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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Lagervorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und von einer Lüftungsvorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
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Es
ist bereits vorgeschlagen worden, eine Lagervorrichtung mit einem
Befestigungselement zum drehbaren Lagern einer Antriebswelle eines Handwerkzeuggeräts bereitzustellen.
Dabei ist das Befestigungselement häufig dazu vorgesehen, ein Kugellager
zu halten, in dem die Antriebswelle gelagert ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Lagervorrichtung mit einem Befestigungselement
zum drehbaren Lagern einer Antriebswelle eines Handwerkzeuggeräts.
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Es
wird vorgeschlagen, dass das Befestigungselement ein Wärmeleitmittel
zum Ableiten von Wärme
aus einem Lagerungsbe reich des Befestigungselements in einen Lüftungsbereich
des Befestigungselements aufweist. Dadurch kann vorteilhaft vermieden
werden, dass das Befestigungselement im Lagerungsbereich überhitzt.
Schäden,
beispielsweise an Dichtungen oder Kugellagern, die durch ein Überhitzen
des Lagerungsbereichs entstehen könnten, können vorteilhaft vermieden
werden. Ferner kann ein guter Wärmekontakt
zwischen dem Lagerungsbereich und dem Lüftungsbereich herstellbar sein,
ohne dass staubbelastete Luft in den Lagerungsbereich eindringen
muss. Ein erhöhter
Verschleiß durch
eine staubbedingte Verschmutzung des Lagerungsbereichs kann vorteilhaft
vermieden werden.
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Unter „vorgesehen" soll in diesem Zusammenhang
auch „ausgelegt" und „ausgestattet" verstanden werden.
Die erfindungsgemäße Lösung ist prinzipiell
in allen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Lagerungen einsetzbar.
Wegen der typischerweise hohen Staubbelastung sind jedoch insbesondere
bei einem Einsatz in Handwerkzeugmaschinen und wegen der hohen mechanischen
Belastungen der Lagervorrichtungen insbesondere in Bohrhämmern oder
Schlagbohrmaschinen Vorteile erzielbar.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
das Wärmeleitmittel dazu
vorgesehen ist, wenigstens in einem Lüftungsbereich von Luft umströmt zu sein.
Dadurch kann eine besonders effektive Wärmeableitung aus dem Wärmeleitmittel
erreicht werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Wärmeleitmittel
zumindest einen metallischen Teilbereich aufweist. Wegen des typischerweise
hohen Wärmeleitwerts
und der hohen Stabilität
metalli scher Substanzen kann eine besonders robuste und effektive Wärmeableitung
erreichbar sein.
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Eine
besonders bauraumsparende Integration des Wärmeleitmittels in das Handwerkzeuggerät kann erreicht
werden, wenn eine Drehachse der Antriebswelle eine Symmetrieachse
wenigstens eines Teilbereichs des Wärmeleitmittels bildet.
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Dabei
ist eine kostengünstige
Ausführung des
Wärmeleitmittels
erreichbar, wenn das Wärmeleitmittel
einen zylindrischen Teilbereich aufweist, der besonders vorteilhaft
dazu vorgesehen sein kann, die Antriebswelle zu umschließen.
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Ein
guter Wärmekontakt
und eine vorteilhafte Staubabschirmung kann erreicht werden, wenn das
Wärmeleitmittel
dazu vorgesehen ist, einen Teil eines Labyrinthlüfters zu bilden.
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Weist
die Lagervorrichtung wenigstens ein Spannelement auf, das zum Verspannen
des Befestigungsmittels an einem Gehäuse vorgesehen ist, kann eine
besonders schnelle und kostengünstige Montage
erreichbar sein.
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Dabei
können
weitere Toleranzausgleichseinrichtungen vermieden werden, wenn das
Spannelement dazu vorgesehen ist, einen Toleranzausgleich zu gewährleisten.
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Ferner
geht die Erfindung aus von einer Lüftungsvorrichtung mit einem
Lüfterrad
zum Kühlen
eines Antriebsaggregats einer Handwerkzeugmaschine.
