DE1047298B

DE1047298B - Elektrowerkzeug mit Universalmotor und eingebautem Luefter

Info

Publication number: DE1047298B
Application number: DEL19810A
Authority: DE
Inventors: Karl Kaufmann; Wilhelm Ernst
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-09-03
Filing date: 1954-09-03
Publication date: 1958-12-24

Description

Elektrowerkzeug mit Universalmotor und eingebautem Lüfter Es ist bekannt, Elektrowerkzeuge, wie Handbohrmaschinen, Schraubet u. dgl. mit Lüftern auszustatten, die die Kühlung des Motors bewirken. Dabei ist die Anordnung vielfach so getroffen, daß der Lüfter auf dem antriebsseitigen Wellenende des Motors befestigt ist, so daß die Kühlluft, die durch Öffnungen im in der Nähe des Handgriffs liegenden Gehäuseteil eintritt, durch den Motor hindurchgesaugt wird. Nachteilig bei einer solchen Lüfteranordnung sind die oft unzureichende Kühlung des Kommutators und der vom Luftstrom mitgerissene und von den Bürsten herrührende Kohlenstaub, der an die Wicklungsteile der Maschine gelangt und zu Störungen Anlaß geben kann.
Bei einer weiteren bekannten Lüfteranordnung ist der Lüfterflügel kommutatorseitig angeordnet und sitzt außerhalb des Lagerbügels auf dem Wellenstumpf des Motors. Die Kühlluft wird durch den Motor hindurchgedrückt und dadurch eine wirksamere Kühlung des Kommutators erreicht. Aber auch bei dieser Anordnung gelangen der anfallende Kohlenstaub bzw. die infolge Kommutatorverschleiß abgeschcrten oder durch elektrolytische Einwirkung vom Kommutator sich ablösenden Kupferspänchen mit dem Luftstrom an die Wicklungsteile der Maschine, ferner bedingt diese Lüfteranordnung entsprechenden Raumbedarf. Es ist ferner bekannt, bei elektrischer Maschinen eine als Lüfter wirkende Einrichtung oder auch einen selbständigen Lüfter zwischen Kommutator und Ankereisen anzuordnen. Bei Verwendung eines selbständigen Lüfters sitzen die den Wickelköpfen zugewandten Lüfterflügel auf einer ringförmigen Metallscheibe, die unterhalb der Lüfterflügel Durchbrechungen zur Durchführung der Verbindungsstreifen der Stromwenderstege mit der Ankerwicklung aufweist. Durch die Wirkung des Ventilators wird die Luft über den Anker zum Ventilator hin angesaugt und außerdem ein Kühlluftstrom über den Stromwender erzielt. Dabei gelangt der vom Kollektor bzw. von den Bürsten herrührende Staub durch die Öffnungen der Ventilatorscbeibe zu den kommutatorseitigen Wickelköpfen des Ankers wie auch zur Feldwicklung.
Um diese Nachteile zu beseitigen und die Kühlung des Kollektors besonders zu intensivieren, wird erfindungsgemäß bei einem Elektrowerkzeug mit Universalmotor und mit zwischen Kommutator und Ankereisen über dem Wicklungskopf angeordnetem Lüfter, durch den die Kühlluft sowohl antriebsseitig als auch kommutatorseitig angesaugt wird, um den zwischen Kommutator und Ankereisen liegenden Teil der Wicklung ein aerodynamisch derart geformter Mantel herumgelegt, daß die zwei Ansaugluftwege voneinander getrennt sind. Der dadurch unmittelbar über den Kommutator und die Bürsten geführte Kühl-Luftstrom wird, ohne mit dem Wickelkopf in Berührung zu kommen, d. h. ohne zusätzliche Strömungswiderstände überwinden zu müssen, aus dem Maschinengehäuse abgeblasen und mit ihm auch der mitgeführte für die Wicklungen so schädliche Kollektor-und Bürstenabrieb. Das Ansaugen der Luft sowohl kommutatorseitig als auch antriebsseitig wird durch einen einzigen Lüfterring ermöglicht. Der aerodynamisch ausgebildete Mantel kann aus Preßstoff oder Metall bestehen und als Wicklungsabstützung dienen. Der Lüfter kann auf diesen Mantel aufgeschrumpft oder sonstwie befestigt sein oder aber mit dem Mantel eine Einheit bilden, die als Ganzes entweder spritzvergossen oder verpreßt sein kann. Die Befestigung dieses Mantels oder der genannten Einheit Mantel-Lüfter am Wickelkopf kann in der Weise erfolgen, daß diese Einheit unter Verwendung eines Gießharzes mit dem entsprechenden Wicklungsteil zu einem festen Körper vergossen wird. Die gesamte Anordnung Anker-Lüfter kann leicht in das Gehäuse eingeschoben werden, so daß sich, montagemäßig gesehen, keinerlei Schwierigkeiten ergeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Der innerhalb des Gehäuses 10 angeordnete Motor 11 ist mit seiner Welle 12 kommutatorseitig im Lager 13 gelagert. Um den zwischen