DE2314414A1 - POWER-DRIVEN TOOL OR DRIVE UNIT FOR - Google Patents
POWER-DRIVEN TOOL OR DRIVE UNIT FORInfo
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- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
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Description
PATENTANWALT DIPL.-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 12068 · Telefon (06121) 56 53 82 Postscheck Frankfurt/Main 181008 · Bank Deutsche Bank 3956372 · Nass. Sparkasse 108003065PATENT ADVOCATE DIPL.-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierstadter Höhe 15 · P.O. Box 12068 · Telephone (06121) 56 53 82 Postscheck Frankfurt / Main 181008 · Bank Deutsche Bank 3956372 · Nass. Sparkasse 108003065
Wiesbaden, den 22. März 1973 R 191 S/rdWiesbaden, March 22, 1973 R 191 S / rd
ROOKWlIiL IH(DERN! CORP. Pittsburgh, PennsylvaniaROOKWlIiL IH (DERN! CORP. Pittsburgh, Pennsylvania
15219 U. S. A.15219 U.S.A.
Kraftgetriebenes Werkzeug bzw. Antriebsaggregat dafürPower-driven tool or drive unit Therefore
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Priorität: USA vom 22. März 1972; USSN 237 016Priority: USA of March 22, 1972; USSN 237 016
Die Erfindung bezieht sich auf ein kraftgetriebenes Werkzeug bzw. ein Antriebsaggregat dafür, das einen Antriebsmotor und Einrichtungen enthält, die einen sich durch das Werkzeug bzw, das Aggregat erstreckenden Weg bilden, längs dessen Luft zum Wärmeaustausch mit dem Antriebsmotor strömen kann. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf kraftgetriebene Werkzeuge bzw. Antriebsaggregate, die mit Elektromotor zu hoher Drehzahl angetrieben werden.The invention relates to a power tool or a drive unit for it, which contains a drive motor and devices that move through the tool or, form the unit extending path, along whose air can flow for heat exchange with the drive motor. The invention relates in particular to power-driven tools or drive units that are connected to an electric motor be driven at high speed.
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Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Postf. 120 68 · ® (0 6121) 56 5382Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Height 15 · Postf. 120 68 · ® (0 6121) 56 5382
Kraftgetriebene Werkzeuge bzw· .Antriebsaggregate enthalten ein Gehäuse, einen Motor, meist Elektromotor, und eine Welle oder Spindel, an welche ein Putter oder anderer Vorsatz angesetzt werden kann» wobei die Welle oder Spindel mit der Ausgangswelle des Motors axial ausgerichtet ist· (Die Bezeichnung 1J Zusatz" soll in diesem Zusammenhang für Werkzeuge verschiedenster Art verstanden werden, beispielsweise Bohrer, mahlende und schleifende Werkzeuge, Fräser, entgratende Werkzeuge, bohrende Werkzeuge, Sägen, Reibwerkzeuge, Polierwerkzeuge und andere Obez£Lächen-Behandlungs-Werkzeuge, Abschneide Werkzeuge usw. sowie Vorsatzgeräte der verschiedensten Art· Ferner sind unter diesem Begriff sonstige Zubehörteile gemeint, die im typischen Fall in Backenfutter oder Elemmhiilsen angebracht werden, beispielsweise biegsame Wellen, Geschwindigkeitsuntersetzer, Winkelantriebe u.dgl.)· Die Welle ist im Gehäuse durch Wälzlager an ihren sich gegenüberliegenden Enden drehbar unterstützt, und zwar im typischen Fall unter Benutzung zweier Wälzlager am vorderen Ende der Welle, Die Welle ist mit der Motorausgangswelle verbunden und wird daher vom Motor getrieben. Solche kraftgetriebene Werkzeuge und Antriebsgaggregate arbeiten mit Drehzahlen von 15 «000 bis 45c 000 Umdrehungen pro Minute und mehr und werden im typischen Fall für Präzisionsarbeiten für Mahlen, Schleifen, OberflächenbehandlungPower-driven tools or drive units contain a housing, a motor, usually an electric motor, and a shaft or spindle to which a putter or other attachment can be attached »whereby the shaft or spindle is axially aligned with the output shaft of the motor 1 J addition "should be understood in this context for tools of various kinds, for example drills, grinding and grinding tools, milling cutters, deburring tools, drilling tools, saws, reaming tools, polishing tools and other surface treatment tools, cutting tools, etc. as well as attachments of the most varied types, this term also includes other accessories that are typically attached in jaw chucks or element sleeves, for example flexible shafts, speed reducers, angular drives, etc.) Ends rotatably supported, namely in the ty In a typical case using two roller bearings at the front end of the shaft, the shaft is connected to the motor output shaft and is therefore driven by the motor. Such power-driven tools and drive units operate at speeds of 15,000 to 45,000 revolutions per minute and more and are typically used for precision work for grinding, grinding and surface treatment
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DipL-Phys. Heinridi Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Postf. 120 08 · ® (0 6121) 565382Diploma Phys. Heinridi Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Height 15 · Postf. 120 08 · ® (0 6121) 565382
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und ähnliche Arbeitsgänge "benutzt·and similar operations "used