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Es
wird vorgeschlagen, dass das Lüfterrad dazu
vorgesehen ist, ein Wärmeleitmittel
zum Ableiten von Wärme
aus einem Lagerungsbereich der Handwerkzeugmaschine in einen Lüftungsbereich
zu kühlen.
Dadurch kann ein Überhitzen
des Lagerungsbereichs vorteilhaft vermieden werden.
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Dabei
kann ein effektiver Staubschutz des Lagerbereichs erreicht werden,
wenn die Lüftungsvorrichtung
einen Labyrinthlüfter
umfasst.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung eines Bohrhammers mit einer Lagervorrichtung
und einem Befestigungselement zum Lagern einer Antriebswelle,
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2 einen
Schnitt entlang der Linie II–II
in 1,
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3 das
Befestigungselement aus den 1 und 2,
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4 das
Befestigungselement aus 3 in einer Draufsicht,
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5 ein
Antriebsaggregat mit einer Lüftungsvorrichtung,
dem Befestigungselement und der Antriebswelle,
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6 eine
alternative Lagervorrichtung eines Bohrhammers mit einem Befestigungselement,
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7 das
Befestigungselement aus 6,
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8 ein
Teil eines Gehäuses
eines Bohrhammers mit einem Spannelement in einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung,
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9 eine
Schnittdarstellung eines Bohrhammers mit einer Lagervorrichtung
und einem Befestigungselement zum Lagern einer Antriebswelle in einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung,
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10 das
Befestigungselement und ein Motorgehäuse aus 9 in einer
Draufsicht,
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11 das
Befestigungselement aus den 9 und 10 in
einer Schnittdarstellung,
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12 ein
federndes Toleranzausgleichselement in einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung,
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13 ein
federndes Toleranzausgleichselement in einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung und 14 ein keilförmiges Toleranzausgleichselement
in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
eine Lagervorrichtung mit einem Befestigungselement 10 zum
drehbaren Lagern einer mit einem Anker eines als Elektromotor ausgebildeten
Antriebsaggregats 28 fest verbundenen Antriebswelle 12 eines
als Bohrhammer ausgestalteten Handwerkzeuggeräts. Auf die Antriebswelle 12 ist
ein erstes Kegelzahnrad 30 aufgepresst, das mit einem zweiten
Kegelzahnrad 32 im Eingriff steht, das mit einer Getriebewelle 34 verbunden
ist. Die Kegelzahnräder 30, 32 übertragen
eine Drehbewegung der Antriebswelle 12 auf die Getriebewelle 34,
die ihrerseits ein Schlagwerk und einen Drehantrieb des die Lagervorrichtung
umfassenden Bohrhammers antreibt.
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Das
Befestigungselement 10 ist als Befestigungsblech ausgebildet
und weist einen Teilbereich 18 auf, der einen Lüftungsbereich 18 des
Befestigungselements 10 darstellt, die Form eines Zylindermantels
aufweist und metallisch ist. Das Befestigungselement 10 und
insbesondere der Teilbereich 18 übernimmt die Funktion eines
Wärmeleitmittels 14,
das sich zwischen einem Lagerungsbereich 16 des Befestigungsmittels 10 und
dem Lüftungsbereich 18 erstreckt.
Der Lagerungsbereich 16 ist ein ringförmiger Bereich, der sich um
eine runde Öffnung
des Befestigungselements 10 erstreckt, die von dem Teilbereich 18 umschlossen
wird. Der Lagerungsbereich 16 ist dazu vorgesehen, ein
Kugellager 36 der Lagervorrichtung zu halten, das sich
während
eines Betriebs des Bohrhammers stark erhitzen kann. Die im Lagerungsbereich 16 aufgenommene
Wärme wird
im Betrieb durch das Metall des Befestigungselements 10 zum
Lüftungsbereich 18 geleitet,
von wo die Wärme
von einer inneren Oberfläche
und von einer äußeren Oberfläche abstrahlen
kann. Die Öffnung
ist zum Durchführen
der Antriebswelle 12 vorgesehen, deren Drehachse eine Symmetrieachse
des zylindermantelförmigen
Teilbereichs 18 bildet.
