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Die
Erfindung bezieht sich auf Elektrowerkzeuge, wie Bohrhammer und
Schlagantriebe, die Elektromotoren als Antriebsquellen haben. Die
Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Montieren eines
Elektrowerkzeugs.
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Bekannte
tragbare Elektrowerkzeuge haben typischerweise einen innerhalb eines
Gehäuses
aufgenommenen Motor, der im allgemeinen einen Rotor, einen Stator
und Bürsten
enthält.
Der Rotor hat eine Rotorwelle, die innerhalb des Gehäuses mittels
Lager drehbar gehalten ist. Der Rotor enthält eine an der Rotorwelle angebrachte
Ankerspule. Weiter ist an der Rotorwelle an einer Seite der Ankerspule
längs der
axialen Richtung ein Kommutator angebracht, der elektrisch mit der
Ankerspule verbunden ist. Der Stator ist an der Innenwand des Gehäuses befestigt und
kann eine Feldspule aufweisen, die dem Anker in radialer Richtung
gegenüber
liegt. Die Bürsten
sind an der Innenwand des Gehäuses
mittels eines Bürstenhalters
angebracht und berühren
den Kommutator in radialer Richtung. Die Bürsten sind mit einer Stromquelle über einen
Schalter verbunden, so daß der
Ankerspule über
den Kommutator elektrischer Strom zugeführt wird. Ein solcher Aufbau
des Motors und das Drehprinzip des Motors sind im Stand der Technik
wohl bekannt; daher ist eine weitere Erläuterung nicht notwendig. Die
Drehung der Rotorwelle wird über
ein Untersetzungsgetriebe an eine Spindel übertragen. Ein Bohrer-Bit,
ein Futter usw. kann an dem Vorderende der Spindel angebracht werden.
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Das
Gehäuse
bekannter Elektrowerkzeuge ist aus zwei Gehäusehälften zusammengesetzt, die miteinander
verbindbar sind, um das Gehäuse
zu bilden. Diese Konstruktion ist vorteilhaft, da sie ermöglicht,
daß der
Motor und mehrere Teile in das Gehäuse eingesetzt und montiert
bzw. zusammengebaut werden.
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Der
Bürstenhalter
jedoch ist ein integrales Bauteil, das eine im wesentlichen kreisförmige Gestalt
hat, so daß er
den Kommutator umgibt. Die Bürsten
sind an dem Bürstenhalter
an sich diametral gegenüberliegenden
Stellen mittels Bürstenträgern angebracht,
so daß die
Bürsten
den Kommutator elektrisch kontaktieren können.
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Da
der Bürstenhalter
ein integrales Bauteil ist, ist es bei den herkömmlichen Elektrowerkzeugen jedoch
nicht möglich,
den Rotor und den Stator in das Gehäuse einzubringen bzw. dort
zusammenzubauen nachdem der Bürstenhalter
in dem Gehäuse
angebracht ist. Weiter ist es nicht möglich, den Bürstenhalter
in dem Gehäuse
anzubringen, nachdem der Rotor und der Stator in dem Gehäuse montiert
sind.
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Daher
müssen
der Rotor, der Stator und der Bürstenhalter
der bekannten Werkzeuge in dem Gehäuse gleichzeitig zusammen mit
dem zugehörigen Reduziergetriebemechanismus
und anderen Teilen montiert werden. Dieser Zusammenbauvorgang ist sehr
mühsam
und zeitraubend, da der Rotor in den Bürstenhalter eingesetzt werden
muß und
in dieser Stellung vor dem Einsetzen in das Gehäuse gehalten werden muß.
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Aus
der
JP 09272075 A ist
ein Elektrowerkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1 bekannt, dessen Bürstenhalter
aus zwei getrennten, Gehäusesegmente
bildenden Haltersegmenten bzw. Halterbauteilen besteht, die zum
Gehäuse
des Elektrowerkzeugs zusammengebaut werden.
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In
der
DE 41 29 720 A1 ist
ein Elektrowerkzeug beschrieben, dessen Bürstenhalter als ein einziges
Bauteil mit einer axialen Länge
derart ausgebildet ist, dass er mit einem Basisteil, in dem der
Rotor gelagert ist, an einer Stirnseite des Motors angeordnet ist.
Von dem Basisteil stehen Arme vor, an denen die Bürstenhalter
ausgebildet sind.
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Die
US 5,642,008 A beschreibt
ein Elektrowerkzeug, dessen Bürstenhalter
sich längs
eines Umfangswinkels etwas größer als
180° erstreckt
und der in einer der Gehäusehälften des
Werkzeugs montierbar ist und an sich gegenüberliegenden Stellen Bürstenhalterungen
zur Aufnahme von Bürsten aufweist.
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Entsprechend
liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, verbesserte
Elektrowerkzeuge zu schaffen, die einfach und kostengünstig zu montieren
sind.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Elektrowerkzeug gemäß dem Anspruch 1 bzw. dem Verfahren gemäß dem Anspruch
12 gelöst.
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Die
Unteransprüche
2 bis 11 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen
des erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugs
gerichtet, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich der
mit den Merkmalen der einzelnen Ansprüche erzielten Vorteile auf
die Beschreibung verwiesen wird.
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Die
Unteransprüche
13 bis 16 kennzeichnen vorteilhafte Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Entsprechend
einem Aspekt der Erfindung werden Elektrowerkzeuge geschaffen, die
ein Gehäuse
mit einer Mehrzahl von Gehäusesegmenten enthalten,
die in der Umfangsrichtung eines Motors angeordnet sind. Der Motor
enthält
einen Rotor, einen Stator und Bürsten.
Innerhalb des Gehäuses
des Elektrowerkzeugs ist ein Bürstenhalter
angeordnet der zum Tragen der Bürsten
geeignet ist. Der Bürstenhalter
enthält
eine Mehrzahl von Haltersegmenten, die in der Umfangsrichtung des
Motors angeordnet sind.
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Um
den Motor in dem Gehäuse
zu montieren, wird in ein erstes Gehäusesegment ein erstes Haltersegment
eingesetzt. Der Rotor und Stator werden dann auf das erste Gehäusesegment
aufgesetzt. Anschließend
wird ein zweites Haltersegment mit dem ersten Haltersegment verbunden,
um den Bürstenhalter
zu bilden, der den Rotor umgibt.