Bei den bekannten Geräten dieser Art ist ein Gebläse in Art eines Ventilators auf der Motorausgangswelle angebracht, um Luft durch und um den Motor zu ziehen und zu verhindern, dass sich dieser überhitzt. Danach wird die Luft durch Kanäle an der Vorderseite bzw· am Wellenende des Gerätes in die umgebende Atmosphäre abgeblasen·In the known devices of this type, a blower in the manner of a fan is mounted on the motor output shaft, to draw air through and around the motor and prevent it from overheating. After that, the air is through ducts blown off into the surrounding atmosphere at the front or at the end of the shaft of the device
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Kühlsystem für Motore von kraftgetriebenen Werkzeugen bzw· Antriebsaggregaten zu schaffen, um einerseits die Kühlung wesentlich zu verbessern und andererseits durch die bisherigen Kühleinriohtungen, insbesondere bei hochtourigen Maschinen auftretende Nachteile zu beseitigen.In contrast, the invention is based on the object of a new type of cooling system for motors of power tools or · to create drive units, on the one hand to significantly improve the cooling and on the other hand through to eliminate the previous cooling devices, especially the disadvantages that occur in high-speed machines.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung am vorderen Ende des Werkzeugs bzw. des Antriebsaggregates ein Vakuumverteiler angebracht ^ .-Dieser Vakuumverteiler ist bei Betrieb des Geräts mit einer geeigneten Vakuumquelle verbunden. Der so erzeugte Druckabfall veranlasst eine Strömung von der umgebenden Luft durch ein Euter in das rückwärtige Ende bzw. Motorende des Gerätes, dann durch und um den Motor herum und durch das Gehäuse zum Vakuumver-To solve this problem, according to the invention, a Vacuum manifold attached ^. - This vacuum manifold is connected to a suitable vacuum source when the device is in operation. The pressure drop generated in this way causes a flow from the surrounding air through an udder into the rear end or motor end of the device, then through and around the motor and through the housing to the vacuum
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DipL-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstaeh · ßierst. Höhe xo · Post. 120 JJ ■ @ (06121) 56 53Diploma Phys. Heinrich Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstaeh · ßierst. Height xo post. 120 YY ■ @ (06121) 56 53
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teiler. Vom 7akuuraverteiler wird die Kühlluft zum Vakuumerzeuger bzw. zur Vakuumquelle abgegeben.divider. From the 7akuura distributor, the cooling air becomes the vacuum generator or delivered to the vacuum source.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das bisher für die Erzeugung der Kühlluft-Zirkulation erforderliche Gebläse wegfallen kann. Dadurch wird das Ferkzeug bzw. das Aggregat im Betrieb sehr viel ruhiger und es wird die Vibration wesentlich vermindert, wodurch das Werkzeug bzw. ein mit dem Aggregat angetriebenes Werkzeug für Arbeiten mit sehr viäL grösserer Präzission und zur Erzielung sehr viel engerer !Toleranzen eingesetzt werden kann.One advantage of the invention is that what was previously required for generating the cooling air circulation Fan can be omitted. As a result, the tool or the unit is very much quieter during operation and it becomes the vibration is significantly reduced, whereby the tool or a tool driven by the unit for work with very much greater precision and to achieve very much closer! tolerances can be used.
Ein anderer durch den Wegfall des Gebläses erreichter Vorteil besteht darin, dass das Werkzeug bzw. das Antriebsaggregat kürzer und gedrungener aufgebaut werden kann, wodurch es kompakter wird.Another advantage achieved by eliminating the fan is in that the tool or the drive unit can be built shorter and more compact, whereby it becomes more compact.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Werkzeug bzw. das Antriebsaggregat besser gegen Beschädigungen hervorrufendes Eindringen von Fremdstoffen und Verunreinigungen am vorderen Ende geschützt ist„ Die Passung zwischen der Welle und dem Vakuumverteiler kann ziemlichAnother advantage of the invention is that the tool or the drive unit is better protected against damage The front end is protected against the penetration of foreign matter and impurities between the shaft and the vacuum manifold can be pretty
eng gehalten werden, wodurch die Neigung vermindert wird, dass Fremdstoffe das Innere des Werkzeuges erreichen. Darüberbe kept tight, thereby reducing the tendency for foreign matter to reach the interior of the tool. About that
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Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Postf. 120 68 · & (0 6121) 56 S3Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Height 15 · Postf. 120 68 · & (0 6121) 56 S3
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hinaus.wird jegliche Verunreinigung, die tatsächlich in das Innere des Gehäuses eindringen sollte, in den Vakuunrverteiler oder sonst irgendwo in das Strömungssystem zum Vakuumverteiler hin eingeführt. Dementsprechend werden solche Verunreinigungen vom Werkzeug bzw. dem Antriebsaggregat zur Vakuumquelle hin weggetragen, bevor sie die die Welle tragenden Lager oder andere wesentlichen Seile des Werkzeuges erreichen und beschädigen können.any contamination actually in the Should penetrate inside the housing into the vacuum distributor or introduced elsewhere in the flow system to the vacuum manifold. Accordingly, such impurities become carried away by the tool or the drive unit to the vacuum source, before the bearings supporting the shaft or can reach and damage other essential ropes of the tool.