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Eine
Lüftungsvorrichtung
mit einem Lüfterrad 26 zum
Kühlen
des Antriebsaggregats 28 der als Bohrhammer ausgebildeten
Handwerkzeugmaschine ist außerdem
dazu vorgesehen, den Lüftungsbereich 18 des
Befestigungselements 10 bzw. des Wärmeleitmittels 14 im
Betrieb stetig mit Luft zu umströmen
um einen verbesserten Abtransport der Wärme zu gewährleisten. Dazu weist das Lüfterrad 26 an
einer dem Befestigungselement 10 zugewandten Rückseite
einen teilweise an das Lüfterrad 26 angeformten
Labyrinthlüfter 20 auf,
der zwei um die Symmetrieachse der Antriebswelle 12 umlaufende,
zylindermantelförmige
Lamellen sowie eine Aufsteckhülse
umfasst.
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Die
zylindermantelförmige,
einstückig
mit dem Lüfterrad 26 ausgeführte Aufsteckhülse ist
zum Aufstecken des Lüfterrads 26 auf
die Antriebswelle 12 vorgesehen, die an einer inneren Oberfläche der Aufsteckhülse anliegt,
während
eine äußere Oberfläche der
Aufsteckhülse
eine Innenwand des Labyrinthlüfters 20 bildet.
Der Lüftungsbereich 18 ragt
in einen Zwischenraum zwischen der äußeren Oberfläche der
Aufsteckhülse
des Lüfterrads 26 und
einer ersten Lamelle des Labyrinthlüfters 20 hinein. Eine an
ein Gehäuse 24 des
Bohrhammers angeformte Lamelle ragt in den ringförmigen Zwischenraum zwischen
der ersten und der zweiten Lamelle des Labyrinthlüfters 20 hinein.
Luft muss im Betrieb entlang einer in radialer Richtung mäanderförmigen Bahn
zwischen den Lamellen hindurch zum Lüftungsbereich 18 strömen, wodurch
Staubpartikel am Eindringen in den Bereich des Lüftungsbereichs 18 gehindert
werden. Im Betrieb rotiert das Lüfterrad 26 und
erzeugt einen Luftstrom, der schnell an den Oberflächen des Lüftungsbereichs 18 vorbeiströmt und dadurch
den Lüftungsbereich 18 umströmt, wodurch
das Lüfterrad 26 dazu
vorgesehen ist, das Wärmeleitmit tel 14,
das zum Ableiten der Wärme
aus dem Lagerungsbereich 16 ausgelegt ist, zu kühlen.
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In
der Schnittdarstellung in 2 wird deutlich,
wie das Befestigungselement 10 an dem Gehäuse 24 des
Bohrhammers befestigt ist. Dazu weist das Befestigungselement 10 zwei
gegenüberliegende,
zu Haken ausgeformte Laschen 38, 38' auf, in die ein Spannelement 22 mit
korrespondierenden Hakenelementen eingreift, das als Bandfederteil
ausgebildet ist. Das Spannelement 22 umgreift einen Teil
des aus Kunststoff ausgeformten Gehäuses 24, das seinerseits
die Getriebewelle 34 umgreift. Das Spannelement 22 verspannt
im montierten Zustand das Befestigungselement 10 und mit
ihm das Kugellager 36, die Antriebswelle 12 und
das Lüfterrad 26 in
axialer Richtung bezüglich
der Drehachse der Antriebswelle 12 mit dem Gehäuse 24.
Die Hakenelemente des Spannelements 22 sind einstückig mit
diesem aus einer Bandfeder geformt und weisen einen Krümmungsradius
von etwa 3 mm auf, der eine elastische Deformation des Spannelements 22 erlaubt
und auf diese Weise einen Toleranzausgleich zwischen Gehäuse 24 und
Befestigungselement 10 gewährleistet.
