DE3239283A1

DE3239283A1 - Motorgetriebenes werkzeug, insbesondere elektrowerkzeug mit einem kunststoffgehaeuse

Info

Publication number: DE3239283A1
Application number: DE19823239283
Authority: DE
Inventors: Horst 6257 Hünfelden Grossmann; Rolf 6251 Runkel Meier; Karl 6270 Idstein Schmid
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1981-11-13
Filing date: 1982-10-23
Publication date: 1983-05-19
Also published as: FR2516416B1; US4479555A; DE3239283C2; FR2516416A1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf motorgetriebene Werkzeuge, insbesondere Elektrowerkzeuge wie tragbare Schlagbohrmaschinen u. ä. , die ein Kunststoffgehäuse aufweisen.

Es sind unterschiedliche motorgetriebene Werkzeuge bekannt, bei denen ein wesentlicher Teil ihres äußeren Gehäuses aus Kunststoff statt aus Metall besteht, um das

-ΙΟ Werkzeug leichter und einfacher handhabbar zu machen sowie eine billigere Herstellung und einen sichereren Einsatz zu ermöglichen. Darüber hinaus haben Kunststoffgehäuse den Vorteil, daß sie sich in ansprechenden Formen ohne scharfe Ecken herstellen lassen und daß durch Einsatz von farbigem Kunststoff kein Spritzen oder Anstreichen mehr erforderlich ist, sondern das Werkzeug für den größten Teil seiner Lebensdauer sein gutes Aussehen behält.

Ein Nachteil von Kunststoffgehäusen besteht jedoch darin, daß die sich bewegenden Teile des Werkzeugs eine erhebliche Wärmemenge erzeugen können, so daß bei der Konstruktion Maßnahmen vorgesehen werden müssen, durch die das Kunststoffgehäuse gegen zu große Erwärmung geschützt wird.

Hierzu ist es bereits bekannt, ein Metallgehäuse vorzusehen, das dann mit Kunststoff beschichtet wird, um dem Gehäuse das Aussehen von Kunststoff zu geben und gleichzeitig die Schwierigkeiten infolge Überhitzung des Kunststoffes zu vermeiden. Eine derartige Lösung ist jedoch nicht besonders zweckmäßig, weil sie lediglich die normale Farbschicht durch eine Kunststoffschicht ersetzt, während das Werkzeug selbst im wesentlichen unverändert bleibt und den Nachteil eines verhältnismäßig hohen Gewichtes und hoher Fertigungskosten hat.

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Es ist auch bereits ein Werkzeug bekannt (DE-GM 6 929 672), das einen verformbaren Kunststoffbereich aufweist, in den ein Metallrohr eingesetzt ist, das den Werkzeugmechanismus aufnimmt und die Hauptfestigkeit bewirkt. Bei einem anderen motorgetriebenen Werkzeug (DE-OS 2 533 284) ist ein Metalleinsatz in ein Kunststoffgehäuse eingefügt, der ein Lager für die Abgabewelle des Werkzeuges aufnimmt. Bei einem weiteren motorgetriebenen Werkzeug (DE-PS 1 427 729) ist im vorderen Ende eines Kunststoffgehäuses eine Stahlbuchse vorgesehen, die Ratschenzähne aufweist, mit deren Hilfe ein Schlagbohrbetrieb möglich ist. Bei einer anderen bekannten Schlagbohrmaschine (GB-PS 1 560 420) ist im Kunststoffgehäuse eine Metallbuchse vorhanden. Diese bekannten Anordnungen verwenden somit Metalleinsätze für ein Kunststoffgehäuse, um dieses zu verstärken und mittels des Metalleinsatzes die Mechanik des motorgetriebenen Werkzeuges zu stützen bzw. den Metalleinsatz als einen Teil dieser Mechanik auszubilden .

