DE29716245U1

DE29716245U1 - Elektrohandwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE29716245U1
Application number: DE29716245U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1999-01-21
Anticipated expiration: 2007-09-11
Also published as: EP0937320A1; US6087754A; WO1999013538A1; EP0937320B1; ATE279797T1; DE59812118D1; BR9806239A

Description

R. 30403
10.09.97 Dt/Ka

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
10

Elektrohandwerkzeugmaschine
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Elektrohandwerkzeugmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.

Durch die DE-OS 43 21 475 ist eine Kohlebürste für Gleichstrom-Elektromotoren bekannt, die im Bereich ihres Kopfteils zwei axiale, stufenförmige Fortsätze aufweist, die als Fassung für je eine stromführende Litze dienen. Zwischen den Fortsätzen ist eine Anlagefläche aus Hartgewebe für ein 5 Druckelement sowie eine darunter liegende Dämpfungauflage vorgesehen, wobei das Druckelement die Kohlebürste an den Kommutator drücken soll. Die Fortsätze stehen axial etwa nur um 5% der Gesamtlänge der Kohlbürste über die Anlagefläche für das Druckelement vor. Dadurch hat die bekannte Kohlebür-0 ste den Nachteil, daß sie sich nicht einmal annähernd bis zur Aufbauhöhe des Druckelements bzw. der Andruckfeder erstreckt, d.h. bis zu deren axial am weitesten außenliegenden Bereich. Dadurch ist der die Lebensdauer der Kohlebürste bestimmende Bereich der Kohlebürste bzw. deren Lebensdauer verhältnismäßig kurz. Der durch die Position und die Maße der Andruckfeder bestimmte Außendurchmesser des mit den entsprechenden Kohlebürsten bestückten Elektromotors und der entsprechende Gehäusebereich der mit einem solchen Motor be-

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stückten Elektrohandwerkzeugmaschine ist verhältnismäßig groß und entspricht keinesfalls einem optimalen Griffumfang des Werkzeugs insbesondere dann, wenn das Motorgehäuse als Handgriff dient. Ein optimaler bzw. möglichst kleiner Griffumfang der Elektrohandwerkzeugmaschine ist wegen der Grenzen der Verkleinerbarkeit des Kollektordurchmessers und der Kohlebürstenlänge nur verhältnismäßig schwer verwirklichbar. Die Länge der Kohlebürste wird bestimmt durch die Differenz zwischen dem Kollektorradius und dem Außenradius des Gehäuses abzüglich dem Federüberstand (Bauhöhe) gegenüber dem Gehäuse .

Die bekannte Kohlebürste ist daher für Elektrowerkzeuge, deren Griff durch das Motorgehäuse gebildet wird, zu kurz.

Außerdem hat die bekannte Kohlebürste kein die Sicherheit des Elektrohandwerkzeugs verbesserndes und die nutzbare Kohlebürstenlängen weiter reduzierendes Abschaltorgan, so daß, falls das Abschaltorgan in die bekannte Kohlebürste eingebaut würde, deren Laufzeit noch kürzer wäre als ohne Abschaltorgan.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sie bei eingebautem Abschaltorgan um 2 bis 3 mm länger ist, so daß sich die Laufzeit des Elektrohandwerkzeugs bis zum nächsten Kohlbürstenwechsel um etwa 2 0 bis 3 0 0 Stunden verlängert.

Dadurch, daß die Federmittel als Spiralfeder ausgebildet sind wird der mögliche Bauraum im Motorgehäuse eine maximale Länge der Kohlebürste voll ausgenutzt. 35

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Dadurch daß die Spiralblattfeder mit ihrem Stützarmbereich in einer Nut der Kohlebürstenlage gesichert ist, ist gesichert, daß die Kohlebürste bis zum Ansprechen des Abschaltorgans sicher in Richtung des Kommutators gedrückt wird und dadurch Funkenbildung und Verbrennungsschaden am Kommutator ausgeschlossen werden können.

Dadurch daß der Kopf der Kohlebürste verlängert ist, ist das Führungsverhalten bei zunehmender Abnutzung und Verkürzung der Kohlebürste besser als bei den bisherigen Kohlebürsten, weil deren Führungsflächen länger sind.

Dadurch daß die Flachseite der Spiralfeder im wesentlichen parallel und eng benachbart zur Schmalseite der Kohlebürste angeordnet ist, ist eine besonders kompakte Bauweise der Bürstenhalterung möglich.

