DE202004011614U1

DE202004011614U1 - Elektrowerkzeug

Info

Publication number: DE202004011614U1
Application number: DE200420011614
Authority: DE
Original assignee: Kress Elektrik GmbH and Co Elektromotorenfabrik
Current assignee: Kress Elektrik GmbH and Co Elektromotorenfabrik
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2014-07-24
Also published as: EP1771278A1; CN101001719A; WO2006010361A1; RU2007106891A

Abstract

Elektrowerkzeug mit einer Antriebseinrichtung (420), einer Ausgangswelle (200), die eine Drehkraft der Antriebseinrichtung (420) überträgt, einem Zahnrad, das mit Spiel an der Ausgangswelle (200) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (200) zahnradseitig und eine die Ausgangswelle aufnehmende Öffnung (315; 325) des Zahnrads (300) jeweils aneinander angepaßte, eine Drehmitnahme der Ausgangswelle (200) durch eine Rotation des Zahnrads (300) hervorrufende und mit einem vorgebbaren Spiel ineinandergreifende Konturen aufweisen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug mit einer Antriebseinrichtung, mit einer Ausgangswelle, die eine Drehkraft der Antriebseinrichtung überträgt, und mit einem Zahnrad, das mit Spiel an der Ausgangswelle angeordnet ist.
Bei derartigen Elektrowerkzeugen treten beispielsweise durch Exzentrizität des Zahnrads, durch Getriebeachsabstandsabweichungen oder durch Getriebeeinstellungen oder durch Toleranzen der Verzahnung immer dann, wenn eine Zahnflanke eines an einer Antriebswelle der Antriebseinrichtung angeordneten Zahnrads auf eine Zahnflanke des Zahnrads der Ausgangswelle trifft, Kollisionen auf, die zu einer Vibration des ausgangswellenseitigen Zahnrads und damit der Ausgangswelle führen. Hierdurch wird nicht nur der Verschleiß der Zahnräder erhöht, es werden insbesondere auch unerwünschte Geräusche erzeugt, die besonders beim Anlaufen oder Hochfahren, wo das antriebswellenseitige Drehmoment groß ist, sehr laut sind.
Um diese Geräusche zu beseitigen, ist bei einem aus der DE 101 38 076 A1 hervorgehenden Elektrowerkzeug ein Zahnradmechanismus vorgesehen, bei dem ein Kraftübertragungskeil aus hochfestem Kunststoff zwischen der Ausgangswelle und dem ausgangswellenseitigen Zahnrad vorgesehen ist, wobei eine ebene oder eine V-förmige Nut jeweils an der Ausgangswelle und dem Zahnrad ausgebildet ist, die den Kraftübertragungskeil berühren. Zwischen dem Zahnrad und der Ausgangswelle ist ein Spiel in Umfangsrichtung vorgesehen, ferner ist ein Spiel zwischen dem Kunststoffkeil, der auch als Paßfeder oder Scheibenfeder ausgebildet sein kann, und der Ausgangswelle vorgesehen.
Die US 5,829,306 beschreibt eine andere Ausführungsform eines derartigen Elektrowerkzeugs, bei der ebenfalls ein Spiel zwischen der Ausgangswelle und einem Tellerrad vorgesehen ist. Auch hier wird ein Kunststoffkeil, der in einen Zwischenraum eingebracht wird und als Drehsicherung dient, verwendet. Das Tellerrad ist durch eine Kunststoffscheibe und ein elastisches Element an der Welle gesichert.
Bei diesen Elektrowerkzeugen ist zwar eine Geräuschverbesserung festzustellen, die Anordnung eines Kunststoffkeils zwischen der Ausgangswelle und dem Zahnrad bzw. dem Tellerrad erfordert jedoch eine recht aufwendige Montage. Darüber hinaus unterliegt der Kunststoffkeil selbst einem Verschleiß, der die Standzeit des Elektrowerkzeugs insbesondere bei hoher Belastung verkürzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrowerkzeug der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine Geräuschverbesserung bei vereinfachtem Aufbau, der insbesondere auf den vorgenannten Kunststoffkeil verzichtet, ermöglicht wird.