Alle bekannten Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß sie einen zunächst zu gießenden und/oder spanabhebend zu bearbeitenden Metalleinsatz vorsehen, der mit- hoher Genauigkeit und verhältnismäßig hohen Kosten hergestellt werden muß. Bei der Montage wird dann dieser Einsatz in das vorgefertigte Kunststoffgehäuse eingepaßt, was kompliziert ist und hohe Fertigungskosten erfordert. Darüber hinaus können durch die im Betrieb des Werkzeuges erzeugte Wärme Schwierigkeiten infolge Überhitzung entstehen, so daß dann das Kunststoffgehäuse beschädigt und der Metalleinsatz allmählich gelockert wird, wodurch die Lebensdauer des Werkzeugs verringert wird. Um dies zu vermeiden, müssen häufig größere Bauteile eingesetzt werden, die die die Wärme ableiten und so Beschädigungen des Kunststoffgehäuses vermeiden.

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Es ist auch bereits ein motorgetriebenes Werkzeug bekannt (GB-OS 2 050 213), bei dem ein lastaufnehmendes geschäumtes Gehäuse die dünne Wand eines Innengehäuses mit höherer Wärmeleitfähigkeit im Bereich der Lager eng umschließt. Dieses innere Gehäuse umgibt und erstreckt sich jedoch um alle Bauteile des Werkzeugs, und das äußere geschäumte Gehäuse muß nach Montage des Werkzeugs und des inneren Gehäuses um das montierte Werkzeug herum geformt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verstärkten Metalleinsatz für das Kunststoffgehäuse eines motorgetriebenen Werkzeugs zu schaffen, welcher als Sitz für Metallbauteile des Werkzeugs dient und eine Wärmeableitung am vorderen Ende des Werkzeugs bewirkt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird im wesentlichen ein metallischer Einsatz verwendet, der an seinem vorderen Ende sich radial nach außen erstreckende Lappen aufweist, durch die eine Wärmeableitung vom Metalleinsatz bewirkt wird und die dazu dienen, den Metalleinsatz im Gehäuse zu verankern.

Dieser Metalleinsatz ist üblicherweise' rohrförmig ausgebildet, und er enthält ein Lager zur Aufnahme einer Leistungsabgabewelle. Seine am vorderen Ende vorgesehenen, sich radial nach außen erstreckenden Bereiche sind zumindest teilweise in den Kunststoff der vorderen Endfläche des Kunststoffgehäuses eingelagert. Dadurch ergibt sich einerseits eine Wärmeabfuhr und andererseits eine Verankerung des rohrförmigen Metalleinsatzes.

Zur weiteren Unterstützung der Wärmeabfuhr kann auf der Leistungsabgabewelle ein Lüfter befestigt sein, der Luft nach außen über die sich nach außen erstreckenden Bereiche des Einsatzes leitet.

Der Metalleinsatz ist vorzugsweise ein Tiefzieh- oder Preßteil, und es können weitere Maßnahmen vorgesehen sein, durch die dieses Teil gegen Dreh- und Axialkräfte im Kunststoffgehäuse verankert wird, beispielsweise mehrere bogenförmige Schlitze, in die bei der Herstellung des Kunststoffgehäuses Kunststoff fließt.

Besteht das Werkzeug aus einer Schlagbohrmaschine, so kann der rohrförmige Metalleinsatz entweder einstückig mit ihm geformte Ratschenzähne aufweisen, die mit mit der Welle verbundenen Ratschenzähne zusammenarbeiten, oder ein Ratschenzähne tragender, gesint-er Lee Meta I 1 element kann im Mot al 1 c insat / l>r. Per. I i cjt uciri und mil mil. der Walle verbundenen Ra l.behori/iihnori /Ui,,iiiiirioriwJ rkun . Die von den mit der Welle gekoppelten Ratschenzähnen erzeugte Wärme wird entlang der Welle und durch das Futter der Schlagbohrmaschine abgeleitet, während die von den Ratschenzähnen des Metallelementes bzw. von den in diesem befestigxen Ratschenzähnen erzeugte Wärme mit Hilfe des Metalleinsatzes abgeleitet wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt in einer Ansicht eine Schlagbohrmaschine.

Figur 2 zeigt in einem schematischen Längsschnitt das vordere Ende der Schlagbohrmaschine gemäß Figur 1, wobei das Futter und die zugehörigen Teile weggelassen sind.