In Werkzeugen bzw. Aggregaten gemäss der jßrfindung können die die Welle tragenden Lager u.U. vorteilhafter Weise mit einem Luft-Öl-Uebel geschmiert werden, der von einer geeigneten äusseren Quelle zuzuführen ist. Wenn diese Art der Schmierung benutzt wird, wird der Hebel in das Luft-Strom-System abgegeben, wenn er die zu·schmierenden Lager durchsetzt hat. Auf diese Weise wird der Schmiermittelnebel vom Werkzeug bzw. dem Antriebsaggregat in den Vakuumerzeuger überführt. Dies ist in sofern vorteilhaft, als öl oder sonstiges Schmiermittel davon abgehalten wird, aus dem Werkzeuggehäuse bzw. dem Aggregatgehäuse auszutreten und Werkstücke zu verunreinigen oder zu beschädigen.In tools or units according to the invention the bearings carrying the shaft may advantageously be lubricated with an air-oil mist, which is produced by a is to be supplied to a suitable external source. When this type of lubrication is used, the lever becomes part of the air-flow system released when it has passed through the bearings to be lubricated. In this way, the lubricant mist transferred from the tool or the drive unit to the vacuum generator. This is advantageous as an oil or other lubricant is prevented from escaping from the tool housing or the unit housing and Contaminating or damaging workpieces.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass das hauptsächliche Objekt der Erfindung in der Schaffung neuartiger, verbesserter kraftgetriebener Werkzeuge bzw„ Antriebsaggregate dafürFrom the foregoing it can be seen that the main The object of the invention is the creation of novel, improved power tools or “drive units therefor
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Üipl.-Phys. Heinrich Seids ■ Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bietst. Höhe 15 · Postf. 12068 · ®* (06121) 56 5382Üipl.-Phys. Heinrich Seids ■ Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bietst. Height 15 Postf. 12068 ® * (06121) 56 5382
besteht·consists·
Ein anderes, wesentliches Objekt der Erfindung besteht in der Schaffung von Werkzeugen bzw. Antriebsaggregaten mit iftotorgetriebener Spindel, die ruhiger als die bisher bekannten entsprechenden Geräte arbeiten«Another essential object of the invention is the creation of tools or drive units with iftotor-driven spindles, which are quieter than those previously known corresponding devices work «
Ein weiteres, wichtiges Objekt der Erfindung ist die Schaffung von Werkzeugen bzw. Antriebsaggregaten dafür mit motorgetriebener drehender Welle bzw. Spindel, die besser gegen Beschädigung duroh Eindringen von Verunreinigungen geschützt sind als die bekannten entsprechenden Geräte.Another important object of the invention is the creation of tools or drive units for this with motor-driven rotating shaft or spindle, which are better protected against damage due to the ingress of contaminants than the known corresponding devices.
Ein weiteres wesentliches Objekt der Erfindung besteht in der Schaffung von Werkzeugen bzw. Antriebsaggregaten dafür mit motorgetriebener drehender Welle oder Spindel, die besser die Luftkühlungssysteme für den Motor aufweisen.Another essential object of the invention consists in the creation of tools or drive units for this with motor driven rotating shaft or spindle, which better have the air cooling systems for the motor.
Schliesslich ist es ein wichtiges Objekt der Erfindung, Werkzeuge bzw. Antriebsaggregate mit motorgetriebener drehender Welle bzw. Spindel zu schaffen, bei welchen die die Welle bzw. Spindel tragenden Lager durch Luft-Öl-Hebel»geschmiert sind, und die mit einem neuartigen System zum Abziehen des Schmiermittels vom Werkzeug bzw. Aggregat ausgerüstet sind, nachdem Finally, it is an important object of the invention, tools or drive units with motor-driven rotating To create shaft or spindle in which the shaft or Spindle-bearing bearings are lubricated by air-oil lever », and which are equipped with a novel system for drawing off the lubricant from the tool or unit after
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Dipl.-Phys. Heinridi Seide - Patentanwalt - 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Postf. 120 66 · & (0 6121) 565382Dipl.-Phys. Heinridi Silk - Patent Attorney - 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Height 15 Postf. 120 66 & (0 6121) 565382
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dieser Nebel durch die Lager hindurchgetreten ist» um so das Schmiermittel davon abzuhalten, aus dem Werkzeug bzw· Aggregat auszutreten und evtl0 Werkstücke zu verunreinigen oder zu beschädigen«passed this fog through the bearing is "in order to dissuade the lubricant thereof, of the tool or · Physical quit and to pollute possibly 0 workpieces or damaging"
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Dipl.-Phys. Heinridi Seids · Patentanwalt -62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe IS · Postf. 120 68 · <f. (06121) 56 53 82Dipl.-Phys. Heinridi Seids · Patent Attorney -62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Height IS · Postf. 120 68 · <f. (06121) 56 53 82
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Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert«, Es seigernAn exemplary embodiment of the invention is illustrated below with reference to the drawing explained in more detail «, It seigern
Pig. 1 eine Seitenansicht eines Antriebsaggre-Pig. 1 a side view of a drive unit
gats mit Einrichtungen gemäss der Erfindung}gats with devices according to the invention}
Pig. 2 eine rückwärtige -"Ansicht des Antriebsaggregates} Pig. 2 a rear - "view of the drive unit}
Pig. 3 einen Längsschnitt durch das Antriebsaggregat,· .Pig. 3 shows a longitudinal section through the drive unit, ·.
