DE1014211B - Hand machine tool with an electric drive motor, which is housed in an insulated metallic outer housing - Google Patents
Hand machine tool with an electric drive motor, which is housed in an insulated metallic outer housingInfo
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Description
Handwerkzeugmaschine mit elektrischem Antriebsmotor, der in einem metallischen Außengehäuse isoliert untergebracht ist Die Erfindung bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine mit elektrischem Antriebsmotor, der in einem metallischen Außengehäuse isoliert untergebracht ist mit Hilfe zweier am Außengehäuse zentrierter Lagerschilde aus Isolierstoff.Hand machine tool with an electric drive motor that works in one metallic outer housing is housed insulated The invention relates on a hand machine tool with an electric drive motor in a metallic The outer housing is housed insulated with the help of two centered on the outer housing End shields made of insulating material.
Bei bekannten Handwerkzeugmaschinen dieser Art -wird der axiale Abstand der Ankerlager durch die Isolierstoffteile festgelegt, die sich beim Schwinden oder Quellen innerhalb des metallischen Außengehäuses der Handwerkzeugmaschinen in ihren Abmessungen erheblich ändern können und dadurch eine starke Verspannung der Ankerlager verursachen. Dies kann dazu führen, daß die Maschinen schon nach kurzer Betriebszeit, unter anderem auch infolge der während des Betriebs entstehenden Erwärmung der Isolierstoffteile, erhebliche Lagerschäden aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß diese Schwierigkeiten um so größer werden, je größer die freie Länge der Isolierstoffteile zwischen ihren Einspannstellen ist. Um jedoch eine Schutzisolierung zu erzielen, die unter allen vorkommendenBe.triebsbedingungen eine ausreichende Isolierung zwischen den in einem Schadensfa11 an Spannung geratenden Metallteilen des Antriebsmotors und dem einer Berührung unmittelbar zugänglichen metallischen Außengehäuse der Maschine sicherstellt, ist bereits versucht worden, den Motor in einem rohrförmigen Isollerstoffzwischengehäuse anzuordnen, das den Motor einschließlich seiner Lagerstellung abdeckt. Bei derartigen Maschinen wird das Isolierstoffzwischengehäuse auf einem erheblichen Teil seiner Länge dem Einspanndruck eines zum Festhalten des Isoliers,toflgehäuses im Metallgehäuse dienenden Schraubrings ausgesetzt. Dies hat zur Folge, daß außer den Längenänderungen, die durch Quellen oder Schrumpfen des Isolierwerkstoffs entstehen, auch noch der Einspanndruck den Lagerabstand beeinflußt.In known hand machine tools of this type, the axial distance is the anchor bearing set by the insulating material, which is when shrinking or Sources within the metallic outer housing of the hand machine tools in their Dimensions can change significantly and thus a strong tension in the armature bearings cause. This can lead to the machines, after a short period of operation, among other things also as a result of the heating of the insulating material parts occurring during operation, show significant storage damage. It has been shown that these difficulties the greater the free length of the insulating material between their Clamping points is. However, in order to achieve protective insulation that is common among all Occurring operating conditions there is sufficient isolation between the in one Damage to live metal parts of the drive motor and the one Ensures contact with the directly accessible metallic outer housing of the machine, Attempts have already been made to install the motor in a tubular insulating material intermediate housing to be arranged that covers the engine including its storage position. With such The insulating material intermediate housing on a significant part of its machines Length of the clamping pressure of a tofl housing to hold the insulating housing in the metal housing serving screw ring exposed. As a result, apart from the changes in length, caused by swelling or shrinking of the insulating material, including the Clamping pressure influences the bearing spacing.