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Schließlich kann
ein zweites Gehäusesegment
mit dem ersten Gehäusesegment
verbunden werden, um das Gehäuse
des Elektrowerkzeugs zu bilden. Auch wenn lediglich zwei Gehäusesegmente und
zwei Haltersegmente beschrieben wurden, können drei oder mehr Gehäusesegmente
und Haltersegmente innerhalb der vorliegenden Lehre verwendet werden.
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Der
Montagevorgang des Rotors und des Stators in dem Gehäuse können auf
diese Weise getrennt von dem Zusammenbauvorgang des Bürstenhalters
durchgeführt
werden. Im Ergebnis kann der Zusammenbauvorgang der Motorteile einfach
und effizient durchgeführt
werden.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der Erfindung werden auch beispielhafte Verfahren
zum Montieren eines Motors in einem Gehäuse eines Elektrowerkzeugs
gelehrt. Wie vorste hend erwähnt, kann
das Elektrowerkzeug wenigstens ein erstes und ein zweites Gehäusesegment,
wenigstens ein erstes und ein zweites Haltersegment und einen Motor
mit einem Rotor, einem Stator und Bürsten enthalten. In diesem
Fall kann das erste Haltersegment zuerst in das erste Gehäusesegment
eingesetzt werden. Vorzugsweise ist das erste Gehäusesegment
geeignet, mit dem zweiten Gehäusesegment
in einer Umfangsrichtung bezüglich
des Motors zusammengefügt
zu werden und dadurch das Gehäuse
zu bilden. Weiter ist das erste Haltersegment vorzugsweise geeignet, mit
dem zweiten Haltersegment in der Umfangsrichtung des Motors zusammengefügt zu werden,
um dadurch einen Bürstenhalter
zu bilden, der zum Halten der Bürsten
geeignet ist.
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Dann
können
der Rotor und der Stator in das erste Gehäusesegment eingesetzt werden.
Das erste Haltersegment kann dann in das zweite Haltersegment eingesetzt
werden. Zu diesem Zeitpunkt können
das erste und das zweite Haltersegment starr befestigt werden. Anschließend kann
das zweite Gehäusesegment
an das erste Gehäusesegment
angesetzt werden und das erste und das zweite Gehäusesegment
können
starr aneinander befestigt werden. Selbstverständlich können innerhalb der vorliegenden
Lehre auch andere Verfahren zum Montieren der vorbeschriebenen Gehäusesegmente,
Haltersegmente und des Motors verwendet werden.
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Wie
vorstehend erwähnt,
kann der Montagevorgang des Rotors und des Stators in dem Gehäuse getrennt
von dem Montagevorgang des Bürstenhalters
durchgeführt
werden. Im Ergebnis kann der Zusammenbauvorgang der Motorteile einfach
und effizient durchgeführt
werden.
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Es
werden Elektrowerkzeuge beschrieben, die ein Gehäuse zur Aufnahme von u.a. einem
Motor aufweisen. Der Motor kann vorzugsweise einen Rotor, einen
Stator und Bürsten
enthalten, die zur Zufuhr elektrischer Leistung zu dem Rotor über einen Kommutator
dienen. Das Gehäuse
kann eine Mehrzahl von Gehäusesegmenten
aufweisen, die in der Umfangsrichtung des Motors angeordnet sind.
Innerhalb des Gehäuses
kann ein Bürstenhalter
derart angeordnet sein, daß er
die Bürsten
trägt,
und eine Mehrzahl von Haltersegmenten umfasst, die in der Umfangsrichtung
des Motors angeordnet sind. Die Umfangsrichtung des Motors kann
auch die Umfangsrichtung des Rotors sein.
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Vorzugsweise
ist die Anzahl der Haltersegmente die gleiche wie die Anzahl der
Gehäusesegmente.
Vorzugsweise sind zwei Gehäusesegmente und
zwei Haltersegmente vorgesehen und hat jedes Haltersegment ein Bürstentragbauteil.
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Vorzugsweise
haben beide Haltersegmente die gleiche Gestalt und erstrecken sich über einen Winkelbereich,
der gleich dem Winkelbereich des entsprechenden Gehäusesegments
ist, das in der radialen Richtung des Rotors gegenüberliegend
dazu angeordnet ist. Mehr vorzugsweise erstreckt sich jedes der
Gehäusesegmente
und der Haltersegmente über
einen Winkelbereich von 180° in
Umfangsrichtung. Die Haltersegmente können geeignet sein, um in punktsymmetrischer
Weise zueinander bezüglich der
Drehachse des Rotors in im Gehäuse
montierten Zustand angeordnet zu werden.
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Jedes
der Gehäusesegmente
und jedes der Haltersegmente können
in Umfangsrichtung sich gegenüberliegende
Enden aufweisen. Die Gehäusesegmente
können
geeignet sein, an ihren gegenüberliegenden
Enden miteinander verbunden zu werden, so daß die verbundenen gegenüberliegenden Enden
der Gehäusesegmente
innerhalb einer ersten Verbindungsebene angeordnet sind. Die Haltersegmente
können
geeignet sein, an ihren sich gegenüberliegenden Enden miteinander
verbunden zu werden, so daß die
verbundenen gegenüberliegenden Enden
der Haltersegmente innerhalb einer zweiten Verbindungsebene angeordnet
sind. Die erste Verbindungsebene und die zweite Verbindungsebene können sich
innerhalb im wesentlichen der gleichen Ebene erstrecken, wenn der
Bürstenhalter
in dem Gehäuse
montiert ist.
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Bezüglich eines
weiteren Aspekts der Erfindung kann jedes der Haltersegmente eine
Führungseinrichtung
zum Führen
einer elektrischen Leitung oder eines Drahtes längs eines vorbestimmten Pfades
aufweisen, der sich von der zugehörigen Bürste zu einer Stromquelle erstreckt.
Die Führungseinrichtung
kann beispielsweise ein Satz von geeignet positionierten Vorsprüngen sein.
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Der
Rotor kann eine Rotorwelle aufweisen und der Kommutator und eine
Ankerspule können
an der Rotorwelle angebracht sein. Jedes der Haltersegmente kann
eine Vorderseite aufweisen, die in axialer Richtung der Rotorwelle
der Ankerspule gegenüberliegt.
