-
Stand der Technik
-
Die Erfindung geht aus von einer Elektrohandwerkzeugmaschine mit einer drehbaren Bürstenplatte und einer Bürstenabdeckung-Baugruppe für eine Elektrohandwerkzeugmaschine mit einer drehbaren Bürstenplatte nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
-
In Elektrohandwerkzeugmaschinen werden üblicherweise Universalmotoren eingesetzt, um ein drehend und/oder schlagend antreibbares Einsatzwerkzeug anzutreiben. Als elektrischer Abgriff am Kommutator des Universalmotors kommen so genannte Bürstenplatten zum Einsatz, die Kohlebürsten haltern, welche mit dem Kommutator elektrisch in Kontakt sind. Zur Umschaltung der Motordrehrichtung werden drehbare Bürstenplatten eingesetzt. Beim Verdrehen der Bürstenplatte wird sowohl die Motorbestromung umgepolt als auch die Drehlage der Kohlebürsten zu den Feldwicklungen geändert, so dass für beide Drehrichtungen eine ausreichende Kommutierung erreicht werden kann. Derartige Elektrohandwerkzeugmaschinen sind beispielsweise aus der
WO 03/038974 A1 , der
DE 37 31 079 C2 und der
DE 10 2005 000 084 A1 bekannt.
-
Die
DE 201 22 607 U1 offenbart zudem eine Elektrohandwerkzeugmaschine mit einem an ihrem Gehäuse angeformten Handgriff, der einen Raum bildet zur Aufnahme von elektrischen Komponenten zur Stromzuführung und/oder zum Schalten oder Steuern eines im Gehäuse befindlichen elektrischen Antriebs. Der Handgriff weist eine mit einem Deckel verschließbare Öffnung auf, die einen Zugriff auf diese Komponenten, insbesondere auf eine Bürstenplatte des elektrischen Antriebs ermöglicht
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Elektrohandwerkzeugmaschine mit einer Elektromaschine und einer drehbaren Bürstenplatte bereitzustellen, die eine gegenüber dem Stand der Technik einfache Umschaltung der Drehrichtung in Verbindung mit einer kostengünstigen und schnellen Wartungsmöglichkeit der Elektromaschine ermöglicht.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Erfindung geht aus von einer Elektrohandwerkzeugmaschine mit einer Elektromaschine, mit einem die Elektromaschine aufnehmenden Motorgehäuse und einer drehbaren Bürstenplatte zur Umschaltung einer Elektromaschinen-Drehrichtung. Es wird vorgeschlagen, dass die Bürstenplatte in ihrem Querschnitt von einer schwenkbaren Abdeckung abgedeckt ist, in die ein Verdreh-Betätigungselement zum Drehen der Bürstenplatte integriert ist. Dadurch ist eine kostengünstige und toleranzunempfindliche Anordnung von Abdeckung, Bürstenplatte und Verdreh-Betätigungselement möglich. Mit besonderem Vorteil ist die Abdeckung verliersicher am Gehäuse der Elektrohandwerkzeugmaschine gehalten. Die Abdeckung kann mit einfachen und leicht lösbaren Mittel geschlossen sein, etwa mit einer Befestigungsschraube und/oder einer Verrastung oder dergleichen. Es kann günstigerweise vorgesehen sein, dass diese Mittel verliersicher mit der Bürstenplatte verbunden sind. Die Anordnung ist robust gegenüber Stoß, Staub und Vibrationsbelastungen und leicht und sicher bedienbar. Ferner kann bei knappen Bauraum eine Verbesserung der Bedienbarkeit der Elektrohandwerkzeugmaschine erreicht werden.
-
Eine besonders einfache Handhabung der Abdeckung ist möglich, wenn die Abdeckung senkrecht zu ihrer Drehachse schwenkbar angebracht ist. Die Abdeckung kann einfach weggeklappt werden und damit einen freien Zugang zur Bürstenplatte ermöglichen. Durch die leichte Zugänglichkeit der Bürstenplatte ist die Servicefreundlichkeit der Elektrowerkzeugmaschine verbessert. Ein Wechsel von Kohlebürsten der Bürstenplatte lässt sich leicht und schnell durchführen.
