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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrowerkzeugmaschine mit einer modularen Motoreinheit, die ein Motorgehäuse aufweist, in dem eine Antriebswelle drehbeweglich gelagert ist, und mit einer modularen Getriebeeinheit, die ein Getriebegehäuse aufweist, in dem eine von der Antriebswelle drehend antreibbare Abtriebswelle drehbeweglich gelagert ist.
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Aus der
DE 10 2008 000 828 A1 ist eine derartige Elektrowerkzeugmaschine mit einer Motoreinheit und einer separaten Getriebeeinheit bekannt, wobei die Motoreinheit ein Motorgehäuse und eine im Motorgehäuse drehbeweglich gelagerte Antriebswelle aufweist. Die Getriebeeinheit weist ein Getriebegehäuse auf, in dem eine von der Antriebswelle drehend antreibbare Abtriebswelle angeordnet ist.
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Nachteilig an dieser Elektrowerkzeugmaschine ist, dass sowohl am Getriebegehäuse als auch am Motorgehäuse jeweils ein Flansch vorzusehen ist, über welchen die Motor- und die Getriebeeinheit miteinander verschraubt werden können. Dies führt zu erhöhten Kosten in der Fertigung. Darüber hinaus können diese Flansche durch fertigungsbedingte Toleranzen dazu führen, dass zusätzliche Einstellscheiben notwendig sind, damit die Antriebswelle der Motoreinheit und die Abtriebswelle der Getriebeeinheit ineinander greifen können. Dies führt wiederum zu einem relativ hohen Montageaufwand und damit verbundenen Kosten bei der Herstellung einer solchen Elektrowerkzeugmaschine.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine neue Elektrowerkzeugmaschine bereit zu stellen, die sich besonders einfach an die Anforderungen von regionalen Märkten anpassen lässt und besonders einfach zu montieren ist.
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Dieses Problem wird gelöst durch eine Elektrowerkzeugmaschine mit einer modularen Motoreinheit, die ein Motorgehäuse aufweist, in dem eine Antriebswelle drehbeweglich gelagert ist. Die Elektrowerkzeugmaschine hat ferner eine modulare Getriebeeinheit, welche ein Getriebegehäuse aufweist, in dem eine von der Antriebswelle drehend antreibbare Abtriebswelle gelagert ist. Das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse sind dabei über mindestens einen Zuganker miteinander verbunden.
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Die Erfindung ermöglicht somit ein schnelles und einfaches Verbinden der Motoreinheit mit der Getriebeeinheit, wobei die Montage der Elektrowerkzeugmaschine durch die Verwendung von vorgefertigten Motor- und Getriebeeinheiten zusätzlich erleichtert ist. Zur Anpassung an Kundenanforderungen, insbesondere zur Anpassung an regionale oder nationale Märkte, können die Motor- und/oder Getriebeeinheit hier leicht ausgetauscht werden, was die Anzahl an Varianten senkt und somit die Herstellungskosten senkt.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Motorgehäuse mindestens ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil auf, die über den mindestens einen Zuganker miteinander verbunden sind, wobei der mindestens eine Zuganker aus einer Stirnseite des Motorgehäuses austritt.
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Ein derartiges zumindest zweiteiliges Motorgehäuse erleichtert die Montierbarkeit der Motoreinheit. Durch den mindestens einen Zuganker entsteht eine stabile Verbindung des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil, so dass die Motoreinheit als Baugruppe geprüft werden kann und im weiteren Montageprozess besonders einfach und kostengünstig verbaut werden kann.
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Bevorzugt ist an dem Getriebegehäuse mindestens eine Ausnehmung, insbesondere eine Gewindebohrung, zur Aufnahme des mindestens einen Zugankers ausgebildet.
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Durch die Ausnehmung wird ein Fügen von dem Getriebegehäuse der Getriebeeinheit und der Motoreinheit bei der Montage erleichtert, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn die Ausnehmung als Gewindebohrung ausgebildet ist, so dass der Zuganker direkt mit der Gewindebohrung des Getriebegehäuses verschraubt werden kann. So entsteht eine stabile Verbindung, und ein zusätzlicher Montageflansch, wie er bislang oft an Getriebegehäusen vorhanden ist, kann entfallen, was die Kosten senkt.
