DE3640469A1 - Lagerbruecke fuer die welle eines motors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerbrücke für die Welle eines Motors eines Elektrowerkzeuges oder ähnliches, wobei die Lagerbrücke sich zumindest abschnittsweise in Richtung des Stators des Motors erstreckt und ein Lager für die Welle sowie Einrichtungen zum Befestigen von Kohlehalterungen umfaßt.

Entsprechende Lagerbrücken können becherförmig ausgebildet sein, wobei die Welle des Rotors von der Öffnung der Lagerbrücke aus in das in der Lagerbrücke vorhandene Lager eingebracht wird. Entsprechende Lagerbrücken können aus Kunststoff bestehen und sind für mittelgroße und kleine Motortypen für insbesondere kleine Elektrowerkzeuge bestimmt. Herstellungsbedingt, vorwiegend bei großen Lagerbrücken sind erhebliche Toleranzen in Kauf zu nehmen, wobei insbesondere die Genauigkeit der Wellenlagerung zu wünschen übrig läßt. Auch gibt es aus Blech gezogene Töpfe, die herstellungsaufwendig sind und ein relativ großen Materialeinsatz erfordert. Aus Aluminium oder anderen Leichtmetallen gegossene Lagerbrücken zeigen den Nachteil, das Nacharbeiten z.B. durch die Aufnahme des Lagers oder der Kohlehalterungen erforderlich sind. Zudem sind die Herstellungskosten erheblich. Schließlich sind Lagerbrücken bekannt, die im wesentlichen aus einem U-Profil bestehen und die für kleinere und mittlere Motore geeignet sind. Da die Lagerbrücken aus dem U-Profil bestehen, treten Probleme hinsichtlich der Stabilität und demzufolge bei Betrieb Schwingungsprobleme auf. Auch ist ein problemloses Anordnen der Wellenlagerung und der Kohlehalterung nicht gegeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagerbrücke der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie problemlos unter geringstmöglichem Materialeinsatz und hoher Fertigungs­ geschwindigkeit hergestellt werden kann, wobei auch bei größeren Lagerbrücken geringe Toleranzen auftreten sollen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerbrücke aus einem Basisrahmen mit von diesem ausgehenden Schenkeln besteht, die sich von der durch den Basisrahmen aufgespannten Ebene weg und aufeinanderzu erstrecken und in eine Aufnahmeeinrichtung für das Lager und die Kohle­ halterungen übergehen, wobei die Lagerbrücke ein aus einem Blechstreifen gestanztes und anschließend gefaltetes Teil ist.

Dabei kann die Aufnahmeeinrichtung parallel zum Basisrahmen verlaufen und als trapezförmiges Profil ausgebildet sein, dessen Untergurt die breitere Grundfläche ist, dem Basisrahmen zugewandt ist und einen durchgehenden Schlitz aufweist.

Die Lagerbrücke, die auch als Lagerbügel zu bezeichnen ist, wird erfindungsgemäß in Stanz- und Biegetechnik aus Streifen in einem kontinuierlich ablaufenden Prozeß hergestellt. Dabei kann die Konfektionierung der Lagerbrücke mit dem Lager und den Kohlehalterungen bei noch zusammenhängenden Lagerbrücken erfolgen, deren Transport durch den Vorschub des streifen­ förmigen Materials ohne weitere Fördermittel gesichert ist. Es liegt demzufolge ein überaus geringer Handlingsaufwand vor, so daß eine kostengünstige Produktion möglich ist. Die Genauigkeit der fertigen Lagerbrücke ist dabei ausschließlich durch die Stanz- und Biegewerkzeuge vorgegeben, da aufgrund des verwendeten Materials und die Möglichkeit, dieses z. B. durch Sicken zu versteifen, nachträgliche Veränderungen kaum möglich sind.

