende Wellenstück 21 vollkommen abdeckt. Der topfförmige Lagerschild ist nur etwa über die Länge seines Außenumfanges, über die ich der in ihm durch Schrauben 22 befestigte Ständer 12 samt seiner Feldwicklung erstreckt, in die zylindrische Ausbohrung des metallischen Außengehäuses 13 eingepaßt. In dem durch kräftige Rippen 26 versteiften Bodenteil 27 des topfförmigen Lagerschildes sitzt der Außenring 28 eines in der Nähe des Kollektors 30 angeordneten Kugellagers. In der Nähe des Bodenteiles sind am Außenumfang des topfförmigen Lagerschildes 20 zwei diametral zueinander liegende Augen 23 vorgesehen, welche je eine Führungsbuchse24 zur Aufnahme einer Schleifkohle 25 enthalten. Die Führungsbuchsen 24 sind nach außen -durch je einen Stöpsel 29 aus Isolierstoff abgedeckt, der ein Außengewinde aufweist und mit diesem in den Augen 23 verschraubt ist.
• Das am getriebeseitigen Ende der Ankerwelle 21 angeordnete Kugellager ist mit seinem Außenring 31 in ein: ebenfalls als Lagerschild dienendes Isolierstück 32 eingepaßt, das in der das Metallgehäuse 13 gegen das Getriebegehäuse 14 abschließenden Querwand 33 zentriert und auf der Getriebeseite mit einer Sacklochbohrung 34 versehen ist, die als Lagerstelle für die Vorgelegewelle 36 dient. Ihr zweites Lager findet diese Welle in einer im Getriebegehäuse 14 angebrachten Sacklochbohrung 37, die eine Schmiernut 38 enthält. Damit keine Spannung von der Ankerwelle 21 auf das Getriebegehäuse 14 übertragen werden kann, ist das mit dem Ankerwellenritzel 41 kämmende Vorgelege 42 aus Isolierstoff hergestellt.
• Besondere Beachtung verdient im einzelnen die Ausbildung und Anordnung des topfförmigen Lagerschildes 20 selbst.
• Dieser ist in der Nähe seines das kollektorseitige Kugellager aufnehmenden Bodenteiles. 27 an seinem Umfang mit einem flanschartigen Rand 52 versehen, der in einen Einpaß 51 an der offenen. Stirnseite des Metallgehäuses 13 eingeschoben ist und dort durch eine in das Handgriffgehäuse 15 eingeschnittene Gegenfläche 53 gegen axiale Verschiebung verspannt wird. Der Abstand D der Spannfläche 53 zur Mitte des annähernd in der Ebene des Einspannrandes angeordneten --Kugellagers ist recht klein bemessen und soll möglichst nicht mehr als 10 mm betragen. Durch diese Art der einseitigen Einspannung des topfförmigen Lagerschildes 20 wird erreicht, daß sein hohlzylindrischer Längsteil sich in axialer Richtung beliebig dehnen oder schwinden kann, ohne daß driese Längenänderungen sich auf die Lagerstellen der Ankerwelle schädlich auswirken können. Lediglich axiale Längenänderungen im Bodenteil 27, d. h. Änderungen des Abstandes D, können sich als Änderungen des Lagerabstandes auswirken. Da der Abstandv, wie gesagt, sehr klein gehalten ist, können etwaige Längenänderungen den Lagerabstand kaum beeinflussen.
• Auch etwaige Veränderungen der Abmessungen des topfförmigen Lagerschildes 20 in radialer Richtung können sich nicht auf die Betriebssicherheit auswirken infolge der aus Fig.2 ersichtlichen Ausbildung der ineinandergesteckten Teile. Um dem topfförmigen Lagerschild 20 auch genügend radiale Ausweichmöglichkeiten zu bieten, ist für den Ständer 12 des Motors ein Blechschnitt verwendet, dessen äußere Begrenzungslinie zwei sich über etwa 90° erstreckende, einander diametral gegenüberliegende Kreisbögen enthält, deren Endpunkte durch Geraden miteinander verbunden sind. Die Innenfläche des den Motorständer 12 umgebenden topfförmigen Lagerschildes 20 be17ührt den Motorständer also nur an zwei Flächen (60 und 62), die sich, zusammengenommen, etwa über die Hälfte des Umfanges erstrecken. Die beim Schwinden des Lagerschildes 20 sich ergebenden Formänderungen können sich ohne weiteres in den Zwischenräumen gegenüber den geraden Begrenzungsflächen 61 und 63 des Motorständers au; wirken, ohne daß es zu übermäßigen inneren Spannungen im Isolierstoff kommt.
• Falls sich der topfförmige Lagerschild 20 beispielsweise durch Anquellen des Isolierstoffes ausdehnt, können Aussparungen; 64 bzw. 65, die entlang der inneren Mantelfläche des Metallgehäuses 13 verlaufen, solche Ausdehnungen aufnehmen. Diese Aussparungen werden beim Zusammenbau den Abflachungen 61 und 63 des Motorständers gegenüber angeordnet, so daß das topfförmige Gehäuse 20 in diesen Zonen weder am Motorständer 12 noch am Metallgehäuse 13 anliegt und den durch die Eigenschaften des Isolierstoffes bedingten Änderungen folgen kann.
