Elektromotorisch angetriebene Handwerkzeugmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine elek tromotorisch angetriebene Handwerkzeug maschine.
Bei solchen Maschinen besteht bei An schluss an geerdete Netze die Gefahr, dass infolge schadhaft gewordener Isolation der Wicklungen oder anderer stromführender Teile die; Betriebsspannung an aussenliegende Metallteile der Maschine gelangt und schwere Unfälle entstehen können, falls die Betriebs spannung über der als ungefährlich ange sehenen Grenze von 42 Volt liegt.
Es sind bereits Handwerkzeugmaschinen bekannt geworden, bei denen der Motor aus diesem Grunde allseitig von einem Kunst- harzgehäuse eingeschlossen ist. Eine derartige Anordnung bietet jedoch nur einen bedingten Schutz gegen Spannungsberührung, da bei diesen Gehäusen durch Stoss oder Fall Iso lierteile des Gehäuses leicht ausbrechen, wo durch Metallteile der Maschine unter der Iso lierung, die bereits längere Zeit unbemerkt an Spannung liegen können, zur Berührung frei werden können.
Es ist auch schon für tragbare Motoren vorgeschlagen worden, das Motorgehäuse mit einem Überzug aus Gummi zu versehen. Der artige Lösungen zum Schutz gegen Span nungsberührung vermögen jedoch nicht zu befriedigen, da Gummi unter dem Einfloss von Öl und dergleichen quillt und seine Halt barkeit verliert, Aus diesem Grunde konnten auch gelegentliche Versuche, elektrische Hand- werkzeugmaschinen mit solchen Überzügen zu versehen oder wenigstens die Handgriffe aus solchen Stoffen herzustellen, sich in der Praxis nicht einführen.
Es sind ferner Ausführungen von Hand werkzeugmaschinen bekannt geworden, bei denen die Lager des Motorankers in Isolier- stücken gefasst und durch Verwendung von Isolierstoffzahnrädern zwischen der Motor welle und der Werkzeugspindel eine vollkom mene Isolierung des Motorankers nach aussen hin erreicht ist.
Den ständig wachsenden Be dürfnissen nach einem möglichst in jeder Hinsicht vollwertigen .Schutz gegen Span- nungsberührung vermögen auch diese Aus führungen nicht ganz zu genügen, da der artige Maschinen wohl gegen einen Masse schluss im Anker, nicht aber gegen einen solchen im Ständer der Maschine gesichert sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, eine nach aussen elektrisch volliso lierte elektromotorisch angetriebene Hand werkzeugmaschine zu schaffen.
Bei der erfindungsgemässen Maschine ist ein hohler zylinderförmiger, durch eine Quer wand versteifter Tragkörper vorgesehen, an dem auf der einen Seite der Querwand das Getriebegehäuse befestigt und in dem an der andern Wandseite der Motor sowie eine den Motor gegen Berührung abdeckende Schutz- kappe freitragend festgespannt. sind, wobei zwischen dem Tragkörper und dem Motor ein Isolierstück eingespannt ist, das mindestens eine Zentrierfläche für den Motor hat und selbst im Tragkörper zentriert ist..
Von der Erfindung. sind in der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, die nachstehend beschrieben werden. Es zeigt: Fig.1 eine Elektrohandschleifmaschine in einem Längsschnitt, Fig.2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig.1, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig.1, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig.1, Fig. 5 als zweites Beispiel eine Elektro handbohrmaschine teils in Ansicht und teils im Längsschnitt.
Die Handschleifmaschine nach den Fig.1 bis 4 besteht aus vier Hauptteilen, nämlich einem Motor 11, einer über den Motor ge schobenen Isolierkappe 21, einem Getriebe kasten 31, an dem eine Werkzeugspindelhülse 32 mit einer in dieser gelagerten 'Schleifspin del 33 befestigt ist, sowie einem Tragkörper 41, der die vorerwähnten Teile trägt und als Verbindungsstück für die -Hauptteile 11 und 31 dient. Dieser 'Träger ist aus Leichtmetall gegossen und besteht aus einem hohlzylindri schen, an beiden Stirnseiten offenen Teil und einer durchbrochenen Querwand 42' in diesem Teil.