Diese Nachteile sind bei einer Anordnung vermieden, die gemäß der Erfindung folgende an sich bekannte Merkmale in Kombination verwendet: a) daß zur Erzielung eines möglichst geschlossenen Isolierstoffzwischengehäuses zwischen dem Motor und dem metallischen Außengehäuse der eine der beiden Lagerschilde topfförmig ausgebildet ist und den Ständer des Motors umschließend bis in die Nähe des anderen Lagerschildes reicht, b) daß jeder der beiden Lagerschilde gegen axiale Verschiebung an Anlageflächen des Außengehäuses befestigt ist, die in der Ebene des. vom zugehörigen Lagerschild umspannten Kugellagers verlaufen, und c) daß der topfförmige Lagerschild an seiner Bodenzone einen in der Ebene des dortigen Kugellagers verlaufenden Bund aufweist, der in der Trennfuge zwischen dem Handgriff und dem zylindrischen Längsteil des Außengehäuses bzw. zwischen diesem und dem Getriebegehäuse festgespannt ist.These disadvantages are avoided in an arrangement according to FIG Invention uses the following features known per se in combination: a) that for Achieving as closed an insulating material housing as possible between the Motor and the metallic outer housing of one of the two end shields cup-shaped is formed and enclosing the stator of the motor up to the vicinity of the other End shield is enough, b) that each of the two end shields against axial displacement Is attached to contact surfaces of the outer housing, which is in the plane of the. From the associated Ball bearing encompassed by the end shield run, and c) that the cup-shaped end shield at its bottom zone a collar running in the plane of the ball bearing there has, which is in the parting line between the handle and the cylindrical longitudinal part of the outer housing or between this and the gear housing is clamped.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
Fig. 1 zeigt einen in zwei zueinander senkrecht stehe:ndein Schnittebenen nach Linienzug I-1 in Fig. 2 geführtenLängsschnitt durch eineHandbohrmaschine; Fig. 2 zeigt einen nach der Linie II-II in Fig. 1 geführten Querschnitt, jedoch ohne Motoranker; Fig. 3 zeigt eine andere Handbohrmaschine, ebenfalls in einem in zwei senkrecht zueinander stehenden Schnittebenen geführten Längsschnitt.Fig. 1 shows one in two mutually perpendicular: ndein sectional planes along line I-1 in Fig. 2, longitudinal section through a hand drill; Fig. 2 shows a cross-section along the line II-II in FIG. 1, but without Motor anchor; Fig. 3 shows another hand drill, also in one in two perpendicular to each other cutting planes guided longitudinal section.
Die Handbohrmaschine besteht im wesentlichen aus einem elektrischen Universalmotor mit einem Anker 11 und einem Ständer 12, einem Motorgehäuse 13 aus Aluminiumguß sowie einem auf der vorderen Stirnseite des Motorgehäuses angeordneten Handgriff 15. Dieser besteht ebenfalls aus Metall. Er enthält einen doppelpoligen Netzschalter 16 sowie einen Entstörko@ndensator 17 und nimmt auch das eine Ende des Netzkabels 18 auf. Zur vollkommenen elektrischen Isolierung des Motors und seiner in einem Schadensfall unmittelbar unter Spannung geratenden Metallteile (des Ständers 12 und des gesamten Ankers 11) ist ein aus Isolierpreßstoff bestehender topfförmiger Lagerschild 20 angeordnet, der in seinem Innern den Motor bis auf das an der Getriebeseite herausragende Wellenstück 21 vollkommen abdeckt. Der topfförmige Lagerschild ist nur etwa über die Länge seines Außenumfanges, über die ich der in ihm durch Schrauben 22 befestigte Ständer 12 samt seiner Feldwicklung erstreckt, in die zylindrische Ausbohrung des metallischen Außengehäuses 13 eingepaßt. In dem