Pig. -4 eine Enäansioht eines iagereinsatzes, wie <sr im Antriebsaggregat benutzt wird|Pig. -4 an enäansioht of a mission, like <sr is used in the drive unit |
Pig. 5 eine Endansicht eines lager-°Abstanäshalters, wie er in dem Antriebsaggregat benutzt wird jPig. 5 is an end view of a lager- ° spacer holder, how it is used in the power pack j
Pig. 6 eine Endansieht eines G-afeäuseeinsatzes, wie er in dem .antriebsaggregat benutzt wird undPig. Figure 6 is an end view of a G-mouse insert, such as it is used in the drive unit and
Pig. 7 eine Endansisht eines Yskraimverteilers, wie er in dem Antriebsaggregat benutzt wird.Pig. 7 an end view of a Yskraim distributor, such as it is used in the drive unit.
In den Piguren 1 bis 3 ist ein Antriebsaggregat 20 dargestellt9 das ein Gehäuse 22 enthält, welches einen Motor 24 vmä eine Welle 26 mit einem Putter 28 umgibt, wobei ©in Werkzeug -oder ein Vorsat'zgerät an dem Putter mittels eiaer Spannmutter 30 befestigt werden kann. Der Motor 24 9 der ran einem. Isolierkörper 32 umgeben ist, enthält eine PeldeinricSitung 34 und einen Anker 36, der an einer Motorwelle zum Drehen mit dieserIn the Piguren 1 to 3, a drive unit 20 is illustrated 9 contains a housing 22 which vmä a motor 24 surrounds a shaft 26 with a putter 28, wherein © fixed in tool -or a Vorsat'zgerät of the putter by clamping nut 30 eiaer can be. The engine 24 9 ran a. Insulating body 32 is surrounded, contains a PeldeinricSitung 34 and an armature 36, which is attached to a motor shaft for rotation therewith
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DipL-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Postf. 12068 · & (0 6121) 56 53Diploma Phys. Heinrich Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Height 15 Postf. 12068 & (0 6121) 56 53
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befestigt ist· Der Anker 36 und die Welle sind im Gehäuse durch eine Lager 40 am rückwärtigen Wellenende und durch ein Lager 42 am gegenüberliegenden oder vorderen Wellenende gelagert. is attached · The armature 36 and the shaft are in the housing by a bearing 40 at the rear end of the shaft and by a Bearing 42 mounted on the opposite or front shaft end.
Das hintere Lager 40 ist in einem Lagereinsatz 44 montiert, an welchem der Isolierkörper 32 beispielsweise mittels Schraubenbolzen 46 angebracht ist· Das Lager 42 ist Seil einer Lageranordnung 48, die weiter unten erläutert wird.The rear bearing 40 is mounted in a bearing insert 44, on which the insulating body 32, for example by means of Bolt 46 is attached · The bearing 42 is the rope of a bearing assembly 48, which will be discussed further below.
Ein Haltering 49 und ein Verriegelungsring 50 halten den Lagereinsatz und die Motorausgangswelle im Gehäuse 22 an ihrem Platz. Die Energie wird dem Motor 24 über Leitungen zugeführt, die insgesamt bei 51 angedeutet sind. Die Energieleitungen erstrecken sich durch ein Öffnung 52 im rückwärtigen Ende des Gehäuses 22 und durch eine Öffnung 54 in einem Luftfilter-Halter 56 am gleichen Ende des Gehäuses in einen am Luftfilter-Halter 56 befestigten Aufnahmering 57· Motore solcher Art, wie sie in derartigen Antriebsaggregaten benutzt werden, laufen mit extrem hoher Drehzahl, was es erforderlich macht, den Motor so genau wie möglich auszuwuchten und abzugleichen· Aus diesem Grund sind nahe des rückwärtigen Endes und des vorderen Endes Auswucht- und Abgleichscheiben 58 und 60 auf der Motorwelle 38 befestigt·A retaining ring 49 and a locking ring 50 hold the bearing insert and the motor output shaft in the housing 22 their place. The energy is fed to the motor 24 via lines which are indicated as a whole at 51. The power lines extend through an opening 52 in the rear End of the housing 22 and through an opening 54 in an air filter holder 56 at the same end of the housing in FIG a mounting ring 57 attached to the air filter holder 56 Motors of the kind used in such drive units run at extremely high speeds, which is what it is makes it necessary to balance and adjust the motor as precisely as possible · For this reason, the rear end and front end balancing and adjusting disks 58 and 60 attached to the motor shaft 38
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Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · PostE 120 68 · $8? (0 6121) 56 53Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Height 15 · PostE 120 68 · $ 8? (0 6121) 56 53
