DE9001701U1 - Switching device for electrical switching of power tools - Google Patents
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Description
' DIPL-ING. PETER OTTEPATCNIAMWACf:..· D-7250Leonberg' DIPL-ING. PETER OTTEPATCNIAMWACf : ..· D-7250Leonberg
Vertreter beim Europäischen Patentamt / European Patent Attorney Tiroler StraßeRepresentative at the European Patent Office / European Patent Attorney Tiroler Straße
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Firma Kress—al«.; L'.rr.k Gnu/H & Co. Elektromotorenfabrik 7457 Elsinger Firm a Kress—al«.;L'.r r.k Gnu/H & Co. Elektrom otorenfa brik 7457 Elsinger
Schaltvorrichtung für elektrische Umschaltung von Elektrowerkzeugen Switching device for electrical switching of power tools
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a switching device according to the preamble of claim 1.
Es ist übliche Praxis, Elektrowerkzeuge, speziell Elektrohandwerkzeuge beispielsweise mit Hilfe von Kippschaltern, etwa mit wippenähnlichem Aufbau, oder j durch Schiebeschalter ein- und auszuschalten, wobeiIt is common practice to switch power tools, especially power hand tools, on and off using toggle switches, such as those with a rocker-like design, or j using slide switches, whereby
j diese Schalter in geeigneter Weise außen am Gehäusej these switches are mounted in a suitable manner on the outside of the housing
befestigt sind bzw. lediglich deren Betätigungsteile durch Gehäuseöffnungen ragen und entsprechend verstellt werden können. Bei vielen Elektrohandgeräten,are attached or only their operating parts protrude through housing openings and can be adjusted accordingly. For many electrical handheld devices,
s beispielsweise bei Bohrmaschinen, Bohrhämmern u.dgl. s for example with drilling machines, hammer drills etc.
ist es auch üblich, in Verbindung mit dem Ein- undIt is also common in connection with the entry and
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&psgr; Ausschalten gleichzeitig auch die Drehzahl zu verstellt
S len, indem ein pistolengriffartig von einem Finger &psgr; Switching off also adjusts the speed
S len by holding a pistol grip-like finger
'& umspannter Schiebeschalter S>ej meiner anfänglichen '& spanned slide switch S>ej my initial
|t Bewegung das Elektrowerkzeu^ einschaltet und eine|t movement switches the power tool on and a
&iacgr;" weitere freie Wegstrecke in der Schalterverstellung&iacgr;" further free travel in the switch adjustment
dazu dient, beispielsweise ein Potentiometer zu verstellen, welches beispielsweise Teil einer Phasenanschnittschaltung sein kann, durch welchen dann rfie ;; Drehzahl des das Elektrohandwerkzeug antreibendenserves, for example, to adjust a potentiometer, which can be part of a phase control circuit, through which then rfie ; ; speed of the power tool driving
. Elektromotors bis zum Anschlag hochgefahren werden. Electric motor can be raised to the limit
kann.can.
: Bei sehr vielen Elektrohandwerkzeugen ist es auch : For many power tools it is also
üblich, die Drehrichtung umzukehren, beispielsweise bei Schraubern, um Schrauben sowohl ein- als auch ausdrehen zu können. Dies geschieht üblicherweise ebenfalls durch einfache elektrische Umschaltung der Stromzuführung zum Stator und/oder zu den Bürsten,, was allerdings bezüglich des Wirkungsgrades nichtIt is common to reverse the direction of rotation, for example in screwdrivers, in order to be able to screw in and out screws. This is also usually done by simply electrically switching the power supply to the stator and/or to the brushes, which, however, does not have any effect on efficiency.
; optimal ist, da im letzteren Fall eine gleichzeitige; is optimal, since in the latter case a simultaneous
mechanisch/geometrische Bürstenverstellung um vorgegebene Winkelbeträge angezeigt ist. Neben diesel äußeren Beschaltung ist es bei Elektrohandwerkzeugen ferner bekannt (DE-OS 36 06 926), diese im elektrischen Schaltungsbereich unter Zugrundelegung von elektrischen Steckkomponenten aufzubauen, so daß sich der Verdrahtungsaufwand reduziert und eine Vielzahl stromleitender Teile, auch für die Drehrichtungsumkehr bzw. zur Bewirkung des Ein/Ausschaltvorgangs die Form stroir.leitender Stege annimmt, die in entsprechende Kunststoffteile, auch dey Gehäuses eingelegt, gegebenenfalls bei deren Herstellung gleich mit 'im-mechanical/geometric brush adjustment by specified angles is indicated. In addition to the external circuitry, it is also known (DE-OS 36 06 926) for electric hand tools to be designed in the electrical circuit area using electrical plug-in components, so that the wiring effort is reduced and a large number of current-conducting parts, also for reversing the direction of rotation or for effecting the on/off process, take the form of current-conducting webs, which are inserted into corresponding plastic parts, including the housing, if necessary during their manufacture with 'im-
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spritzt sind. Bei diesem bekannten Elektrohandwerkzeug in Form einer Handbohrmaschine (DE-OS 36 06 926) sind den elektrischen Schaltungsbereich betreffende Elemente und Leitungen in Form von untereinander steckbaren Blockbausteinen ausgebildet.are injected. In this well-known electric hand tool in the form of a hand drill (DE-OS 36 06 926) elements and lines relating to the electrical circuit area are designed in the form of blocks that can be plugged into one another.