durch kräftige Rippen 26 versteiften Bodenteil 27 des topfförmigen Lagerschildes sitzt der Außenring 28 eines in der Nähe des Kollektors 30 angeordneten Kugellagers. In der Nähe des Bodenteiles sind am Außenumfang des topfförmigen Lagerschildes 20 zwei diametral zueinander liegende Augen 23 vorgesehen, welche je eine Führungsbuchse24 zur Aufnahme einer Schleifkohle 25 enthalten. Die Führungsbuchsen 24 sind nach außen -durch je einen Stöpsel 29 aus Isolierstoff abgedeckt, der ein Außengewinde aufweist und mit diesem in den Augen 23 verschraubt ist.The hand drill essentially consists of an electric one Universal motor with an armature 11 and a stator 12, a motor housing 13 Cast aluminum and one arranged on the front face of the motor housing Handle 15. This is also made of metal. It contains a double pole Mains switch 16 and a suppression capacitor 17 and also takes one end of the power cord 18. For complete electrical insulation of the motor and its in the event of damage, metal parts (of the stand 12 and the entire armature 11) is a cup-shaped made of molded insulating material End shield 20 arranged, the inside of the engine except for the one on the transmission side protruding shaft piece 21 completely covers. The cup-shaped end shield is only about the length of its outer circumference, which I screwed into it 22 attached stator 12 including its field winding extends into the cylindrical Bore of the metallic outer housing 13 fitted. By doing by strong ribs 26 stiffened bottom part 27 of the cup-shaped bearing plate is seated the outer ring 28 of a ball bearing arranged in the vicinity of the collector 30. In In the vicinity of the bottom part, there are two on the outer circumference of the cup-shaped end shield 20 diametrically opposite eyes 23 are provided, each of which has a guide bush 24 for receiving a carbon brush 25 included. The guide bushings 24 are outward - Covered by a plug 29 made of insulating material, which has an external thread and is screwed to this in the eyes 23.
Das am getriebeseitigen Ende der Ankerwelle 21 angeordnete Kugellager ist mit seinem Außenring 31 in ein: ebenfalls als Lagerschild dienendes Isolierstück 32 eingepaßt, das in der das Metallgehäuse 13 gegen das Getriebegehäuse 14 abschließenden Querwand 33 zentriert und auf der Getriebeseite mit einer Sacklochbohrung 34 versehen ist, die als Lagerstelle für die Vorgelegewelle 36 dient. Ihr zweites Lager findet diese Welle in einer im Getriebegehäuse 14 angebrachten Sacklochbohrung 37, die eine Schmiernut 38 enthält. Damit keine Spannung von der Ankerwelle 21 auf das Getriebegehäuse 14 übertragen werden kann, ist das mit dem Ankerwellenritzel 41 kämmende Vorgelege 42 aus Isolierstoff hergestellt.The ball bearing arranged at the end of the armature shaft 21 on the transmission side is with its outer ring 31 in an: also serving as a bearing shield insulating piece 32 fitted, in which the metal housing 13 terminates against the gear housing 14 Centered transverse wall 33 and provided with a blind hole 34 on the transmission side which serves as a bearing point for the countershaft 36. Find your second camp this shaft in a blind hole 37 made in the gear housing 14, which a lubrication groove 38 contains. So that there is no tension from the armature shaft 21 on the gearbox housing 14 can be transmitted, is the back gear meshing with the armature shaft pinion 41 42 made of insulating material.
Besondere Beachtung verdient im einzelnen die Ausbildung und Anordnung des topfförmigen Lagerschildes 20 selbst.The training and arrangement deserve particular attention of the cup-shaped end shield 20 itself.
