DE102004024287A1 - Lagervorrichtung und Lüftungsvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer Lagervorrichtung mit einem Befestigungselement (10) zum drehbaren Lagern einer Antriebswelle (12) eines Handwerkzeuggeräts. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass das Befestigungselement (10) ein Wärmeleitmittel (14) zum Ableiten von Wärme aus einem Lagerungsbereich (16) des Befestigungselements (10) in einen Lüftungsbereich (18) des Befestigungselements (10) aufweist.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung geht aus von einer Lagervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einer Lüftungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
- Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Lagervorrichtung mit einem Befestigungselement zum drehbaren Lagern einer Antriebswelle eines Handwerkzeuggeräts bereitzustellen. Dabei ist das Befestigungselement häufig dazu vorgesehen, ein Kugellager zu halten, in dem die Antriebswelle gelagert ist.
- Vorteile der Erfindung
- Die Erfindung geht aus von einer Lagervorrichtung mit einem Befestigungselement zum drehbaren Lagern einer Antriebswelle eines Handwerkzeuggeräts.
- Es wird vorgeschlagen, dass das Befestigungselement ein Wärmeleitmittel zum Ableiten von Wärme aus einem Lagerungsbe reich des Befestigungselements in einen Lüftungsbereich des Befestigungselements aufweist. Dadurch kann vorteilhaft vermieden werden, dass das Befestigungselement im Lagerungsbereich überhitzt. Schäden, beispielsweise an Dichtungen oder Kugellagern, die durch ein Überhitzen des Lagerungsbereichs entstehen könnten, können vorteilhaft vermieden werden. Ferner kann ein guter Wärmekontakt zwischen dem Lagerungsbereich und dem Lüftungsbereich herstellbar sein, ohne dass staubbelastete Luft in den Lagerungsbereich eindringen muss. Ein erhöhter Verschleiß durch eine staubbedingte Verschmutzung des Lagerungsbereichs kann vorteilhaft vermieden werden.
- Unter „vorgesehen" soll in diesem Zusammenhang auch „ausgelegt" und „ausgestattet" verstanden werden. Die erfindungsgemäße Lösung ist prinzipiell in allen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Lagerungen einsetzbar. Wegen der typischerweise hohen Staubbelastung sind jedoch insbesondere bei einem Einsatz in Handwerkzeugmaschinen und wegen der hohen mechanischen Belastungen der Lagervorrichtungen insbesondere in Bohrhämmern oder Schlagbohrmaschinen Vorteile erzielbar.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Wärmeleitmittel dazu vorgesehen ist, wenigstens in einem Lüftungsbereich von Luft umströmt zu sein. Dadurch kann eine besonders effektive Wärmeableitung aus dem Wärmeleitmittel erreicht werden.
- Ferner wird vorgeschlagen, dass das Wärmeleitmittel zumindest einen metallischen Teilbereich aufweist. Wegen des typischerweise hohen Wärmeleitwerts und der hohen Stabilität metalli scher Substanzen kann eine besonders robuste und effektive Wärmeableitung erreichbar sein.
- Eine besonders bauraumsparende Integration des Wärmeleitmittels in das Handwerkzeuggerät kann erreicht werden, wenn eine Drehachse der Antriebswelle eine Symmetrieachse wenigstens eines Teilbereichs des Wärmeleitmittels bildet.
- Dabei ist eine kostengünstige Ausführung des Wärmeleitmittels erreichbar, wenn das Wärmeleitmittel einen zylindrischen Teilbereich aufweist, der besonders vorteilhaft dazu vorgesehen sein kann, die Antriebswelle zu umschließen.
- Ein guter Wärmekontakt und eine vorteilhafte Staubabschirmung kann erreicht werden, wenn das Wärmeleitmittel dazu vorgesehen ist, einen Teil eines Labyrinthlüfters zu bilden.
- Weist die Lagervorrichtung wenigstens ein Spannelement auf, das zum Verspannen des Befestigungsmittels an einem Gehäuse vorgesehen ist, kann eine besonders schnelle und kostengünstige Montage erreichbar sein.
- Dabei können weitere Toleranzausgleichseinrichtungen vermieden werden, wenn das Spannelement dazu vorgesehen ist, einen Toleranzausgleich zu gewährleisten.
- Ferner geht die Erfindung aus von einer Lüftungsvorrichtung mit einem Lüfterrad zum Kühlen eines Antriebsaggregats einer Handwerkzeugmaschine.