Durch den zylindrischen 'Teil und die Querwand ist trotz ausserordentlich geringen Gewichtes eine sehr hohe Steifigkeit des Tragkörpers erreicht. Dies ist notwendig, weil der Motor nach Art eines Flanschmotors nur an einer Stirnseite mit dem 'Tragkörper ver bunden ist und durch die über ihn gescho bene Isolierkappe 2,1 nicht oder nur unwesent lich gestützt wird.
Der Motor 11 bildet auch in ausgebautem Zustand eine vollbetriebs fähige Einheit, da die Bauelemente des Mo tors das Ständerpaket 13 mit den Feldwick lungen 14 und der Anker 11 samt seinem an den Wellenenden angebrachten Lagern 15 durch ein in sieh steifes Motorstützgehäuse 16 zusammengehalten sind.
Das an der Ge- triebeseite des Motors angeordnete, in der Durchbrechung der Querwand 42, zentrierte Lagerschild 17 aus Isolierpressstoff, für den zum Beispiel das Markenprodukt Resiform verwendet sein kann, dient gleichzeitig als Isolierstück zwischen dem Motorgehäuse 16 und der Querwand 42 des Tirägers 41, gegen das das Motorgehäuse mittels isoliert in der Querwand eingesetzter Zugschrauben 43 und einem an der Innenseite des Schildes 17 in das Motorgehäuse eingesetzten Spannstück 2'0 so festgespannt ist, dass die isolierenden,
ge gen Zugkräfte empfindlichen 'Teile zwischen dem Motorgehäuse 16 und dem Tragkörper 41 nur auf Druck beansprucht werden kön- nen. Die Zugschrauben 43 sind zu ihrer Iso- lierung auf dem grössten Teil ihrer Länge von den Isolierbüchsen 46, wobei als Isolier material zum Beispiel das Markenprodukt Resiform verwendet sein kann, umgeben. Deren Kopfteil 46a ist so ausgeführt,
da3 die Köpfe der Schrauben 4'3 darin verschwin den und gewünschtenfalls mit Vergussmasse abgedeckt werden können. Der hohle Schaft 46b der Isolierbüchsen ist. gegenüber dem Kopfteil abgesetzt und im Durchmesser ao gewählt, dass er in die Bohrungen der Trag körperquerwand 42 und im Isolierkörper 17 stramm passt.
Das Isolierstück 17 weist zur Erziehung langer Kriechwege eine verhältnismässig tiefe Ringnut 44 auf, in die das getriebeseitige Ende des Motorgehäuses 16 ragt, wobei deren der Achse zu gelegene zylindrische Fläche 4#5 das Motorgehäuse 1!6 zentriert, während die äussere Fläche der Ringnut die Randzone des Motorgehäuses abdeckt.
Die Ringnut ist kon zentrisch zur Bohrung des Isolierstückes zur Aufnahme des getriebeseitigen Wälzlagers der Motorwelle und für den Durchtritt des Wel lenendes.
Die Zugschrauben 4'3 sind in das Spannstück 20 eingeschraubt. Dieses besteht, wie aus Fig. 2 erkennbar ist, aus einer ring förmigen, steifen Platte mit zwei radial ab stehenden Ansätzen 20a, die in 'Schlitze im Motorgehäuse 1:6 eingeschoben und gegen ra diale Verschiebung durch den konzentrischen, die äussere Fläche der Ringnut 44 bildenden Ansatz am Isolierkörper 17, auf dessen Lager nabe das Spannstück beim Zusammenbau auf gesetzt wird, gesichert sind.
Auf der dem Motor abgewendeten Seite des Tragkörpers 4'1 ist das ebenfalls aus Leichtmetall gegossene Getriebegehäuse 31 auf diesen aufgesetzt und mit nicht näher dargestellten Schrauben befestigt. Es um schliesst zwei isolierende Pressstoffzahnräder, nämlich ein grösseres 35, das auf der Motor ankerwelle sitzt und ein kleineres, 316, auf der Schleifspindel 313, die in eine Sacklochbohrung 74 in einem durch die Querwand des Traf körpers hindurch in das Getriebegehäuse ra genden Ansatz des Isolierkörpers 17 hinein ragt.