Allgemein ist es bei Elektrohandwerkzeugen ferner bekannt (DE-PS 33 11 557), an einem Ende des Stators eines Elektromotors für ein Handwerkzeug ein brückenähnliches Halteteil anzuordnen, welches auch als Motorbrücke bezeichnet werden kann. Diese Motorbrücke ist zur Positionierung und Lagerung des auf diese Weise gehaltenen Wälzlagers für die Ankerwelle bestimmt und läßt sich beispielsweise dadurch in geeigneter Weise mit dem Stator verbinden, daß endseitig und in Richtung auf den Stator verlaufend an der Motorbrücke Stifte angeordnet sind, die ein Aufstecken der Motorbrücke auf den Stator zur Erzielung einer genauen Ausrichtung ermöglichen. Hierdurch ergibt sich gleichzeitig auch durch die Aufnahmeöffnung in der Motorbrücke für das zugeordnete Ankerwellen-Wälziager die den Luftspalt bestimmende Endlage.In general, it is also known for electric hand tools (DE-PS 33 11 557) to arrange a bridge-like holding part, which can also be referred to as a motor bridge, at one end of the stator of an electric motor for a hand tool. This motor bridge is intended for positioning and supporting the roller bearing for the armature shaft held in this way and can be connected to the stator in a suitable manner, for example, by arranging pins on the end of the motor bridge and running in the direction of the stator, which enable the motor bridge to be placed on the stator to achieve precise alignment. This also results in the end position that determines the air gap through the receiving opening in the motor bridge for the associated armature shaft roller bearing.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrische Umschaltung, also beispielsweise den Ein/ Ausschaltvorgang bzw. eine Drehrichtungsumkehr bei einem Elektrowerkzeug, speziell eines Elektrohandwerkzeugs zu vereinfachen, für mindestens einen der Umschaltvorgänge den Verdrahtungsaufwand drastisch zu reduzieren, indem direkt in die motoreigene Verdrahtung bzw. in die dortigen Verstellmöglichkeiten eingegriffen wird.The invention is based on the object of simplifying the electrical switching, for example the switching on/off process or a reversal of the direction of rotation in an electric tool, especially an electric hand tool, and of drastically reducing the wiring effort for at least one of the switching processes by directly intervening in the motor's own wiring or in the adjustment options there.
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Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und hat den Vorteil, daß eine deutlich betätigbare Stelleinrichtung für mindestens eine der elektrischen Umschaltmöglichkeiten bei einem Elektrohandwerkzeug geboten ist, mit welcher beispielsweise der Ein/Ausschaltvorgang und/oder eine Drehrichtungsumkehr dadurch realisiert werden kann, daß man von außen mechanisch unmittelbar und ohne zusätzliche elektrische Drahtverbindungen direkt in einen Stellbereich am das Elektrohandwerkzeug antreibenden Elektromotor eingreift.The power tool according to the invention solves this problem with the characterizing features of claim 1 and has the advantage that a clearly operable adjusting device is provided for at least one of the electrical switching options in an electric hand tool, with which, for example, the on/off process and/or a reversal of the direction of rotation can be implemented by directly intervening mechanically from the outside and without additional electrical wire connections directly in an adjusting area on the electric motor driving the electric hand tool.
Daher weist ein für die Realisierung vorliegender Erfindung geeigneter Elektromotor innere Schaltbzw. Stellelemente, vorzugsweise einen inneren Schaltring auf, durch dessen begrenzte Drehbewegung solche elektrischen Umschaltungen im Bereich des Antriebsmotors vorgenommen werden können. Zu diesem Zweck wirkt der Schaltring in geeigneter Weise mit direkt am Elektromotor angebauten Leitungsbahnen, bevorzugt in einer geeigneten Stanzgitterform,zusammen, so daß in der jeweils aufbereiteten Form des Stanzgitters beispielsweise durch die innere Schaltringbewegung der Elektromotor ein- und ausgeschaltet werden kann bzw. die optimale Drehrichtungsumkehr mit gleichzeitiger Bürstenverstellung vorgenommen werden kann.Therefore, an electric motor suitable for the implementation of the present invention has internal switching or actuating elements, preferably an internal switching ring, through whose limited rotary movement such electrical switching can be carried out in the area of the drive motor. For this purpose, the switching ring works in a suitable manner with conductor tracks attached directly to the electric motor, preferably in a suitable punched grid form, so that in the respective prepared form of the punched grid, for example, the electric motor can be switched on and off by the internal switching ring movement, or the optimal reversal of the direction of rotation can be carried out with simultaneous brush adjustment.