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Wie in Figur 3 gezeigt, ist ein Lagereinsatz 62 in das Hauptgehäuse 22 des Antriebsaggregats eingepasst und durch Stifte 67 an seinem Platz gehalten. Die ¥elle 269 die sich durch den Einsatz. 62 und das offene Ende 68 des Gehäuses 22 nach' aussen erstreckt, ist dureh ein Lägersystem 48 eteehbar im Lagereinsatz 62 gehaltene Zusätzlich ssrai rückwärtigen lager 42 enthält das Lagersystem eine vordere' lagerkombinatioii (cluster) und innere und äusser© Abstandshaltοτ 72 raid 74 (vergl. deutsche Patentanmeldung T 25.10 562.0)o Di® des Lager sy st ems werden durch einen ICLsminring oier S 76 an ihrem Platz und unter ¥orspaimimg gehalten^ der in das vordere End© des Einsatzes eiageecliraiÄt iste Eine Staubkappe 78, die an der-Welle 26 befestigt ist§ hält körper vom Eindringen iia das Inner© öes G-elaäuses 22As shown in Figure 3, a bearing insert 62 is fitted into the main housing 22 of the power pack and held in place by pins 67. The ¥ elle 26 9 which stand out through the use. 62 and the open end 68 of the housing 22 by 'extends outwardly, is dureh a warehouses system 48 eteehbar held in the bearing insert 62. In addition ssrai rear bearing 42 includes the bearing system, a front' lagerkombinatioii (cluster) and inner and outer © Spacing οτ 72 raid 74 ( cf. German patent application T 25.10 562.0) o Di® of the bearing system are held in place and under ¥ orspaimimg by an ICLsminring oier S 76 ^ which is eiageecliraiÄt in the front end © of the insert e A dust cap 78 attached to the -Shaft 26 is attached§ keeps body from penetrating iia the interior © öes G-elaäuses 22
Die. Welle 26 ist durch Stifte 79 mit der Motorw@ile 38 Drehbewegung mit dieserThe. Shaft 26 is connected to motor shaft 38 by pins 79 Rotary motion with this
Ein wichtiges Merkmal des oben beschriebenen latriebsaggre«= gates ist ein neuartiges Kühlsystem für ion Motor 24ο Zusätzlich zu gewissen, bereits beschriebenen !eilen des Jatriebsaggregates enthält dieaes Kühlsystem einem Vakuumves?= teiler 80 und eine Filtereinheit 82β Der Yakuurarerteiler ist beispielsweise mittels Schraubenbolsesi 88S die sich durch die Endwand Sfi des Terteilers erstrecken^ and inAn important feature of the above described latriebsaggre "= gates is a novel cooling system for ion engine 24ο addition to some already described hurry! The Jatriebsaggregates contains dieaes cooling system a Vakuumves? = Divider 80 and a filter unit 82 β The Yakuurarerteiler example by Schraubenbolsesi 88 S which extend through the end wall S f i of the divider ^ and in
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DipL-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Postf. 120 68 · ^ (06121) 56 5382Diploma Phys. Heinrich Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Height 15 · Postf. 120 68 · ^ (06121) 56 5382
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Einsatz 62 eingeschraubt sind, an seinem Platz gehalten. Der Vakuum-Verteiler arbeitet mit dem Einsatz und dem Gehäuse 22 zusammen, um eine ringförmige Kammer 92 am vorderen Ende des Werkzeuges zu bilden.Insert 62 are screwed in, held in place. The vacuum manifold works with the insert and the housing 22 together to form an annular chamber 92 at the front end of the tool.
Wie in Figur 3 gezeigt, umgibt die Endwand 90 des "Verteilers die Staubkappe bzw. den Deckel 78. Wegen der Relativbewegung zwischen diesen Seilen ist es notwendig, ein Spalt zwischen dem umlaufenden Staubdeckel und dem feststehenden Verteiler zu lassen. Jedoch ist der Spalt 94 so klein wie irgend möglich gehalten, um das Eindringen von Verunreinigungen durch das vorderen Ende des Werkzeuges in seinem Innenraum auf ein Mindestmass zu beschränken.As shown in Figure 3, the end wall 90 surrounds the manifold the dust cap or cover 78. Because of the relative movement between these ropes, it is necessary to leave a gap between the surrounding dust cover and the fixed distributor. However, the gap 94 is as small as humanly possible kept to prevent the ingress of contaminants through the front end of the tool in its interior To restrict the minimum size.
Nach den Figuren 1,2 und 7 ist ein rohrförmiges Pass-Sttiok 96 an die Seitenwand 84 des Vakuum-Verteilers angesetzt. Dieses Pass-Stttok steht mit der durch den Verteiler begrenzten Innenkammer 92 in Verbindung. Der Anschluss 96 ist Über eine Leitung 98 mit einer herkömmlichen Vakuumquelle 100 verbunden.According to Figures 1, 2 and 7 is a tubular fitting Sttiok 96 attached to the side wall 84 of the vacuum manifold. This Pass-Stttok stands with the one limited by the distributor Inner chamber 92 in connection. The connection 96 is connected to a conventional vacuum source 100 via a line 98 tied together.