Figur 3 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Figur 2, jedoch mit dem Futter teilweise als Ansicht dargestellt, wobei in der unteren Hälfte der figur eine abgewandelte Lüfteranordnung gezeigt iot.

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Figuren 4a und 4b /eigen einen Längsschnitt und eine Vorderansicht de a rohrförmigen Metallelementes, das in das vordere Ende des Elektrowerkzeugs gemäß Figuren 1 und 2 eingesetzt ist.

Die in Figur 1 dargestellte Schlagbohrmaschine 5 hat

einen Motorbereich 6, in dem ein Elektromotor vorgesehen ist, einen hinteren Griff 7 mit einem Betätigungsschalter 8 und einen vorderen Hilfsgriff 9, der um das vordere -jο Fnde des aus Kunststoff bestehenden Gehäuses 10 des Elektrowerkzeugs befestigt ist.

In dem im Schnitt in Figur 2 gezeigten vorderen Ende des Gehäuses 10 ist ein Führrohr 11 in Form eines Metall-

-| 5 elementes bei der Herstellung eingeformt. Das Führrohr 11 ist ein Tiefzieh- oder Preßteil mit einem vorderen zylindrischen Bereich und einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden hinteren zylindrischen Bereich, die über einen Stufenbereich 11a verbunden sind. In der in den Figuren senkrechten Wand des Stufenbereichs 11a sind Öffnungen 12 vorgesehen, in die der Kunststoff des Gehäuses 10 bei der Formung einfließen kann, so daß sich eine feste Positionierung des metallischen Führrohres 11 ergibt. Darüber hinaus sind am vorderen' Ende des Führrohres 11 radial nach außen umgebogene Lappen 13 vorhanden, die zumindest teilweise in den Kunststoff des vorderen Endes des Gehäuses 10 eingelagert sind, um eine sichere Positionierung des Führrohres 11 im Gehäuse 10 zu bewirken und gleichzeitig eine vordere Fläche für die Abstrahlung von Wärme vom Führrohr 11 zu bilden.

Innerhalb des Führrohres 11 befindet sich ein Lager 14, das das vordere Ende der Leistungsabgabewelle 15 des Elektrowerkzeugs aufnimmt. Dieses Lager ist mittels auf seiner äußeren Zylinderfläche vorgesehener Verzahnungen,

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die sich in den Innenwand der Führrohres 11 verkrallen, fest mit dem Führrohr verbunden. Ferner ist ein vorzugsweise aus gesintertem Metall bestehendes Einsatzelement 16, das an seiner nach vorn gerichteten Fläche Ratschenzähne 17 aufweist, fest mittels Preßsitz im Führrohr 11 gehalten, wozu auf seiner Außenfläche eine Zahnung vorgesehen ist. Die Ratschenzähne 17 arbeiten im Schlagbohrbetrieb mit nach hinten gerichteten Ratschenzähnen 18 zusammen, die an einem auf der Welle 15 befestig-

^₀ ten Element 19 vorgesehen sind. Im Normal- oder Bohrbetrieb der Schlagbohrmaschine werden die Ratschenzähne 17 und 18 mittels bekannter Betriebswahleinrichtungen auseinandergehalten. Daher wird In einem derartigen Bohrbetrieb nur Wärme im Lager 14 erzeugt. Diese Wärme wird entlang

-j g der Welle 15 sowie auch durch das Führ rohr 11 zu den Lappen 13 geleitet, die am vorderen Ende des Gehäuses 10 vorgesehen sind.

Um die Wärmeableitung durch die Lappen 13 weiter zu verbessern, kann der sich drehenden Welle 15 eine Lüftereinrichtung zugeordnet sein. Tn der Anordnung gemäß Figur 3 sind zwei Beispiele für geeignete Lüfter dargestellt. Im oberen Teil von Figur 3 besteht der Lüfter aus einer Anzahl von in das Element 19 eingeschnittener Nuten 20, 9^ die bei schneller Drehung der Welle 1b Luft über die nach vorn gerichteten äußeren Flächen der Lappen 13 blasen, um die Wärmeableitung zu vergrößern und zu verbessern. Diese Anordnung ist auch in Figur 2 dargestellt. Im unteren Tfcil von Figur 3 ist eine andere Lüfterausbildung ge-3Q zeigt, bei der zwei oder mehr radial nach außen gerichtete Lüfterblätter 21 am Element 19 befestigt sind und einen entsprechenden kühlenden Luftzug erzeugen, um die Wärmeableitung von den nach vorn freiliegenden Flächen der Lappen 13 des Führrohrs 11 zu unterstützen.