Zeichnung

0 Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 eine als Winkelschleifer ausgestaltete Handwerkzeugmaschine mit den erfindungsgemäßen Kohlebürsten im Teil-Längsschnitt,

Figur 2 den Winkelschleifer gemäß Figur 1 in der Ansicht von oben mit teilweiser aufgebrochenem Motorgehäuse, 0 Figur 3 den Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Elektrohandwerkzeugmaschine im Bereich des Kohlebürstenträgers ,

Figur 4 die Einzelheit einer erfindungsgemäßen Kohlebürste, entlang der Breitseite geschnitten und

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Figur 5 die Einzelheit der Kohlebürste gemäß Figur 4 mit der Ansicht der Schmalseite.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele 5

Die in Figur 1 dargestellte Elektrohandwerkzeugmaschine 10 zeigt einen Winkelschleifer, aus dessen Motorgehäuse 12 hinten ein Elektro-Anschlußkabel 11 austritt, wobei die Außenkontur 13 des Motorgehäuses 12 auf gegenüberliegenden Seiten durch eine gestrichelte Linie hervorgehoben ist, die den verhältnismäßig geringen Außendurchmesser des Motorgehäuses 12 verdeutlicht

Vorn an das Motorgehäuse 12 ist ein Getriebegehäuse 14 angeflanscht, das eine im rechten Winkel zur Motorgehäuseachse nach unten austretende Abtriebswelle 14' aufweist. Seitlich trägt das Motorgehäuse 12 eine Taste 15 zum Ein- und Ausschalten eines den Motor steuernden Elektroschalters.

Im Inneren des Motorgehäuses 12 ist ein Motor 16 mit einem Rotor 18 erkennbar, dessen hintere Lagerung 19 sich mittig im hinteren Bereich des Motorgehäuses 12 abstützt.

Axial benachbart zur hinteren Lagerung 19 trägt der Rotor einen Kommutator 20, an den sich radial längliche Kohlebürsten 22 mit rechteckigem Querschnitt elastisch abstützen, die in rechteckig-rohrförmigen Kohlebürstenführungen 24 gehalten werden, die an einen Träger 17 gehäusefest befestigt sind.
30

Die Kohlebürstenführungen 24 weisen einen Seitenschlitz 25 (Figur 3) auf, durch den seitlich eine Spiralfeder 26 mit ihrem Arm 3 0 greifen und der abnutzungsbedingten Verschiebung der Kohlebürste 22 zum Kommutator 20 hin folgen kann. 35

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Die Spiralfeder 26 ist in der Mitte ihres spiraligen Bereiches mit einem Klemmende 31 in einen Schlitz 29 eines Federhalters 28 gegen Verlieren gesichert festgehalten. Der dem Klemmende 31 gegenüberliegende Stützarm 3 0 der Spiralfeder 26 stützt sich oben an einer Stützfläche 32 eines Kopfbereichs 34 der Kohlebürste 22 ab (Figur 9). Die Kohlebürste 22 trägt am Kopfbereich 34 einen Fortsatz 36, der radial über die radial äußerste Kante der Kohlebürstenführungen 24 hinausragt. Der Fußbereich 35 der Kohlebürsten 22 dient als Kontakt- und Verschleißteil und stützt sich radial am Kommutator 20 ab.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Handwerkzeugmaschine 10 gemäß Figur 1 und macht insbesondere die Lage der Kohlebürstenführung 24 und der Spiralfeder 26 sowie des Federhalters 28 sowie eine Elektro-Anschluß-Litze 40, die biegsam der Bewegung der Kohlebürste 22 folgen kann.

Figur 3 zeigt nur einen Teil der oberen Hälfte des sich spiegelbildlich nach unten fortsetzenden Querschnitts einer Handwerkzeugmaschine 10', wobei im Unterschied zu den Figuren 1 und 2 ausschnittsweise ein Ausführungsbeispiel eines Kommutatorbereichs, dessen Spiralfedern 26 gegenüber der Längsachse des Kommutators 20 um 90 Grad gedreht angeordnet sind. Dementsprechend sind die Federhalter 28 mit den Schlitzen 29 ebenfalls um 90 Grad gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 und 2 gedreht angeordnet. Außerdem hat die Kohlebürste 22 einen schrägen Fuß 35 auf und ist gegenüber der Radialen, ausgehend vom Mittelpunkt des Kommutators 20 seitlich versetzt. Deutlich wird bei Ansicht des Kopfbereichs 34 eine winklige Ausnehmung, in der außerdem eine Nut 33 verläuft, in die der Stützarm 30 der Spiralfeder 26 eintaucht und so gegen seitliches Abrutschen von der Kohlebürste 22 gesichert ist.