Gemäss Figur 3 enthält die Filtereinheit 82 den bereits erwähnten Filterhalter 56, ein Filter 102 mit scheibenförmigen Endstücken 104 und 106 und dazwischen einem ringförmigenAccording to FIG. 3, the filter unit 82 contains the filter holder 56 already mentioned, a filter 102 with a disk-shaped design End pieces 104 and 106 and an annular between them
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Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt ■ 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Fostf. 120 68 · .S? (06121) 56 53Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patent Attorney ■ 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Height 15 · Fostf. 120 68 · .S? (06121) 56 53
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Element 108 aus Filtermaterial, eine Dichtung 110, ein Filtersieb 112 und einen Filterdeckel 114. Die Dichtung ist in eine ringförmige Ausnehmung 116 im Halter 56 eingepasst. Das Filter 102 und das Filtersieb 112 sind auf die Dichtung 110 aufgesetzt, die dadurch ungefilterte luft davon abhält hinter ihr in das Innere des Antriebsaggregates einzudringen, wie dies auch der Deckel 114 tut· Der Deckel 114 liegt an einer Kante des Siebes 112 und an einem Endstück 106 des Filters 102 und ist an seinem Platz durch ein Paar von Gewindestift en 118 und Muttern 120 gehalten (wobei die vorderen Enden der Gewindestifte in Öffnungen 122 im rückwärtigen Lagereinsatz 44 (vergl. Fig. 4) eingeschraubt sind).Element 108 made of filter material, a seal 110, a filter screen 112 and a filter cover 114. The seal is in a annular recess 116 fitted in holder 56. The filter 102 and the filter screen 112 are placed on the seal 110, the unfiltered air prevents it from entering the interior of the drive unit behind it, such as This is also what the lid 114 does. The lid 114 rests on one edge of the sieve 112 and on an end piece 106 of the filter 102 and is in place by a pair of grub screws 118 and nuts 120 held (with the front ends of the threaded pins in openings 122 in the rear bearing insert 44 (see. Fig. 4) are screwed).
In Betrieb des Antriebsaggregats 20 strömt luft durch das Gehäuse 22 unter Wärmeübertragung vom Motor 24 aufgrund des unteratmosphärischen Druckes in der Kammer 92 am vorderen Ende des Aggregats. Speziell strömt bei stehenden Druckunterschied zwischen dem vorderen und dem rückwärtigen Ende des Aggregats luft von der Umgebung durch das Filtersieb 112 und das Filterelement 108 in das innere des Filters. Fremdstoffe in der luft werden durch das Sieb oder das Filterelement abgehalten. Nach Durchtritt durch das Filterelement 108 strömt die gereinigte luft durch die mittigen Öffnungen 124 und 126 im Filter-Endstück 104 und der Dichtung 110, eineIn operation of the drive unit 20, air flows through the housing 22 with heat transfer from the motor 24 due to the sub-atmospheric pressure in the chamber 92 at the front end of the unit. Especially flows when there is a pressure difference between the front and rear ends of the unit air from the environment through the filter screen 112 and the filter element 108 into the interior of the filter. Foreign matter in the air are kept out by the sieve or the filter element. After passing through the filter element 108 the purified air flows through the central openings 124 and 126 in the filter end piece 104 and the seal 110, a
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Dipl.-Phys. Heinridi Seids · Patentanwalt ■ 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierüi. Höh«; 15'· Postf. 120 68 · $? (0 6121) 56 53Dipl.-Phys. Heinridi Seids · Patent Attorney ■ 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierüi. Height «; 15 'Postf. 120 68 $? (0 6121) 56 53
Öffnung 127 im Filterhalter 56 und die Öffnung 52 am rückwärtigen Ende des Gehäuse 22 in das Gehäuseinnere. Von hier strömt die Luft durch Durchlässe oder Schlitze 128 im rückwärtigen Lagereinsatz 44 in den Ringraum 130 zwischen dem Isolierkörper 32 und der PeIdeinrichtung 34 des Motors 24 und einen Eingraum 132 zwischen Peldanordnung und Anker, wobei diese Luft Wärme vom Motor aufnimmt. Die Kühlluft strömt auch durch das Lager 40, in welchem das rückwärtige Ende der Motorwelle gehalten ist. Diese Luftströmung kühlt zusammen mit der Luftströmung durch die Schlitze 128 des Lagereinsatzes auch das Lager seiht· Nach Verlassen des Motors strömt die Kühlluft durch den Einsatz 62 in die Kammer 92 des Vakuum-Verteilers 80. Wie in Figur 3 und 6 gezeigt, enthält der Lagereinsatz 62 einen zylindrischen Körper 134, anweichem sich in Längsrichtung erstreckende radiale Rippen 136 "befestigt sind. Die Rippen 136 halten den Körper 134 des Einsatz in Abstand vom Gehäuse 22 und bilden sich in Längsrichtung erstreckende Strömungskanäle 138, die sich von Ende zu Ende durch den Einsatz erstrecken» Dadurch kann die Kühlluft nach dem Strömen durch und über den Motor 24 durch diese Kanäle 138 in die Kammer 92 strömen, und von dort aus dem Aggregat zu der Vakuum-Quelle«Opening 127 in the filter holder 56 and the opening 52 at the rear End of the housing 22 into the interior of the housing. From here the air flows through passages or slots 128 in the rear Bearing insert 44 in the annular space 130 between the insulating body 32 and the piston 34 of the motor 24 and an inlet space 132 between the field assembly and armature, this air absorbing heat from the engine. The cooling air also flows through the bearing 40, in which the rear end of the motor shaft is held. This air flow cools Together with the air flow through the slots 128 of the bearing insert, the bearing is also sieved · After leaving the Motor, the cooling air flows through the insert 62 into the chamber 92 of the vacuum manifold 80. As shown in Figures 3 and 6, the bearing insert 62 includes a cylindrical body 134 conforming to longitudinally extending radial ribs 136 ". The ribs 136 keep the body 134 of the insert spaced from the housing 22 and form in Longitudinal flow channels 138 that extend end-to-end through the insert »Thereby may the cooling air after flowing through and over the motor 24 through these channels 138 into the chamber 92, and from there from the unit to the vacuum source «