Die Führungseinrichtung
kann dazu dienen, die elektrische Leitung von der jeweiligen Bürste in
einer bezüg lich
der Rotorwelle radialen und auswärts
gerichteten Richtung längs
der Vorderseite des entsprechenden Haltersegments zu führen.
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Vorzugsweise
enthält
die Führungseinrichtung
eine Mehrzahl von Vorsprüngen,
die sich von der Vorderseite des Haltersegments aus nach vorne erstrecken,
um einen Führungspfad
für die
elektrische Leitung zwischen der Mehrzahl von Vorsprüngen zu
bilden.
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Der
Rotor kann einen an der Rotorwelle an der Rückseite der Ankerspule angebrachten
Lüfter enthalten.
Das Gehäuse
kann eine Pufferplatte enthalten, die an der Rückseite des Lüfters angeordnet ist.
Die Pufferplatte kann dazu geeignet sein, die von dem Lüfter erzeugte
Luftströmung
innerhalb des Gehäuses
des Elektrowerkzeugs zu steuern. Jeder der Vorsprünge kann
ein vorderes Ende aufweisen, das die Pufferplatte berühren kann,
so daß sich
die elektrische Leitung durch und zwischen dem jeweiligen Haltersegment
und der Pufferplatte und längs
der Vorsprünge
erstreckt.
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Bezüglich eines
weiteren Aspekts der Erfindung werden Verfahren zum Montieren des
Motors in dem Gehäuse
des Elektrowerkzeugs gelehrt. Der Motor kann einen Rotor, einen
Stator und Bürsten
zur Zuführung
elektrischer Energie zu dem Rotor über einen Kommutator enthalten.
Ein beispielhaftes, detailliertes Verfahren kann beispielsweise
umfassen:
- a) Bereitstellen einer Mehrzahl von
Gehäusesegmenten,
die geeignet sind, in Umfangsrichtung des Motors miteinander verbunden
zu werden, um das den Motor umgebende Gehäuse des Elektrowerkzeugs zu
bilden;
- b) Bereitstellen einer Mehrzahl von Haltersegmenten, die geeignet
sind, in Umfangsrichtung des Motors miteinander verbunden zu werden, um
einen Bürstenhalter
zum Halten von Bürsten zu
bilden;
- c) Setzen eines der Haltersegmente auf eines der Gehäusesegmente;
- d) Setzen des Rotors und des Stators auf das eine der Gehäusesegmente;
- e) Setzen der anderen Haltersegmente auf das eine der Haltersegmente
und Verbinden der Haltersegmente miteinander, um den Bürstenhalter zu
bilden; und
- f) Setzen der anderen Gehäusesegmente
auf das eine der Gehäusesegmente
und Verbinden der Gehäusesegmente
miteinander, um das Gehäuse zu
bilden.
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Vorzugsweise
enthält
das Verfahren weiter den Schritt der Montage von Lager an dem Rotor
vor dem Schritt d). Weiter kann der Rotor im Schritt d) eingesetzt
werden, indem die Lager in das eine der Gehäusesegmente eingesetzt werden.
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Vorzugsweise
umfaßt
der Schritt f) weiter den Schritt des Befestigens des Rotors und
des Stators in einer Lage zwischen den Gehäusesegmenten.
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Vorzugsweise
haben jedes der Gehäusesegmente
und jedes der Haltersegmente sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende
Enden und enthält der
Schritt e) weiter den Schritt des Verbindens der Haltersegmente
miteinander an deren sich gegenüberliegenden
Enden und gleichzeitiges Befestigen der miteinander verbundenen
Haltersegmente an dem einen der Gehäusesegmente.
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Vorzugsweise
enthält
das Verfahren vor dem Schritt c) den Schritt des Anschließens elektrischer Leitungen
an die Bürsten
und Verkabeln der elektrischen Leitung längs eines vorbestimmten Pfades
an dem entsprechenden Haltersegment.
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Diese
Lehren können
zusammen oder getrennt verwendet werden, um erfindungsgemäße Elektrowerkzeuge
zu schaffen. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
im folgenden anhand der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen und Ansprüchen erläutert.
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In
den Zeichnungen stellen dar:
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1 eine
Seitenansicht eines Elektrowerkzeugs, bei dem ein rückwärtiger Teil
eines Gehäuses weggebrochen
ist, um die verschiedenen, innerhalb des Gehäuses angeordneten Teile zu
zeigen;
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2 einen
Schnitt längs
der Linie II-II der 1, der eine Schnittansicht eines
Bürstenhalters und
andere mit dem Bürstenhalter
zusammenwirkender Teile von der Rückseite des Elektrowerkzeugs aus
zeigt;
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3 eine
Vorderansicht einer linksseitigen Haltersegments des Bürstenhalters;
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4 eine
Ansicht des linken Haltersegments gesehen in Richtung des Pfeils
IV in 3;
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5 eine
erläuternde
Ansicht, die einen beispielhaften ersten Schritt zur Montage des
Bürstenhalters
in dem Gehäuse
zeigt, wobei das linksseitige Haltersegment zum Einsetzen in ein
linksseitiges Gehäusesegment
des Gehäuses
positioniert ist;
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6 eine
erläuternde
Ansicht eines beispielhaften nächsten
Schrittes des Montagevorgangs, bei dem ein rechtsseitiges Haltersegment
positioniert ist, um auf das linksseitige Haltersegment gesetzt
zu werden; und
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7 eine
erläuternde
Ansicht eines beispielhaften letzten Schrittes des Montagevorgangs, bei
dem ein rechtsseitiges Gehäusesegment
zum Einsetzen in das linksseitige Gehäusesegment positioniert ist,
nachdem das rechtsseitige Haltersegment auf das linksseitige Haltersegment
aufgesetzt worden ist.
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2 ist ein
beispielhaftes Drehschlaggerät 1 dargestellt,
das ein Gehäuse 2 und
einen in dem Gehäuse 2 aufgenommenen
Motor 10 enthalten kann. Der Motor 10 kann einen
Rotor 11, einen Stator (oder eine Feldspule) 17 und
ein Paar von Bürsten
C enthalten, die vorzugsweise aus Kohlenstoff bzw. Graphit bestehen.