Konstruktions- und herstellungsbedingt ist der Basisrahmen aus zwei Abschnitten zusammengesetzt, die z.B. erst nach dem Einsetzen des Lagers und/oder der Kohlehalterungen, die gegenüber der Lagerbrücke isoliert sein müssen, verbunden wie verschweißt werden. Hierdurch ist eine Art Nachjustierung möglich, so daß gewährleistet ist, daß die fertige Lagerbrücke stets die vorgegebenen Toleranzen einhält. Demzufolge ist eine genaue Lagefixierung der in der erfindungsgemäßen Lagerbrücke angeordneten Welle des Motors gewährleistet. Das Lager, das ein Kugellager oder Sinterring und gegebenenfalls als Kalottenlager ausgebildet ist, um eine Selbstjustierung des Lagers in der Lagerbrücke zu ermöglichen, ist vorzugsweise mittig in der Aufnahme angeordnet, wobei eine Sicherung gegen ein radiales Verschieben vorzugsweise durch in die Aufnahmeeinrichtung eingebrachte Kunststofformteile erfolgt.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Kunststofformteile zumindest abschnittsweise dem Innenquerschnitt des Profils angepaßt, um in dieses von den Stirnseiten der Aufnahmeein­ richtung hineingeschoben zu werden. Dabei dienen die Kunststofformteile gleichzeitig als Befestigung für die Kohlehalterungen. Hierzu können die Kohlehalterungen mit einem Tannenbaumprofil oder Rasthaken versehen sein, die in an den Kunststofformteilen vorhandenen Taschen einrasten. Die Kohlehalterung selbst ist dabei vormontiert, d.h., sie weist bereits eine Kohle mit Feder auf. Gegen ein axiales Verschieben kann das Lager durch von den Kunststofformteilen ausgehenden Vorsprüngen gesichert sein, die untere Lagerflächen für das Lager bilden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen zumindest die von dem Basisrahmen ausgehenden Schenkel in ihren Längsrichtungen verlaufende Versteifungen auf, die durch Sicken gebildet werden können. Auch können die Seitenstege des Profils im Bereich des Lagers Ausbuchtungen aufweisen, wobei diese der Lagerung so angepaßt sind, daß ein radiales Verschieben unterbunden ist, ohne daß ein Zusammenwirken mit Kunststofformteilen notwendig wird.

Um das Lager nach Falten der Lagerbrücke in die Aufnahmeein­ richtung, also das trapezförmige einen Längsschlitz aufweisenden Aufnahmeeinrichtung einzubringen, ist der Untergurt im Bereich des Lagers ausgespart.

Vom Basisrahmen selbst können Vorsprünge oder Aussparungen wie Haltenasen, Ausklinkungen oder ähnliches ausgehen, die mit dem Stator oder anderen Motorenelementen verbindbar sind bzw. mit diesen wechselwirken, wodurch die Konfektionierung vereinfacht wird.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.

In der einzigen Figur ist in Explosionsdarstellung eine erfindungsgemäße Lagerbrücke (10) dargestellt, die von einer nicht dargestellten Welle eines Elektromotors durchsetzbar ist und in der Kohlehalterung (12) und (14) und ein Lager (16) für die Welle angeordnet werden. Die Lagerbrücke besteht aus einem Basisrahmen (18) und vorzugsweise vier von diesem ausgehenden Schenkeln, von denen nur die Schenkel (20) und (22) erkennbar sind. Die Schenkel (20) und (22) gehen in eine Aufnahme­ einrichtung (24) über, die zu dem Basisrahmen (18) beabstandet und mittig über diesem angeordnet ist.

Der Basisrahmen (18), die Schenkel (20) und (22) und die Aufnahmeeinrichtung (24) sind durch Stanzen aus einem streifenförmigen Blechmaterial zur Herstellung eines Schnittes und anschließendes Biegen dieses hergestellt. Hierdurch bedingt besteht der Basisrahmen (18) aus zwei Teilen (26) und (28), die sich vorzugsweise unterhalb der Aufnahmeeinrichtung (28) überlappen und dort z. B. durch Ultraschallschweißen fest miteinander verbunden sind. Die überlappenden Bereiche der Abschnitte (26) und (28) des Basisrahmens (18) sind mit den Bezugszeichen (30) und (32) versehen. Ferner ist zu bemerken, daß der Basisrahmen (18) nicht notwendigerweise eine Rechteckform aufweisen muß.

Die Aufnahmeeinrichtung (24) weist einen trapezförmigen Querschnitt auf, wobei die größere Grundfläche (34) dem Basisrahmen (18) zugewandt ist und einen durchgehenden Schlitz (36) aufweist. Um der Lagerbrücke (10) eine hohe Eigensteifig­ keit zu vermitteln, verlaufen zumindest im Bereich der Schenkel (20) und (22) und in dem Verbindungsbereich zu den gegenüber­ liegenden nicht dargestellten Schenkeln Versteifungen in Form von vorzugsweise Sicken (38) und (40).

Die Seitenstege (42) und (44) der Aufnahmeeinrichtung (24) können in dem Bereich, in dem das Lager (16) eingesetzt wird, Ausbuchtungen (46) und (48) aufweisen, wodurch ein radiales Festlegen des Lagers (16) gewährleistet ist. Selbstverständlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Breite der Aufnahme­ einrichtung (24), die im Grunde nach durch ein Trapezprofil mit durchbrochenem Untergurt (34) zu bezeichnen ist, im Bereich des Obergurts (50) dem Durchmesser des Lagers (16) anzupassen, so daß sich die Ausbuchtungen (46) und (48) erübrigen. Hierdurch können herstellungstechnische Vorteile erzielt werden.