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Während eines
Montagevorgangs wird zunächst
das Lüfterrad 26,
dann das Befestigungselement 10, dann das Kugellager 36 und
schließlich
das Kegelzahnrad 30 auf die Antriebswelle 12 aufgesteckt
(5). Die so entstandene Montageeinheit wird dann
mit dem Spannelement 22 mit dem Gehäuse 24 verspannt.
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In
den 6–14 sind
Ausschnitte oder Bauteile weiterer Ausgestaltungen der Erfindung
dargestellt. In der Beschreibung wird im Wesentlichen auf Unterschiede
zu dem in den 1–5 dargestellten
Ausführungsbeispiel
eingegangen. Hinsichtlich gleichbleibender Merkmale sei auf die
Beschreibung zu den 1–5 verwiesen.
Im Wesentlichen funktionsgleiche Merkmale und Bauteile sind mit
gleichen Bezugszeichen versehen.
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Im
in den 6–8 dargestellten
Ausführungsbeispiel
weisen Laschen 38, 38' eines Befestigungselements 10 Löcher mit
Gewinden auf, die zur Aufnahme von Schrauben 40, 40' vorgesehen
sind, mittels derer das Befestigungselement 10 mit einem Gehäuse 24 verschraubt
ist. Das Gehäuse 24 umschließt ein Schlagwerk,
ist mehrteilig ausgeführt
und umfasst eine Unterschale 42 und eine Oberschale 44.
Ein Spannelement 46 umgreift die Oberschale 44,
an der es mittels einer Schraube 52 befestigt ist, und
greift in Rippen der Unterschale 42 ein (8).
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Im
in den 9–11 dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind Laschen 38, 38' eines
Befestigungsteils 10 im Vergleich zu den vorherigen Ausführungsbeispielen
verlängert.
Dadurch ist das Befestigungsteil 10 zur diagonalen Anordnung
in einem Querschnitt eines Gehäuses 24 von
der Form eines abgerundeten Quadrats geeignet (10).
Bei einer Montage wird das Gehäuse 24 mit
einem Motorgehäuse 48 verschraubt.
Dabei werden die Laschen 38, 38' des Befestigungselements 10 zwischen
dem Gehäuse 24 und
dem Motorgehäuse 48 verklemmt
und zum Toleranzausgleich unter eine leichte Biegespannung gesetzt.
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Die 11–14 zeigen
mehrere U-förmige
Toleranzausgleichselemente 50–50'',
die dazu vorgesehen sind, zwischen einem Befestigungsteil 10 und
einem Gehäuse 24 angeordnet
zu werden. Dabei weisen die Toleranzausgleichselemente 50, 50` jeweils Federelemente an den Schenkeln
ihrer U-Form auf, die im Toleranzausgleichselement 50 (12)
als in einem kleinen Winkel von den Schenkeln abstehende längliche
Laschen ausgebildet sind und im Toleranzausgleichselement 50' (13)
als gewölbte
Teilbereiche. Das Toleranzausgleichselement 50'' (14) weist
keilförmige
Schenkel auf, die zum Einschieben zwischen das Befestigungselement 10 und
das Gehäuse 24 vorgesehen
sind. Durch eine Anpassung der Einschubtiefe können Toleranzen ausgeglichen
werden. Ferner kann eine das Toleranzausgleichselement 50'' umfassende Lagervorrichtung unter
eine Vorspannung in axialer Richtung versetzt werden, was zu einer
Vermeidung von Spiel führen
kann.
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- 10
- Befestigungselement
- 12
- Antriebswelle
- 14
- Wärmeleitmittel
- 16
- Lagerungsbereich
- 18
- Lüftungsbereich
- 20
- Labyrinthlüfter
- 22
- Spannelement
- 24
- Gehäuse
- 26
- Lüfterrad
- 28
- Antriebsaggregat
- 30
- Kegelzahnrad
- 32
- Kegelzahnrad
- 34
- Getriebewelle
- 36
- Kugellager
- 38
- Lasche
- 40
- Schraube
- 42
- Unterschale
- 44
- Oberschale
- 46
- Spannelement
- 48
- Motorgehäuse
- 50
- Toleranzausgleichsele
-
- ment
- 52
- Schraube