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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Elektrogerät, insbesondere ein Elektrowerkzeug,
mit einem Kommutatormotor sowie ein Zubehörteil für ein Elektrogerät.
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Bei
Elektrogeräten
mit Kommutatormotoren (Universal- oder Gleichstrommotoren) wird über den Kommutator
Strom auf die Ankerwicklung des Elektromotors übertragen. Hierzu gleiten Kohlebürsten unter
einem gewissen Anpressdruck über
die laminierte Kontaktwalze des Kommutators, welche auf der Ankerwelle
des Elektromotors befestigt ist und deren elektrisch voneinander
isolierte Lamellen mit der Ankerwelle drehfest verbunden sind.
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Die
zum Einsatz kommenden Kohlebürsten und
der Kommutator unterliegen aufgrund der ständigen Reibung einem Verschleiß. Hierdurch
kommt es mit der Zeit zu einer umlaufenden Taillierung am Kommutator,
welche mit zunehmender Zeit immer stärker ausgebildet wird. Ein
Austausch des Kommutators ist in der Regel nicht auf einfache Weise
möglich,
da dieser an der Ankerwelle festgelegt ist, wohingegen Kohlebürsten, insbesondere
bei hochwertigen Elektrogeräten
in der Regel auf einfache Weise ausgewechselt werden können.
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Im
Optimalfall sind die Austausch-Kohlebürsten mit einer seitlichen
Anfasung oder Abrundung versehen, damit nach einer möglichst
kurzen Einlaufzeit ein möglichst
großflächiger Kontakt
zwischen den Austausch-Kohlebürsten
und dem taillierten Kommutator realisiert wird. Es sind jedoch auch Kohlebürsten ohne
entsprechende Konturierung am Markt erhältlich. Werden solche Austausch-Kohlebürsten eingesetzt,
besteht zwischen den Austausch-Kohlebürsten und dem Kommutator in
der Regel nur sehr kleine, meist linienförmige Kontaktflächen. Dies
führt lokal
zu einer, hohen Energiedichte, da der gesamte Strom über die
kleinen Kohlekontaktflächen
fließen
muss. Dies wiederum führt
zu einer lokal stark erhöhten
Temperatur, was negative Folgen für die Haltbarkeit des Kommutators
und der Kohlebürsten
haben kann. Neben der hohen Energiedichte entsteht auch aufgrund
der minimalen Kontaktflächen
eine hohe mechanische Belastung. Insbesondere wird von dem lamellierten
Kommutator innerhalb kürzester
Zeit sehr viel Kohle von den Kohlebürsten abgeschliffen, was zu
einem erhöhten
Kohlestaubaufkommen führt.
Dieser Kohlenstaub sammelt sich unter anderem zwischen den Lamellen
des Kollektors an, was zu einer elektrischen Brücke zwischen den Lamellen und
somit zum Ausfall des Elektrogerätes
führen
kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrogerät, vorzugsweise
ein Elektrowerkzeug, und ein Zubehörteil für ein Elektrogerät vorzuschlagen,
welches dem Benutzer auf einfache und unkomplizierte Weise ermöglicht,
auch beim Kauf nicht optimal ausgeformte Kohlebürsten als Austauschbürsten einzusetzen.
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Technische Lösung
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Diese
Aufgabe wird mit einem Elektrogerät mit den Merkmalen des Anspruchs
1 sowie mit einem Zubehörteil
mit dem Merkmal des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der
Erfindung fallen auch sämtliche
Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Ansprüchen oder
den Zeichnungen offenbarten Merkmale.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Elektrogerät bzw. ein
Zubehörteil
des Elektrogerätes,
wie beispielsweise eine Abdeckhaube, mit einer Einrichtung zur,
insbesondere manuellen, Anpassung der Kohlebürstenform zu versehen. Mit
einer derartigen Einrichtung, die gemäß der Erfindung integraler
Bestandteil des Elektrogerätes
bzw. des Zubehörteils
ist, hat der Benutzer die Möglichkeit,
eine beliebige Kohlebürste
derart anzufasen oder abzurunden, dass ihr Einlaufverhalten wesentlich
verbessert wird, wodurch wiederum die Lebensdauer des gesamten Elektrogerätes erhöht wird.