-
Kann das Verdreh-Betätigungselement mit wenigstens einem Mitnahmeelement in die Bürstenplatte eingreifen, das eine verdrehsichere Verbindung zwischen Betätigungselement und Bürstenplatte ermöglicht, kann die Toleranzunempfindlichkeit und die Bedienfreundlichkeit weiter verbessert werden. Ein Verdrehen der Bürstenplatte, d.h. ein Umschalten der Drehrichtung der Elektrohandwerkzeugmaschine, wird deutlich vereinfacht.
-
Vorteilhaft kann die Bürstenplatte auf einem Lagerdom des Motorgehäuses gelagert sein. Dies erlaubt eine kompakte Bauweise der Elektromaschine, die vorzugsweise als Universalmotor ausgebildet sein kann.
-
Kann die Bürstenplatte bistabil in jeweils einer von zwei Endlagen gehalten sein, kann ein definierter Endpunkt zur Umschaltung erreicht werden. In einer Neutralposition zwischen den Endlagen kann die Bürstenplatte auf einfache Weise von ihrem Lager, etwa dem Lagerdom des Motorgehäuses, abgenommen werden. In den Endlagen können beispielsweise Niederhalter vorgesehen sein, die bei der Verdrehbewegung der Bürstenplatte von dieser unterfahren werden und die Bürstenplatte in der Endlage axial und gegebenenfalls auch radial sichern.
-
Ein der Bürstenplatte zugeordnetes erstes Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung eines der Elektromaschine zugeordneten zweiten Kontaktelements und das der Elektromaschine zugeordnete erste Kontaktelement können günstigerweise so ausgestaltet sein, dass bei Verdrehen der Bürstenplatte ein elektrischer Kontakt erst nahe der jeweiligen Endlage erfolgen kann. Vorzugsweise wird der elektrische Kontakt frühestens auf den letzten 20%, vorzugsweise frühestens auf den letzten 10% des Verdrehbereichs hergestellt. Dadurch ist besonders vorteilhaft eine günstige Kommutierung der Elektromaschine möglich. Die Standzeit der Kohlebürsten kann verbessert und ein Einhalten von Funkentstörgrenzwerten ist damit ohne besonderen Zusatzaufwand möglich.
-
Eine kostengünstige Ausgestaltung wird durch eine vormontierte Bürstenabdeckung-Baugruppe für die Elektrohandwerkzeugmaschine mit einer Elektromaschine mit einer drehbaren Bürstenplatte erreicht, bei der eine Abdeckung mit einem ersten Verdreh-Betätigungselement zur Verdrehung der Bürstenplatte und einem zweiten Betätigungselement zur Betätigung des ersten Verdreh-Betätigungselement vormontiert zusammengefasst ist. Beim Zusammenbau der Elektrohandwerkzeugmaschine ist diese Ausgestaltung kompakt, kostengünstig und toleranzunempfindlich. Durch das Bereitstellen einer vormontierten Bürstenabdeckung-Baugruppen kann die Hauptmontage der Elektrohandwerkzeugmaschine vereinfacht und verbilligt werden. Zudem können die Durchsatzzeit verringert und die Herstellkosten und Montagekosten gesenkt werden. Im Reparaturfall kann die Baugruppe ohne großen Zeitaufwand oder Kostenaufwand ausgetauscht werden.
-
Besonders günstig kann die vorgeschlagene Elektrohandwerkzeugmaschine als Schlagbohrmaschine oder als Bohrhammer, insbesondere für höhere Leistungen, ausgebildet sein. Die Erfindung ist besonders für Elektrohandwerkzeugmaschinen in L-Bauform geeignet. Denkbar grundsätzlich kann die Erfindung auch für Maschinen mit anderen Bauformen verwendet werden, bei denen eine drehbare Bürstenplatte eingesetzt wird.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Zeichnung
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Es zeigen
- 1 eine bevorzugte Elektrohandwerkzeugmaschine in Form eines Bohrhammers,
- 2 ein Detail der Elektrohandwerkzeugmaschine aus 1 mit aufgeklappter Abdeckung,
- 3 eine Draufsicht auf einen Lagerflansch mit aufgesetzter Bürstenlatte der Elektrohandwerkzeugmaschine aus 1 und
- 4 Komponenten der bevorzugten Elektrohandwerkzeugmaschine aus 1 in Explosionsdarstellung.