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Grundidee der Erfindung ist es, sowohl die Ausgangswelle zahnradseitig als auch eine die Ausgangswelle aufnehmende Öffnung des Zahnrads so auszubilden, daß sie jeweils aneinander angepaßte, eine Drehmitnahme der Ausgangswelle durch eine Rotation des Zahnrads hervorrufende und mit einem vorgebbaren Spiel ineinandergreifende Konturen aufweisen. Durch diese spielbehaftet ineinandergreifenden aneinander angepaßten Konturen der Ausgangswelle und der Öffnung des Zahnrads wird eine sichere verschleißarme Drehmitnahme bei gleichzeitig erheblicher Geräuschreduzierung ermöglicht. Auch weist das Elektrowerkzeug hierdurch einen ruhigeren, rückschlagfreien Lauf auf, so daß beispielsweise im Falle eines Schleifwerkzeugs der Schleifscheibenverschleiß reduziert wird.
Rein prinzipiell können die Konturen auf die unterschiedlichste, eine Drehmitnahme gestattende Weise ausgebildet sein.
Bei einer sehr vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Konturen eine Polygonwellenverbindung bilden.
Hier kommen rein prinzipiell die unterschiedlichsten Polygonwellenverbindungen in Frage. Bei einer besonders einfach herzustellenden Ausführungsform weist die Polygonwellenverbindung ein Dreikantprofil auf.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Konturen eine Zahn- oder Keilwellenverbindung bilden.
Die Keilwellenverbindung weist bevorzugt gerade Flanken und eine Innenzentrierung auf.
Die Zahnwellenverbindung kann ein Kerbzahnprofil aufweisen.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen eingehender beschrieben, aus denen weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervorgehen.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines von der Erfindung Gebrauch machenden Elektrowerkzeugs;
2 schematisch eine Ausgangswelle des in 1 dargestellten Elektrowerkzeugs;
3 eine zahnradseitige Draufsicht auf die Ausgangswelle;
4 schematisch das Polygonwellenprofil der in 1 bis 3 dargestellten Ausgangswele;
5 eine Draufsicht des an der Ausgangswelle angeordneten Zahnrads des in 1 dargestellten Elektrowerkzeugs;
6 eine Schnittdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels eines von der Erfindung Gebrauch machenden Elektrowerkzeugs unter Weglassung der Antriebseinrichtung;
7 schematisch eine Ausgangswelle des in 6 dargestellten Elektrowerkzeugs;
8 eine zahnradseitige Draufsicht auf die Ausgangswelle;
9 schematisch das Keilwellenprofil der in 6 bis 8 dargestellten Ausgangswele;
10 eine Draufsicht des an der Ausgangswelle angeordneten Zahnrads des in 6 dargestellten Elektrowerkzeugs.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In einem Gehäuse 100 eines Elektrowerkzeugs, beispielsweise eines in 1 dargestellten Winkelschleifers ist mittels Lager 110, 120 eine Ausgangswelle 200 gelagert, an deren aus dem Gehäuse 100 austretendem Ende beispielsweise mittels eines Gewindes 210 ein (nicht dargestellter) Schleifteller angeordnet ist. An der Ausgangswelle 200 ist ein Zahnrad 300, beispielsweise in Form eines Tellerrades spielbehaftet auf nachfolgend noch näher beschriebene Weise angeordnet, so daß eine Rotation des Zahnrads 300 auf die Ausgangswelle 210 übertragen wird.
In das als Tellerrad ausgebildete Zahnrad 300 greift ein Kegelritzel 400 ein, das durch eine Antriebseinheit 420, beispielsweise durch eine Welle 410 eines Elektromotors 420 angetrieben wird. Die Welle 410 ist in dem Gehäuse durch ein Lager 440 gelagert. Auf der Welle 410 kann ein Lüfterrad 415 angeordnet sein, welches der Belüftung des Elektromotors 420 und gleichzeitig auch des Getriebes gebildet aus Kegelritzel 400 und Zahnrad 300 dient.