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Besonders deutlich wird, daß das obere Ende der Kohlebürste 22 bis nah an die Außenkontur 13 heranragt und daß dadurch sowohl der die Litze 40 tragende Bereich als auch die Verschleißlänge bestimmende Abschaltorgan 3 8 (Fig. 4) radial maximal weit nach außen geführt sind. Das obere Ende des Fortsatzes 3 6 steht über die Oberkante der Kohlebürstenführung 24 hinaus. Deutlich ist auch der Seitenschlitz 25 der Kohlebürstenführung 22 erkennbar.

Figur 4 zeigt die Einzelheit einer Kohlebürste 22 mit einem im Fortsatz 36 fassungsartig gelagerten Abschaltorgan 38 wobei die winklige Ausnehmung deutlich wird, die durch den gebogenen Verlauf der Stützfläche 32 bzw. der dazu parallel verlaufenden Stirnseite 3 6a des Kopfbereichs 34 der Kohlebürste 22 bestimmt wird, wobei aus Figur 3 deutlich wird, daß in die zwischen den Verlängerungen der oberen Stirnfläche 3 6a und der Seitenflächen 42, 44 gebildete obere Außenkontur bzw. in die winklige Ausnehmung die Federmittel 26 zumindest mit dem sich an der Kohlebürste 22 abstützenden 0 Bereich in der Montageposition der Kohlebürste 22 bündig eintauchen.

Figur 5 zeigt die Ansicht der Schmalseite der Kohlebürste und verdeutlicht die Anordnung der Nut 33 und den die Lage des Stützarms 3 0 der Spiralfeder 26 sichernden Seitenwänden 46, 48.

Die Funktion des Abschaltorgans 38 besteht darin, daß bei zunehmendem Verschleiß die ünterkante des Abschaltorgans 3 8 sich stempelartig frei und durch eine Druckfeder 50 federnd am am Kollektor 20 abstützen kann. Ist dieser Fall bei Erreichen der Verschleißobergrenze eingetreten, wird die Kohlebürste 22 entgegen der Kraft der Spiralfeder 2 6 nach außen gedrückt, so daß ein Kontakt zwischen der stromführenden Litze 40 und dem Kommutator 20 verhindert. Dabei schaltet

4· ·

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sich automatisch der Elektromotor aus so daß ein Beschädigen des Kommutators durch Kontakt mit der Litze 40, Gleitreibung von Metall auf Metall, bei hohen Drehzahlen verhindert wird.

Claims

R. 30403 R. 30403 10.09.97 Dt/Ka ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart Ansprüche

1. Elektrohandwerkzeugmaschine (10) mit einem Elektromotor (16), dessen Kommutator (20) über mindestens eine durch Federmittel (26) an den Kommutator (20) gedrückte Kohlebürste (22) mit einer Spannungsquelle verbindbar ist, wobei die Kohlebürste (22) aus einem Kopfteil (34) und einem Fußteil (35) besteht und eine Elektrolitze (40) sowie ein Abschaltorgan (38) trägt, welches bei einem bestimmten Verschleiß des Fußteils (35) der Kohlebürste (22) automatisch die elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Kommutator (2 0) trennt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlebürste (22) im Bereich ihres Kopfteils (34) um einen axialen Fortsatz (36) verlängert ist, der als Fassung für das Abschaltorgan (38) dient und der so bemessen ist, daß in die zwischen der Verlängerung seiner oberen Stirnfläche (36a) und den Verlängerungen der Seitenflächen (42, 44) gebildete obere Außenkontur die Federmittel (26) zumindest mit dem sich an der Kohlebürste 0 (22) abstützenden Bereich in der Montageposition der Kohlebürste (22), insbesondere bündig, eintauchen.

2. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Federmittel (26) eine Spiralfeder dient, die sich mit einem, insbesondere gewölbten, Ende des

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Spiralbereichs, vorzugsweise Stützarmbereich (30), innerhalb der Außenkontur der Kohlebürste (22) erstreckt und sich an einer Stützfläche (32) am Kopfteil (34) der Kohlebürste (22) abstützt.
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3. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stützarm (30) in einer Nut (33) im Kopfbereich (34) der Kohlebürste (22) lagegesichert abstützt .

4. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlebürste (22) länglich mit rechteckigem Querschnitt mit einer Breitseite (42) und einer Schmalseite (44) ausgestaltet ist.

5. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flachseite der Spiralfeder (26) im wesentlichen parallel und eng benachbart zur Schmalseite

(44) der Kohlebürste (22) angeordnet ist. 20

6. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolitze (40) etwa rechtwinklig, vorzugsweise aus einer Austrittsöffnung (42) , aus der Breitseite (42) der Kohlebürste (22) tritt.