Bereits dadurch, dass durch die Integration einer Kohlenbürstenformanpasseinrichtung
in das Elektrogerät
bzw. ein Zubehörteil
wird der Benutzer angehalten, die Form einer Austausch-Kohlebürste anzupassen,
da er nicht mehr auf ein separates, in der Regel nicht unmittelbar greifbares
Werkzeug zurückgreifen
muss. Vorzugsweise ist an dem Elektrogerät oder dem Zubehörteil ein
Piktogramm angeordnet, welches den Benutzer auf die Kohlebürstenformanpasseinrichtung
aufmerksam macht.
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In
ihrer einfachsten Ausgestaltungsform ist die Kohlebürstenformanpasseinrichtung
als Schleifeinrichtung, insbesondere als rauer Oberflächenabschnitt,
ausgebildet, der sich zum Schleifen bzw. Raspeln der Kohlebürste eignet.
Die raue Oberfläche kann
durch ein zusätzlich
in das Elektrogerät
bzw. das Zubehörteil
integriertes Bauteil oder aber auch durch eine Anpassung der Oberflächenstruktur
von bereits vorhandenen Komponenten realisiert werden.
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Besonders
bevorzugt ist die, vorzugsweise als Schleifeinrichtung ausgebildete
Kohlebürstenformanpasseinrichtung
an einen Gehäuseteil
des Elektrowerkzeugs angebracht, da diese hierdurch leicht zugänglich und
gut bedienbar ist.
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Die
Anpassung der Oberflächenstruktur
des Elektrowerkzeugs bzw. eines Abschnitts der Oberflächenstruktur
oder eines Abschnitts eines Zubehörteils kann beispielsweise
durch Einbringen der gewünschten
Struktur, insbesondere in Kunststoffbauteile erfolgen. Das Einbringen
der Struktur kann durch Einprägen
bzw. Heißprägen realisiert
werden. Zusätzlich
oder alternativ ist es möglich,
die gewünschte
Struktur einzustanzen, einzupressen bzw. zu rändeln. Daneben sind weitere
mechanische Prozesse, wie beispielsweise Fräsen oder Schleifen denkbar.
Auch ist es möglich,
die Oberfläche
chemisch oder unter Einsatz eines Lasers zu strukturieren.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass der raue Oberflächenabschnitt
derart ausgebildet ist, dass sich bei, insbesondere mehrfachen Überstreichen
mit der zu bearbeiteten Kohlebürste,
automatisch eine optimale Kohlebürstenform
resultiert. Bevorzugt ist der raue Oberflächenabschnitt formkongruent
zu der gewünschten
Kohlebürstenform
ausgebildet.
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Durch
das Vorsehen einer Führung
wird das Herstellen der gewünschten
Kohlebürstenform
weiter erleichtert.
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Zur
Realisierung des rauen Oberflächenabschnitts
(Schleifeinrichtung) kann in Ausgestaltung der Erfindung mindestens
ein am Elektrogerät
festgelegtes Schleifpapier bzw. Sandpapier vorgesehen werden. Ebenso
ist es denkbar, die Oberfläche
eines Geräteteils
bzw. Zubehörteils
an- bzw. aufzuschmelzen und abrassive Schleifpartikel darin festzulegen, welche
sich mit der aufgeschmolzenen Oberfläche verbinden. Eine andere
Verfahrensweise besteht darin, erhitzte abrassive Schleifpartikel
auf die gewünschte
Oberfläche
zu streuen und dadurch eine feste Verbindung zwischen den Schleifpartikeln
und der Oberfläche
herzustellen.