Die Ausgangswelle 200 weist an ihrem zahnradseitigen Ende eine Kontur in Form einer Dreikantmitnahme 215 auf, die in eine komplementär zu dieser ausgebildete die Ausgangswelle aufnehmende Öffnung 315 mit einem vorgebbaren Spiel eingreift, so daß eine Rotation des Zahnrads 300 eine Rotation der Ausgangswelle 200 hervorruft (vergl. 2 bis 5). Das Spiel wird dabei durch Meßreihen so gewählt, daß eine optimale Geräuschreduzierung beim Betrieb des Elektrowerkzeugs ermöglicht wird. Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf eine Dreikantmitnahme beschränkt ist. Vielmehr kann jede spielbehaftete Polygonwellenverbindung vorgesehen sein.
Bei einem weiteren, in 6 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugs sind gleiche oder entsprechende Teile wie bei dem in 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so daß bezüglich deren Beschreibung auf das Vorstehende Bezug genommen wird.
Im Gegensatz zu dem in 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist bei dem in 6 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel keine Polygonwellenverbindung zwischen der Ausgangswelle 200 und dem Zahnrad 300 vorgesehen, sondern eine Keilwellenverbindung. Hierzu weist die Ausgangswelle 200 an ihrem zahnradseitigen Ende ein Keilwellenprofil 225 auf, das mit einem vorgebbaren Spiel in eine an dieses Keilwellenprofil 225 angepaßte Öffnung 325 des Zahnrads 300 eingreift. Eine hierdurch gebildete Keilwellenverbindung weist bevorzugt gerade Flanken und eine Innenzentrierung auf, was einen besonders geräusch- und verschleißarmen Betrieb des Elektrowerkzeugs ermöglicht.
Statt einer Keilwellenverbindung kann auch eine Zahnwellenverbindung vorgesehen sein. So kann beispielsweise die Ausgangswelle 200 ein Kerbzahnprofil aufweisen, das in eine entsprechend ausgebildete Öffnung mit kerbzahnprofilartiger Kontur des Zahnrads 300 eingreift.
Die vorbeschriebene Erfindung weist den großen Vorteil auf, daß die Anordnung des Zahnrads 300 auf der Ausgangswelle 200 ohne weitere Teile zur Drehsicherung erfolgt, wobei die symmetrische Anordnung der beschriebenen Polygonwellenverbindung oder der Zahn- oder Keilwellenverbindung nicht nur eine optimale Drehmitnahme der Ausgangswelle 200 aufgrund einer Rotation des Zahnrads 300 ermöglicht, sondern insbesondere auch einen geräusch- und verschleißarmen Lauf sicherstellt.

Claims

Elektrowerkzeug mit einer Antriebseinrichtung (420), einer Ausgangswelle (200), die eine Drehkraft der Antriebseinrichtung (420) überträgt, einem Zahnrad, das mit Spiel an der Ausgangswelle (200) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (200) zahnradseitig und eine die Ausgangswelle aufnehmende Öffnung (315; 325) des Zahnrads (300) jeweils aneinander angepaßte, eine Drehmitnahme der Ausgangswelle (200) durch eine Rotation des Zahnrads (300) hervorrufende und mit einem vorgebbaren Spiel ineinandergreifende Konturen aufweisen.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturen eine Polygonwellenverbindung bilden.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygonwellenverbindung ein Dreikantprofil aufweist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturen eine spielbehaftete Zahn- oder Keilwellenverbindung bilden.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilwellenverbindung gerade Flanken und eine Innenzentrierung aufweist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnwellenverbindung ein Kerbzahnprofil aufweist.