Dabei nimmt die vorliegende Erfindung nur scheinbar einen vermeintlichen Nachteil in Kauf, der darinThe present invention only seems to accept a supposed disadvantage, which is
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besteht, daß das Herzstück jedes Elektrohandwerkzeugs, nämlich der elektrische Antriebsmotor ein in sich vollkommen abgeschlossenes, sämtliche erforderlichen Lagerungen für die Rotorwelle und deren einwandfreie Zentrierung sowie für die anderen Motoreinzelteile aufweisendes Antriebsaggregat mit entsprechender Kapselung unter Einschluß des erwähnten Schaltringes ist. Hier kann im übrigen mit Vorteil ein elektrischer Universalmotor eingesetzt werden, wie er in dem deutschen Gebrauchsmuster G 89 08 645.5, dessen Priorität beansprucht ist, bzw. DE-OS 39 23 421 beschrieben ist. Es wird daher im folgenden auch unter Hinweis auf diese verfügbare Beschreibung von einer ins einzelne gehenden Erläuterung dieses elektrischen Universalmotors hier abgesehen, obwohl es sich versteht, daß jeder andere, einen Schaltring in geeigneter Ausbildung aufweisende elektrische Antriebsmotor für die Realisierung vorliegender Erfindung ebenfalls geeignet ist.is that the heart of every electric hand tool, namely the electric drive motor, is a completely self-contained drive unit with all the necessary bearings for the rotor shaft and its perfect centering as well as for the other individual motor parts with appropriate encapsulation including the aforementioned switching ring. In addition, an electric universal motor can be used here to advantage, as described in the German utility model G 89 08 645.5, whose priority is claimed, or DE-OS 39 23 421. Therefore, in the following, with reference to this available description, a detailed explanation of this electric universal motor will be omitted here, although it is understood that any other electric drive motor with a switching ring of suitable design is also suitable for the implementation of the present invention.
Die Erfindung läßt sich mit besonderem Vorteil dann einsetzen, wenn das Gehäuse selbst aus mehreren, jedoch in der allgemeinen Axialrichtung des Elektrohandwerkzeuge unterteilten Bereichen besteht, wobei ein Hauptgehäuseteil eine zylindrische, geschlossen rohrförmige Struktur aufweist, so wie dies bei speziell ausgebildeten Profiwerkzeugen für sich gesehen s_hon bekannt ist, in welche das Antriebsaggregat dann lediglich bis zu einem Sitzanschlag eingeschoben zu werden braucht. Ein solches Hauptgehäuse von f zylindrischer Grundstruktur bietet einen besondersThe invention can be used with particular advantage when the housing itself consists of several areas, however divided in the general axial direction of the electric hand tool, whereby a main housing part has a cylindrical, closed tubular structure, as is already known in the case of specially designed professional tools, into which the drive unit then only needs to be pushed up to a seat stop. Such a main housing with a cylindrical basic structure offers a particularly
S geeigneten Sitz für die Anordnung eines inneren Stell-S suitable seat for the arrangement of an inner adjusting
rings oder einer evt. auch offenen Ringstruktur, die innen am Ge-rings or a possibly open ring structure, which is inside the
häuse am besten formschlüssig geführt und lediglich beilsichtbar ist, oder eines äußeren Stell-housing is best guided in a form-fitting manner and is only visible or an external actuator
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rings, der dann ebenfalls von kreisförmiger Gestalt sein kann und die GellMuserohrform als geschlossener Ring umgibt und wobei beide Stellringformen formschlüssig mit radialen VorsprUngen nach innen greifen zum Schaltring und diesen bei eigener manueller Verstellung mitnehmen.rings, which can then also be of circular shape and surrounds the GellMuse tube shape as a closed ring and whereby both adjusting ring shapes engage in a form-fitting manner with radial projections inwards to the switching ring and take it with them during their own manual adjustment.
Durch die Unterteilung des Gehäuses in den Hauptgehäuseteil und ein an dieses axial ansetzbares Abdeckteii schafft man auch im Übergang zwischen diesen beiden Gehäuseteilen einen Bereich, wo der äußere Stellring problemlos aufgebracht und gegen ein Verschieben durch den hinteren Abdeckteil gehalten werden kann.By dividing the housing into the main housing part and a cover part that can be attached axially to it, an area is created in the transition between these two housing parts where the outer adjusting ring can be easily attached and held against displacement by the rear cover part.
Der Aufbau eines solchen Elektrohandwerkzeugs kann dann so getroffen sein, daß an das in sich abgeschlossene starre, selbsttragende Aggregat des Elektroantriebsmotors auf der Abtriebsseite, also dort, wo das Motorwellenendstück, entweder selbst als Zahnrad ausgebildet oder ein Ritzel tragend, das antriebsseitige A-Lagerschild überragt, an dieses das Getriebe des jeweiligen Elektrohandwerkzeugs, also beispielsweise der Winkelkopf für einen Winkelschleifer oder der Getriebekopf einer Handbohrmaschine angeflanscht wird; anschließend wird der Elektroantriebsmotor in das rohrförmige Hauptgehäuse eingeschoben; die Verbindung mit diesem erfolgt über L u.iungen vom Getriebekopf aus, so daß der Aufbau sozusagen von hinten vorgenommen wird und der Elektromotor lediglich auf der zum Getriebe abgewandten Seite, vorzugsweise dämpfend nachgiebig mit einem Lagerschildvorsprung in eine Gehäuseausnehmung zur sicheren Halterung auch auf dieser Seite eingreift.The construction of such an electric hand tool can then be such that the gearbox of the respective electric hand tool, for example the angle head for an angle grinder or the gear head of a hand drill, is flanged to the self-contained, rigid, self-supporting unit of the electric drive motor on the output side, i.e. where the motor shaft end piece, either designed as a gear itself or carrying a pinion, projects beyond the drive-side A-bearing plate; the electric drive motor is then pushed into the tubular main housing; the connection to this is made via air ducts from the gear head, so that the construction is carried out from behind, so to speak, and the electric motor only engages on the side facing away from the gearbox, preferably with a damping, flexible bearing plate projection, in a housing recess for secure mounting on this side as well.