- Es wird vorgeschlagen, dass das Lüfterrad dazu vorgesehen ist, ein Wärmeleitmittel zum Ableiten von Wärme aus einem Lagerungsbereich der Handwerkzeugmaschine in einen Lüftungsbereich zu kühlen. Dadurch kann ein Überhitzen des Lagerungsbereichs vorteilhaft vermieden werden.
- Dabei kann ein effektiver Staubschutz des Lagerbereichs erreicht werden, wenn die Lüftungsvorrichtung einen Labyrinthlüfter umfasst.
- Zeichnung
- Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
- Es zeigen:
-
1 eine Schnittdarstellung eines Bohrhammers mit einer Lagervorrichtung und einem Befestigungselement zum Lagern einer Antriebswelle, -
2 einen Schnitt entlang der Linie II–II in1 , -
3 das Befestigungselement aus den1 und2 , -
4 das Befestigungselement aus3 in einer Draufsicht, -
5 ein Antriebsaggregat mit einer Lüftungsvorrichtung, dem Befestigungselement und der Antriebswelle, -
6 eine alternative Lagervorrichtung eines Bohrhammers mit einem Befestigungselement, -
7 das Befestigungselement aus6 , -
8 ein Teil eines Gehäuses eines Bohrhammers mit einem Spannelement in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, -
9 eine Schnittdarstellung eines Bohrhammers mit einer Lagervorrichtung und einem Befestigungselement zum Lagern einer Antriebswelle in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, -
10 das Befestigungselement und ein Motorgehäuse aus9 in einer Draufsicht, -
11 das Befestigungselement aus den9 und10 in einer Schnittdarstellung, -
12 ein federndes Toleranzausgleichselement in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, -
13 ein federndes Toleranzausgleichselement in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung und14 ein keilförmiges Toleranzausgleichselement in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. - Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt eine Lagervorrichtung mit einem Befestigungselement10 zum drehbaren Lagern einer mit einem Anker eines als Elektromotor ausgebildeten Antriebsaggregats28 fest verbundenen Antriebswelle12 eines als Bohrhammer ausgestalteten Handwerkzeuggeräts. Auf die Antriebswelle12 ist ein erstes Kegelzahnrad30 aufgepresst, das mit einem zweiten Kegelzahnrad32 im Eingriff steht, das mit einer Getriebewelle34 verbunden ist. Die Kegelzahnräder30 ,32 übertragen eine Drehbewegung der Antriebswelle12 auf die Getriebewelle34 , die ihrerseits ein Schlagwerk und einen Drehantrieb des die Lagervorrichtung umfassenden Bohrhammers antreibt. - Das Befestigungselement
10 ist als Befestigungsblech ausgebildet und weist einen Teilbereich18 auf, der einen Lüftungsbereich18 des Befestigungselements10 darstellt, die Form eines Zylindermantels aufweist und metallisch ist. Das Befestigungselement10 und insbesondere der Teilbereich18 übernimmt die Funktion eines Wärmeleitmittels14 , das sich zwischen einem Lagerungsbereich16 des Befestigungsmittels10 und dem Lüftungsbereich18 erstreckt. Der Lagerungsbereich16 ist ein ringförmiger Bereich, der sich um eine runde Öffnung des Befestigungselements10 erstreckt, die von dem Teilbereich18 umschlossen wird. Der Lagerungsbereich16 ist dazu vorgesehen, ein Kugellager36 der Lagervorrichtung zu halten, das sich während eines Betriebs des Bohrhammers stark erhitzen kann. Die im Lagerungsbereich16 aufgenommene Wärme wird im Betrieb durch das Metall des Befestigungselements10 zum Lüftungsbereich18 geleitet, von wo die Wärme von einer inneren Oberfläche und von einer äußeren Oberfläche abstrahlen kann. Die Öffnung ist zum Durchführen der Antriebswelle12 vorgesehen, deren Drehachse eine Symmetrieachse des zylindermantelförmigen Teilbereichs18 bildet. - Eine Lüftungsvorrichtung mit einem Lüfterrad