-
Ausführungsform der Erfindung
-
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Elemente mit gleichen Bezugszeichen beziffert.
-
Die 1 zeigt zur Erläuterung der Erfindung eine bevorzugte Elektrohandwerkzeugmaschine 10, die beispielhaft als Bohrhammer mit einer L-Bauform ausgebildet ist. Die Elektrohandwerkzeugmaschine 10 kann von einem Anwender an einem ersten Handgriff 14 und an einem zweiten Handgriff 20 gehalten werden. Am zweiten Handgriff 20 ist eine Schaltklinke 22 angeordnet, mit der die Bestromung einer in der Gehäuseschale 18 angeordneten, als Motor arbeitenden Elektromaschine (nicht erkennbar) freigegeben werden und ein Einsatzwerkzeug 12, das in Längsrichtung der Elektrohandwerkzeugmaschine 10 angeordnet ist, in einen drehenden und/oder schlagenden Betrieb versetzt werden kann. Die Handgriffe 14 und 20 stehen quer von der Längsrichtung ab. Zwischen den beiden Handgriffen 14, 20 ist in einem in einer Querrichtung 56 von der Längsrichtung abstehenden Geräteschenkel 16 die nicht erkennbare Elektromaschine untergebracht, die sich in der Querrichtung 56 des Geräteschenkels 16 erstreckt. Am Boden 26 des Geräteschenkels 16 ist eine Abdeckung 30 angeordnet, welche mit einer in einer Ausnehmung 34 angeordneten Schraube 32 am Geräteschenkel 16 befestigt ist. Diametral gegenüberliegend zur Schraube 32 ist ein Betätigungselement 36 in einer Öffnung 38 zu erkennen. Die Öffnung 38 erlaubt ein Verschwenken des Betätigungselements 36 aus der Bildebene heraus.
-
Eine Detailansicht des Bodenbereichs des Geräteschenkels 16 ist in 2 dargestellt, in der die in 1 abgebildete Abdeckung 30 geöffnet ist und den Blick auf einen Kommutator 62 der in dem Gehäuseschenkel 16 angeordneten Elektromaschine 58 freigibt, deren Polschuhe 64 zu erkennen sind. Ein zur Schraube 32 korrespondierendes gehäuseseitiges Gewinde 28 ist neben einer auf einem Lagerdom 66 eines Motorgehäuses 60 gelagerte Bürstenplatte 100 zu erkennen. Senkrecht zu einer parallel zur Querrichtung 55 verlaufenden Motordrehachse der Elektromaschine 58 ist beidseits des Kommutators 62 jeweils ein Köcher 102 der Bürstenplatte 100 zu erkennen, in denen Kohlebürsten (nicht erkennbar) gehalten sind, welche im eingeschalteten Zustand der Elektrohandwerkzeugmaschine den elektrischen Strom auf den Kommutator 62 übertragen. Die Motordrehachse entspricht auch der Drehachse 56 der Bürstenplatte 100. Je nach Stellung der Bürstenplatte 100 dreht die Elektromaschine nach rechts oder nach links. Die Lagerung der drehbaren Bürstenplatte 100 mit radialer Kontaktierung direkt auf dem Lagerdom 66 ermöglicht einen exakten Lauf der Kohlebürsten auf dem Kommutator 62 und andererseits eine gleichbleibend gute Kontaktierung zwischen den elektrischen Kontakten (Kontaktelement 68 und Kontaktelement 120 in 4).
-
Die vom Boden 26 des Gehäuseschenkels 16 weg geklappte Abdeckung 30 ist um einen als Drehzapfen wirkenden Lagerdom 24 der Gehäuseschale 18 schwenkbar.
-
Die Bürstenplatte 100 ist in ihrem gesamten Querschnitt von der senkrecht zu ihrer Drehachse 56 schwenkbaren Abdeckung 30 abgedeckt. Die Schraube 32 ist in die Öffnung 34 verliersicher eingesetzt, etwa eingeclipst.