Kommutator 14 und Ankereisen 15 liegenden Wickelkopf 16 und die Kommutatorableitungen ist ein metallischer Mantel 17 gelegt, der an seinem rechten äußeren Ende hochgezogen ist, und zwar derart, daß die zwei Ansaugluftwege 18, 19 mindestens zum Teil voneinander getrennt sind. Mit diesem Mantel bildet der Lüfter 20 eine Einheit. Zwecks Befestigung der Einheit Mantel-Lüfter an dem Wilckelkopf ist der Zwischenraum 21 mit unter dem Warenzeichen Araldit bekanntem Gießharz ausgegossen. Die durch das Lüfterrad 20 angesaugte Luft strömt von der Antriebsseite her in Richtung der eingezeichneten Pfeile durch den Motor und anschließend durch die Öffnungen im Lüfter 20 zu den Luftaustrittsöffnungen 22. Gleichzeitig mit der Luft von der Antriebsseite her wird auch Luft von der Kommutatorseite her durch die Öffnungen 24 angesaugt, wobei die Luft ebenfalls in Pfeilrichtung, also entlang des Kollektors und an den Bürsten vorbei dem Ansaugkanal 19 und von da aus den Austrittsöffnungen 23 zuströmt bzw. aus diesen herausgedrückt wird. Dadurch wird der Kommutator besonders intensiv gekühlt und der anfallende Kohlenstaub bzw. die abgescherten Kupferspänchen unmittelbar vom Kollektor weggesaugt und aus dem Gehäuse herausgeblasen, ohne Wicklungsteile zu berühren. Dabei wird zweckmäßigerweise der dem Luftstrom zur Verfügung stehende Luftspalt im Bereich des Kommutators so schmal wie möglich bemessen. Durch die besondere Formgebung des Mantels 17 wird neben einer Trennung der beiden Ansaugluftwege auch der Strömungswiderstand in diesem Bereich herabgesetzt, so daß eine gute Luftströmung zustande kommt und eine Wirbelbildung weitgehend vermieden wird.
Wie eingehende Untersuchungen gezeigt haben, ergibt die Lüftungsanordnung nach der Erfindung eine Absenkung der Kommutatortemperatur um etwa 15° C, verglichen mit der Temperatur bei den bisherigen Lüftungsanordnungen. Die Wärmeableitung kann durch Ausführung der Lüfter-Mantel-Einheit in Aluminium noch besonders begünstigt werden, ferner durch die Verwendung eines an sich bekannten Gießharzes mit Quarzkomponente.
Durch die schräg gestellten und unter dem Druck der Feder 25 stehenden Bürsten 26 wird erreicht, daß die Ausladung der Schutzkappen 27 nicht mehr über die Gehäuseform hervorsteht. Ferner gewährleistet die Schrägstellung der Bürsten in axialer Richtung einen ruhigen mechanischen Lauf und dadurch eine erhöhte Standfestigkeit. Die Ständerwicklung ist mit 28 bezeichnet. Der Lüfter 20 weist Verstärkungen 29 auf, die zum Zwecke der Auswuchtung ausgebohrt werden können, wodurch an den entsprechenden Stellen eine Gewichtsverminderung erzielt wird. Ebenso können natürlich auch Nuten vorgesehen sein, die zur Gewichtserhöhung mit Zusatzgewichten in Form von kleinen Metallstücken ausgefüllt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrowerkzeug mit Universalmotor und mit zwischen Kommutator und Ankereisen über dem Wicklungskopf angeordnetem Lüfter, durch den die Kühlluft sowohl antriebsseitig als auch kommutatorseitig angesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß um den zwischen Kommutator und Ankereisen liegenden Teil der Wicklung ein aerodynamisch derart geformter Mantel herumge legt ist, daß die zwei Ansaugluftwege voneinander getrennt sind.
2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugen der Luft sowohl kommutatorseitig als auch antriebsseitig durch einen Lüfterring ermöglicht wird.
3. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aerodynamisch geformte Mantel aus Metall- oder Preßstoff besteht und gleichzeitig als Wicklungsabstützung dient.
4. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter auf diesem Mantel aufgeschrumpft ist.
5. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter mit dem aerodynamisch ausgebildeten Mantel eine Einheit bildet, die durch Gießen oder Pressen gewonnen wird.
6. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Mantel und dem im Bereich zwischen Korrimutator und Ankereisen liegenden Teil der Wicklung mittels Gießharz ausgegossen ist.
7. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich des Kommutators dem Luftstrom zur Verfügung stehende Luftspalt möglichst schmal bemessen ist-In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 870 578, 144 107; österreichische Patentschrift Nr. 124 981.