26 zum Kühlen des Antriebsaggregats28 der als Bohrhammer ausgebildeten Handwerkzeugmaschine ist außerdem dazu vorgesehen, den Lüftungsbereich18 des Befestigungselements10 bzw. des Wärmeleitmittels14 im Betrieb stetig mit Luft zu umströmen um einen verbesserten Abtransport der Wärme zu gewährleisten. Dazu weist das Lüfterrad26 an einer dem Befestigungselement10 zugewandten Rückseite einen teilweise an das Lüfterrad26 angeformten Labyrinthlüfter20 auf, der zwei um die Symmetrieachse der Antriebswelle12 umlaufende, zylindermantelförmige Lamellen sowie eine Aufsteckhülse umfasst. - Die zylindermantelförmige, einstückig mit dem Lüfterrad
26 ausgeführte Aufsteckhülse ist zum Aufstecken des Lüfterrads26 auf die Antriebswelle12 vorgesehen, die an einer inneren Oberfläche der Aufsteckhülse anliegt, während eine äußere Oberfläche der Aufsteckhülse eine Innenwand des Labyrinthlüfters20 bildet. Der Lüftungsbereich18 ragt in einen Zwischenraum zwischen der äußeren Oberfläche der Aufsteckhülse des Lüfterrads26 und einer ersten Lamelle des Labyrinthlüfters20 hinein. Eine an ein Gehäuse24 des Bohrhammers angeformte Lamelle ragt in den ringförmigen Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Lamelle des Labyrinthlüfters20 hinein. Luft muss im Betrieb entlang einer in radialer Richtung mäanderförmigen Bahn zwischen den Lamellen hindurch zum Lüftungsbereich18 strömen, wodurch Staubpartikel am Eindringen in den Bereich des Lüftungsbereichs18 gehindert werden. Im Betrieb rotiert das Lüfterrad26 und erzeugt einen Luftstrom, der schnell an den Oberflächen des Lüftungsbereichs18 vorbeiströmt und dadurch den Lüftungsbereich18 umströmt, wodurch das Lüfterrad26 dazu vorgesehen ist, das Wärmeleitmit tel14 , das zum Ableiten der Wärme aus dem Lagerungsbereich16 ausgelegt ist, zu kühlen. - In der Schnittdarstellung in
2 wird deutlich, wie das Befestigungselement10 an dem Gehäuse24 des Bohrhammers befestigt ist. Dazu weist das Befestigungselement10 zwei gegenüberliegende, zu Haken ausgeformte Laschen38 ,38' auf, in die ein Spannelement22 mit korrespondierenden Hakenelementen eingreift, das als Bandfederteil ausgebildet ist. Das Spannelement22 umgreift einen Teil des aus Kunststoff ausgeformten Gehäuses24 , das seinerseits die Getriebewelle34 umgreift. Das Spannelement22 verspannt im montierten Zustand das Befestigungselement10 und mit ihm das Kugellager36 , die Antriebswelle12 und das Lüfterrad26 in axialer Richtung bezüglich der Drehachse der Antriebswelle12 mit dem Gehäuse24 . Die Hakenelemente des Spannelements22 sind einstückig mit diesem aus einer Bandfeder geformt und weisen einen Krümmungsradius von etwa 3 mm auf, der eine elastische Deformation des Spannelements22 erlaubt und auf diese Weise einen Toleranzausgleich zwischen Gehäuse24 und Befestigungselement10 gewährleistet. - Während eines Montagevorgangs wird zunächst das Lüfterrad
26 , dann das Befestigungselement10 , dann das Kugellager36 und schließlich das Kegelzahnrad30 auf die Antriebswelle12 aufgesteckt (5 ). Die so entstandene Montageeinheit wird dann mit dem Spannelement22 mit dem Gehäuse24 verspannt. - In den
6 –14 sind Ausschnitte oder Bauteile weiterer Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt. In der Beschreibung wird im Wesentlichen auf Unterschiede zu dem in den1 –5 dargestellten Ausführungsbeispiel eingegangen. Hinsichtlich gleichbleibender Merkmale sei auf die Beschreibung zu den1 –5 verwiesen. Im Wesentlichen funktionsgleiche Merkmale und Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. - Im in den
6 –8 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen Laschen38 ,38' eines Befestigungselements10 Löcher mit Gewinden auf, die zur Aufnahme von Schrauben40 ,40' vorgesehen sind, mittels derer das Befestigungselement10 mit einem Gehäuse24 verschraubt ist. Das Gehäuse24 umschließt ein Schlagwerk, ist mehrteilig ausgeführt und umfasst eine Unterschale42 und eine Oberschale44 . Ein Spannelement46 umgreift die Oberschale44 , an der es mittels einer Schraube52 befestigt ist, und greift in Rippen der Unterschale42 ein (8 ). - Im in den