Anschließend kann man auf das nach hinten noch offeneAfterwards you can access the still open
, &mgr; mi ·· ··, μm ·· ··
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Gehäuse den Stellring bis zu einem Anschlag aufschieben, der die elektrischen Schaltverbindungen mit dem Motor herstellt. Der Aufbau vervollständigt sich dann durch das hintere Gehäuseabdeckteil, welches mit seiner vorderen ringförmigen Randkante in eine diese Randkante aufnehmende Ringnut im Stellring eingreift und selbst an einem nach hinten gerichteten, sich verjüngenden Vorsprung des Hauptgehäuses anschlägt und dort auch verschraubt oder sonstwie befestigt werden kann. Auf diese Weise läßt sich der Stellring problemlos an Ort und Stelle halten, denn nach hinten ist er durch die eingreifende Ringkante des hinteren Gehäuseabdeckteils gesichert und nach vorne kann eine Sicherung gegen axiales Verschieben dadurch erfolgen, daß Stellring und Hauptgehäuse an dieser Stelle mit abgetreppten, aufeinander ausgerichteten Ringnuten auf Anschlag anliegen.Slide the adjusting ring onto the housing until it reaches a stop, which creates the electrical circuit connections with the motor. The structure is then completed by the rear housing cover part, which engages with its front ring-shaped edge into an annular groove in the adjusting ring that receives this edge and itself abuts against a tapered projection on the main housing that faces backwards and can also be screwed or otherwise fastened there. In this way, the adjusting ring can be easily held in place, because it is secured to the rear by the engaging ring edge of the rear housing cover part and can be secured against axial displacement to the front by the adjusting ring and main housing abutting against a stop at this point with stepped, aligned annular grooves.
Der Stellring sitzt dann außen auf dem rohrförmigen, geschlossenen Gehäusekörper auf und greift mit nach innen durch Gehäusedurchbrechungen gerichteten Vorsprüngen auf den Schaltring im Bereich des B-Lagerschilds des Antriebsmotors Über, auf das er ausgerichtet ist, so daß eine Schaltringverstellung zur Reversierung der Drehrichtung bzw. zum Ein- und Ausschalten des Geräts möglich ist.The adjusting ring then sits on the outside of the tubular, closed housing body and, with projections directed inwards through openings in the housing, engages the switching ring in the area of the B-bearing shield of the drive motor, to which it is aligned, so that a switching ring adjustment is possible to reverse the direction of rotation or to switch the device on and off.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung besteht schließlich noch darin, daß bei Einsatz des Stellringes als Instrument zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors der Stellring eine selbsttätig wirkende Rückführung durch in geeigneter WeiseFinally, an advantageous embodiment of the present invention is that when using the adjusting ring as an instrument for switching the electric motor on and off, the adjusting ring provides an automatic return by means of a suitable
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angreifende Federn aufweist und so in der eingeschalte ten Position verriegelt werden kann, nämlich durch eine äußere Wippe, die mit einem hakenartigen vorsprung in sine Ausnehmung der Hauptgehäusewandung eingreift, daß bei Zurückdrücken der Wippe bzw. Able des Elektrogeräts in geeignete Position die Wippe i 5SlOSt und der Schaltring durch seine eigene ^'edervorspaRBung in die Ursprungsposition zurückschnellt.engaging springs and can thus be locked in the switched-on position, namely by an outer rocker which engages with a hook-like projection in a recess in the main housing wall, so that when the rocker is pushed back or the electrical device is placed in a suitable position, the rocker i 5 SlOSt and the switching ring springs back into the original position by means of its own spring recess.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 als Teilausschnitt eine Teildarstellung eines in einem rohrförmigen Hauptgehäuse (eines Winkelschleifers) aufgenommenen Elektroantriebsmotors mit Anordnung des äußeren Stellrings und seinem Durchgriff auf den Elektromotor-Schaltring; Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. They show: Fig. 1 as a partial section a partial representation of an electric drive motor housed in a tubular main housing (of an angle grinder) with the arrangement of the outer adjusting ring and its penetration into the electric motor switching ring;
Fig. 2 das rohrförmige Hauptgehäuse eines Elektrohandwerkzeugs, speziell für einen Winkelschleifer, mit aufgezogenem Stellring; Fig. 3 die Darstellung der Fjg. 2 in einer AnsichtFig. 2 the tubular main housing of an electric hand tool, especially for an angle grinder, with the adjusting ring fitted; Fig. 3 the representation of Fig. 2 in a view
von rechts, wobei sich der Stellring in seiner ausgelenkten Position befindet, während die Fig. 4 die gleiche Ansicht zeigt mit dem Stellring in der Ruheposition; diefrom the right, with the adjusting ring in its deflected position, while Fig. 4 shows the same view with the adjusting ring in the rest position; the
Figuren 5 und 6 zeigen Ausschnittdarstellungen innerhalb der strichpunktierten Umrandung der Figuren 3 und 4 der Arretierwippe für denFigures 5 and 6 show detail views within the dotted border of Figures 3 and 4 of the locking rocker for the