Die von der Aufnahmeeinrichtung (24) festzulegenden Kohlehalterungen (12) und (14) gehen im Ausführungsbeispiel von Kunststofformteilen (52) und (54) aus, die zumindest abschnittsweise dem Innenquerschnitt der Aufnahmeeinrichtung (24) angepaßt sind, zeigen im Querschnitt demzufolge auch eine Trapezform. Die Kohlehalterung (12) und (14), die über nicht dargestellte Tannenbaumprofile oder Rasthaken in Taschen der Kunststofformteile (52) und (54) eingerastet sind, werden mit diesen von den Stirnseiten der Aufnahmeeinrichtung (24) her in diese hineingeschoben. Dies erfolgt, nachdem das Lager (16) ebenfalls in der Aufnahmeeinrichtung (24) von unten, also von der Seite des Basisrahmens (18) her eingesetzt ist, da - wie das Kunststoffprofil (52) verdeutlicht - Lagerflächen (56) von den Kunststoffprofilen (52) und (54) zur Verfügung gestellt werden, die ein Herabfallen des Lagers (16) aus der Aufnahmeeinrichtung (24) verhindern. Die Lagerflächen (56), die durch plattenförmige Vorsprünge an den Kunststofformteilen (52) und (54) gebildet sind, begrenzen demzufolge ein axiales Verschieben des Lagers (16) in Richtung des Basisrahmens (18). Ferner können die Kunststofformteile (12) und (14) als Anlageflächen für das Lager (16) ausgebildete Vorsprünge (58) und (60) aufweisen, wodurch eine radiale Verschiebung des Lagers (16) unterbunden ist, sofern die Ausbuchtungen (46) und (48) nicht vorgesehen sein sollten oder diese nicht an den Durchmesser des Lagers (16) angepaßt sind.

Ist im Ausführungsbeispiel die Lagerbrücke (10) zur Aufnahme des den Kommutator des Rotors aufweisenden Lagerzapfens beschrieben, so kann auch der gegenüberliegende Wellenabschnitt des Rotors von einer entsprechend ausgebildeten Lagerbrücke (10) gehalten werden, wobei dann die Kohlehalterungen (12) und (14) wegfallen.

Claims (11)

1. Lagerbrücke für die Welle eines Motors eines Elektro­ werkzeuges oder ähnliches, wobei die Lagerbrücke sich zumindest abschnittsweise in Richtung des Stators des Motors erstreckt und ein Lager für die Welle wie Einrichtungen zum Befestigen von Kohlehalterungen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbrücke (10) aus einen Basisrahmen (18) mit von diesem ausgehenden Schenkeln (20, 22) besteht, die sich von der durch den Basisrahmen aufgespannten Ebene weg und aufeinanderzu erstrecken und in eine Aufnahme­ einrichtung (24) für das Lager (16) und die Kohlehalterungen (12, 14) übergehen, wobei die Lagerbrücke ein aus einem Blechstreifen gestanztes und anschließend gefaltetes Teil ist.

2. Lagerbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung (24) die Form eines parallel zum Basisrahmen verlaufenden trapezförmigen Profils aufweist, dessen Untergurt (34) die breitere Grundfläche ist, dem Basisrahmen zugewandt ist und einen durchgehenden Schlitz (36) aufweist.

3. Lagerbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisrahmen (18) aus zwei Abschnitten (26, 28) zusammengesetzt ist, die vorzugsweise miteinander verschweißt sind.

4. Lagerbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise mittig in der Aufnahmeeinrichtung (24) das Lager (16) angeordnet ist, das vorzugsweise durch Kunststofformteile (52, 54) gegen ein radiales Verschieben gesichert ist.

5. Lagerbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (16) gegen ein axiales Verschieben durch den Obergurt (50) des trapezförmigen Profils und durch vorzugsweise von den Kunststofformteilen (52, 54) zur Verfügung gestellten Lagerflächen gesichert ist.

6. Lagerbrücke nach zumindest Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofformteile (52, 54) zumindest abschnittsweise dem Querschnitt der Aufnahmeeinrichtung (24) angepaßt und in dieses einschiebbar sind und daß die Kunststofformteile zur Befestigung der Kohlehalterungen (12, 14) dienen.

7. Lagerbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in Längsrichtung der Schenkel (20, 22) Versteifungen verlaufen.

8. Lagerbrücke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungen (38, 40) Sicken sind.

9. Lagerbrücke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenstege (42, 44) des Profils im Bereich des Lagers (16) Ausbuchtungen (46, 48) aufweisen.

10. Lagerbrücke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Untergurt (34) unterhalb des Lagers (16) ausgespart ist.

11. Lagerbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Basisrahmen (18) Vorsprünge und/oder Aussparungen wie Haltenasen und Ausklinkungen vorgesehen sind, die mit dem Stator oder anderen Motorenelement zusammenwirken.