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Der mindestens eine Zuganker tritt bevorzugt aus einer Stirnfläche des zweiten Gehäuseteils aus.
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Durch den Austritt auf der Stirnseite ist eine besonders einfache Lageorientierung zwischen Motoreinheit und Getriebeeinheit möglich, so dass die Toleranzen klein bleiben, wodurch vorteilhafterweise auf Einstellscheiben zum Toleranzausgleich verzichtet werden kann oder zumindest die Anzahl der Einstellscheiben reduziert werden kann.
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Bevorzugt ist an dem ersten Gehäuseteil ein erstes Lagerelement und an dem zweiten Gehäuseteil ein zweites Lagerelement zur drehbeweglichen Lagerung der Antriebswelle angeordnet.
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Durch die Teilung des Motorgehäuses wird die Montage der Motoreinheit erleichtert. Dabei kann die Anzahl der Bauteile weiter reduziert werden, wenn die jeweiligen Lagerelemente zur drehbeweglichen Lagerung der Antriebswelle in die Gehäuseteile integriert werden. Somit ist eine besonders einfache Montage der Motoreinheit möglich.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Motoreinheit ein Lüfterrad zugeordnet, das an einer vom Getriebegehäuse abgewandten Stirnseite des Motorgehäuses am ersten Gehäuseteil angeordnet ist.
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Zum einen ist durch eine solche Anordnung eine besonders einfache Montage des Lüfterrads möglich. Zum anderen entsteht durch diese Anordnung ein Lüfter, der als sogenannter Drucklüfter fungiert und Kühlluft mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck und dem Druck in einem Werkzeuggehäuse der Elektrowerkzeugmaschine erhöhten Druck bereitstellt. Dadurch ist eine besonders gute Kühlung der Motor- und Antriebskomponenten möglich.
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Bevorzugt ist das Lüfterrad drehfest mit der Antriebswelle verbunden, insbesondere formschlüssig.
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Eine derartige drehfeste Verbindung ermöglicht eine dauerhaft stabile Positionierung des Lüfterrads bezüglich der Antriebswelle. Besonders einfach lässt sich dies durch eine formschlüssige Verbindung realisieren.
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Das Lüfterrad ist bevorzugt dazu ausgebildet, einen Kühlluftstrom in Richtung des Getriebegehäuses zu erzeugen, der das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse zumindest abschnittsweise umströmt.
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Dadurch lässt sich eine einfache Kühlung von Motor- und Getriebeeinheit realisieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Antriebswelle drehfest mit einem Ritzel verbunden, wobei am Ritzel eine Schlüsselfläche zur Montage auf der Antriebswelle ausgebildet ist.
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Durch diese Ausgestaltung kann auf eine zusätzliche Mutter zum Fixieren des Ritzels verzichtet werden. Dies verringert die Anzahl an Bauteilen der Elektrowerkzeugmaschine und reduziert somit Montagezeit, Montageaufwand und -kosten.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Getriebegehäuse über einen zugeordneten Deckel verschlossen, in den ein der Getriebeeinheit zugeordnetes Spindellocksystem und eine Lagerbuchse zur drehbeweglichen Lagerung der Abtriebswelle integriert sind.
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Dadurch kann die Getriebeeinheit von einer Seite im Getriebegehäuse montiert werden, was die Montage der Getriebeeinheit erleichtert.
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Bevorzugt sind das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse in einem Werkzeuggehäuse angeordnet, das mindestens zwei Gehäuseschalen aufweist, wobei mindestens eine der Gehäuseschalen eine Leitgeometrie für ein Kühlfluid, insbesondere Luft, aufweist.
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Durch das Integrieren der Leitgeometrie für das Kühlfluid, insbesondere die Kühlluft, in die Gehäuseschalen des Werkzeuggehäuses kann auf zusätzliche Leitbleche am Motorgehäuse verzichtet werden. Dies reduziert wiederum die Anzahl an Bauteilen der Elektrowerkzeugmaschine, was die Montage erleichtert und die Kosten senkt.