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Stellring in der Eingriffsposition (Fig. 5) und in der Ruheposition (Fig. 6);Adjusting ring in the engaged position (Fig. 5) and in the rest position (Fig. 6);
Fig. 7 zeigt zum besserem Verständnis des Gesarataufbaus des Elektrohandwrerkzeugs (Winkelschleifer als mögliche Äusführungsform) eiae- Draufsicht auf die Darstellung der Fig. 1 von rechts, aus welcher auch der innere Schaltring des Elektromotors erkennbar ist und dieTo better understand the overall structure of the electric hand tool (angle grinder as a possible embodiment), Fig. 7 shows a top view of the illustration in Fig. 1 from the right, from which the inner switching ring of the electric motor can also be seen and the
Fig. 8 zeigt eint ;iiv5glf ^he Ausfüixrungsrorm eines Elekurohandwerk vags mit Hußerem Stellring.Fig. 8 shows a very detailed design of an electric hand truck with a hood.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, außen oder innen am Gehäuse eines Elektrowerkzeugs, speziell eines Elektrohandwerkzeugs, in Höhe des B-Lagerschildes des dieses Elektrohandwerkzeug antreibenden Elektromotors einen verdrehbaren Stellring anzuordnen, der Verdrehungen in der einen oder anderen Richtung um vorgegebene Winkelpositionen ermöglicht und mit VorsprUngen nach innen, z.B.durch entsprechend ausgeschnittene Gehäuseöffnungen bis zum inneren Schaltring des Elektromotors greift, so daß es möglich ist, durch Betätigung des Stellringes elektrische Umschaltungen im Bereich des Elektroantriebsmotors unmittelbar vorzunehmen. The basic idea of the present invention is to arrange a rotatable adjusting ring on the outside or inside of the housing of an electric tool, especially an electric hand tool, at the level of the B-bearing shield of the electric motor driving this electric hand tool, which allows rotations in one direction or the other around predetermined angular positions and with projections on the inside, e.g. through appropriately cut-out housing openings, reaches to the inner switching ring of the electric motor, so that it is possible to carry out electrical switching in the area of the electric drive motor directly by operating the adjusting ring.
Bevor die Erfindung im einzelnen erläutert wird, wird darauf aufmerksam gemacht, daß ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Antriebsquelle, nämlich ein speziell schon für dieBefore the invention is explained in detail, attention is drawn to the fact that a particularly preferred embodiment of an electrical drive source, namely a drive source specifically designed for the
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Erfordernisse vorliegender Erfindung ausgebildeter und endmontierter, in sich abgeschlossener elektri-Requirements of the present invention designed and assembled, self-contained electrical
% scher Universalmotor umfassend beschrieben ist im % universal motor is comprehensively described in the
'4 DE-GM 89 08 646.5, dessen Priorität hier beansprucht '4 DE-GM 89 08 646.5, the priority of which is claimed here
&psgr; ist, so daß im folgenden dieser Antriebsmotor ledig &psgr;, so that in the following this drive motor is single
lich noch so weit, speziell von seiner äußeren Form her, erläutert wird, wie dies zum Verständnis 5.er Erfindung notwendig ist. Es wird aber darauf aufmerksam gemacht, daß die verfügbare Beschreibung diesesly explained as far as is necessary for understanding the invention, especially its external form. However, it is pointed out that the available description of this
bekannten Antriebsmotors ausdrücklich zum offenbarten Gegenstand auch der vorliegenden Erfindungsbeschreibung gemacht und auf diese verwiesen wird.known drive motor is expressly made the disclosed subject matter of the present description of the invention and reference is made to it.
Andererseits versteht es sich, daß sich für die Realisierung vorliegender Erfindung auch sonstige Universalmotoren eignen, sofern sie über einen verdrehbaren Schaltring verfügen, der die Vornahme elektrischer Umschaltungen für den Elektromotor erlaubt. Ferner wird darauf hingewiesen, daß die nachfolgende Detailerläuterung speziell auf Aufbau und Ein/Ausschaltmechanismus bei einem Winkelschleifer gerichtet ist, wobei es sich aber versteht, daß die durch die Erfindung gebotenen elektrischen Eingriffsmöglichkeiten in den Betrieb des Antriebsmotors insbesondere auch für solche Elektrohandwerkzeuge geeignet und einsetzbar sind, bei denen über die Stellringverstellung eine Drehrichtungsumkehr ermöglicht wird, die bei dem hier beschriebenen Winkelschleifer allerdings nicht notwendig ist.On the other hand, it is understood that other universal motors are also suitable for implementing the present invention, provided they have a rotatable switching ring that allows electrical switching to be carried out for the electric motor. It is also pointed out that the following detailed explanation is specifically directed at the structure and on/off mechanism of an angle grinder, although it is understood that the electrical intervention options in the operation of the drive motor offered by the invention are also suitable and usable in particular for those electric hand tools in which the direction of rotation can be reversed via the adjusting ring adjustment, which is not necessary for the angle grinder described here.
