DE2025621A1

DE2025621A1 - Elektromotorisch angetriebenes Werkzeug

Info

Publication number: DE2025621A1
Application number: DE19702025621
Authority: DE
Inventors: Horst 8800 Ansbach. M Biersack
Original assignee: Impex Essen Vertrieb von Werkzeugen GmbH
Current assignee: Impex Essen Vertrieb von Werkzeugen GmbH
Priority date: 1970-05-26
Filing date: 1970-05-26
Publication date: 1971-12-09

Description

"Elektromotorisch angetriebenes Werkzeug" Die erfindung bezieht sich auf ein elektromotorisch angetriebenes Werkzeug, insbesondere Bohrmaschine, Elektrohammer o.dgl., das zwei am Werkzeuggehäuse abgestützte Laverstellen für einen zwischen ihnen drehbar angeordneten Motoranker besitzt, dessen einer Ankerwellenstump! bei Vierkzeugbetrieb radial belastet ist.
Derartige ßlektrowerkzeuge besitzen herkömmlicherweise einen zweifach gelagerten Motoranker. Bei Werkzeugbetrieb gibt dieser Motoranker sein Drehmoment direkt oder über ein Getriebe derart zum Beispiel an ein Spannfutter ab, daß der eingespannte Fräser oder Bohrer in Drehung versetzt wird. nin Getriebe kann zum Beispiel mit einer Ratschenvorrichtung so ausgebildet werden, daß ein ausgangsseitig angeschlossener hammer betätigt wird. In beiden Pallen treten bei Werkzeugbetrieb starke stoß- und schwingungsartige Belastungen auf, die bei Elektrohämmern außerordentlich hoch sein könr£en. Diese Belastungen wirken an der Ankerwelle in radialer Richtung. Die z.B. am Ankerwellenritzel auftretenden Drehmomenta biegen die Ankerwelle durch und die Drehung der letzteren führt zu ihrer andauernden Wechselbeanspruchung. Infolge-dessen werden auch die Ankerdrähte der Wicklung in gleichem Maße durch hochfrequente Biegungen beansprucht, was zur Folge haben kann, daß sie nach relativ kurzer Zeit brechen. Die Bruchgefahr für die Ankerdrälite ist besonders groß im Bereich zwischen dem kiagnetkörper des jotorankers und dem Kollektor sowie in unmittelbarer Nähe an den Verbindungsstellen der Ankerdrähte mit dem Kollektor. Hier sind die Ankerdrähte relativ stark gekrümmt bzw. mit dem Kollektor starr verbunden und die Biegungen der Ankerdrähte sind verhältnismäßig groß, da der tlrlotoranker einer Durchbiegung an dieser Stelle verhältnismäßig geringen Widerstand entegensetzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektromotorisch angetriebenes Werkzeug der oben beschriebenen Gattung anzugeben bei dem die Bruchgefahr der Ankerdrähte insbesondere auch im Bereich zwischen Magnetkörper und Kollektor verringert wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein zusätzliches, die Durchbiegung der Ankerwelle verringerndes Wellenlager vorgesehen ist, das die Lastangriffsstelle am Ankerwellenstumpf mit der benachbarten Lagerstelle einschließt. Durch das zusätzliche Wellenlager wird die Durchbiegung der Ankerwelle verringert. Damit verkleinert sich auch die Bruchgefahr der Ankerdrähte. Durch Einschließen der Lastangriffsstelle am Wellenstumpf durch das zusätzliche Wellenlager und die benachbarte Lagerstelle wird die Durchbiegung der Ankerwelle in diese bereich auf ein Minimun begrenzt. Das hat zur Folge, daß auch die Durch biegung der Ankerwelle im Bereich zwischen den beiden Lagerstellen stark verringert wird. Dieses Einschließen der Lastangriffsstelle durch Wellenlager und Lagerstelle bewirkt also auch die Verringerung der Durchbiegung der Ankerwelle im Bereich zwischen Magnetkörper und Kollektor des ilotorankers, also dort, wo aus konstruktiven Gründen inderungen der Ausbildung des ätotorankers nur unter Inkaufnahme von Nachteilen möglich sind. Die wesentliche Verringerung der Bruchgefahr wird erreicht, obwohl der Abstand zwischen den-beiden Lagerstellen relativ groß ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ankerwellenstumpf mit einer Ritzelverzahnung versehen und an seinem äußersten Ende zur Aufnahme durch das zusätzliche Wellenlager abgesetzt ausgebildet.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen in herkömmlicher reise drehbar gelagerten Doloranker eines Elektrowerkzeuges, Fig. 2 einen gemäß der Erfindung gelagerten Motoranker.