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Zusätzlich oder
alternativ kann der raue Oberflächenabschnitt
von einer, insbesondere ausfahrbar und/oder verschwenkbar am Elektrogerät festgelegten
Feile oder an einem, insbesondere ausfahrbar und/oder verschwenkbar
am Elektrogerät oder
einen Zubehörteil
festgelegten Raspelblech gebildet werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die
Kohlebürstenformanpasseinrichtung
an das Design des Elektrogerätes
bzw. Zubehörteils
angepasst ist. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass
die Kohlebürsteformanpasseinrichtung
im Bereich von Lüftungsschlitzen angeordnet
ist, vorzugsweise parallel zu diesen verläuft und damit das Erscheinungsbild
des Elektrogerätes
nicht negativ beeinflusst.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist als Kohlebürsteformanpasseinrichtung
ein zy lindrischer Hohlkörperabschnitt
am Elektrogerät
bzw. am Zubehörteil
vorgesehen, wobei der zumindest partielle Hohlkörper im stirnseitigen Bereich
nach innen angefast ist, so dass durch Drehen einer quaderförmigen Kohlebürste entlang
der Schleiffase eine zumindest über
Umfangsabschnitte sich konisch verjüngende Kohlebürste erhalten
wird, deren Einlaufverhalten aufgrund der an dem taillierten Kommutator
angepassten Form gegenüber
einer rein quaderförmigen
Kohlebürste
wesentlich verbessert ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, bevorzugte Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnungen; diese zeigt in
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1 ein
Gehäuseteil
eines Elektrogerätes mit
als Schleifpapier ausgebildeter Kohlebürstenformanpasseinrichtung,
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2 ein
Gehäuseteil
eines Elektrogerätes mit
einer zur gewünschten
Bürstenform
formkonkruent ausgebildeten Kohlebürstenformanpasseinrichtung,
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3 ein
Gehäuseteil
eines Elektrogerätes mit
einem aufgerauten Oberflächenabschnitt
mit Führung,
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4 ein
Gehäuseteil
eines Elektrogerätes mit
als ausfahrbare Feile ausgebildeter Kohlebürstenformanpasseinrichtung,
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5 ein
Gehäuseteil
eines Elektrogerätes mit
einer als schwenkbare Feile ausgebildeten Kohlebürstenformanpasseinrichtung,
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6 eine
Ausführungsform ähnlich der
in 5 gezeigten Ausführungsform, wobei die Feile ausklappbar
befestigt ist,
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7 ein
Gehäuseteil
eines Elektrogerätes mit
im Bereich von Lüftungsschlitzen
angeordneter Kohlebürstenformanpasseinrichtung
und
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8 eine
isolierte Darstellung einer als Hohlkörper ausgebildeten Kohlebürstenformanpasseinrichtung
mit angefastem stirnseitigen Randabschnitt.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit gleicher Funktion
mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In
den 1 bis 6 ist beispielhaft als Gehäuseteil 1 eines
Elektrowerkzeugs ein Bürstendeckel
dargestellt, der mittels eines Schraubendorns 2 verschwenkbar
an einem Elektrogerät
befestigbar ist. Nach Verschwenken des Bürstendeckels können darunter
angeordnete Kohlebürsten
auf einfache Weise ausgetauscht werden. Anstelle eines Bürstendeckels
kann jedes andere, vorzugsweise leicht zugängliche Elektrogerätbauteil
zur integralen Aufnahme der in 1 als Schleifpapier
ausgebildeten Kohlebürstenformanpasseinrichtung 3 dienen.
Die Integration der Kohlebürstenformanpasseinrichtung 3 in ein
Zubehörteil,
beispielsweise in einen Zwei-Loch-Schlüssel, eine Schutzhaube oder
einen Zusatzhandgriff ist aus Übersichtlichkeitsgründen nicht
gezeigt.
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Wie
erwähnt
ist die Kohlebürstenformanpasseinrichtung
bei dem Ausführungsbeispiel
gem. 1 als an dem Gehäuseteil 2 festgelegtes
Schleifpapier ausgebildet.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2 umfasst
die Kohlebürsteformanpasseinrichtung 3 zwei
mit Abstand zueinander angeordnete Wände 4, 5,
die in ihrem unteren, d.h. dem Gehäuseteil 1 zugewandten
Ende raspelförmig
ausgebildet sind und sich in Richtung aufeinander zu verbreitern.