• Die beschriebene und dargestellte Anordnung und Ausbildung der Isolierstoffteile ergibt für alle denkbarer. Betriebsfälle einen vollkommen sicheren Schutz gegen Berührungsspannungen, da selbst dann, wenn durch außergewöhnliche Umstände der topfförmige Isolierlagerschild zerbrechen sollte, sich die Bruchstücke nur geringfügig verschieben können, aber auf jeden Fall verhindern, daß die möglicherweise unter Betriebsspannung stehenden Metallteile des Motors unmittelbar mit dem Außengehäuse in Berührung kommen.
• Die in Fig.3 dargestellte Handwerkzeugmaschine unterscheidet sich von der vorher beschriebenen Maschine im wesentlichen nur dadurch, daß der topfförmige Lagerschild 80 an der Ritzelseite des Motorankers71 angebrachtistundgleichzeitigdieTrennwand zwischen dem Getriebegehäuse 74 und dem Motorgehäuse 73 bildet. Im Gegensatz zu der Maschine nach Fig. 1 und 2 ist hier auch der zweite, mit 82 bezeichnete Lagerschild topfförmig ausgebildet. Er ist ebenso wie der vordere Lagerschild an einem ringförmigen Bund 83 gehalten, der etwa in der gleichen Ebene wie die Kugeln 78 des im Lagerschild 82 aufgenommenen Kugellagers verläuft. Auch beim Lagerschild 80 verläuft die Spannfläche, mit der er gegen das Motorgehäuse anliegt, wenigstens annähernd in der Ebene der Kugeln 79 des dort aufgenommenen Kugellagers. Auch bei dieser Anordnung können sich die in den topfförmigen Lagerschilden möglicherweise auftretenden Längenänderungen praktisch überhaupt nicht auf den Lagerabstand auswirken, da der Lagerabstand durch das metallische Motorgehäuse 73 festgelegt ist, während sich die Wandteile der topfförmigen Lagerschilde beim Dehnen oder Schrumpfen entlang der zylindrischen Bohrung 85 des Motorgehäuses 73 beliebig bewegen können. Im Gegensatz zu Fig. 1 sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Kohlebürsten 95 in Isolierstoffbuchsen 93 gefaßt, die mit den Lagerschilden 83 und 80 nicht verbunden, sondern von außen in das Motorgehäuse 73 eingepaßt sind.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Handwerkzeugmaschine mit elektrischem Antriebsmotor, der in einem metallischen Außengehäuse isoliert untergebracht ist mit Hilfe zweier am Außengehäuse zentrierter Lagerschilde aus Isolierstoff, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) daß zur Erzielung eines möglichst geschlossenen Isolierstoffzwischengehäuses zwischen dem Motor und dem metallischen Außengehäuse der eine (20 bzw. 80) der beiden Lagerschilde topfförmig ausgebildet ist und den Ständer des Motors umschließend bis in die Nähe des anderen Lagerschildes reicht, b) daß jeder der beiden Lagerschilde gegen axiale Verschiebung an Anlageflächen des Außengehäuses befestigt ist, die in der Ebene des vom zugehörigen Lagerschild umspannten Kugellagers verlaufen, und d) da,ß der topfförmige Lagerschild an seiner Bodenzone einen in der Ebene des dortigen Kugellagers verlaufenden Bund (52) aufweist, der in der Trennfuge zwischen dem Handgriff (15) und dem zylindrischen Längsteil (13) des Außengehäuses bzw. zwischen diesem und dem Getriebegehäuse (14) festgespannt ist.
2. 2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d'aß zwischen dem Ständer (12) des Motors und dem zylindrischen. Längsteil des topfförmigen Lagerschildes (20) Aussparungen vorgesehen sind, die insgesamt etwa die Hälfte des inneren Gehäuseumfangs ausmachen und sich in axialer Richtung wenigstens annähernd über die Länge des Ständerblechpakets erstrecken.
3. 3. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 und. 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Metallgehäuse (13) und der Wand des topfförmigen Lagerschildes (20) Aussparungen (64) vorgesehen sind, die sich axial wenigstens annähernd über die Länge des Ständerblechpakets (12) und entlang der Mantellinie der Gehäuse über diejenigen Zonen erstrecken, in denen der Motorständer nicht unmittelbar an der Innenwand des topfförmigen Lagerschildes anliegt.
4. 4. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Augen zur Aufnahme der Bürsten (25) am topfförmigen Lagerschild (20) in der Nähe von dessen Bodenteil (27) angeordnet sind, durch das Außengehäuse hindurchragen und an ihren Durchtrittsstel-len einen radialen Luftspalt von vorzugsweise 1 mm gegenüber dem Außengehäuse haben. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 567 127, 830 208; belgische Patentschrift Nr. 498 929; britische Patentschrift Nr. 433 013; französische Patentschrift Nr. 751817; USA.-Patentschriften Nr. 2 456 571, 2 532 823.