Die Teildarstellung der Fig. 1 zsigt einen elektrischen Universalmotor 10 als geeignete Antriebsquelle, derThe partial illustration of Fig. 1 shows an electric universal motor 10 as a suitable drive source, which
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sich innerhalb eines rohrförmigen Hauptgehäuses &Pgr; befindet und von allgemein zylindrischer Form ist. Das B-Lagerschild 12 ist so ausgebildet, daß es auf dieser Seite eine Nabe 13 für das B-Lager der Rotorwelle bildet, die einstückig von gerippten beidseitigen Trägern 14a, 14b gehalten ist. Auf einer nach außen gerichteten äußeren Ringfläche (nicht sichtbar) des B-Lagerschilds liegt verdrehbar ein auch die Bürsten 15 in Kochern 16 tragender Schaltring, der in der Draufsicht der Fig. 7 sichtbar und dort mit 23 bezeichnet ist. Gegen axiales Abfallen ist der Schaltring 23 von einem Sicherungsring 17 gehalten, der mit nach innen vorspringenden Arretiernasen 18 am B-Lagerschild 12 verankert ist.is located within a tubular main housing &Pgr; and is generally cylindrical in shape. The B-bearing shield 12 is designed in such a way that it forms a hub 13 on this side for the B-bearing of the rotor shaft, which is held in one piece by ribbed supports 14a, 14b on both sides. On an outward-facing outer ring surface (not visible) of the B-bearing shield there is a rotatable switching ring which also carries the brushes 15 in cookers 16, which is visible in the top view of Fig. 7 and is designated there by 23. The switching ring 23 is held against axial falling off by a locking ring 17, which is anchored to the B-bearing shield 12 by inwardly projecting locking lugs 18.
Um die Drehbewegung des Schaltringes durchführen zu können, wodurch, wie in dem schon erwähnten Gebrauchsmuster bzw. der entsprechenden DE-OS 39 23 beschrieben, eine Drehrichtungsumkehr bzw. das Ein/-Ausschalten des Elektromotors möglich ist, können am Schaltring axiale Vorsprünge 19a, 19b vorgesehen sein, die dadurch mit dem äußeren oder innen liegenden, am Gehäuse geführten Stellring 20 in Wirkverbindupg treten, daß dieser beidseitig nach innen gerichtete Vorsprünge 21a, 21b aufweist, die die Vorsprünge 19a, 19b des Schaltrings umfassen, so daß dieser sich bei Verdrehung des äußeren Stellrings 20 mitdreht. Hierdurch lassen sich für die jeweilige Drehrichtung nicht nur die Bürsten entsprechend in einer neuen Winkellage orientieren, sondern auch, falls gewünscht, weitere elektrische Unschaltungen herstellen. Liegt der Stellring z.B. bei einer Handborhmaschine innen und ist dann nur teilsichtbar, dann diesen Gehäuseöffnungen dazu, den Stellring manuell von außen zu betätigen, z.B. wenn ein Stellgriff oder Schiebestück am Stellring durch die Öffnung ragt oder durch diese zugänglich ist.In order to be able to carry out the rotary movement of the switching ring, whereby, as described in the utility model already mentioned or the corresponding DE-OS 39 23, a reversal of the direction of rotation or the switching on/off of the electric motor is possible, axial projections 19a, 19b can be provided on the switching ring, which come into operative connection with the outer or inner adjusting ring 20 guided on the housing in that the latter has projections 21a, 21b directed inwards on both sides, which enclose the projections 19a, 19b of the switching ring, so that the latter rotates when the outer adjusting ring 20 is rotated. This not only allows the brushes to be oriented in a new angular position for the respective direction of rotation, but also, if desired, further electrical switching can be made. If the adjusting ring is on the inside of a hand drill, for example, and is only partially visible, then these housing openings are used to operate the adjusting ring manually from the outside, e.g. if an adjusting handle or sliding piece on the adjusting ring protrudes through the opening or is accessible through it.
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Dabei sind in ar sich beliebiger Position, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb der beidseitigen Träger 14a, 14b des B-Lagerschilds 12, lediglich zwei Anschlußsteckkontakte (in Fig. 4 bei 22a, 22b erkennbar), die die beiden Stromzuführungen für den Antriebsmotor darstellen Und init einer äußeren Stromzuführung zu verbinden sind, beispielsweise durch Steckverbindung mit einem elektrischen Steckmodul, der so ausgebildet ist, daß mit diesem, soweit erforderlich für das jeweilige spezifische Elektrohandwerkzeug weitere elektrische SchaltvorgängeIn this case, in any position, in the embodiment shown, within the two-sided supports 14a, 14b of the B-end shield 12, there are only two connecting plug contacts (visible in Fig. 4 at 22a, 22b), which represent the two power supplies for the drive motor and are to be connected to an external power supply, for example by means of a plug connection with an electrical plug-in module, which is designed in such a way that, if necessary for the respective specific electrical hand tool, further electrical switching processes can be carried out.