I rtι ί> < h I iiijholirlM! I r i eh (iiT Geh 1 ngbohrmanch ine , wenn also die Ratschenzähne 17 und 18 in Eingriff miteinander kom^· men, wird auch Wärme in den Elementen 19 und 16 erzeugt. Die im Element 19 erzeugte Wärme wird über die Welle 15 und das Futter 25 (Figuren 1 und 3) nach vorn und außen geleitet, während die im Element 16 oder im Führrohr 11 bei direkt auf diesem geformten Ratschenzähnen erzeugte Wärme über die Lappen 13 des Führrohres 11 in die Umgebungsluft abgeleitet wird.

Eine derartige Anordnung des Führrohres 11 ermöglicht eine schnelle Wärmeabfuhr, so daß eine Überhitzung des Führrohros und Schäden am Kunststoffgehäuse 10 vermieden werden. Das lührrohr 11 wird vorzugsweise durch in den Figuren 3 und 4a gestrichelt angedeutete Lappen 12a, die im Bereich der Öffnungen 12 vorgesehen sind und sich in den Kunststoff des Gehäuses 10 erstrecken, zusätzlich im Gehäuse verankert. Darüber hinaus können einige Lappen 13b der Lappen 13 nach hinten gebogen sein, vorzugsweise

20. unter einem Winkel von 30° zur vorderen Ebene des Gehäuses 10, so daß ein großer Teil dieser Lappen 13b während des Formens des Gehäuses 10 in dieses eingelagert wird und sich eine bessere Verankerung des Führ'rohres 11 mit größerem Widerstand gegen Verdrehung ergibt.

Die innere hintere Fläche 11b des Führrohres 11 dient auch als Lagerfläche zur Abstützung eines auf der Welle 15 befestigten Bundes 30, der eine Verschiebung der Welle 15 nach vorn aus dem Gehäuse 10 verhindert, Zwisehen der hinteren Fläche 11b des Führrohres 11 und dem Bund 30 ist eine Lagerscheibe 31 vorgesehen. Das Führrohr 11 hat horn it mehrere Funktionen einschließlich der Bildung von Sitzen für das Lager 14 und das Ratschenelement 16 sowie der Ableitung von im Lager 14 und in den Ratschenzähnen 17 erzeugter Wärme. Ferner bildet es eine

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Lagenfläche für die Abstützung der Welle 15. Das Führrohr dient zum Stabilisieren und Verstärken des vorderen Endes des Elektrowerkzeugs, wodurch die Verwendung von Zusatzelementen, etwa des Hilfsgriffes 9 und eines Tiefenan-Schlages 27 (Figur 1) ermöglicht wird, ohne daß die Gefahr einer Zerstörung des Vorderendes des Gehäuses 10 besteht. Dies gilt insbesondere auch für die Befestigung der Schlagbohrmaschine in einem Bohrständer, wobei ein Spannband um das vordere Ende des Gehäuses gelegt wird.