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DipL-Phys. Heinridi Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt ■ Bierst. Höhe IS · Fostf. 123 68 · 3J (0 6121) 56 S3Diploma Phys. Heinridi Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstadt ■ Bierst. Height IS · Fostf. 123 68 3J (0 6121) 56 S3
Wie bereits angedeutet, besteht der Vorteil der oben beschrie benen neuartigen Kühleinrichtung darin, dass ein bisher eine luftströmung durch und um den Motor erzeugendes Gebläse entfällt. Es sei auch hervorgehoben, dass dadurch Lärm- und Yibrationserzeugung wesentlich herabgesetzt werden, da hieran ein Gebläseelement bei den extrem hohen Motordrehzahlen solcher Antriebsaggregate wesentlich beteiligt ist.As already indicated, there is the advantage of the one described above benenen a new type of cooling device in the fact that a fan that previously generated an air flow through and around the engine not applicable. It should also be emphasized that this significantly reduces the generation of noise and vibration, because a blower element plays a key role in the extremely high engine speeds of such drive units.
Die oben beschriebene neuartige Strömungsanordnung für - Kühlluft dient auch einer zweiten wichtigen Punktion. Es ist unmöglich, eine perfekte Abdichtung am vorderen Ende eines Antriebsaggregats zu schaffen, weil die Welle sich nach dem lusseren des Aggregats erstreckt, entweder durch eine vordere Öffnung, die bei konventionellen Antriebsaggregaten oder,wie im dargestellten Beispiel gezeigt, durch die Öffnung 140 im Vakuum-Verteiler 80, wobei in jedem Fall eine relative Drehbewegung zwischen der Welle und demjenigen Element besteht, durch das sie sich erstreckt. Bei einem herkömmlichen Antriebsaggregat können Fremdkörper oder Fremdstoffe durch eine solche Öffnung eindringen und die lager oder andere inneren Seile des Aggregats beschädigen.The novel flow arrangement for cooling air described above also serves a second important puncture. It is impossible, creating a perfect seal on the front end of a power unit because the shaft is following the exterior of the unit, either through a front opening, which is the case with conventional drive units or, as shown in the example shown, through the opening 140 in the vacuum manifold 80, in each case there is a relative rotational movement between the shaft and that element through which it extends. With a conventional Foreign bodies or foreign matter can pass through the drive unit Penetrating such an opening will damage the unit's bearings or other internal cords.
Das dargestellte Aggregat ist aber gegen solchen Eindringen geschützt, weil der Spalt 94 zwischen dem Staubdeckel 78 und dem Verteiler 80 mit der Kammer 92 in Verbindung steht. AlsHowever, the unit shown is against such penetration protected because the gap 94 between the dust cover 78 and the manifold 80 is in communication with the chamber 92. as
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DipL-Phys. Heinridi Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstaat · Bierst. Höht; 15 · Fostf. 12068 · <5t (06121) 565362Diploma Phys. Heinridi Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstaat · Bierst. Highs; 15 · Fostf. 12068 · <5t (06121) 565362
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Folge werden Jegliche Verunreinigungen, die wirklich, durch den Spalt 94 eindringen, einfach von der kontinuierlich vom Aggregat austretenden Kühlluft weggetragen und können niemals irgendwelche !eile des Aggregats erreichen, die sie "beschädigen könnten·Any impurities that are really going through will result penetrate the gap 94, simply from the continuous from Cooling air escaping from the unit is carried away and can never reach any parts of the unit that it "could damage ·
Es wurde bereits hervorgehoben, dass Werkzeuge und Aggregate der Art, wie sie die Erfindung betrifft in manchen Anwendungsfällen vorteilhafter Weise mit Öl-Hebel-Lagerschmierung ausgerüstet werden können, und dass die oben beschriebene neuartige Motor-Kühlungseinriohtung weitere Vorteile hervorruft, wenn diese Art der lagerschmierung benutzt wird. So kann ein Luft-Öl-Bebel von einer geeigneten Quelle 142 durch eine Leitung 144 zum Aggregat 20 zugeführt werden. Von hier strömt der Schmiermittelnebel durch die Durchlässe 146 und 148 im Gehäuse 22 und dem lagereinsatz 62 in einen Ringkanal, der durch eine ringöfmrige Ausnehmung 152 im Lager-Abstandhalter 74 und dem Einsatz 62 begrenzt ist. Der Nebel teilt sich dannjund strömt durch Längskanäle,, 154 im äusseren Abstandshalter zum rückwärtigen Lager 42 und zu den vorderen Lagern 69 und 70.It has already been emphasized that tools and aggregates of the kind that the invention relates to in some applications, advantageously with oil-lever bearing lubrication can be equipped, and that the novel engine cooling device described above produces further advantages when this type of bearing lubrication is used. So For example, an air-oil mist from a suitable source 142 may pass through a line 144 can be fed to the unit 20. From here, the lubricant mist flows through passages 146 and 148 in the housing 22 and the bearing insert 62 in an annular channel, through an annular recess 152 in the bearing spacer 74 and the use 62 is limited. The mist then divides and flows through longitudinal channels, 154 in the outer spacer to the rear bearing 42 and to the front bearings 69 and 70.