durchgeführt werden können, etwa die "Gasgebefunktion" bei einer Handbohrmaschine oder das Ein- und Ausschalten des Elektrohandwerkzeugs dann, wenn die Beeinflussung durch den äußeren Stellring für die Drehrichtungsumkehr reserviert ist. Dies hängt, wie es sich versteht, von der Art des jeweiligen Elektrowerkzeugs ab und natürlich von der durch die Stäii2yifcceJL"£öirn vorgegebene elektrische Vsrdrsntung innerhalb des Elektromotors, mit welcher der Schaltring des Elektromotors in entsprechender Kontaktverbindung steht bzw. je nach Verdrehung gebracht werden kann.can be carried out, such as the "acceleration function" on a hand drill or the switching on and off of the electric hand tool when the influence of the outer adjusting ring is reserved for the reversal of the direction of rotation. This depends, of course, on the type of electric tool in question and of course on the electrical dissipation specified by the state of the electric motor within which the switching ring of the electric motor is in contact or can be brought into contact depending on the rotation.
Dabei ist in Fig. 1 aus Gründen eines besseren Verständnisses das rohrförmige Hauptgehäuse nichtFor the sake of better understanding, the tubular main housing is not shown in Fig. 1.
über den äußeren Stellring 20 in der Zeichenebene nach links hinausgeführt dargestellt. Dies läßtshown extending to the left in the plane of the drawing via the outer adjusting ring 20. This allows
sich genauer der Fig. 2 entnehmen, während man in Fig. 1 die B-seitigen Motoreinzelheiten besser erkennen kann. Im folgenden wird speziell auf die Gegebenheiten bei einem Winkelschleifer eingegangen, so <faR hier stets, aber nicht einschränkend, von einem äußeren Stellring die Rede ist.can be seen in more detail in Fig. 2, while the B-side motor details can be seen better in Fig. 1. In the following, the circumstances of an angle grinder are dealt with specifically, so here , although not restrictively, an external adjusting ring is always mentioned.
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Die Schnittdarstellung der Fig. 1 zeigt, wie eine durch innere Abtreppungen gebildete Ringschulter 24 des Stellrings 20 auf der zugewandten äußeren Randkante 25 des Hauptgehäuses aufsitzt. Gegenüberliegend weist der Stellring eine sich axial öffnende Rinyausrieimiuny 26 auf, in die dann ZUi" Sicherung des Stellringes die vordere Randkante eines hinteren Abdeckteilgehäuses 27 eingreift (Fig. 8), welches auf einen inneren Vorsprung 28 des Hauptgehäuses 11 bis zum Anschlag aufgeschoben ist. Dieser Vorsprung 28 ist gegabelt und umfaßt einen oberen Schenkel 28a und einen unteren Schenkel 28b (Fig. 2), wobei in den Zwischenraum zwischen diesen beiden Schenkeln, was nicht Gegenstand der Erfindung ist, der elektrische Schaltmodul eingeschoben werden kann; eine Lüsterklemme 29 dient der Zugentlastung der zugeführten elektrischen Leitung. Beispielsweise der untere Schenkel 28b der HauptgehäusefortsetzungThe sectional view of Fig. 1 shows how an annular shoulder 24 of the adjusting ring 20, formed by internal steps, sits on the facing outer edge 25 of the main housing. Opposite, the adjusting ring has an axially opening ring strap 26, into which the front edge of a rear cover part housing 27 engages to secure the adjusting ring (Fig. 8), which is pushed onto an inner projection 28 of the main housing 11 until it stops. This projection 28 is forked and comprises an upper leg 28a and a lower leg 28b (Fig. 2), whereby the electrical switching module can be pushed into the space between these two legs, which is not the subject of the invention; a lamp terminal 29 serves to relieve the strain on the electrical line supplied. For example, the lower leg 28b of the main housing extension
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kung 27 mittels einer geeigneten Schraube, die bei 30 dargestellt ist (Fig. 8), gegen axiales Abziehen zu halten, wodurch gleichzeitig auch der Stellring ' 20 gesichert ist.kung 27 against axial removal by means of a suitable screw, which is shown at 30 (Fig. 8), whereby the adjusting ring '20 is also secured at the same time.
Dient der äußere Stellring 20 zur Ein- und Ausschaltung des Geräts, wie dies bei dem beschriebenen Winj k^lschleifer der Fall ist, dann weist der SchaltringIf the outer adjusting ring 20 is used to switch the device on and off, as is the case with the described angle grinder, then the switching ring
noch eine zusätzliche Arretiereinrichtung mit automatischer Rückstellung auf, wie in den Figuren 3,an additional locking device with automatic reset, as shown in Figures 3,
4 und 2 gezeigt. In diesem Fall sind zunächst Rückstellfedern 31a, 31b vorgesehen, die an zusätzlichen Befestigungszapfen 30 an den nach innen gerichteten4 and 2. In this case, return springs 31a, 31b are provided, which are attached to additional fastening pins 30 on the inwardly directed
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Vorsprüngen 21a, 21b des Stellrings 20 angreifen. Die Rückstellfedern sind rückwärtig an gehäusefesten Stegen 32 festgemacht, die, sich konusförmig verjüngend, den hinteren gegabelten inneren Gehäusevorsprung 28 des Hauptgehäuses 11 tragen.projections 21a, 21b of the adjusting ring 20. The return springs are attached to the rear of the housing-fixed webs 32, which, tapering in a conical shape, support the rear forked inner housing projection 28 of the main housing 11.