Der Rotor 11 kann eine Rotorwelle 10a, eine Ankerspule 11d und
einen Kommutator 11a enthalten. Die Rotorwelle 10a kann
innerhalb eines rückwärtigen Bereichs
(gemäß 1 einem
linken Bereich) des Gehäuses 2 mittels
Lager 12 und 13 drehbar gehalten sein. Die Ankerspule 11d kann
bezüglich
der Rotorwelle 10a im wesentlichen zentral angeordnet sein.
Der Kommutator 11a kann elektrisch mit der Ankerspule 11d verbunden
und an der rückwärtigen Seite
der Ankerspule 11d angeordnet sein.
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Die
Drehung des Rotors
11 kann über ein Planetengetriebe
14 auf
eine Spindel (nicht dargestellt) übertragen werden. Die Spindel
kann innerhalb eines vorderen Bereiches des Gehäuses
2 drehbar gelagert
sein. Die Drehung der Spindel kann weiter über einen Schlagmechanismus
(nicht dargestellt), der innerhalb des mit dem vorderen Ende des
Gehäuses
2 verbundenen
Schlaggehäuses
16 angeordnet
ist, auf einen Amboß
15 übertragen
werden. Der Halter bzw. Amboß
15 kann
auf der gleichen Achse wie die Spindel angeordnet sein und ein Werkzeug- Bit aufnehmen, beispielsweise
ein Hexagonalfutter, das Schrauben oder Mutter aufnehmen kann. Genauer
kann der Schlagmechanismus einen Hammer (nicht dargestellt) enthalten,
der auf der Spindel unter Zwischenanordnung von Lager (nicht dargestellt)
zwischen dem Hammer und der Spindel angebracht ist, so daß die Drehung
der Spindel auf den Hammer übertragen
werden kann, während
der Hammer sich in axialer Richtung relativ zu der Spindel bewegen
kann. Der Hammer kann gegen den Amboß
15 in eine Richtung
derart vorgespannt sein, daß der
Hammer an dem Amboß
15 in
Drehrichtung anliegt. Im Ergebnis dreht sich während der anfänglichen
Stufe eines Einschraubvorgangs von Schrauben oder Mutter der Amboß
15 zusammen
mit der Spindel, so daß die
Schraube oder Mutter in ein Werkstück hineingetrieben wird. Wenn
der von den Schrauben oder Mutter auf den Amboß
15 aufgebrachte
Antriebswiderstand einen vorbestimmten Wert übersteigt, kann auf den Amboß
15 mittels
des Hammers in Drehrichtung durch den Betrieb der Feder und der
Lager eine Schlag- bzw. Stoßkraft
periodisch aufgebracht werden. Im Ergebnis können die Schrauben oder Muttern
in ein Werkstück
mit einem größeren Drehmoment
eingeschraubt werden als es mit einem herkömmlichen Elektroschrauber möglich ist.
Ein solcher Schlagmechanismus ist im Stand der Technik bekannt,
wie beispielsweise in der
US 5,277,261
A , wobei der Inhalt dieser Druckschrift unter Bezugnahme
in das vorliegende Patent aufgenommen wird.
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Integral
mit dem Gehäuse 2 kann
ein Handgriff 3 ausgebildet sein, der sich von dem Gehäuse 2 gemäß 1 abwärts erstrecken
kann. Ein Triggerschalter 4 kann an der oberen Vorderseite
des Handgriffs 3 angebracht sein, so daß eine Bedienperson durch Betätigen des
Triggerschalters 4 mittels des Fingers den Motor 10 starten
kann.
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Wie
in 2 dargestellt, kann das Gehäuse 2 ein rechtsseitiges
Gehäusesegment 2R und
ein linksseitiges Gehäusesegment 2L umfassen.
Das Gehäuse 2 ist
somit in das rechte und linke Gehäusesegment 2R und 2L unterteilt.
In 1 ist ein wesentlicher Teil des rechtsseitigen
Gehäusesegments 2R weggebrochen,
um den Motor 10 und verschiedene neben dem Motor 10 angeordnete
Teile zu zeigen. Daher zeigt 1 nur einen
Vorderbereich des rechtsseitigen Gehäusesegments 2R.
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Ein
Bürstenhalter
B kann zum Tragen bzw. Halten der Bürsten C dienen und an der Innenwand des
Gehäuses 2 derart
angebracht sein, daß er
den Kommutator 11a umgibt. Ähnlich wie das Gehäuse 2 kann
der Bürstenhalter
B ein rechtsseitiges Haltersegment 20R und ein linksseitiges
Haltersegment 20L aufweisen, die jeweils einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt
aufweisen. Das rechtsseitige und das linksseitige Haltersegment 20R und 20L haben
die gleiche Gestalt, so daß das rechtsseitige
Haltersegment 20R und das linksseitige Haltersegment 20L austauschbar
sind. Vorzugsweise sind die Haltersegmente 20R und 20L im
montierten Zustand, wie in 2 dargestellt,
in punktsymmetrischer Weise bezüglich
der Drehachse des Rotors 11 oder der Rotorwelle 10a angeordnet.
Zusätzlich
können
die Verbindungsflächen
der Haltersegmente 20R und 20L innerhalb derselben
Ebene wie die zusammenpassenden oder Verbindungsflächen der
Gehäusesegmente 2R und 2L liegen.
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An
beiden Enden jeder der rechten und linken Haltersegmente 20R und 20L können Flansche 20a und 20b ausgebildet
sein. In jedem der Flansche 20a und 20b kann ein
Einsatzloch 20h zur Aufnahme einer Schraube 18 ausgebildet
sein.
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Wie
in 2 dargestellt, kann, um die Haltersegmente 20R und 20L zu
dem Bürstenhalter
B zusammenzubauen, der Flansch 20a des linksseitigen Haltersegments 20L an
dem Flansch 20b des rechtsseitigen Haltersegments 20R anliegen. Ähnlich kann der
Flansch 20b des linksseitigen Haltersegments 20L an
dem Flansch 20a des rechtsseitigen Haltersegments 20R anliegen.