Wird eine nicht dargestellte Kohlebürste zwischen den zwei parallelen
Wänden
mehrfach parallel zu dem Gehäuseteil 1 mit
leichtem Druck in Richtung Gehäuseteil 1 vorbeigeführt, so
wird die Kohlebürste
zweiseitig angefast, bis dass die Form der Kohlebürste formkongruent
zu dem von den Wänden 4 umschlossenen
Volumen ist.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gem. 3 ist die Kohlebürstenformanpasseinrichtung
als eine in das Gehäuseteil 1 eingeprägte raue
Struktur ausgebildet, die an einer Seite von einer Längsführung 6 begrenzt
ist, welche eine schräg
zur Gehäuseteiloberseite
verlaufende Führungsfläche aufweist.
Wird die Kohlebürste
entlang der Führung 6 geführt, wird sie
in einem optimalem Winkel angefast.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gem. 4 ist die Kohlebürstenformanpasseinrichtung
als Feile ausgebildet, welche ausfahrbar an dem Gehäuseteil 1 festgelegt
ist. Zu diesem Zweck ist ein Gehäuse 7 vorgesehen,
in das die Kohlebürstenformanpasseinrichtung 3 nach
Gebrauch wieder eingefahren werden kann und so den Gebrauch des
Elektrogerätes nicht
behindert.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gem. 5 ist, die ebenfalls als Feile ausgebildete Kohlebürstenformanpasseinrichtung 3 in
einer Parallelebene zum Gehäuseteil 1 verschwenkbar
an diesem gelagert.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gem. 6 ist ein Klappmechanismus vorgesehen, mit dem
die ebenfalls als Pfeile ausgebildete Kohlebürstenformanpasseinrichtung 3 zwischen
der strichliniert dargestellten ausgefahrenen Position und einer
Aufbewahrungsposition verschwenkbar ist. Zum Verschwenken der Kohlebürstenformanpasseinrichtung 3 ist
eine zum Gehäuseteil 1 parallele
Schwenkachse 8 vorgesehen, die in zwei gegenüberliegenden Schwenklagern 9, 10 drehbar
aufgenommen ist.
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Das
Ausführungsbeispiel
gem. 7 zeigt einen Ausschnitt eines Elektrogerätes 11 (Elektrohandwerkzeug).
Das Gehäuse
des Elektrogerätes 1 ist
mit mehreren parallelen Lüftungsschlitzen 13 versehen,
zu denen parallel die Kohlebürstenformanpasseinrichtung 3 in
der Form einer Raspel angeordnet ist und sich somit optimal in das
Design des Elektrogerätes 11 einfügt. Es ist
auch denkbar, mehrere Kohlebürstenformanpasseinrichtungen 3 vorzugsweise
in der Form von Raspeln, insbesondere parallel zu den Lüftungsschlitzen,
anzuordnen. Die Raspeln können
unterschiedliche Schleifradien aufweisen, um die Austausch-Kohlebürsten unterschiedlichen
Verschleißstadien
anpassen zu können.
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Das
Ausführungsbeispiel
gem. 8 zeigt eine von einem Elektrogerät losgelöst dargestellte Kohlebürstenforman- Passeinrichtung 3 in
der Form eines zylindrischen Hohlkörpers. An der in der Zeichnungsebene
oberen ringförmigen
Stirnseite 14 ist ein nach innen angefaster Schleifringabschnitt 15 mit
einer rauen Oberfläche
vorgesehen. Wird die schematisch dargestellte Kohlebürste 16 in
Richtung der Kohlebürstenformanpasseinrichtung 3 kraftbeaufschlagt
und dabei gedreht, wird die Kohlebürste 16 definiert
angefast, wodurch deren Einlaufeigenschaften wesentlich verbessert
werden.