-
In die Abdeckung 30 ist ein korbförmiges Verdreh-Betätigungselement 50 zum Drehen der Bürstenplatte 100 integriert, das mit seinem Korbteil 54 in eine Vertiefung 40 der Abdeckung 30 eingesetzt ist. Mit einer seitlich quer abstehenden Nase 52 ragt das Verdreh-Betätigungselement 50 verliersicher in das als Drücker ausgebildete Betätigungselement 36. Die Nase 52 des Verdreh-Betätigungselements 50 wird beim Einsetzen in das Verdreh-Betätigungselement 50 in einen Schlitz 42 der Abdeckung 30 eingeführt und mit dem Betätigungselement 36 verclipst. Als Mitnahmenasen ausgebildete Mitnahmeelemente 46 des Verdreh-Betätigungselements 50 sind dazu vorgesehen, in entsprechende, nicht erkennbare Ausnehmungen in der Bürstenplatte 100 einzugreifen. Die Mitnahmeelemente 46 sind so angeordnet, dass sich die Abdeckung 30 nur dann wieder schließen lässt, wenn die Drehstellung der Bürstenplatte 100 und dem als Drücker ausgebildeten Betätigungselement 36 übereinstimmen und damit eine verdrehsichere Verbindung zwischen der mit dem Betätigungselement starr verbundenen Verdreh-Betätigungselement 50 und Bürstenplatte 100 ermöglicht.
-
Ein Verdrehen der Bürstenplatte 100 erfolgt in der Weise, dass bei geschlossener Abdeckung 30 das als Drücker ausgebildete Betätigungselement 36 in der Öffnung 38 des Geräteschenkels 16 von einer Endposition in eine entgegengesetzte Endposition geschwenkt wird. Die jeweilige Endposition entspricht einer definierten Stromrichtung und damit Drehrichtung der Elektromaschine 58.
-
Vorteilhaft bildet die Abdeckung 30 eine Vormontage-Baugruppe (Bürstenabdeckung-Baugruppe), die bei der Hauptmontage der Elektrowerkzeugmaschine bereits vorkonfektioniert eingesetzt werden kann.
-
Durch Lösen der Schraube 32 und Wegklappen der Abdeckung 30 ist die Bürstenplatte 100 frei zugänglich und kann beispielsweise zu Servicezwecken aus dem Geräteschenkel 16 ausgebaut werden. Details der Bürstenplatte 100 sind der 3 zu entnehmen, welche eine Draufsicht auf einen Lagerflansch 72 mit der auf dem Lagerdom 62 gelagerten Bürstenplatte 100 zeigt. Die Draufsicht lässt die kompakte Bauweise der Bürstenplatte 100 erkennen.
-
Zwei diametral angeordnete Köcher 102 halten je eine Kohlebürste 104, die an den Kommutator 62 der Elektromaschine 58 mittels Schenkeln 114 von als Spiralfedern ausgebildeten Federelementen 106 angedrückt sind. Die Köcher 102 werden zusammen mit radial wirkenden als Kontaktfedern ausgebildeten Federelementen 118, 120 auf der Bürstenplatte 100 verstemmt. Die Federelemente 118, 120 sind symmetrisch um jeden Köcher 102 angeordnet und befinden sich im radialen Kontakt mit jeweils einem von zwei diametral gegenüberliegenden Kontaktblechen 68, welche wiederum elektrisch mit dem Polschuh 64 (2) verbunden sind. Der Polschuh 64 wird hier synonym mit dem Stator der elektrischen Maschine verwendet. Je nach Stellung der Bürstenplatte 100 wird das eine oder das andere Kontaktblech 68 von den Federn 118, 120 kontaktiert. Von dem Kontaktblech 68 ist in Draufsicht nur ein Schenkel 68a zu erkennen.
-
Die Bürstenplatte 100 ist in einer ersten Endlage 108. wird die Bürstenplatte 100 zur anderen Endlage 110 geschwenkt, ändert sich die Drehrichtung der Elektromaschine. Zwischen den Endlagen 108 und 110 ist ein Freiraum 112 vorgesehen, der ein Schwenken der Bürstenplatte 100 erlaubt. Der konkrete Winkel des Schwenkbereichs 114 hängt von den aktuell verwendeten Wicklungsanordnungen der jeweiligen Elektromaschine 58 ab. In einer Neutralposition zwischen den Endlagen 108, 110 kann die Bürstenplatte 100 einfach vom Lagerdom 66 abgezogen werden.