Der Bürstenhalter
B kann dann an dem linksseitigen Gehäusesegment 2L befestigt
werden, indem Schrauben 18 in die Einsatzlöcher 20h der
zueinander passenden Paare von Flanschen 20a und 20b eingesetzt
werden, um in jeweiligen Gewindelöcher 2c einzugreifen,
die in Haltebasisteilen 2a ausgebildet sind. Die Haltebasisteile 2a können integral
mit der Innenseite des linksseitigen Gehäusesegments 2L ausgebildet
sein und können sich
einwärts
der Innenwand erstrecken. Im Ergebnis kann der Bürstenhalter B in einer Position
angebracht werden, in der er den Kommutator 11a umgibt.
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Bezugnehmend
auf die 3 und 4 ist das
linksseitige Haltersegment 20L in einer Vorderansicht und
einer Schnittansicht gezeigt. Da die Gestalt des rechtsseitigen
Haltersegments 20R die gleiche ist wie die des linksseitigen
Haltersegments 20L, sind Ansichten des rechtsseitigen Haltersegments 20R,
die den 3 und 4 entsprechen,
weggelassen. Wie in den 3 und 4 gezeigt,
kann an einer Stirnfläche
des Flansches 20b, die dem Flansch 20a gegenüberliegt,
ein Vorsprung 20f ausgebildet sein. Andererseits kann in
einer Stirnfläche des
Flansches 20a, die dem Flansch 20b gegenüberliegt,
eine Ausnehmung 20g ausgebildet sein, so daß der Vorsprung 20f in
die Ausnehmung 20g eingreifen kann. Daher können das
rechtssei tige und das linksseitige Haltersegment 20R und 20L zusammengefügt werden
und in geeigneter Weise relativ zueinander positioniert werden,
indem die Vorsprünge 20f und
die Ausnehmungen 20g ineinander eingreifen, während der
Flansch 20a und der Flansch 20b der jeweiligen
zusammenpassenden Paare aneinander anliegen.
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Zusätzlich sind,
wie in 2 dargestellt, die den montierten Zustand des
Bürstenhalters
B zeigt, die Gestalt und die Abmessung der rechten und linken Haltersegmente 20R und 20L derart,
daß ein
im wesentlichen zylindrischer Luftkanal S2 zwischen dem Bürstenhalter
B und dem Kommutator 11a ausgebildet ist.
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Weiter
kann, wie in 2 gezeigt, ein Bürstenmontageloch 20c in
einem zentralen Bereich in Umfangrichtung jeder der rechtsseitigen
und linksseitigen Haltersegmente 20R und 20L ausgebildet
sein. Vorzugsweise verläuft
im montierten Zustand gemäß 2 das
Bürstenmontageloch 20c in
radialer Richtung des Kommutators 11a oder des Rotors 11 und hat
im Querschnitt eine im wesentlichen quadratische Gestalt. Ein im
wesentlichen quadratischer, prismatischer, hülsenartiger Bürstenträger 21 kann fest
in das Bürstenmontageloch 20c eingesetzt
sein und kann die Bürste
C herausnehmbar aufnehmen. Der Bürstenträger 21 kann
einen Innenteil haben, der einwärts
der zugehörigen
Haltersegmente 20R oder 20L zu dem Kommutator 11a hin
verläuft,
so daß ein Ende
eines elektrischen Drahtes bzw. einer elektrische Leitung 21a mit
der Außenseite
des inneren Teils des Bürstenträgers 21 neben
dem zugehörigen Haltersegment 20R oder 20L verlötet werden
kann.
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Im
Ergebnis können
die Bürsten
C sowohl an der rechten als auch der linken Seite des Kommutators 11a angeordnet
werden, um den Kommutator 11a zu kontaktieren.
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In
jedes der Gehäusesegmente 2R und 2L kann
ein Bürsteneinsatzloch 2b an
einer dem Bürstenträger 21 oder
der Bürste
C gegenüberliegenden Stelle
ausgebildet sein. Das Bürsteneinsatzloch 2b kann
normalerweise von einer Schraubenkappe 19 verschlossen
sein. Diesbezüglich
kann innerhalb eines Einlasses des Bürstenmontageloches 20c des rechtsseitigen
und des linksseitigen Haltersegments 20R und 20L ein
Gewindebereich 20d ausgebildet sein. Zusätzlich kann
zwischen der Bürste
C und der Schraubenkappe 19 eine Druckfeder Cs angeordnet sein,
so daß die
Bürste
C gegen den Kommutator 11a gedrückt werden kann, um einen geeigneten
elektrisch leitenden Kontakt zwischen der Bürste C und dem Kommutator 11a aufrechtzuerhalten.
Falls notwendig, kann die Bürste
C entfernt werden und durch eine neue Bürste C ersetzt werden, indem
die Schraubenkappe 19 von dem Gewindebereich 20d entfernt
wird.
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Wie
in 2 dargestellt, können obere und untere Rippen 20e integral
mit der Außenseite
jedes der Haltersegmente 20R und 20L ausgebildet
sein und können
sich zwischen dem Gewindebereich 20d und dem Flansch 20a und
zwischen dem Gewindebereich 20d und dem Flansch 20b erstrecken.
Genauer stehen die Rippen 20e radial auswärts von
jedem der Haltersegmente 20R und 20L vor. Wie
in 3 dargestellt, können drei Vorsprünge 22 und eine
Führungswand 23 integral
mit einer Vorderseite jeder der Rippen 20e ausgebildet
sein, so daß die Vorsprünge 22 und
die Führungswand 23 einer
der Rippen 20e symmetrisch mit den Vorsprüngen 22 und
der Führungswand 23 der
anderen Rippe 20e bezüglich
des Gewindebereiches 20d angeordnet sind. Zwei der Vorsprünge 22 können neben
dem Gewindebereich 20d angeordnet sein und einer der Vorsprünge 22 kann
getrennt von dem Gewindebereich 20d sein. Daher kann für die elektrische
Leitung 21a ein Führungspfad
ausgebildet sein, so daß die
elektrische Leitung 21a von dem Verbindungspunkt an dem
Bürstenträger 21 zur
Außenseite
des Bürstenhalters
B über
eine Stelle zwischen den erstgenannten beiden Vorsprüngen 22 und
einer Stelle zwischen dem letztgenannten einen Vorsprung 22 und
der Führungswand 23 verläuft. Die
elektrische Leitung 21a kann dann mit einer Schaltschaltung
(nicht dargestellt) verbunden sein. Die Schaltschaltung kann mit dem
Triggerschalter 4 verbunden sein und kann neben dem Triggerschalter 4 angeordnet
sein. Die Schaltschaltung kann mit einer Stromquelle, wie einer
Wechselspannungsquelle oder einer Batterie (nicht dargestellt) verbunden
sein.