Dieser ist in der Nähe seines das kollektorseitige Kugellager aufnehmenden Bodenteiles. 27 an seinem Umfang mit einem flanschartigen Rand 52 versehen, der in einen Einpaß 51 an der offenen. Stirnseite des Metallgehäuses 13 eingeschoben ist und dort durch eine in das Handgriffgehäuse 15 eingeschnittene Gegenfläche 53 gegen axiale Verschiebung verspannt wird. Der Abstand D der Spannfläche 53 zur Mitte des annähernd in der Ebene des Einspannrandes angeordneten --Kugellagers ist recht klein bemessen und soll möglichst nicht mehr als 10 mm betragen. Durch diese Art der einseitigen Einspannung des topfförmigen Lagerschildes 20 wird erreicht, daß sein hohlzylindrischer Längsteil sich in axialer Richtung beliebig dehnen oder schwinden kann, ohne daß driese Längenänderungen sich auf die Lagerstellen der Ankerwelle schädlich auswirken können. Lediglich axiale Längenänderungen im Bodenteil 27, d. h. Änderungen des Abstandes D, können sich als Änderungen des Lagerabstandes auswirken. Da der Abstandv, wie gesagt, sehr klein gehalten ist, können etwaige Längenänderungen den Lagerabstand kaum beeinflussen.This is in the vicinity of the collector-side ball bearing receiving Bottom part. 27 is provided on its circumference with a flange-like edge 52 which into a fitting 51 at the open. Front side of the metal housing 13 pushed in and there by a mating surface 53 cut into the handle housing 15 is braced against axial displacement. The distance D of the clamping surface 53 to the center of the - ball bearing, which is arranged approximately in the plane of the clamping edge, is right dimensioned small and should not be more than 10 mm if possible. Through this way the one-sided clamping of the cup-shaped bearing plate 20 is achieved that its hollow cylindrical longitudinal part expand or shrink as desired in the axial direction can, without three changes in length affecting the bearings of the armature shaft can have harmful effects. Only axial changes in length in the bottom part 27, i. H. Changes to the distance D can have the effect of changing the bearing distance. Since the distance v, as said, is kept very small, any changes in length hardly affect the bearing spacing.
Auch etwaige Veränderungen der Abmessungen des topfförmigen Lagerschildes 20 in radialer Richtung können sich nicht auf die Betriebssicherheit auswirken infolge der aus Fig.2 ersichtlichen Ausbildung der ineinandergesteckten Teile. Um dem topfförmigen Lagerschild 20 auch genügend radiale Ausweichmöglichkeiten zu bieten, ist für den Ständer 12 des Motors ein Blechschnitt verwendet, dessen äußere Begrenzungslinie zwei sich über etwa 90° erstreckende, einander diametral gegenüberliegende Kreisbögen enthält, deren Endpunkte durch Geraden miteinander verbunden sind. Die Innenfläche des den Motorständer 12 umgebenden topfförmigen Lagerschildes 20 be17ührt den Motorständer also nur an zwei Flächen (60 und 62), die sich, zusammengenommen, etwa über die Hälfte des Umfanges erstrecken. Die beim Schwinden des Lagerschildes 20 sich ergebenden Formänderungen können sich ohne weiteres in den Zwischenräumen gegenüber den geraden Begrenzungsflächen 61 und 63 des Motorständers au; wirken, ohne daß es zu übermäßigen inneren Spannungen im Isolierstoff kommt.Any changes to the dimensions of the cup-shaped end shield 20 in the radial direction cannot affect operational safety as a result the embodiment of the nested parts shown in FIG. To the cup-shaped To offer end shield 20 also sufficient radial evasive options is for the Stator 12 of the motor uses a sheet metal section, the outer boundary line two diametrically opposed circular arcs extending over approximately 90 ° whose end points are connected by straight lines. The inner surface of the cup-shaped bearing plate 20 surrounding the motor stand 12 touches the motor stand so only on two surfaces (60 and 62), which, taken together, about the Extend half of the circumference. The resulting when the end shield 20 shrinks Changes in shape can easily occur in the gaps compared to the straight ones Boundary surfaces 61 and 63 of the motor stand au; work without it being excessive internal stresses in the insulating material.
Falls sich der topfförmige Lagerschild 20 beispielsweise durch Anquellen des Isolierstoffes ausdehnt, können Aussparungen; 64 bzw. 65, die entlang der inneren Mantelfläche des Metallgehäuses 13 verlaufen, solche Ausdehnungen aufnehmen. Diese Aussparungen werden beim Zusammenbau den Abflachungen 61 und 63 des Motorständers gegenüber angeordnet, so daß das topfförmige Gehäuse 20 in diesen Zonen weder am Motorständer 12 noch am Metallgehäuse 13 anliegt und den durch die Eigenschaften des Isolierstoffes bedingten Änderungen folgen kann.If the cup-shaped end shield 20 is, for example, due to swelling of the insulating material expands, recesses can be; 64 and 65, which run along the inner The outer surface of the metal housing 13 extends to accommodate such expansions. These Recesses become the flats 61 and 63 of the motor stand during assembly arranged opposite, so that the cup-shaped housing 20 in these zones neither on Motor stand 12 still rests on the metal housing 13 and the properties of the insulating material can result in changes.