Die über den Motor<B>11</B> gestülpte Isolier- kappe 21 dient als Handgriff für die Werk zeugmaschine und besteht aus einer praktisch unzerstörbaren Kunststoffmasse, die in üb licher Weise verpresst ist. Als derartige Kunststoffmasse kann zum Beispiel eines der Markenprodukte, Polyamid bzw. Ultramid, verwendet sein. 'Zur Erzeugung einer genü genden Elastizität und Zähigkeit wird die fertiggepresste Kappe mehrere !Stunden in Wasser, vorzugsweise in heisses Wasser, mit einem Glyzerinzusatz von etwa 5 bis 25 % gelegt.
Am hintern Ende der so hergestellten und behandelten, äusserst zähen Isolierstoff kappe sind alle Teile befestigt, die für den elektrischen Anschluss des Motors notwendig sind, nämlich das eine Ende des Anschluss kabels 22, das zusammen mit einer Kabeltülle 2!3 in die Isolierkappe eingezogen ist und durch miteinander verschraubte Klemmschel len 24 und 25 an dieser festgehalten wird, sowie ein Kippschalter 26, auf dem ein Ent- störkondensator 27 und Kontaktfedern 28 und 29 befestigt sind.
Beim Aufschieben der Isolierkappe 21 legen sich die Kontaktfedern 2 & und 2;9 ge gen zwei Kontaktstreifen. 629 und 53 (Fig.3), die auf einem Isolierplättchen '519 an der dem .Schalter zugewendeten Stirnseite des Motorstützgehäuses 16 angeordnet sind, und stellen dadurch bei eingeschaltetem Schalter 26 die elektrische Verbindung des Motors mit den Leitern des Netzkabels 22 her. Durch diese Anordnung wird in jedem Falle der Motor von der Netzspannung abgeschaltet, sobald die Isolierkappe 21 abgenommen wird und elektrisch leitende 'Teile freigelegt wer den.
Zur Befestigung der Isolierkappe 21 auf dem Motor und am Tragkörper 43. dient ein Schraubring 55, dessen Bohrungsdurchmesser nur wenig grösser als der Aussendurchmesser der Isolierkappe 2'1 ist. Beim Einschrauben des mit einem Aussengewinde versehenen Schraubringes in das Innengewinde 5,6 am hohlzylindrischen Teil des 'Tragkörpers 41 wird die Schutzkappe gegen den Tragkörper 41 und das Motorgehäuse 16 verspannt.
Bei dem in Fig.5 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel, einer elektrischen Handbohr maschine, sind der gleiche Motor und die glei chen. Isolierteile wie bei der vorher beschrie benen Handschleifmaschine verwendet. Durch den gewählten Aufbau ist es prinzipiell mög lich, lediglich durch Aufsetzen eines andern Getriebegehäuses auf den 'Tragkörper die Maschine dem beabsichtigten Verwendungs zweck anzupassen.
Die Handbohrmaschine nach Fig.5 unter scheidet sich von der vorher beschriebenen Handschleifmaschine lediglich durch ihren für Bohrzwecke gestalteten Getriebekopf und den getriebeseitig dem letzteren angepassten Tragkörper 4'1. Der Getriebekopf enthält eine Vorgelegewelle 71., auf der ein mit dem Motorwellenritzel kämmendes Zahnrad 72; aus Isolierstoff mit Gewebeeinlage und ein klei neres mit einem auf der Bohrspindel 75 an geordneten Grossrad 74 kämmendes Zahnrad 73 befestigt sind.
Das eine 'Ende der Vorge- legewelle ist. in der Stirnwand des Getriebe kopfes, das andere Wellenende in der Boli- rinmg 70@ im Isolierkörper 17 gelagert. Im übri gen entspricht der Bohrkopf ' der Bohr maschine bekannten Bauarten.
An ,Stelle des Bohrkopfes oder des er wähnten Getriebegehäuses 31 zur Bildung der Handschleifmaschine können natürlich auch Getriebeköpfe für andereVerwendungszwecke, zum Beispiel Winkelbohrköpfe, Schrauber köpfe -und dergleichen mit einer auf den Ver wendungszweck abgestimmten Getriebe-Unter- oder Übersetzung auf dem 'Tragkörper 41 ge mäss Fig. 1 oder Fig. 5 befestigt werden. Für ein Fabrikationsprogramm, das alle diese Maschinentypen umfassen soll, ergibt sich hieraus eine sehr vereinfachte Herstellung und Lagerhaltung.