Das Elektrowerkzeug nach Fig. 1 besteht aus einem schematisch dargestellten Werkzeuggehäuse 10, das den Blektromotor enthält. Das Drehmoment dieses Motors wird über den Ankerwellenstumpf 17 in nicht dar£estellter weise an einen Bohrer, hammer oder dgl. abgegeben, der z.B. in einem Spannfutter eingespannt ist. Bei Werkzeugbetrieb dreht sich die Ankerwelle und gibt ein Drehmoment ab, so daß sie infolgedessen durch die Reaktionskraft P belastet wird. Diese Reaktionskraft P ist je nach Einsatz und Art des Werkzeuges konstant, langsam an- und abschwellend oder stoßartig. Vom «lektromotor ist der Motoranker dargestellt, der seinerseits eine Ankerwelle 26 besitzt, die den l,lagnetkörper 14 und den Kollektor 15 trägt. Der Magnetkörper 14 ist mit Ankerdrähten bewickelt die ihrerseits mit dem Kollektor 15 verbunden sind. Starke Biegungen dieser Ankerdrähte treten in der Xone 16 zwischen Magnethörper und kollektor auf. Die Ankerwelle 26 besitzt zwei Wellenstumpfe, von denen der Wellenstumpf 17 in der Lagerstelle 12 und der andere Wellenstumpf von der Lagerstelle 12' drehbar gelagert ist. Diese Lagerstellen 12, 12' sind z.B. Wälzlager, die über die Lagerscheiben 11 am Gehäuse 10 abgestützt sind.
Sie besitzen nicht näher bezeichnete Bohrungen die dazu dienen können, die Luftzirkulation zur Kühlung des Motorankers und des Standers zu ermöglichen. Zur Erzeugung eines Luftstromes dient der Ventilator 13 auf der Ankerwelle zwischen der Lagerstelle 12 und dem Magnetkörper 14. Die nähere Ausgestaltung der Lagerscheiben 14 hängt von der Ausgestaltung des Blektrowerkzeuges ab.
In Fig. 1 ist 21 die Mittellinie der Ankerwelle, wenn diese unbelastet ist. 23 deutet die biegelinie der Ankerwelle an, wenn sie belastet ist. Infolge der Kraft P am Ankerwellenstumpf 17 ist die Durchbiegung der Ankerwelle zunächst verhältnismäßig groß und nimmt bis in den Bereich der Lagerung durch die Lagerstelle 12 ab. Sie steigt dann im Bereich des Ventilators 13 zunächst stark in entgegengesetzter Richtung an, während ihr der Magnatkörper 14 größeren Widerstand entgegensetzt. Die Durchbiegung wird im Bereich des Wagnetkörpers in der ähe der Zone 16 zwischen Magnetkörper und Kollektor ihr maximum erreichen, um in dieser Zone und kurz vor der Lagerstelle 12' stark abnehmend, im Bereich dieser Lagerstelle auf Null zurückzugehen.
Fig. 2 zeigt zur Lagerung des Motorarikers ein zusätzliches Wellenluger 19, welches den Ankerwellenstumpf 17 an seinem äußersten nde 24 aufnimmt. An dieser Stelle ist der Ankerwellenstumpf abgesetzt ausgebildet. Das leellenlager 19 ist über einen Lagerring 20 am Werkzeuggehäuse abgestützt. Dieser Lagerring besitzt Ausnehmungen 25, die dazu dienen, das vom Motoranker erzeugte Drehmoment z,B, über eine die Ausnehmung 25 durchsetzende Zwischenwelle nach außen abzugeben. Die Abgabe des Drehmomentes ist je nach Ausbildung der Lagerung des Wellenlagere 19 auch in anderer Weise denkbar. Zweckm.'ißigerweise besitzt der Anker-Wellenstumpf 17 eine Ritzelverzahnung 18, die zwischen dem pellenlager 19 und der Lagerstelle 12 in der Anker-Welle angebracht ist. Das Wellenlager 19 und die benachbarte Lagerstelle 12 schließen die Las tangriffsstelle der Last P, also die Ritzelverzahnung 18 ein, so daß die Wellendurchbiegung auch im Bereich zwischen den beiden Lagerstellen 12, 12' auf ein lklinimum verringert wird. Die Biegelinie 23 der Ankerwelle im belasteten Zustand verläuft erkennbar flacher. Sie besitzt im bereich zwischen dem Viellenlager 19 und der Lagerstelle 12 und zwischen den Lagerstellen 12, 12' je ein IVaximum. Das aximum zwischen Wellenlager 19 und Lagerstelle 12 ist infolge des geringen Abstandes beider Lagerungen relativ klein und das Maximum zwischen den Lagerstellen 12, 12' ist infolge des geringen Einflusses der Ankerwellendurchbiegung im bereich zwischen 19 und 12 ebenfalls klein Wegen der geringen Durchbiegungen der Ankerwelle sind auch die Durchbiegungen der Ankerdrähte stark verringert, so daß sich die Standzeit der Anker um ein Vielfaches erhöhte

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Elektromotorisch angetriebenes Werkzeug, insbesondere Bohrmaschine, Elcktrohammer o.dgl., das zwei am erkzeuggehiuse abgestütze Lagerstellen für einen zwischen ihnen drehbar angeordneten hotoranker besitzt, dessen einer Ankerwellenstumpf bei Werkzeugbetrieb radial belastet ist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein zusätzliches, die Durchbiegung der Ankerwelle (26) verringerndes Wellenlager (19), das die Lastangriffsstelle am Ankerwellenstumpf (17) mit der benachbarten Lagerstelle (12) einschließt.
2. Elektromotorisch angetriebenes Werkzeug nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ankerwellenstumpf (17) mit einer Ritzelverzahnung (18) versehen und an seinem äußersten Ende (24) zur Aufnahme durch das zusätzliche Wellenlager (19) abgesetzt ausgebildet ist.

L e e r s e i t