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Zusätzlich können, wie
in den 3 und 4 gezeigt, zwei Paare zusätzlicher
Vorsprünge 24 an
der Innenseite jedes der Haltersegmente 20R und 20L ausgebildet
sein und können
neben der Oberseite und der Unterseite (gesehen wie in 2) des
Bürstenmontageloches 20c angeordnet
sein. Die zusätzlichen
Vorsprünge 24 können dazu
dienen, eine Führung
für einen
Teil der elektrischen Leitung 21a zu bilden, der von dem
Bürstenträger 21 vorsteht.
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Vorzugsweise
kann, wie in 4 dargestellt, die Länge der
Vorsprünge 24 und
die Dicke der Führungswand 23 etwas
größer als
die Dicke der elektrischen Leitung 21a sein, so daß die elektrische
Leitung 21a nicht nach vorne über die Vorsprünge 22 und
die Führungswand 23 hinaussteht,
die das vordere Ende der Haltersegmente 20L oder 20R definiert.
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Bezugnehmend
auf 1 sind Pufferplattenhälften 11 (nur die
Pufferplattenhälfte 11b des
Gehäusesegments 2L ist
in 1 dargestellt) integral mit den Gehäusesegmenten 2R und 2L ausgebildet. Die
Pufferplattenhälften 11b arbeiten
zusammen, um eine Pufferplatte zu bilden, die einen Teil des Rotors 11
zwischen der Ankerspule 11d und dem Kommutator 11a in
einer Abstandsbeziehung von dem Rotor 11 umgibt. In dem
montierten Zustand gemäß 1 können die
Haltersegmente 20R und 20L des Bürstenhalters
B derart angeordnet sein, daß ihre
vorderen Enden (die durch die jeweiligen Vorsprünge 22 und die Führungswände 23 gebildet
sein können)
an der Rückseite
der jeweiligen Pufferplattenhälfte 11b anliegen.
Auf diese Weise dienen die Vorsprünge 22 und die Führungswände 23 dazu,
einen Zwischenraum S1 zwischen den Rippen 20e und den Pufferplattenhälften 11b zu
schaffen. Die elektrische Leitung 21a kann in dem Zwischenraum
S1 angeordnet sein.
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Wie
vorstehend beschrieben, sind die Vorsprünge 22 und die Führungswand 23 an
jeder der oberen und unteren Rippe 20e ausgebildet und
das Paar zusätzlicher
Vorsprünge 24 ist
an jeder der Ober- und Unterseite des Bürstenmontageloches 20c angeordnet.
Zusätzlich
sind die Vorsprünge 22,
die Führungswand 23 und
der zusätzliche
Vorsprung 24 der Oberseite der Haltersegmente 20R oder 20L symmetrisch
mit den entsprechenden an der Unterseite angeordneten Teilen angeordnet.
Daher können
die Vorsprünge 22,
die Führungswand 23 und
die zusätzlichen
Vorsprünge 24,
die an jeder Seite der Haltersegmente 20R oder 20L angeordnet
sind, verwendet werden, um eine Führung für die elektrische Leitung 21a entsprechend
der Position der Haltersegmente 20R und 20L zu
schaffen. Somit können das
rechtsseitige Haltersegment 20R und das linksseitige Haltersegment 20L als
ein linksseitiges Haltersegment bzw. rechtsseitiges Haltersegment
verwendet werden, wobei eine geeignete Führung für die elektrische Leitung 21a geschaffen
wird, die sich abwärts
von der Vorderseite der Haltersegmente 20R und 20L zu
der Schaltschaltung des Triggerschalters 4 erstreckt.
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Somit
kann die elektrische Leitung 21a mit der Schaltschaltung über die
kürzest
mögliche
Leitungslänge
verbunden werden, was bei bekannten Elektrowerkzeugen nicht möglich ist,
bei denen die elektrischen Leitungen bezüglich der Rückseite des Bürstenhalters
auswärts
verlaufen oder eine lange Leitungslänge erfordern. Zusätzlich ist
bei herkömmlichen
Elekt rowerkzeugen an der Rückseite
des Bürstenhalters
zusätzlicher
Leitungs- bzw. Verkabelungsraum notwendig, welcher zusätzliche
Leitungsraum die Länge
eines Gehäuses
des Elektrowerkzeugs vergrößern kann
und entsprechend die gesamte Länge
des Elektrowerkzeugs.
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Bezugnehmend
auf 1 kann an der Rotorwelle 10a an einer
Stelle zwischen dem Kommutator 11a und der Ankerspule 11d ein
Lüfter 11c angebracht
sein, so daß der
Lüfter 11c an
der Vorderseite der Pufferplatte (Pufferplattenhälfte 11b) im montierten
Zustand angeordnet ist. Wenn der Rotor 11 dreht, dreht
der Lüfter 11c somit
ebenso und erzeugt eine Luftströmung.
Genauer kann die Luft in das Gehäuse 2 über Einlaßöffnungen
(nicht dargestellt) eintreten, die in dem hinteren Ende des Gehäuses 2 ausgebildet
sind. Die Luft kann dann durch den Luftkanal S2 strömen, der
zwischen dem Bürstenhalter
B und dem Kommutator 11a ausgebildet ist und durch einen
Zwischenraum, der zwischen der Pufferplatte (Pufferplattenhälfte 11b)
und dem Rotor 11 ausgebildet ist. Die Luft kann dann in
den Lüfter 11c eintreten
und aus dem Gehäuse 2 über Auslaßöffnungen
(nicht dargestellt) in einer Seitenwand des Gehäuses 2 ausströmen, die
den Lüfter 11c umgibt.
Somit können der
Kommutator 11a und der Bürstenhalter B durch die Luftströmung gekühlt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
kann die Pufferplatte dazu dienen, die Luftströmung zentral auf den Rotor 11 zu richten,
so daß der
Kommutator 11a und der Bürstenhalter B wirksam gekühlt werden.