Die beschriebene Maschinenausbildung ist bezüglich ihrer Isolationseigenschaft bei rau- bestem Betrieb unempfindlich und bietet da her einen sicheren Berührungsschutz.
Electric motor-driven hand tool machine The invention relates to an electric motor-driven hand tool machine.
With such machines, when connected to an earthed network, there is a risk that the insulation of the windings or other current-carrying parts will damage the; The operating voltage reaches the metal parts of the machine and serious accidents can occur if the operating voltage is above the limit of 42 volts, which is regarded as harmless.
Hand machine tools are already known in which the motor is enclosed on all sides by a synthetic resin housing for this reason. Such an arrangement, however, offers only limited protection against voltage contact, since with these housings, insulation parts of the housing easily break out due to impact or fall, where metal parts of the machine under the insulation, which may have been under voltage for a long time, are free to touch can be.
It has already been proposed for portable motors to provide the motor housing with a rubber coating. Such solutions for protection against voltage contact are not able to satisfy, however, since rubber swells under the inflow of oil and the like and loses its durability. For this reason, occasional attempts to provide electric hand tool machines with such coatings or at least the Manufacture handles from such materials, do not introduce yourself in practice.
There are also versions of hand machine tools have become known in which the bearings of the motor armature are set in insulating pieces and by using insulating gears between the motor shaft and the tool spindle, a perfect insulation of the motor armature to the outside is achieved.
The constantly growing need for protection against voltage contact that is as complete as possible in every respect is not entirely sufficient, since this type of machine is secured against a short to ground in the armature, but not against such in the machine frame are.
The invention is based on the object to create an outwardly electrically volliso-lated electric motor-driven hand machine tool.
In the machine according to the invention, a hollow cylindrical support body stiffened by a transverse wall is provided, on which the gear housing is attached on one side of the transverse wall and in which on the other side of the wall the motor and a protective cap covering the motor against contact is clamped in a self-supporting manner. are, with an insulating piece clamped between the support body and the motor, which has at least one centering surface for the motor and is itself centered in the support body ..
From the invention. two embodiments are shown in the drawing, which are described below. It shows: FIG. 1 an electric hand grinder in a longitudinal section, FIG. 2 a cross section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 a cross section along the line III-III in FIG. 1, FIG the line IV-IV in Fig.1, Fig. 5 as a second example of an electric hand drill partly in view and partly in longitudinal section.
The hand grinder according to FIGS. 1 to 4 consists of four main parts, namely a motor 11, an insulating cap 21 pushed over the motor, a gear box 31 to which a tool spindle sleeve 32 with a 'grinding spindle 33 mounted in this' is attached, and a supporting body 41 which carries the aforementioned parts and serves as a connecting piece for the main parts 11 and 31. This 'carrier is cast from light metal and consists of a hohlzylindri rule, open at both ends and a perforated transverse wall 42' in this part.
Due to the cylindrical part and the transverse wall, a very high rigidity of the support body is achieved despite its extremely low weight. This is necessary because the motor in the manner of a flange motor is only connected to the 'supporting body on one end face and is not or only insignificantly supported by the insulating cap 2.1 pushed over it.
The motor 11 forms a fully operational unit even when it is dismantled, as the components of the motor stator core 13 with the Feldwick lungs 14 and the armature 11 including its bearings 15 attached to the shaft ends are held together by a rigid motor support housing 16.
The bearing plate 17 made of molded insulating material, which is arranged on the gearbox side of the motor and centered in the opening in the transverse wall 42, for which, for example, the Resiform branded product can be used, also serves as an insulating piece between the motor housing 16 and the transverse wall 42 of the bracket 41 against which the motor housing is clamped by means of tension screws 43 insulated in the transverse wall and a clamping piece 2'0 inserted into the motor housing on the inside of the shield 17 so that the insulating,
Parts between the motor housing 16 and the support body 41 which are sensitive to tensile forces can only be subjected to pressure. To isolate them, the tension screws 43 are surrounded over the greater part of their length by the insulating bushes 46, the branded product Resiform, for example, being used as the insulating material. Their head part 46a is designed so
that the heads of the screws 4'3 disappear in it and, if desired, can be covered with potting compound. The hollow shaft 46b of the insulating sleeves is. compared to the head part and selected in diameter ao that it fits tightly into the bores of the supporting body transverse wall 42 and in the insulating body 17.