Ferner lagert der Stellring 20 noch eine Arretieranordnung 33; bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehend aus einer etwa mittig gelagerten Wippe 34, die auf der einen Seite in einer abgebogenen Arretiernase 35 endet und deren andere Seite durch eine eigone kleine Vorspannungs-Druckfeder 36 (Fig.5) so vorgespannt ist, daß die Arretiernase 35 nach innen drückt. Man erkennt aus der Darstellung der Figuren 3, 4 mit 5 und 6, daß dann, wenn der äußere Stellring im Gegenuhrzeigersinn entsprechend dem Pfeil A verdreht wird - bei entsprechender Mitnahme des Schaltrings im Motorinneren über die Vorsprünge 21ä, 21b,—bei Ej.i.eichen einer vorgegebenen Position die Arretiernase 35 in eine gehäusefeste Ausnehmung 37 einfällt und der äußere Stellring 20 auch bei Loslassen dann in dieser Position verbleibt. Bei dem den Winkelschleifer betreffenden Ausführungsbeispiel läßt sich auf diese Weise das Ger "ir einschalten und in der Einschaltposition wie geschildert arretieren, wobei das andere Ende der Wippe entsprechend dem Pfeil B in Fig. 3 nach außen tritt. Drückt man dann zum Ausschalten des Geräts auf dieses Wippenende, dann löst sich die Arretiernase 35 wieder aus der Halteöffnung 37, der äußere Stellring 20 schnellt in seine Ursprungsposition zurück, nimmt aufgrund de*, entsprechend stark bemessenen Kraft der Rückhol-Furthermore, the adjusting ring 20 also supports a locking arrangement 33; in the embodiment shown, this consists of a rocker 34 mounted approximately in the middle, which ends on one side in a bent locking lug 35 and whose other side is pre-tensioned by its own small pre-tensioning compression spring 36 (Fig. 5) so that the locking lug 35 presses inwards. It can be seen from the representation of Figures 3, 4, 5 and 6 that when the outer adjusting ring is turned anti-clockwise according to arrow A - with the switching ring inside the motor being taken along by the projections 21ä, 21b - when a predetermined position is reached, the locking lug 35 falls into a recess 37 fixed to the housing and the outer adjusting ring 20 then remains in this position even when released. In the embodiment relating to the angle grinder, the device can be switched on in this way and locked in the switched-on position as described, with the other end of the rocker moving outwards as shown by arrow B in Fig. 3. If you then press this end of the rocker to switch the device off, the locking lug 35 is released from the holding opening 37, the outer adjusting ring 20 snaps back into its original position and, due to the correspondingly strong force of the return
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lit·lit·
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federn den Schaltring im Bereich des B-Lagerschildes |spring the switching ring in the area of the B-bearing shield |
des Antriebsmotors mit und schaltet auf diese Weise das Gerät ab, gegebenenfalls kann hierdurch aber auch bei Drehrichtungsumkehr eine automatische Rückstellung in eine Vorzugsdrehrichtung realisiert werden. of the drive motor and switches the device off in this way, but if necessary this can also be used to automatically reset to a preferred direction of rotation if the direction of rotation is reversed.
Da die rückwärtige Kante der Schaltwiype 34 in der eingeschalteten Position über die Abmessungen von Schaltring bzw. Gehäuse hinausragt, genügt es bei entsprechender Positionierung auch schon, daß man das Gerät lediglich ablegt, wodurch aufgrund des geräteeigenen Gewichts die Schaltwippe zurückgedrückt und die Rückbewegung des Stellrings ausgelöst wird. Das Gerät schaltet sich dann aus.Since the rear edge of the rocker switch 34 protrudes beyond the dimensions of the switching ring or housing in the switched-on position, it is sufficient, if positioned appropriately, to simply put the device down, whereby the rocker switch is pushed back due to the device's own weight and the return movement of the adjusting ring is triggered. The device then switches off.
In der Fig. 7 sind schließlich noch die Vorspannungsfedern 38a, 38b für die Kohlen sowie gesonderte Aufnahmetröge 39a, 9b erkennbar, die der Aufnahme von Drosseln 40 für die Entstörung des Antriebsmotors dienen können und ebenfalls vom Schaltring getragen sind.Finally, Fig. 7 shows the pre-tension springs 38a, 38b for the brushes as well as separate receiving troughs 39a, 39b, which can be used to accommodate chokes 40 for suppressing interference in the drive motor and are also carried by the switching ring.
Es können alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale sowohl einzeln für sich als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features presented in the description, the claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.
Claims (7)
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Also Published As
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