DE7931401U1 - Elektrowerkzeug - Google Patents

Description

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'luv Abdichtung einer von einem Getriebeteil durchbrochenen Getrieberaumwandung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Ist die Durchbruchsteile gleichzeitig auch Lagerstelle, so bietet sich die Verwendung von abgedichteten Lagern, beispielsweise von Kugellagern der Bauarten Z oder RS an. Ist die Lagerstelle mit der Durchbruchstelle nicht identisch, so können beispielsweise Radialwellendichtringe oder Pingpackungen verwendet werden.

Bei Elektrowerkzeugen hat sich seit Jahrzehnten zur Abdichtung von fettgefüllten Getrieberäumen die Anbringung eines Filzringes, meist in Kombination mit einem abgedichteten Lager, häufig auch noch zusätzlich mit einem sogenannten Nilosring bewährt.

Im Hinblick auf die zunehmende Verknappung der elektrischen Energie war man in den letzten Jahren besonders bemüht, den Wirkungsgrad der Elektrowerkzeugmotoren zu verbessern. Parallel hierzu wuchs die Forderung nach Erhöhung des Leistungsgewichts. Dies führte zwangsläufig auch zu einer Anhebung der Rotordrehzahlen. So werden heute Drehzahlen bis zu 35 000/min. im Leerlauf erreicht.

Mi⁴; dieser allgemeinen Drehzahlarihebung traten jedoch neue Probleme auf. Um die Schnellaufenden Getriebe ausreichend schmieren zu können, wurden die bisher verwendeten Schmierfette in ihrer Viskosität mehr und mehr verringert; verschiedentlich wurden auch schon Elektrowerkzeuge mit einer ölschmierung versehen. Die Herabsetzung der Viskosität erfordert von der Dichtung einerseits eine noch undurchlässigere Ausführung, andererseits eine der Drehzahlerhöhung entsprechende Unempfindlichkeit»

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Ea hat Sich geneigt, daß die Verwendung Vöfi mehP öder Wenig'er" ge-fiäUen Filarlngefi hierbei ausscheidet. Auch Völlkötnmen abgedichtete Lagef, die ihrerseits !zusätzliche ReibUngsWäftrie efzeUgefi, Wei- |! sefi ihre Örenäeti in des** zulässigen Gleitgeschwlfidigkeit der" Dicht--Werkstoffe auf. If

Es ist deshalb schon Vorgeschlagen Worden _f zur Verringerung der |

Gleitgeschwindigkeit einen elastischen Plandichtungsring zur |

axialen Abdichtung zu verwenden₍ dessen Durchmesser im Anlägebe- |

reich so kleingehalten ist, daß sich die Drehzahl der Rotorwelle 1

Um ca₄ 23 % steigern läßt; ohne die zulässige Umfangsgeschwindig- 1

keit im Dichtbereich zu erhöhen (DE-OS 25 11 084)* Durch die be- |

sonders kieingehaitenen Durchmesserverhältnisse ergibt sich jedoch |

ein relativ aufwendiger und einbaUempfindlicher Aufbau der Dich- |

tungsartordnung ₄ |

Desweiteren ist bekaniit, daß bei schnellaufenden detrieben fein ι

überdruck im Getrieberäuni entsteht _t der bei Verwendung der bis |

heute im Elektrowerkzeugbau üblichen Dichtungen zur Undichtheit |

führen kann. ]i

Aus diesem Grund wurde in der DE-OS 26 A3 767 eine Lösung vorge- ]

schlagen, einen Luftausgleich des Getrieberaumes mit der Atmosphä- |'

re zu ermöglichen, ohne daß Schmiermittel verloren geht* Diese Lösung ist gekennzeichnet durch eine relativ aufwendige Ventilanordnung j die im Prinzip nur deshalb erforderlich ist, weil zur Abdichtung ein Radialwellendientring verwendet wird, dessen elastische Dichtlippen bei zunehmendem Druckaufbau einem raschen Verschleiß ausgesetzt sind.

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Es iäfc Aufgäbe deir¹ MeUebUng, ein" Slekfc^öWerkaeUgj insbesondere einen Wifitiel« öder' öeradächleifer" Mit einer" Dichtung 2U VeP* sehen j Welche sowohl unempfindlich gegen höhe 31eifcgeschwindig^a keiten als äUch gegen einen zunehmenden BFUckäUfbäU iät_f dabei einen einfachen Aufbau aufweist und eine unkomplizierte Montage ermöglicht _t

Diese Aufgäbe ist rteuerungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche aufgeführten Merkmale gelöst₄ Der MeUerUngsgedänke besteht ini Wesentlichen darin _f eine vom Prinzip her ansich seit Jahren bekannte Axial-Gleitringdichtung bei einem Elektrowerkzeug zu verwenden* Diese Dichtungsart hat in den vergangenen Jahren ständig an Bedeutung zugenommen Und Weist folgende Vorteile auf:

Wartungsfreiheit j hohe Betriebssicherheit> hohe Gebrauchsdauer> geringe Leckverluste, geringer Platzbedari'.

Sie stellt heute ein nicht mehr wegzudenkendes Dichtelement auf vielen Einsatzgebieten dar, beispielsweise im allgemeinen Pumpenbau, in der Hausgeräte- und Kraftfahrzeugindustrie, in der Verfahrenstechnik, der Energieerzeugung und der Luft- und Raumfahrtindustrie. Die NichtVerwendung dieser Dichtungsart in einem Elektrowerkzeug beruht hauptsächlich auf dem weit verbreiteten Vorurteil, daß schleifende Dichtungen im Elektrowerkzeug bei hohen Drehzahlen wegen der großen Wärmeentwicklung und des dabei entstehenden Abriebes nicht zu gebrauchen sind. Zudem sind die katalogmäßigen Axial-Gleitringdichtungen relativ teuer und meist in den benötigten Abmessungen nicht zu erhalten.