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Jede der Gehäuseschalen ummantelt sowohl das Motorgehäuse als auch das Getriebegehäuse bevorzugt zumindest abschnittsweise.
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Durch eine zumindest abschnittsweise Ummantelung von Motor- und Getriebegehäuse durch die Gehäuseschalen des Werkzeuggehäuses ist die Montage der Elektrowerkzeugmaschine erleichtert. So können beispielsweise die Motoreinheit und die Getriebeeinheit in die erste Gehäuseschale eingelegt und fixiert werden, was die Montage der zweiten Gehäuseschale erleichtert. Zudem ist über die Gehäuseschalen eine zusätzliche Hilfe zur Positionierung der Motoreinheit relativ zur Getriebeeinheit möglich, was die Fixierung der Zuganker bei der Montage erleichtert.
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Bevorzugt ist das Spindellocksystem in einer Trennebene der Gehäuseschalen angeordnet.
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Dadurch ist keine weitere Öffnung in den Gehäuseschalen vorzusehen, wodurch die Gehäuseschalen besonders günstig und stabil hergestellt werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Elektrowerkzeugmaschine nach Art eines Winkelschleifers ausgebildet.
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Somit kann die Erfindung auf einfache Art und Weise bei einem Winkelschleifer Anwendung finden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugmaschine mit einem Schnitt durch ein zugeordnetes Werkzeuggehäuse,
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2 eine perspektivische Ansicht einer Motoreinheit der Elektrowerkzeugmaschine von 1,
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3 eine Schnittansicht der Motoreinheit von 2,
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4 eine perspektivische Ansicht einer Getriebeeinheit der Elektrowerkzeugmaschine von 1,
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5 eine Schnittansicht der Getriebeeinheit von 4,
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6 eine perspektivische Ansicht eines Kommutierungssystems der Motoreinheit von 2,
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7 einen perspektivischen Ausschnitt der Getriebeeinheit von 4 mit einem Schnitt durch das Werkzeuggehäuse der Elektrowerkzeugmaschine von 1, und
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8 eine perspektivische Ansicht einer Gehäuseschale des Werkzeuggehäuses der Elektrowerkzeugmaschine von 1.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine beispielhaft nach Art eines Winkelschleifers ausgebildete Elektrowerkzeugmaschine 10, die bevorzugt eine modulare Motoreinheit 20 und eine modulare Getriebeeinheit 40 aufweist, welche in einem gemeinsamen Werkzeuggehäuse 14 der Elektrowerkzeugmaschine 10 angeordnet sind. In dem Werkzeuggehäuse 14 ist ferner eine Steuerungseinheit 70 angeordnet, welche in Wirkverbindung mit der modularen Motoreinheit 20 steht, um diese im Betrieb der Elektrowerkzeugmaschine 10 anzusteuern. Zur elektrischen Kontaktierung der Elektrowerkzeugmaschine 10 ist ein Anschlusskabel 12 vorgesehen.
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Das Werkzeuggehäuse 14 umfasst bevorzugt zwei Gehäuseschalen 141, 142, von denen in dieser Darstellung nur eine Gehäuseschale 141 gezeigt ist. Diese Gehäuseschalen 141, 142 sind durch eine Trennebene 143 getrennt. Hierbei können die Gehäuseschalen 141, 142 miteinander verschraubt oder verschweißt sein, insbesondere laserverschweißt. Schlitze 16 für den Einlass oder Auslass von Luft in das Werkzeuggehäuse 14 können einfach in die Geometrie integriert werden, wenn die Gehäuseschalen 141, 142 im Spritzgussverfahren hergestellt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ummantelt das Werkzeuggehäuse 14 zumindest abschnittsweise die modulare Getriebeeinheit 40. Somit kann das Werkzeuggehäuse 14 im Betrieb der Elektrowerkzeugmaschine 10 als Wärmeschutz im Bereich der Getriebeeinheit 40 für einen Benutzer wirken.
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2 und 3 zeigen die modulare Motoreinheit 20 der Elektrowerkzeugmaschine 10 von 1 zur Verdeutlichung einer beispielhaften Ausgestaltung. Deshalb wird nachfolgend gleichsam auf 2 und 3 Bezug genommen.
