DE10313372B4

DE10313372B4 - Elektrohandwerkzeugmaschine der Schutzklasse II mit Planetengetriebe

Info

Publication number: DE10313372B4
Application number: DE2003113372
Authority: DE
Inventors: Frank Frtisch; Karl Echtler; Stephan Krebs
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: DE10313372A1

Abstract

Elektrohandwerkzeugmaschine (1) mit einem Elektromotor (2) mit einer Ankerwelle (4), welche mit einem Planetengetriebe (5) mit einem Planetenträger (8) und Zahnrädern (6, 7) aus Metall verbunden ist, wobei der Planetenträger (8) aus Isolationsmaterial ausgebildet ist, und wobei in den Planetenträger (8) fest ein Metallring (10) mit Planetenachsen (9) für Planetenzahnräder (6) eingebettet ist.

Description

Die Erfindung bezeichnet eine Elektrohandwerkzeugmaschine, wie einen Bohrhammer oder eine Säge mit einem Planetengetriebe.
Elektromotorisch angetriebene Elektrohandwerkzeugmaschinen sind in drei Schutzklassen eingeteilt: Elektrohandwerkzeugmaschinen mit Schutzleiteranschluss (Schutzklasse I), ohne Schutzleiter, solche mit doppelter und/oder verstärkter elektrischer Isolierung, auch Schutzisolation genannt (Schutzklasse II) und solche ohne Schutzleiter, für Anschluss an Schutzkleinspannung bis 42 V (Schutzklasse III). Die berührbaren Metallteile von Elektrohandwerkzeugmaschinen der Schutzklasse I, z. B. äusseres Lager oder Getriebegehäuse, müssen laut bestehender Vorschriften einen Schutzleiteranschluss haben, während diese Teile von Elektrohandwerkzeugmaschinen der Schutzklasse II von anderen, nicht berührbaren und nicht unter Spannung stehenden Metallteilen des Elektrowerkzeuges, z. B. Ankerwelle, Polpaket, isoliert sein müssen. Diese Erfindung bezieht sich auf Elektrohandwerkzeugmaschinen der Schutzklasse II.
Nach der DE 1908656 A weist eine Elektrohandwerkzeugmaschine der Schutzklasse II zur elektrischen Isolierung des Getriebes vom Polpaket einen in das Motorgehäuse aus isolierendem Kunststoff eingebetteten Metallring auf, an dem das Getriebe befestigt ist.
Nach der DE 2543549 A1 ist das Polpaket von der metallischen Ankerwelle über eine koaxiale Kunststoffhülse elektrisch isoliert. Nach der DE 10005211 A1 besteht die Ankerwelle aus elektrisch isolierendem, faserverstärktem Kunststoff. Der Kunststoff im Axialbereich des Polpaketes vermindert den magnetischen Leitwert und dadurch den Wirkungsgrad des Motors.
Nach der DE 4419855 A1 sind in der Ankerwelle axial zwischen dem Getriebe und dem Polpaket isolierende Keramikscheiben angeordnet und mit dieser reibgeschweisst verbunden. Eine derartige Isolation ist technologisch aufwändig.
Zudem bestehen Planetengetriebe üblicherweise vollständig aus Metall oder aus Kunststoff. Nach der US 5366423 A besteht ein Planetengetriebe komplett aus Kunststoff. Nach der DE 19711423 C1 bestehen zur Gewichtsreduzierung und zur Geräuschdämpfung bei einem Planetengetriebe der Planetenträger, inklusive der Planetenachsen, und die Planeten aus Kunststoff. Zahnräder aus Kunststoff sind für die bei Elektrohandwerkzeugmaschinen auftretenden Belastungen nicht geeignet.