Das rückwärts strömende Schmiermittel zirkuliert durch das rückwärtige Lager 42 und strömt dann in das Innere des Cre— häuses 22 benachbart zum rückwärtigen Ende des Einsatzes 62The backward flowing lubricant circulates through the rear bearing 42 and then flows into the interior of the cre- housing 22 adjacent to the rear of the insert 62
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DipL-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bkra'.. Höh^ 15 · Postf. 120 68 - ^f (0 6121) 56 53 82·Diploma Phys. Heinrich Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bkra '.. Höh ^ 15 · Postf. 120 68 - ^ f (0 6121) 56 53 82 ·
durch, einen Kanal 156 zwischen dem Einsatz 62 und dem Spanner 160 auf der Motorwelle 38. Hier wird es in diejenige Luft einbezogen, die von dem G-ehäuseabschnitt austritt, in welchen der Motor eingesetzt ist, und strömt dann mit dieser Luft in die Kammer 92 des Yakuum-Verteilers und wird von dort abgesaugt.through, a channel 156 between the insert 62 and the tensioner 160 on the motor shaft 38. Here it is included in the air exiting from the housing section in which the motor is inserted, and then flows with this air into the chamber 92 of the yakuum manifold and is from there sucked off.
Das nach vorn gerichtete Schmiermittel zirkuliert durch die Lager 69 und 70 und strömt dann durch einen Kanal 162 zwischen der Welle 26 und dem Klemmring 76, einen Kanal 164 zwischen dem Klemmring und dem Staubdeckel 78 und einen Kanal 166 zwischen dem Staubdeckel und dem Einsatz 62 in die Kammer 92, von wo es in ähnlicher Weise abgesaugt wird. Die oben beschriebene neuartige Anordnung hält das Schmiermittel davon ab, aus dem Werkzeug bzw. dem Antriebsaggregat durch den Schlitz 94 zwischen dem Terteiler 80 und dem Stäubdeckel 78 nach aussen zu treten. Dies ist insofern wichtig, als die Möglichkeit ausgeschlossen wird, dass Werkstücke durch Schmiermittel verunreinigt oder beschädigt werden.The forward-facing lubricant circulates through the Bearing 69 and 70 and then flows through a channel 162 between the shaft 26 and the clamping ring 76, a channel 164 between the clamping ring and the dust cover 78 and a channel 166 between the dust cover and the insert 62 into the chamber 92, from where it is suctioned in a similar manner. The above The novel arrangement described keeps the lubricant from escaping from the tool or the drive unit the slot 94 between the divider 80 and the dust cover 78 to the outside. This is important in that it eliminates the possibility of workpieces being contaminated or damaged by lubricants.
Die Erfindung kann in Vorrichtungen benutzt werden, die sich auch beträchtlich von dem oben beschriebenen Beispiel unterscheiden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Beispielsweise kann der Erfindungsgedanke bei kraftgetriebenenThe invention can be used in devices that also differ considerably from the example described above without departing from the inventive concept. For example, the idea of the invention can be applied to power-driven
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Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstaclt · Bkr*:. Höh? 15 · Postf. 12α 68 · §Γ (06121) 565382Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patent Attorney · 62 Wiesbaden-Bierstaclt · Bkr * :. Hey? 15 Postf. 12α 68 §Γ (06121) 565382
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Werkzeugen anderer Art als Antriebsaggregate:. angewandt werden und zumindest teilweise auch "bei Vorrichtungen, die Antriebsmotore anderer Art als ELektromotore aufweisen.Tools other than power units: are used and at least partially also "in devices that drive motors of a different type than electric motors.
Alle in der Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung wiedergegebenen Merkmale können fur sich allein oder in jeder denkbaren Kombination von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung sein.All of the features reproduced in the description, the claims and the drawing can be used on their own or in any conceivable combination of essential importance for the invention.
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Claims (1)
(80) "benachbart
teiler (80) strSmen kann«,12) Device according to claim 11 Ö 'characterized g © k®niisei © hii © t & that the insert (62) at its an ,. Is that the housing β (22) lying SQdO 8 on where the corrugation © ''"" Oj emerges, 9 carries a clamping ring (76 ") while on ö © r ¥ © 11 © (26) at this point © is provided in lid * wherein the vacuum manifold (80) this Spasmring surrounds this Deokel (78) vsaä fidtr © lsexid93? standing Dorohlässe sswisQfees Well © awisohen clamping ring (76) wi <ä D @@ ls © l (78) s © wl® Lid (78) and lins & ts (62} geMlätf Mnü s οι? Α ° @ & Sie Sohmiermittel @ T5 @ l s l & Lä ©
(80) "adjacent
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