-
Das der Bürstenplatte 100 zugeordnete Kontaktelement 120 ist zur elektrischen Kontaktierung des der Elektromaschine 58 zugeordneten, in 3 weitgehend verdeckten Kontaktelements 70 (4) vorgesehen. Beide sind so ausgestaltet, dass bei Verdrehen der Bürstenplatte 100 ein elektrischer Kontakt erst nahe der jeweiligen Endlage 108, 110 erfolgen kann. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Bürstenplatte 100 nur in ihren definierten Endlagen 108, 110 betrieben werden kann, was zu einer hochwertigen Kommutierung beiträgt.
-
Um die Beweglichkeit der Bürstenplatte 100 bei Einsatzbedingungen, etwa hoher Staubbelastung, zu erhalten, ist diese sowohl radial wie auch axial nur auf schmalen Leisten geführt. Mittels zweier diametral gegenüberliegenden Schenkelfedern 122 wird die Bürstenplatte bistabil in ihren jeweiligen Endlagen 108, 110 gehalten. Axial ist die Bürstenplatte durch jeweils vier sich paarweise diametral gegenüberliegende, im Motorgehäuse 60 integrierte Niederhalter 124 fixiert. In den Endlagen 108, 110 fährt ein Teil der Bürstenplatte 100 unter den jeweiligen Niederhalter 124, während in der Neutralposition zwischen den Endlagen 108, 110 keine axiale Fixierung erfolgt.
-
4 zeigt zur Deutlichmachung der Anordnung eine Explosionsdarstellung der in den 1 bis 3 beschriebenen Komponenten. Dabei sind die Abdeckung 30, die Bürstenplatte 100 und das Motorgehäuse 60 vorzugsweise Bestandteile von vormontierten Baugruppen 130, 140, 150. Vorteilhaft ist, bei der Hauptmontage der Elektrohandwerkzeugmaschine diese Baugruppen 130, 140, 150 zu verwenden.
-
Die bevorzugte Bürstenabdeckung-Baugruppe 130 umfasst vorzugsweise die Abdeckung 30 mit dem Betätigungselement 36, der Schraube 32 und dem Verdreh-Betätigungselement 50, die unverlierbar miteinander verbunden sind.
-
Die bevorzugte Bürstenplatte-Baugruppe 140 umfasst vorzugsweise die Bürstenplatte 100 mit einem oder mehreren zur Aufnahme von Kohlebürsten vorgesehenen Köcher 102, zur Beaufschlagung der Kohlebürsten 104 mit Andruckkraft vorgesehene Federelementen 106 und Kontaktelemente 120 (3) zur elektrischen Kontaktierung von baugruppenexternen Kontaktelementen 68 der Elektromaschine.
-
Die bevorzugte Motorgehäuse-Baugruppe 150 umfasst vorzugsweise das in die Gehäuseschale 18 einzusetzende Motorgehäuse 60 mit wenigstens einem Kontaktelement 68 zur elektrischen Kontaktierung eines baugruppenexternen Kontaktelements 120 (3), wenigstens einem Polschuh 64, und wenigstens einem Steckelement 70 zur Kontaktierung von Stromanschlüssen 80. Der Schenkel 68a des Kontaktelements 68 ragt im montierten Zustand in die Bürstenplatte 100 (3) Der Polschuh 64, die beiden als Kontaktbleche ausgebildeten Kontaktelemente 68 und zwei Steckbleche 70 können zeitsparend und kostensparend in einem Arbeitsschritt in das Motorgehäuse 60 eingepresst werden. Die Kontaktbleche 68 und die Steckbleche 70 weisen kleine Widerhaken auf, mit denen sie sich in den Kunststoff des Motorgehäuses 60 festkrallen können. Die Steckbleche 70 sind bügelförmig ausgebildet, wobei sich Steckfahnen nach einer Seite des Bügels weg erstrecken. Die Steckfahnen ragen im montierten Zustand seitlich aus dem Motorgehäuse 60 heraus, so dass vor dem Einlegen des Motortopfs der Elektromaschine 58 in die Gehäuseschale 18 (3) die beiden Stromanschlussleitungen 80 aufgesteckt werden können.