Figuren 4a und 4b zeigen das Führrohr im Längsschnitt und als Vorderansicht, wobei Figur 4a eine Darstellung entlang der Linie A-A aus Figur 4b ist. Diese Figuren lassen die Lage der radialen Lappen deutlich erkennen, wobei die Lappen 13a in einer Ebene parallel zur Vorderfläche des Gehäuses 10 des Elektrowerkzouges verlaufon, während die anderen Lappen 13b aus die tier· Fbonc nach hi η Icon gebogen sind, vorzugsweise unter einem Winkel von 30 , wenngleich auch ein anderer Winkel vorgesehen sein kann. Dadurch werden diese nach hinten gebogenen Lappen 13b während der Formung des Kunststoffgehäuses 10 fest in dieses eingelagert. In Figur 4b ist auch die Form der Öffnungen 12 zu erkennen, die als gekrümmte Schlitze im Absätzbereich 11a des Führrohres 11 ausgebildet sind. Wie vorstehend bereits erwähnt, können sich nach hinten erstreckende Zungen oder Lappen 12a vorgesehen sein, die gestrichelt dargestellt sind und die eine noch festere Verankerung des Führrohres 11 im Kunststoffgehäuse 10 bewirken. In der hinteren Wand 11b des Führrohres 11 ist eine Mj ttelbohrung 28 vorhanden, durch die «ich im montierten 7ur.\.nru\ die Welle 1'5 des Elektrowerkzeugs erstreckt. Wie Figur 4b zeigt, sind einander diagonal gegenüberliegende Paare von Lappen 13a, 13b vorhanden.

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Somit wird durch die Erfindung ein einfaches und billiges Metall-Führrohr zur Verstärkung des vorderen Endes eines Kunststoffgehäuses eines Elektrowerkzeugs geschaffen, well hi". ,nifiiM'f Me I ;i Ί 1'· I fiTiPM I ρ aufnehmen kann und i η ihm i'i¹.' c in 11 c W,i ι Uni w i ι" I* ί. ι im . ι Ii I uhr I , wohn ι ei ,ιί I uhr rühr t»t> i (iur I Irr:. Le J 1 ung de:; Kuriü t.t>to ff gehäuses fest in diesem verankert wird. Zur Ableitung von Wärme tragen auch die sich radial nach außen erstreckenden, freie vordere Fläche aufweisenden Bereiche 13 bei.

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Claims

Ansprüche

1. Motorgetriebenes Werkzeug, insbesondere Elektrowerkzeug mit einem Kunststoffgehäuse, in dessen vorderem Ende ein aus Metall bestehendes Führrohr vorgesehen ist, in dem sich ein Lager zur Aufnahme einer Leistungsabgabewelle befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Führrohr (11) einteilig in das Gehäuse (10) eingeformt ist und an seinem vorderen Ende sich radial nach außen erstreckende Bereiche (13) zur Ableitung von Wärme aufweist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach außen erstreckenden Bereiche (13) mehrere, zumindest teilweise in den Kunststoff des vorderen Endes des Gehäuses (10) eingelagerte, das Führrohr (11) verankernde Lappen (13) aufweisen.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Lappen (13) nach hinten gebogen sind, so daß ein großer Teil dieser nach hinten gebogenen Lappen (13b) in den Kunststoff des Gehäuses (10) eingelagert ist.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führrohr (11) becherförmig ist und einen Stufenbereich (11a) aufweist.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führrohr (11) ein Tiefziehodcr Preßteil ist.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Führrohr (11) Öffnungen (12) zum Eintritt von Kunststoff bei der Herstellung des Gehäuses (10) vorgesehen sind.

7. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Stufenbereich (11a) bogenförmige Öffnungen (12) vorgesehen sind.

8. Werkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Öffnungen (12) weggebogene Lappen (12a) zur Verankerung im Kunststoff des Gehäuses (10) vorgesehen sind.

9. Werkzeug in Form einer Schlagbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem gehärteten Bereich des Führrohres (11) Ratschenzähne vorgesehen sind, die in Eingriff mit auf einem der Welle (15) zugeordneten Element (19) vorgesehenen Ratschenzähnen (18) bringbar sind.

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-ΒΙΟ. Werkzeug in Form einer Schlagbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Führrohr (11) ein Ratschenzähne aufweisendes Einsatzelement (16) befestigt ist, das mit den Ratschenzähnen (18) eines der Welle (15) zugeordneten Elementes (19) in Eingriff bringbar ist.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bin 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des vorderen Endes des Führrohres (11) ein der Welle (15) zugeordneter, drehbarer Lüfter (20; 21) vorgesehen ist.

12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere innere Bereich des Führrohres (11) eine Lagerfläche (11b) für einen auf der Welle (15) befestigten Bund (30) bildet und daß zwischen dieser Lagerfläche (11b) und dem Bund (30) eine Lagerscheibe (31) vorgesehen ist.