Zusätzlich
ist im montierten Zustand kein anderer wesentlicher Luftströmungspfad
zwischen dem Bürstenhalter
B und der Innenseite des Gehäuses 2 erforderlich.
Daher kann fast die gesamte Luft, die in das Gehäuse 2 eintritt, durch
den Luftkanal S2 zwischen dem Kommutator 11a und dem Bürstenhalter
B strömen,
so daß diese
Teile gekühlt
werden.
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Ein
beispielhaftes Verfahren zum Montieren des Motors 10 in
dem Gehäuse 2 wird
im folgenden unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben.
Ein beispielhaftes Verfahren kann beispielsweise die folgenden Schritte
enthalten:
- 1) Löten eines Endes der elektrischen
Leitung 21a an den Bürstenträger 21 jedes
der rechtsseitigen und linksseitigen Haltersegmente 20R und 20L und
Positionieren der elektrischen Leitung 21a längs eines
durch die Vorsprünge 22,
die Führungswand 23 und
den zusätzlichen
Vorsprung 24 bestimmten Pfades.
- 2) Halten des linksseitigen Gehäusesegments 2L in
Position mit der offenen Seite nach oben zeigend, so daß das Bürsteneinsatzloch 2b im
wesentlichen vertikal orientiert ist, wie in 5 dargestellt.
- 3) Setzen des linksseitigen Haltersegments 20L auf
das linksseitige Gehäusesegment 2L derart, daß die Flansche 20a und 20b an
dem Haltebasisteil 2a des Gehäusesegments 2L angeordnet sind,
wie in 6 dargestellt. Vorzugsweise ist die Schraubenkappe 19 in
Eingriff mit dem Gewindebereich 20d, so daß die Schraubenkappe 19 von
dem Bürsteneinsatzloch 2b aufgenommen werden
kann, um ein genaues Positionieren des linksseitigen Haltersegments 20L an
dem linksseitigen Gehäusesegment 2L zu
ermöglichen.
In diesem Zustand sind die Feder Cs und die Bürste C noch nicht montiert
und die Schraubenkappe 19 kann entfernt werden, um die
Bürste
C einzusetzen, nachdem der Montagevorgang des Motors 10 beendet
ist.
- 4) Setzen des Stators 17 auf das linksseitige Gehäusesegment 2L.
- 5) Montieren der Lager 12 und 13 an beiden
Enden der Rotorwelle 10a des Rotors 11.
- 6) Einsetzen des Rotors 11 durch den Stator 17 und
Montieren der Lager 12 und 13 an den entsprechenden
Tragteilen des linksseitigen Gehäusesegments 2L.7.
- 7) Einsetzen der Lager 12 und 13 des Rotors 11 in das
linksseitige Gehäusesegment 2L.
- 8) Aufsetzen des rechtsseitigen Haltersegments 20R auf
das linksseitige Haltersegment 20L, so daß sie den
Kommutator 11a umgeben. Genauer werden die Flansche 20a und 20b des
rechtsseitigen Haltersegments 20R in Berührung mit
den Flanschen 20b und 20a des linksseitigen Haltersegments 20R gebracht,
während
die Vorsprünge 20f der
Flansche 20b in die entsprechenden Ausnehmungen 20g der
Flansche 20a eingreifen, wie in 7 dargestellt.
- 9) Einsetzen der Schrauben 18 in die Einsatzlöcher 20h,
die in jedem der Paare von sich gegenüberliegenden Flanschen 20a und 20b ausgebildet
sind, und Einschrauben der Schrauben 18 in die in dem Haltebasisteil 2a des
linksseitigen Gehäusesegments 2L ausgebildeten
Gewindelöcher 2c,
um das rechtsseitige und linksseitige Haltersegment 20R und 20L an
dem Gehäusesegment 2L zu
befestigen.
- 10) Verbinden des anderen Endes jeder der elektrischen Leitungen 21a mit
der Schaltschaltung des Triggerschalters 4.
- 11) Setzen des rechtsseitigen Gehäusesegments 2R auf
das linksseitige Gehäusesegment 2L,
so daß der
Rotor 11, der Stator 17 und die Haltersegmente 20R und 20L abgedeckt
werden, und anschließendes
Befestigen des rechtsseitigen Gehäusesegments 2R an
dem linksseitigen Gehäusesegment 2L mittels
Schrauben (nicht dargestellt).
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Das
beispielhafte Verfahren zum Montieren des Motors 10 in
dem Gehäuse 2 wurde
im Detail beschrieben; selbstverständlich sind andere Verfahren zum
Montieren des Motors 10 in dem Gehäuse 2 möglich und
einige der oben genannten Schritte können mit unterschiedlichen
Schritten ausgetauscht oder dadurch ersetzt werden.
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Um
die Bürsten
C in den Bürstenhalter
B einzusetzen, kann die Schraubenkappe 19 von dem Gewindebereich 20d des
linksseitigen Haltersegments 20L entfernt werden. Dann
können
die Bürste
C und die Feder Cs in die Bürstenträger 21 des
Haltersegments 20L eingesetzt werden. Anschließend kann die
Schraubenkappe 19 wiederum mit dem Gewindebereich 20d verschraubt
werden, so daß die
Bürste
C innerhalb des Bürstenträgers 21 in
einem mittels der Vorspannkraft der Feder Cs gegen den Kommutator 11a vorgespannten
Zustand gehalten werden kann.
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Das
gleiche Verfahren kann für
die Montage der Bürste
C innerhalb des Bürstenträgers 21 des rechtsseitigen
Haltersegments 20R angewandt werden.
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Wie
aus dem vorstehenden verständlich, können das
linksseitige Gehäusesegment 2L und das
rechtsseitige Gehäusesegment 2R in
der vorbeschriebenen Ausführungsform
des Montagevorgangs gegenseitig ausgetauscht werden. Das linksseitige
Haltersegment 20L und das rechtsseitige Haltersegment 20R können ebenfalls
gegenseitig ausgetauscht werden. Durch Ausbilden der Gehäusesegmente 2L, 2R und
Haltersegmente 20L, 20R als austauschbare Teile
können
die Herstellkosten reduziert werden.