Nach der EP 0570889 A1 , von der die Erfindung ausgeht, weist eine Elektrohandwerkzeugmaschine einen Elektromotor mit einer Ankerwelle auf, welche mit einem Planetengetriebe verbunden ist, wobei der Planetenträger und die Zahnräder aus Isolationsmaterial ausgebildet sind. Nach der JP 2000246670 A (Abstract) sind bei einer Elektrohandwerkzeugmaschine in einem schutzisolierten Planetengetriebe die Zahnräder aus Metall.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der technologisch einfachen Realisierung einer Elektrohandwerkzeugmaschine der Schutzklasse II.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemässe Elektrohandwerkzeugmaschine weist einen Elektromotor mit einer Ankerwelle auf, welche mit einem Planetengetriebe mit Zahnrädern aus Metall verbunden ist, wobei der Planetenträger aus Isolationsmaterial ausgebildet und in den Planetenträger fest ein Metallring mit den Planetenachsen eingebettet ist. wodurch die Planetenachsen belastbar mit dem Planetenträger verbunden sind.
Durch den aus elektrischem Isolationsmaterial, bspw. Kunststoff oder Faserverbundwerkstoffen, ausgebildeten Planetenträger eines mit der Ankerwelle verbundenen Planetengetriebes mit Zahnrädern aus Metall wird die Ankerwelle von den werkzeugseitigen Getriebeteilen elektrisch isoliert, wodurch eine zusätzliche Isolation gebildet wird.
Vorteilhaft ist der Planetenträger aus Kunststoff wie verstärktem Polyamid oder Duroplast ausgebildet, wodurch ein Planetenträger hinreichender Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit spritzgusstechnisch einfach herstellbar ist.
Alternativ vorteilhaft ist der Planetenträger aus Keramik ausgebildet, wodurch ein elektrisch isolierender Planetenträger hoher Festigkeit und Steifigkeit herstellbar ist.
Indem ein Elektromotor, dessen Ankerwelle mit einem Planetengetriebe mit einem Planetenträger und Zahnrädern aus Metall verbunden ist, einen aus Isolationsmaterial ausgebildeten Planetenträger aufweist, bildet dieser als integrierter Getriebemotor bei einer Verwendung in einer Elektrohandwerkzeugmaschine eine zusätzliche Isolation aus.
Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit einer Darstellung als Elektrohandwerkzeugmaschine.
Nach der Darstellung weist eine drehende Elektrohandwerkzeugmaschine 1 einen Elektromotor 2 mit Polpaketen 3 auf einer Ankerwelle 4 auf. Die Ankerwelle 4 ist mit einem Planetengetriebe 5 mit Zahnrädern (Planetenzahnräder 6, Sonnenzahnrad 7) aus Metall und einem Planetenträger 8 mit Planetenachsen 9 verbunden. In den aus verstärktem Polyamid ausgebildeten Planetenträger 8 ist ein Metallring 10 eingebettet, welcher die drei aus Metall ausgebildeten Planetenachsen 9 der Planetenzahnräder 6 trägt. Somit bildet der aus isolierendem Kunststoff ausgebildeten Planetenträger 8 eine zur Wicklungsisolation 11 des Polpaketes 3 gegen eine spannungsführende Wicklung 12, die über einen Stromabnehmer 13 mit dem Stromnetz 14 verbunden ist, zusätzliche Isolation einer Werkzeugaufnahme 15 aus, welche mit der Abtriebswelle 16 des Planetengetriebes 5 leitend verbunden ist. Der Elektromotor 2 bildet mit dem Planetengetriebe 5 einen vorgefertigten integrierten Getriebemotor 17 aus, welcher modular in die Elektrohandwerkzeugmaschine 1 integriert ist.

Claims

Elektrohandwerkzeugmaschine (1) mit einem Elektromotor (2) mit einer Ankerwelle (4), welche mit einem Planetengetriebe (5) mit einem Planetenträger (8) und Zahnrädern (6, 7) aus Metall verbunden ist, wobei der Planetenträger (8) aus Isolationsmaterial ausgebildet ist, und wobei in den Planetenträger (8) fest ein Metallring (10) mit Planetenachsen (9) für Planetenzahnräder (6) eingebettet ist.
Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (8) aus Kunststoff ausgebildet ist.
Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (8) aus Keramik ausgebildet ist.