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Die modulare Motoreinheit 20 umfasst bevorzugt ein Motorgehäuse 22, in dem eine Antriebswelle 23 drehbeweglich gelagert ist. Das Motorgehäuse 22 weist bevorzugt zumindest ein erstes Gehäuseteil 221 und ein zweites Gehäuseteil 222 auf. Illustrativ wird das Motorgehäuse 22 von einem sogenannten „Statorkäfig“ der modularen Motoreinheit 20 ausgebildet, kann alternativ oder zusätzlich hierzu jedoch auch als ein die modulare Motoreinheit 20 zumindest weitgehend umfassendes bzw. einkapselndes Gehäuse ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform sind das erste Gehäuseteil 221 und das zweite Gehäuseteil 222 über mindestens einen und illustrativ zwei Zuganker 223, 224 miteinander verbunden. Diese Zuganker 223, 224 weisen jeweils eine Schlüsselfläche 228 auf. Die Zuganker 223, 224 treten illustrativ an einer Stirnfläche 225 des Motorgehäuses 22 aus, wobei zum Transport und zur Prüfung der modularen Motoreinheit 20 Muttern 229 auf die Zuganker 223, 224 geschraubt werden können, wodurch das erste Gehäuseteil 221 mit dem zweiten Gehäuseteil 222 verspannt wird.
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Im Rahmen dieser Anmeldung ist unter Zuganker 223, 224 ein Verbindungselement zu verstehen, mit welchem die beiden Gehäuseteile 221, 222 bzw. das Motorgehäuse 22 und ein Getriebegehäuse (41 in 4) der Elektrowerkzeugmaschine 10 von 1 gegeneinander verspannt werden können. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zuganker 223, 224 eine Inbusschraube, es sind jedoch auch andere Ausführungsformen, insbesondere andere Schrauben und Gewindebolzen, denkbar.
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Im ersten Gehäuseteil 221 ist ein erstes Lagerelement 31 angeordnet, in welchem die Antriebswelle 23 gelagert ist. An einer dem Anschlusskabel 12 von 1 zugewandten, antriebsseitigen Stirnseite 226 des Motorgehäuses 22 ist auf der Antriebswelle 23 bevorzugt ein Lüfterrad 25 drehfest fixiert.
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In einer einfachen Ausführungsform ist das Lüfterrad 25 kraftschlüssig mit der Antriebswelle 23 verbunden. Alternativ kann die Verbindung von Lüfterrad 25 und Antriebswelle 23 auch formschlüssig erfolgen, sowie in einer Kombination von form- und kraftschlüssiger Verbindung. In das erste Gehäuseteil 221 sind ferner Bürstenmetallführungen 230 mit Bürsten 231 und Bürstenfedern 232 für einen Kommutator der Motoreinheit 20 montiert.
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Im zweiten Gehäuseteil 222 ist ein abtriebsseitiges zweites Lagerelement 32 zur Lagerung der Antriebswelle 23 vorgesehen. Auf die Antriebswelle 23 ist bevorzugt ein Ritzel 27 aufgeschraubt, welches über eine Schlüsselfläche 28 am Ritzel 27 festgezogen werden kann. Alternativ ist auch eine bekannte Fixierung des Ritzels 27 auf der Antriebswelle 23 mittels einer zusätzlichen Mutter möglich.
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4 zeigt die modulare Getriebeeinheit 40 der Elektrowerkzeugmaschine 10 von 1. Die modulare Getriebeeinheit 40 weist bevorzugt ein Getriebegehäuse 41 und einen Deckel 46 auf. Das Getriebegehäuse 41 ist bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Aluminium ausgebildet.
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An dem Getriebegehäuse 41 sind bevorzugt Ausnehmungen 43, 45 ausgebildet, in welchen die Zuganker 223, 224 der modularen Motoreinheit 20 von 1 bis 3 fixierbar sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Ausnehmungen 43, 45 illustrativ um Sacklochbohrungen im Getriebegehäuse, in die ein Gewinde geschnitten ist.
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Im Deckel 46 der Getriebeeinheit 40 ist vorzugsweise ein Spindellocksystem 42 vorgesehen. Spindellocksystems sind dem Fachmann von Aufbau und Funktionsweise her ausreichend aus dem Stand der Technik bekannt, so dass hier zwecks Einfachheit und Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung des Spindellocksystems 42 verzichtet wird.
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5 zeigt die modulare Getriebeeinheit 40 von 2, die bevorzugt eine Abtriebswelle 44 mit einem Tellerrad 48 aufweist. Die Abtriebswelle 44 ist bevorzugt in einem Lager 47 gelagert, welches illustrativ an einer Auflagefläche 49 im Getriebegehäuse 41 aufliegt.
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Das Getriebegehäuse 41 weist bevorzugt eine Nut 50 auf, in der ein Sprengring 51 fixierbar ist. Auf diese Weise lässt sich das Lager 47 im Getriebegehäuse 41 fixieren. Durch die Formgebung des Getriebegehäuses 41 kann die modulare Getriebeeinheit 40 komplett von ihrer Abtriebsseite ausgehend montiert werden, so dass das Lager 47, der Sprengring 51 und die Abtriebswelle 44 auf einfache Art und Weise eingesetzt werden können. Durch das Aufsetzen und die Montage des Deckels 46 wird die Abtriebswelle 44 zusätzlich an einem Lagerhut 52 geführt.
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6 zeigt ein beispielhaftes Kommutierungssystem der modularen Motoreinheit 20 von 1 bis 3. Hierbei sind im ersten Gehäuseteil 221 Bürstenköcher 242 für Kommutatorbürsten 243 vorgesehen. Diese Bürstenköcher 242 sind vorzugsweise aus Metall ausgebildet und somit leitend. Die Kommutatorbürsten 243 werden durch Bürstenfedern 244 gehalten, die bevorzugt als Blattfedern ausgeführt sind.
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7 zeigt das in dem Werkzeuggehäuse 14 der Elektrowerkzeugmaschine 10 von 1 aufgenommene Spindellocksystem 42, das beispielhaft von den Gehäuseschalen 141, 142 eingefasst und auf einer Trennebene 143 zwischen den Gehäuseschalen 141, 142 angeordnet ist. Somit ist keine zusätzliche Öffnung zur Aufnahme bzw. Einführung des Spindellocksystems 42 in einer der Gehäuseschalen 141, 142 notwendig, wodurch die Fertigung der Elektrowerkzeugmaschine 10 von 1 besonders einfach und kostengünstig realisiert werden kann.
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Die Gehäuseschalen 141, 142 arretieren zusätzlich den Deckel 46 von 4 und 5 der modularen Getriebeeinheit 40. Ein Handgriff für eine Zweihand-Bedienung der Elektrowerkzeugmaschine 10 von 1 kann wie bekannt z.B. in das Getriebegehäuse 41 eingeschraubt werden bzw. an diese montiert werden und ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
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8 zeigt eine Gehäuseschale 141, 142 des Werkzeuggehäuses 14 der Elektrowerkzeugmaschine 10 von 1, sowie das Lüfterrad 25 der modularen Motoreinheit 20 von 1 bis 3. Eine Luftführung für Kühlluft ist in die Gehäuseschale 141, 142 in Form eines Luftleitkanals 144 integriert.
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Wenn der Lüfter antriebsseitig, d.h. an der Stirnseite 226 der modularen Motoreinheit 20 angeordnet ist, kann das Lüfterrad 25 Druck gegenüber dem Motorgehäuse 22 aufbauen und somit für einen stärkeren Luftstrom sorgen, als ein Sauglüfter. Dadurch wird eine verbesserte Kühlung der modularen Motoreinheit 20 erreicht.
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Darüber hinaus kann die Kühlluft über den Luftleitkanal 144 auch der modularen Getriebeeinheit 40 von 4 und 5 zugeführt werden. Somit kann auch die modulare Getriebeeinheit 40 im Betrieb der Elektrowerkzeugmaschine 10 von 1 sicher und zuverlässig gekühlt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008000828 A1 [0002]