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Obwohl
vorstehend nicht beschrieben, können
andere als die Motorteile, wie das Planetengetriebe 14,
der Schlagmechanismus und der Triggerschalter 4 des Drehschlaggeräts 1 unter
Verwendung bekannter Verfahren montiert werden, bevor das rechtsseitige
Gehäusesegment 2R auf
das linksseitige Gehäusesegment 2L aufgesetzt
wird.
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Wir
vorstehend beschrieben, ist bei dem beispielhaften Drehschlaggerät 1 der
Bürstenhalter
B in zwei Haltersegmente 20R und 20L hälftig unterteilt, die
den hälftig
geteilten Gehäusesegmenten 2R und 2L entsprechen.
Daher können
der Rotor 11 und der Stator 17 einfach und rasch
in dem Gehäuse 2 montiert
werden, nachdem eines der rechtsseitigen oder linksseitigen Gehäusesegmente 20R und 20L auf das
entsprechende Gehäusesegment 2R oder 2L aufgesetzt
wurde. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, den Rotor 11 und
den Stator 17 gleichzeitig zusammen mit dem gesamten Bürstenhalter
zu montieren, wie es bei bekannten Elektrowerkzeugen erforderlich
ist. Anstelle davon kann der Montage- bzw. Zusammenbauvorgang des
Bürstenhalters
B vervollständigt
werden, indem das andere der rechtsseitigen und linksseitigen Gehäusesegmente 20R und 20L an
dem vorher montierten befestigt wird, während der Rotor 11 und
der Stator 17 bereits in eines der Gehäusesegmente 2R und 2L montiert
sind.
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Zusätzlich kann
der Bürstenhalter
B in dem Gehäuse 2 derart
montiert werden, daß im
wesentlichen kein Zwischenraum für
eine Kühlluftströmung zwischen
dem Bürstenhalter
B und der Innenseite des Gehäuses 2 vorgesehen
ist. Anstelle davon kann die Kühlluft
nur durch den begrenzten Luftkanal S2 strömen, der zwischen dem Bürstenhalter
B und dem Kommutator 11 ausgebildet ist. Wenn der Lüfter 11c dreht,
kann auf diese Weise die Luft in das Gehäuse 2 von dessen rückwärtigem Ende
her eintreten und fast die gesamte Luft strömt durch den Luftkanal S2 mit
hoher Strömungsgeschwindigkeit,
wodurch eine wirksame Kühlung
geschaffen wird.
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Weiter
können
sich die elektrischen Leitungen 21a in Vorwärtsrichtung
bzw. vor den jeweiligen Bürstenträgern 21 erstrecken
und können
weiter abwärts
längs der
Vorderseite des Bürstenhalters
B oder der Vorderseiten der Haltersegmente 20R und 20L verlaufen.
Daher ist an der Rückseite
des Bürstenhalters
B kein Raum für
die Leitungsverlegung erforderlich. Im Ergebnis kann das gesamte
Drehschlaggerät 1 eine
Länge haben,
die kürzer
als die bekannter Elektrowerkzeuge ist.
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Weiter
können
das rechtsseitige Haltersegment 20R und das linksseitige
Haltersegment 20L auch als ein linksseitiges Haltersegment
und ein rechtsseitiges Haltersegment verwendet werden. Daher können die
Herstellkosten der Haltersegmente 20R, 20L vermindert
werden. Zusätzlich
kann der Montagevorgang des Bürstenhalters
B vereinfacht werden.
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Die
vorstehend beschriebene Ausführungsform
des Elektrowerkzeugs kann auf unterschiedliche Weisen abgeändert werden.
Beispielsweise können,
obwohl das Gehäuse 2 und
der Bürstenhalter
B in ein rechtes und ein linkes Segment unterteilt sind, die genannten
Teile in obere und untere Segmente geteilt werden. Im dargestellten
Beispiel verlaufen die aufeinander passenden Ebenen oder die Teilebenen
des Gehäuses 2 und
des Bürstenhalters
B innerhalb einer Rotorebene, die eine Achse der Rotorwelle 10a enthält; die
Teilebenen können
auch in einer von der Rotorebene verschiedenen Ebene verlaufen. Beispielsweise
können
die Teilebenen schräg
zur Rotorebene verlaufen.
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Die
Haltersegmente 20R und 20L sind im beschriebenen
Beispiel identisch miteinander; sie können auch unterschiedlich ausgebildet
sein. Beispielsweise kann der Bürstenhalter
in einem unterschiedlichen Verhältnis,
beispielsweise 6:4 anstelle von 1:1 geteilt sein. Selbst verständlich kann
ein solches Verhältnis
entsprechend der Teilstellung des Gehäuses gewählt werden. Wenn der Bürstenhalter
durch ein solches unterschiedliches Verhältnis unterteilt ist, sind
die geteilten Haltersegmente nicht mehr austauschbar. Mit anderen
Worten, können
sie nicht mehr als gemeinsame Teile verwendet werden. Bezüglich der
anderen Gesichtspunkte sind der Betrieb und die Vorteile dieses
abgeänderten
Bürstenhalters jedoch
die gleichen wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel,
da der Zusammenbauvorgang des Bürstenhalters
getrennt von dem Zusammenbauvorgang der anderen Motorteile erfolgen
kann. Weiter verlaufen in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Paßfläche der
Gehäusesegmente 2R und 2L und
die Paßfläche der
Haltersegmente 20R und 20L innerhalb der gleichen
Ebene; sie können
jedoch auch in voneinander verschiedenen Ebenen verlaufen. Beispielsweise
können
sie in Drehrichtung des Rotors 11 gegenseitig um einen kleinen
Winkel versetzt sein.
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Weiter
können
das Gehäuse
und der Bürstenhalter
in drei oder mehr Segmente in Umfangsrichtung der Rotorwelle unterteilt
werden. In einem solchen Fall können
die Bürstenträger an zwei
der Haltersegmente angebracht werden, die in dem montierten Zustand
einander gegenüberliegend
angeordnet sind.
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Die
vorstehende Ausführungsform
wurde in Verbindung mit dem Drehschlaggerät beschrieben; die Erfindung
kann jedoch für
andere Arten von Elektrowerkzeugen verwendet werden, wie Schlagbohrhammer
mit Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren.