DE3239283C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf motorgetriebene Werkzeuge,
insbesondere Elektrowerkzeuge wie tragbare Schlagbohrma
schinen u. ä., die ein Kunststoffgehäuse aufweisen.
Es sind unterschiedliche motorgetriebene Werkzeuge be
kannt, bei denen ein wesentlicher Teil ihres äußeren
Gehäuses aus Kunststoff statt aus Metall besteht, um das
Werkzeug leichter und einfacher handhabbar zu machen so
wie eine billigere Herstellung und einen sichereren Ein
satz zu ermöglichen. Darüber hinaus haben Kunststoffgehäu
se den Vorteil, daß sie sich in ansprechenden Formen ohne
scharfe Ecken herstellen lassen und daß durch Einsatz von
farbigem Kunststoff kein Spritzen oder Anstreichen mehr
erforderlich ist, sondern das Werkzeug für den größten
Teil seiner Lebensdauer sein gutes Aussehen behält.
Ein Nachteil von Kunststoffgehäusen besteht jedoch darin,
daß die sich bewegenden Teile des Werkzeugs eine erhebli
che Wärmemenge erzeugen können, so daß bei der Konstruk
tion Maßnahmen vorgesehen werden müssen, durch die das
Kunststoffgehäuse gegen zu große Erwärmung geschützt wird.
Hierzu ist es bereits bekannt, ein Metallgehäuse vorzu
sehen, das dann mit Kunststoff beschichtet wird, um dem
Gehäuse das Aussehen von Kunststoff zu geben und gleich
zeitig die Schwierigkeiten infolge Überhitzung des Kunst
stoffes zu vermeiden. Eine derartige Lösung ist jedoch
nicht besonders zweckmäßig, weil sie lediglich die nor
male Farbschicht durch eine Kunststoffschicht ersetzt,
während das Werkzeug selbst im wesentlichen unverändert
bleibt und den Nachteil eines verhältnismäßig hohen Ge
wichtes und hoher Fertigungskosten hat.
Es ist auch bereits ein Werkzeug bekannt (DE-GM
69 29 672), das einen verformbaren Kunststoffbereich auf
weist, in den ein Metallrohr eingesetzt ist, das den
Werkzeugmechanismus aufnimmt und die Hauptfestigkeit be
wirkt. Bei einem anderen motorgetriebenen Werkzeug
(DE-OS 25 33 284) ist ein Metalleinsatz in ein Kunststoff
gehäuse eingefügt, der ein Lager für die Abgabewelle des
Werkzeuges aufnimmt. Bei einem weiteren motorgetriebenen
Werkzeug (DE-PS 14 27 729) ist im vorderen Ende eines
Kunststoffgehäuses eine Stahlbuchse vorgesehen, die
Ratschenzähne aufweist, mit deren Hilfe ein Schlagbohrbe
trieb möglich ist. Bei einer anderen bekannten Schlagbohr
maschine (GB-PS 15 60 420) ist im Kunststoffgehäuse eine
Metallbuchse vorhanden. Diese bekannten Anordnungen ver
wenden somit Metalleinsätze für ein Kunststoffgehäuse, um
dieses zu verstärken und mittels des Metalleinsatzes die
Mechanik des motorgetriebenen Werkzeuges zu stützen bzw.
den Metalleinsatz als einen Teil dieser Mechanik auszubil
den.
Alle bekannten Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß
sie einen zunächst zu gießenden und/oder spanabhebend zu
bearbeitenden Metalleinsatz vorsehen, der mit hoher Ge
nauigkeit und verhältnismäßig hohen Kosten hergestellt
werden muß. Bei der Montage wird dann dieser Einsatz in
das vorgefertigte Kunststoffgehäuse eingepaßt, was kompli
ziert ist und hohe Fertigungskosten erfordert. Darüber
hinaus können durch die im Betrieb des Werkzeuges erzeug
te Wärme Schwierigkeiten infolge Überhitzung entstehen,
so daß dann das Kunststoffgehäuse beschädigt und der
Metalleinsatz allmählich gelockert wird, wodurch die Le
bensdauer des Werkzeugs verringert wird. Um dies zu ver
meiden, müssen häufig größere Bauteile eingesetzt werden,
die die Wärme ableiten und so Beschädigungen des
Kunststoffgehäuses vermeiden.
Es ist auch bereits ein motorgetriebenes Werkzeug bekannt
(GB-OS 20 50 213), bei dem ein lastaufnehmendes geschäum
tes Gehäuse die dünne Wand eines Innengehäuses mit höhe
rer Wärmeleitfähigkeit im Bereich der Lager eng um
schließt. Dieses innere Gehäuse umgibt und erstreckt sich
jedoch um alle Bauteile des Werkzeugs, und das äußere
geschäumte Gehäuse muß nach Montage des Werkzeugs und des
inneren Gehäuses um das montierte Werkzeug herum geformt
werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verstärkten Metall
einsatz für das Kunststoffgehäuse eines motorgetriebenen
Werkzeugs zu schaffen, welcher als Sitz für Metallbau
teile des Werkzeugs dient und eine Wärmeableitung am vor
deren Ende des Werkzeugs bewirkt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird im wesentlichen ein metal
lischer Einsatz verwendet, der an seinem vorderen Ende
sich radial nach außen erstreckende Lappen aufweist,
durch die eine Wärmeableitung vom Metalleinsatz bewirkt
wird und die dazu dienen, den Metalleinsatz im Gehäuse zu
verankern.
Dieser Metalleinsatz ist üblicherweise rohrförmig ausge
bildet, und er enthält ein Lager zur Aufnahme einer
Leistungsabgabewelle. Seine am vorderen Ende vorgesehe
nen, sich radial nach außen erstreckenden Bereiche sind
zumindest teilweise in den Kunststoff der vorderen End
fläche des Kunststoffgehäuses eingelagert. Dadurch ergibt
sich einerseits eine Wärmeabfuhr und andererseits eine
Verankerung des rohrförmigen Metalleinsatzes.
Zur weiteren Unterstützung der Wärmeabfuhr kann auf der
Leistungsabgabewelle ein Lüfter befestigt sein, der Luft
nach außen über die sich nach außen erstreckenden Berei
che des Einsatzes leitet.
Der Metalleinsatz ist vorzugsweise ein Tiefzieh- oder
Preßteil, und es können weitere Maßnahmen vorgesehen
sein, durch die dieses Teil gegen Dreh- und Axialkräfte
im Kunststoffgehäuse verankert wird, beispielsweise mehre
re bogenförmige Schlitze, in die bei der Herstellung des
Kunststoffgehäuses Kunststoff fließt.
Besteht das Werkzeug aus einer Schlagbohrmaschine, so
kann der rohrförmige Metalleinsatz entweder einstückig
mit ihm geformte Ratschenzähne aufweisen, die mit mit der
Welle verbundenen Ratschenzähne zusammenarbeiten, oder
ein Ratschenzähne tragendes, gesintertes Metallelement
kann im Metalleinsatz befestigt sein und mit mit der
Welle verbundenen Ratschenzähnen zusammenwirken. Die von
den mit der Welle gekoppelten Ratschenzähnen erzeugte
Wärme wird entlang der Welle und durch das Futter der
Schlagbohrmaschine abgeleitet, während die von den Rat
schenzähnen des Metallelementes bzw. von den in diesem
befestigten Ratschenzähnen erzeugte Wärme mit Hilfe des
Metalleinsatzes abgeleitet wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer Ansicht eine Schlagbohrmaschine.
Fig. 2 zeigt in einem schematischen Längsschnitt das vor
dere Ende der Schlagbohrmaschine gemäß Fig. 1,
wobei das Futter und die zugehörigen Teile wegge
lassen sind.
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2, je
doch mit dem Futter teilweise als Ansicht darge
stellt, wobei in der unteren Hälfte der Figur
eine abgewandelte Lüfteranordnung gezeigt ist.
Fig. 4a und 4b zeigen einen Längsschnitt und eine Vor
deransicht des rohrförmigen Metallelementes, das
in das vordere Ende des Elektrowerkzeugs gemäß
Fig. 1 und 2 eingesetzt ist.
Die in Fig. 1 dargestellte Schlagbohrmaschine 5 hat
einen Motorbereich 6, in dem ein Elektromotor vorgesehen
ist, einen hinteren Griff 7 mit einem Betätigungsschal
ter 8 und einen vorderen Hilfsgriff 9, der um das vordere
Ende des aus Kunststoff bestehenden Gehäuses 10 des Elek
trowerkzeugs befestigt ist.
In dem im Schnitt in Fig. 2 gezeigten vorderen Ende des
Gehäuses 10 ist ein Führrohr 11 in Form eines Metall
elementes bei der Herstellung eingeformt. Das Führrohr
ist ein Tiefzieh- oder Preßteil mit einem vorderen zylin
drischen Bereich und einem einen kleineren Durchmesser
aufweisenden hinteren zylindrischen Bereich, die über
einen Stufenbereich 11a verbunden sind. In der in den
Figuren senkrechten Wand des Stufenbereichs 11a sind Öff
nungen 12 vorgesehen, in die der Kunststoff des Gehäu
ses 10 bei der Formung einfließen kann, so daß sich eine
feste Positionierung des metallischen Führrohres 11 er
gibt. Darüber hinaus sind am vorderen Ende des Führroh
res 11 radial nach außen umgebogene Lappen 13 vorhanden,
die zumindest teilweise in den Kunststoff des vorderen
Endes des Gehäuses 10 eingelagert sind, um eine sichere
Positionierung des Führrohres 11 im Gehäuse 10 zu bewir
ken und gleichzeitig eine vordere Fläche für die Abstrah
lung von Wärme vom Führrohr 11 zu bilden.
Innerhalb des Führrohres 11 befindet sich ein Lager 14,
das das vordere Ende der Leistungsabgabewelle 15 des Elek
trowerkzeugs aufnimmt. Dieses Lager ist mittels auf
seiner äußeren Zylinderfläche vorgesehener Verzahnungen,
die sich in der Innenwand der Führrohres 11 verkrallen,
fest mit dem Führrohr verbunden. Ferner ist ein vorzugs
weise aus gesintertem Metall bestehendes Einsatzele
ment 16, das an seiner nach vorn gerichteten Fläche Rat
schenzähne 17 aufweist, fest mittels Preßsitz im Führ
rohr 11 gehalten, wozu auf seiner Außenfläche eine Zah
nung vorgesehen ist. Die Ratschenzähne 17 arbeiten im
Schlagbohrbetrieb mit nach hinten gerichteten Ratschenzäh
nen 18 zusammen, die an einem auf der Welle 15 befestig
ten Element 19 vorgesehen sind. Im Normal- oder Bohrbe
trieb der Schlagbohrmaschine werden die Ratschenzähne 17
und 18 mittels bekannter Betriebswahleinrichtungen ausein
andergehalten. Daher wird in einem derartigen Bohrbetrieb
nur Wärme im Lager 14 erzeugt. Diese Wärme wird entlang
der Welle 15 sowie auch durch das Führrohr 11 zu den
Lappen 13 geleitet, die am vorderen Ende des Gehäuses 10
vorgesehen sind.
Um die Wärmeableitung durch die Lappen 13 weiter zu ver
bessern, kann der sich drehenden Welle 15 eine Lüfterein
richtung zugeordnet sein. In der Anordnung gemäß Fig. 3
sind zwei Beispiele für geeignete Lüfter dargestellt. Im
oberen Teil von Fig. 3 besteht der Lüfter aus einer
Anzahl von in das Element 19 eingeschnittenen Nuten 20,
die bei schneller Drehung der Welle 15 Luft über die nach
vorn gerichteten äußeren Flächen der Lappen 13 blasen, um
die Wärmeableitung zu vergrößern und zu verbessern. Diese
Anordnung ist auch in Fig. 2 dargestellt. Im unteren
Teil von Fig. 3 ist eine andere Lüfterausbildung ge
zeigt, bei der zwei oder mehr radial nach außen gerichte
te Lüfterblätter 21 am Element 19 befestigt sind und
einen entsprechenden kühlenden Luftzug erzeugen, um die
Wärmeableitung von den nach vorn freiliegenden Flächen
der Lappen 13 des Führrohrs 11 zu unterstützen.
Im Schlagbohrbetrieb der Schlagbohrmaschine, wenn also
die Ratschenzähne 17 und 18 in Eingriff miteinander kom
men, wird auch Wärme in den Elementen 19 und 16 erzeugt.
Die im Element 19 erzeugte Wärme wird über die Welle 15
und das Futter 25 (Fig. 1 und 3) nach vorn und außen
geleitet, während die im Element 16 oder im Führrohr 11
bei direkt auf diesem geformten Ratschenzähnen erzeugte
Wärme über die Lappen 13 des Führrohres 11 in die Umge
bungsluft abgeleitet wird.
Eine derartige Anordnung des Führrohres 11 ermöglicht
eine schnelle Wärmeabfuhr, so daß eine Überhitzung des
Führrohres und Schäden am Kunststoffgehäuse 10 vermieden
werden. Das Führrohr 11 wird vorzugsweise durch in den
Fig. 3 und 4a gestrichelt angedeutete Lappen 12a, die
im Bereich der Öffnungen 12 vorgesehen sind und sich in
den Kunststoff des Gehäuses 10 erstrecken, zusätzlich im
Gehäuse verankert. Darüber hinaus können einige Lappen
13b der Lappen 13 nach hinten gebogen sein, vorzugsweise
unter einem Winkel von 30° zur vorderen Ebene des Gehäu
ses 10, so daß ein großer Teil dieser Lappen 13b während
des Formens des Gehäuses 10 in dieses eingelagert wird
und sich eine bessere Verankerung des Führrohres 11 mit
größerem Widerstand gegen Verdrehung ergibt.
Die innere hintere Fläche 11b des Führrohres 11 dient
auch als Lagerfläche zur Abstützung eines auf der
Welle 15 befestigten Bundes 30, der eine Verschiebung der
Welle 15 nach vorn aus dem Gehäuse 10 verhindert. Zwi
schen der hinteren Fläche 11b des Führrohres 11 und dem
Bund 30 ist eine Lagerscheibe 31 vorgesehen. Das Führ
rohr 11 hat somit mehrere Funktionen einschließlich der
Bildung von Sitzen für das Lager 14 und das Ratschenele
ment 16 sowie der Ableitung von im Lager 14 und in den
Ratschenzähnen 17 erzeugter Wärme. Ferner bildet es eine
Lagerfläche für die Abstützung der Welle 15. Das Führrohr
dient zum Stabilisieren und Verstärken des vorderen Endes
des Elektrowerkzeugs, wodurch die Verwendung von Zusatz
elementen, etwa des Hilfsgriffes 9 und eines Tiefenan
schlages 27 (Fig. 1) ermöglicht wird, ohne daß die Ge
fahr einer Zerstörung des Vorderendes des Gehäuses 10
besteht. Dies gilt insbesondere auch für die Befestigung
der Schlagbohrmaschine in einem Bohrständer, wobei ein
Spannband um das vordere Ende des Gehäuses gelegt wird.
Fig. 4a und 4b zeigen das Führrohr im Längsschnitt und
als Vorderansicht, wobei Fig. 4a eine Darstellung ent
lang der Linie A-A aus Fig. 4b ist. Diese Figuren lassen
die Lage der radialen Lappen deutlich erkennen, wobei die
Lappen 13a in einer Ebene parallel zur Vorderfläche des
Gehäuses 10 des Elektrowerkzeuges verlaufen, während die
anderen Lappen 13b aus dieser Ebene nach hinten gebogen
sind, vorzugsweise unter einem Winkel von 30°, wenngleich
auch ein anderer Winkel vorgesehen sein kann. Dadurch
werden diese nach hinten gebogenen Lappen 13b während der
Formung des Kunststoffgehäuses 10 fest in dieses einge
lagert. In Fig. 4b ist auch die Form der Öffnungen 12 zu
erkennen, die als gekrümmte Schlitze im Absätzbereich 11a
des Führrohres 11 ausgebildet sind. Wie vorstehend be
reits erwähnt, können sich nach hinten erstreckende Zun
gen oder Lappen 12a vorgesehen sein, die gestrichelt dar
gestellt sind und die eine noch festere Verankerung des
Führrohres 11 im Kunststoffgehäuse 10 bewirken. In der
hinteren Wand 11b des Führrohres 11 ist eine Mittelboh
rung 28 vorhanden, durch die sich im montierten Zustand
die Welle 15 des Elektrowerkzeugs erstreckt. Wie Fig. 4b
zeigt, sind einander diagonal gegenüberliegende Paare von
Lappen 13a, 13b vorhanden.
Somit wird durch die Erfindung ein einfaches und billiges
Metall-Führrohr zur Verstärkung des vorderen Endes eines
Kunststoffgehäuses eines Elektrowerkzeugs geschaffen,
welches andere Metallelemente aufnehmen kann und in ihm
erzeugte Wärme wirksam abführt, wobei das Führrohr bei
der Herstellung des Kunststoffgehäuses fest in diesem
verankert wird. Zur Ableitung von Wärme tragen auch die
sich radial nach außen erstreckenden, freie vordere Flä
che aufweisenden Bereiche 13 bei.
Claims (12)
1. Motorgetriebenes Werkzeug, insbesondere Elektrowerk
zeug mit einem Kunststoffgehäuse, in dessen vorderem
Ende ein aus Metall bestehendes Führrohr vorgesehen
ist, in dem sich ein Lager zur Aufnahme einer Lei
stungsabgabewelle befindet, dadurch gekennzeichnet,
daß das Führrohr (11) einteilig in das Gehäuse (10)
eingeformt ist und an seinem vorderen Ende sich ra
dial nach außen erstreckende Bereiche (13) zur Ablei
tung von Wärme aufweist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die sich nach außen erstreckenden Bereiche (13) meh
rere, zumindest teilweise in den Kunststoff des vorde
ren Endes des Gehäuses (10) eingelagerte, das Führ
rohr (11) verankernde Lappen (13) aufweisen.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
einige der Lappen (13) nach hinten gebogen sind, so
daß ein großer Teil dieser nach hinten gebogenen
Lappen (13b) in den Kunststoff des Gehäuses (10) ein
gelagert ist.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Führrohr (11) becherförmig
ist und einen Stufenbereich (11a) aufweist.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Führrohr (11) ein Tiefzieh
oder Preßteil ist.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß im Führrohr (11) Öffnungen (12)
zum Eintritt von Kunststoff bei der Herstellung des
Gehäuses (10) vorgesehen sind.
7. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
im Stufenbereich (11a) bogenförmige Öffnungen (12)
vorgesehen sind.
8. Werkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß an den Öffnungen (12) weggebogene Lap
pen (12a) zur Verankerung im Kunststoff des Gehäu
ses (10) vorgesehen sind.
9. Werkzeug in Form einer Schlagbohrmaschine nach einem
der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
auf einem gehärteten Bereich des Führrohres (11)
Ratschenzähne vorgesehen sind, die in Eingriff mit
auf einem der Welle (15) zugeordneten Element (19)
vorgesehenen Ratschenzähnen (18) bringbar sind.
10. Werkzeug in Form einer Schlagbohrmaschine nach einem
der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im
Führrohr (11) ein Ratschenzähne aufweisendes Einsatz
element (16) befestigt ist, das mit den Ratschenzäh
nen (18) eines der Welle (15) zugeordneten Elemen
tes (19) in Eingriff bringbar ist.
11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich des vorderen Endes des
Führrohres (11) ein der Welle (15) zugeordneter, dreh
barer Lüfter (20; 21) vorgesehen ist.
12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der hintere innere Bereich des
Führrohres (11) eine Lagerfläche (11b) für einen auf
der Welle (15) befestigten Bund (30) bildet und daß
zwischen dieser Lagerfläche (11b) und dem Bund (30)
eine Lagerscheibe (31) vorgesehen ist.
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