9 –11 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Laschen38 ,38' eines Befestigungsteils10 im Vergleich zu den vorherigen Ausführungsbeispielen verlängert. Dadurch ist das Befestigungsteil10 zur diagonalen Anordnung in einem Querschnitt eines Gehäuses24 von der Form eines abgerundeten Quadrats geeignet (10 ). Bei einer Montage wird das Gehäuse24 mit einem Motorgehäuse48 verschraubt. Dabei werden die Laschen38 ,38' des Befestigungselements10 zwischen dem Gehäuse24 und dem Motorgehäuse48 verklemmt und zum Toleranzausgleich unter eine leichte Biegespannung gesetzt. - Die
11 –14 zeigen mehrere U-förmige Toleranzausgleichselemente50 –50'' , die dazu vorgesehen sind, zwischen einem Befestigungsteil10 und einem Gehäuse24 angeordnet zu werden. Dabei weisen die Toleranzausgleichselemente50 ,50` jeweils Federelemente an den Schenkeln ihrer U-Form auf, die im Toleranzausgleichselement50 (12 ) als in einem kleinen Winkel von den Schenkeln abstehende längliche Laschen ausgebildet sind und im Toleranzausgleichselement50' (13 ) als gewölbte Teilbereiche. Das Toleranzausgleichselement50'' (14 ) weist keilförmige Schenkel auf, die zum Einschieben zwischen das Befestigungselement10 und das Gehäuse24 vorgesehen sind. Durch eine Anpassung der Einschubtiefe können Toleranzen ausgeglichen werden. Ferner kann eine das Toleranzausgleichselement50'' umfassende Lagervorrichtung unter eine Vorspannung in axialer Richtung versetzt werden, was zu einer Vermeidung von Spiel führen kann. -
- 10
- Befestigungselement
- 12
- Antriebswelle
- 14
- Wärmeleitmittel
- 16
- Lagerungsbereich
- 18
- Lüftungsbereich
- 20
- Labyrinthlüfter
- 22
- Spannelement
- 24
- Gehäuse
- 26
- Lüfterrad
- 28
- Antriebsaggregat
- 30
- Kegelzahnrad
- 32
- Kegelzahnrad
- 34
- Getriebewelle
- 36
- Kugellager
- 38
- Lasche
- 40
- Schraube
- 42
- Unterschale
- 44
- Oberschale
- 46
- Spannelement
- 48
- Motorgehäuse
- 50
- Toleranzausgleichsele
- ment
- 52
- Schraube
Claims (10)
- Lagervorrichtung mit einem Befestigungselement (
10 ) zum drehbaren Lagern einer Antriebswelle (12 ) eines Handwerkzeuggeräts, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (10 ) ein Wärmeleitmittel (14 ) zum Ableiten von Wärme aus einem Lagerungsbereich (16 ) des Befestigungselements (10 ) in einen Lüftungsbereich (18 ) des Befestigungselements (10 ) aufweist. - Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitmittel (
14 ) dazu vorgesehen ist, wenigstens in einem Lüftungsbereich (18 ) von Luft umströmt zu sein. - Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitmittel (
14 ) zumindest einen metallischen Teilbereich (18 ) aufweist. - Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse der Antriebswelle (
12 ) eine Symmetrieachse wenigstens eines Teilbereichs (18 ) des Wärmeleitmittels (14 ) bildet. - Lagervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitmittel (
14 ) einen zylindrischen Teilbereich (18 ) aufweist. - Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitmittel (
14 ) dazu vorgesehen ist, einen Teil eines Labyrinthlüfters (20 ) zu bilden. - Lagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Spannelement (
22 ), das zum Verspannen des Befestigungsmittels (10 ) an einem Gehäuse (24 ) vorgesehen ist. - Lagervorrichtung Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (
22 ) dazu vorgesehen ist, einen Toleranzausgleich zu gewährleisten. - Lüftungsvorrichtung mit einem Lüfterrad (
26 ) zum Kühlen eines Antriebsaggregats (28 ) einer Handwerkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (26 ) dazu vorgesehen ist, ein Wärmeleitmittel (14 ) zu kühlen, das zum Ableiten von Wärme aus einem Lagerungsbereich (16 ) der Handwerkzeugmaschine in einen Lüftungsbereich (18 ) vorgesehen ist. - Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an das Lüfterrad (
26 ) ein Labyrinthlüfter (20 ) angeformt ist.
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