The insulating piece 17 has a relatively deep annular groove 44 into which the gear-side end of the motor housing 16 protrudes, the cylindrical surface 4 # 5 facing the axis centering the motor housing 1! 6, while the outer surface of the annular groove the Covers the edge zone of the motor housing.
The annular groove is concentric to the bore of the insulating piece for receiving the gear-side roller bearing of the motor shaft and for the passage of the Wel lenendes.
The tension screws 4'3 are screwed into the clamping piece 20. This consists, as can be seen from Fig. 2, of a ring-shaped, rigid plate with two radially projecting lugs 20a, which are inserted into 'slots in the motor housing 1: 6 and against ra Diene displacement through the concentric, the outer surface of the annular groove 44 forming approach to the insulating body 17, on the bearing hub of which the clamping piece is set during assembly, are secured.
On the side of the support body 4'1 facing away from the motor, the gear housing 31, which is also cast from light metal, is placed on the latter and fastened with screws, not shown in detail. It includes two insulating molded gear wheels, namely a larger one 35, which sits on the motor armature shaft and a smaller one, 316, on the grinding spindle 313, which extends into a blind hole 74 in a through the transverse wall of the transformer body in the transmission housing ra lowing approach of the Insulating body 17 protrudes into it.
The insulating cap 21 slipped over the motor 11 serves as a handle for the machine tool and consists of a practically indestructible plastic compound which is pressed in the usual way. One of the branded products, polyamide or Ultramid, for example, can be used as such a plastic compound. To produce sufficient elasticity and toughness, the finished pressed cap is placed in water, preferably in hot water, with a glycerine addition of about 5 to 25% for several hours.
At the rear end of the extremely tough insulating material cap produced and treated in this way, all parts are attached that are necessary for the electrical connection of the motor, namely one end of the connection cable 22, which is pulled into the insulating cap together with a cable grommet 2! 3 and is held by clamps 24 and 25 screwed to one another, as well as a toggle switch 26 on which an interference suppression capacitor 27 and contact springs 28 and 29 are attached.
When the insulating cap 21 is pushed on, the contact springs 2 and 2; 9 lie against two contact strips. 629 and 53 (FIG. 3), which are arranged on an insulating plate '519 on the end face of the motor support housing 16 facing the switch, and thereby establish the electrical connection of the motor to the conductors of the power cable 22 when the switch 26 is switched on. With this arrangement, the motor is switched off from the mains voltage in any case as soon as the insulating cap 21 is removed and electrically conductive parts exposed who the.
A screw ring 55, the bore diameter of which is only slightly larger than the outer diameter of the insulating cap 2'1, is used to fasten the insulating cap 21 on the motor and on the support body 43. When the screw ring provided with an external thread is screwed into the internal thread 5, 6 on the hollow cylindrical part of the support body 41, the protective cap is braced against the support body 41 and the motor housing 16.
In the exemplary embodiment shown in Fig.5, an electric hand drill, the same motor and the same surfaces. Insulating parts as used in the previously described hand grinder. Due to the structure chosen, it is in principle possible, please include to adapt the machine to the intended use by simply placing another gear housing on the support body.
The hand drill according to FIG. 5 differs from the hand grinder described above only in its gear head designed for drilling purposes and the support body 4'1 which is adapted to the latter on the gear side. The gear head contains a countershaft 71. on which a gear 72 meshing with the motor shaft pinion; Made of insulating material with a fabric insert and a small neres with a gear 73 meshing on the drill spindle 75 to the ordered large gear 74 are attached.
One end of the countershaft is. In the front wall of the gear head, the other shaft end in the Bolirinmg 70 @ in the insulating body 17. In the rest of the conditions corresponds to the drill head 'of the drilling machine known types.
Instead of the drill head or the gear housing 31 mentioned to form the hand grinder, gear heads for other purposes, for example angle drill heads, screwdriver heads, and the like with a gear unit geared to the purpose or translation on the 'support body 41 ge according to Fig. 1 or Fig. 5 are attached. For a production program that is intended to include all these types of machines, this results in a very simplified production and storage.
The machine design described is insensitive with regard to its insulating properties in rough operation and therefore offers safe protection against accidental contact.