Die beschriebene und dargestellte Anordnung und Ausbildung der Isolierstoffteile ergibt für alle denkbarer. Betriebsfälle einen vollkommen sicheren Schutz gegen Berührungsspannungen, da selbst dann, wenn durch außergewöhnliche Umstände der topfförmige Isolierlagerschild zerbrechen sollte, sich die Bruchstücke nur geringfügig verschieben können, aber auf jeden Fall verhindern, daß die möglicherweise unter Betriebsspannung stehenden Metallteile des Motors unmittelbar mit dem Außengehäuse in Berührung kommen.The described and illustrated arrangement and design of the insulating material results in more conceivable for everyone. Operating cases a completely safe protection against Contact voltages, because even if the pot-shaped Should the insulating end shield break, the fragments will only move slightly can, but in any case prevent the possibly under operating voltage standing metal parts of the motor come into direct contact with the outer housing.
Die in Fig.3 dargestellte Handwerkzeugmaschine unterscheidet sich von der vorher beschriebenen Maschine im wesentlichen nur dadurch, daß der topfförmige Lagerschild 80 an der Ritzelseite des Motorankers71 angebrachtistundgleichzeitigdieTrennwand zwischen dem Getriebegehäuse 74 und dem Motorgehäuse 73 bildet. Im Gegensatz zu der Maschine nach Fig. 1 und 2 ist hier auch der zweite, mit 82 bezeichnete Lagerschild topfförmig ausgebildet. Er ist ebenso wie der vordere Lagerschild an einem ringförmigen Bund 83 gehalten, der etwa in der gleichen Ebene wie die Kugeln 78 des im Lagerschild 82 aufgenommenen Kugellagers verläuft. Auch beim Lagerschild 80 verläuft die Spannfläche, mit der er gegen das Motorgehäuse anliegt, wenigstens annähernd in der Ebene der Kugeln 79 des dort aufgenommenen Kugellagers. Auch bei dieser Anordnung können sich die in den topfförmigen Lagerschilden möglicherweise auftretenden Längenänderungen praktisch überhaupt nicht auf den Lagerabstand auswirken, da der Lagerabstand durch das metallische Motorgehäuse 73 festgelegt ist, während sich die Wandteile der topfförmigen Lagerschilde beim Dehnen oder Schrumpfen entlang der zylindrischen Bohrung 85 des Motorgehäuses 73 beliebig bewegen können. Im Gegensatz zu Fig. 1 sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Kohlebürsten 95 in Isolierstoffbuchsen 93 gefaßt, die mit den Lagerschilden 83 und 80 nicht verbunden, sondern von außen in das Motorgehäuse 73 eingepaßt sind.The hand tool shown in Figure 3 differs of the machine described above essentially only in that the cup-shaped End shield 80 is attached to the pinion side of the motor armature 71 and at the same time is the partition wall forms between the gear housing 74 and the motor housing 73. In contrast to of the machine according to FIGS. 1 and 2 is here also the second bearing plate, denoted by 82 cup-shaped. Like the front end shield, it is on an annular one Collar 83 held in about the same plane as the balls 78 in the end shield 82 recorded ball bearing runs. The clamping surface also runs on the end shield 80, with which it rests against the motor housing, at least approximately in the plane of the Balls 79 of the ball bearing received there. Even with this arrangement the changes in length that may occur in the cup-shaped end shields practically does not affect the bearing distance at all, since the bearing distance is through the metallic motor housing 73 is fixed, while the wall parts of the cup-shaped End shields when stretching or shrinking along the cylindrical bore 85 of the Motor housing 73 can move as desired. In contrast to Fig. 1 are in this Embodiment, the carbon brushes 95 taken in insulating sockets 93 with the end shields 83 and 80 are not connected, but from the outside into the motor housing 73 are fitted.
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