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Auägiebige VeFSUehe der Anmelderin haben iiUn ZU dem überFäsöhen= den Ergebnis geführt, daß äiöh aläää DiohfcUttgSaPfc bei Ghend'3f Auslegung' Wider' Erwarten" hervöPrägend im zeUg Verwenden IMßfc, Während bei den üblichen dichtungen der spezifische AnpreßdrUck zwischen 5 Und 2Ö N/crri^ liegt> wurden bei den Versuchen Werte zwischen 1 und 5 M/cm² zugrunde gelegt.

Mit der neuen Dichtungsanordnung können Läufzeiten des Elektrowerkzeuges erreicht Werden, die mit herkömmlichen Dichtelementen niemals auch nur annähernd verwirklicht Werden konnten* Die Verlängerung der Wartüngsintervalle führt nicht zuletzt auch zu einem kostengünstigen Unterhalt des Elektrowerkzeuges.

Die bei axialen Gleitringdichtungen geforderte Planlaufgenauigkeit ist bei den hochtourigen ElJktrowerkzeugen von Haus aus vorhanden, so daß in diesem Punkt keine besonderen Maßnahmen ergriffen werden müssen* Lediglich die Forderung nach einer geringen Rauhtiefe der Gegengleitbahn stellt eine gewisse Verteuerung dar, die jedoch unter Berücksichtigung der gewonnenen Vorteile in keiner Weise diskutabel ist. Die Dichtuhgsanordnüng wird besonders dann relativ preiswert, wenn man nicht auf die komplett lieferbaren Fertigdichtungen, die meist für Gleitdrücke bis zu 20 N/cm² ausgelegt sind, zurückgreift, sondern - unter Berücksichtigung der jeweils erforderlichen Einbaumaße - den Gleitring gesondert herstellen läßt und als Nebendichtung einen handelsüblichen O-Ring verwendet.

Die Neuerung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Winkelschleifers näher erläutert.

Sa zeigen

Figur 1 die Seitenansicht deä Winkelschleifer^ mit einem Teil-Längsschnitt durch das Öetriebe^ gehäuse in der Ebene der Ati« und Abfcrl-ebä« Wellen,

Figur 2 eine Ausschnittvergrößerung der mötorseitigen Dichtungsanordnung»

Der in Figur 1 dargestellte Winkelschleifer besitzt ein mehrteiliges Getriebegehäuse 9 j welches aus einem Grundgehäuse 10 Und einer Lagerplatte 4 besteht. Eine vom Motor 16 angetriebene Antriebswelle 12 ist getriebeseitig in dem Grundgehäuse 10 in einer Lagerung 15 abgestützt. Mit der Antriebswelle 12 ist ein Kegelritzel 11 drehfest Verbunden j welches innerhalb des Grundgehäuses 10 mit einem Kegelrad 7 in Eingriff steht. Dieses Kegelrad 7 ist drehfest mit einer das Werkzeug 1 aufnehmenden Abtriebswelle 8 verbunden, die einerseits im GrUndgehäU-se 10 und andererseits in einer in der Lagerplatte 4 angeordneten Lagerung 3 gelagert ist. Die neuerungsgemäße, durch Druckfedern 6 Und 13 beaufschlagte Dichtungsanordnung 5, 14 befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel motorseitig zwischen dem Kegelritzel 11 und der Lagerung 15 sowie werkzeugseitig zwischen dem Kegelrad 7 und der Lagerung 3.

Die in Figur 2 dargestellte Ausschnittvergrößerung zeigt beispielsweise die motorseitige Lagerung 15 der Antriebswelle 12 im Grundgehäuse 1O₄ Im koaxialen Anschluß an die Lagerung 15 ist im Grundgehäuse 10 ein an seiner Gleitfläche gehärteter und geschliffener Stahlring 20 drehfest

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und axial fixiert untergebracht. Gegen diesen Stahlring 20 wird über eine Scheibe 17 und einen O-Ring 18 durch eine sich auf der rückwärtigen Stirnfläche des Kegelritzels 11 abstützende Druckfeder 13 ein Gleitring 19 gedrückt. Bei Rotation der Antriebswelle 12 wird der Gleitring 19 in Drehung versetzt; die dynamische Abdichtung erfolgt hierbei zwischen dem rotierenden Gleitring 19 und dem feststehenden Stahlring 20; der O-Ring 18 übernimmt die statische Abdichtung zwischen dem Kegelritzel 11 und dem Gleitring 19.

Die werkzeugseitige Dichtungsanordnung ist bis auf einen zusätzlichen Dichtring 2 zum Schutz der Lagerung 3 vor eindringendem Schleifstaub analog aufgebaut. Die Gleitringdichtung kann hierbei auch zwischen der Lagerung 3 und dem Werkzeug 1 untergebracht sein, was besonders bei Geradschleifern eine günstige Anordnung ergibt. Bei Geradschleifern kann auch die motorseitige Dichtung in einem gesonderten Zwischenlager zwischen der Lagerung 15 und dem Motor 16 angeordnet sein.

Hierzu ein Blatt Zeichnungen

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» ■ · · J I ι . ί ■ · Q 4 t It t »:..;. J C. & E). Pein GmbH & Co., Stuttgart TEA 211 Elektrowerkzeug SCHUTZANSPRUECHE

1. Elektrowerkzeug, insbesondere Winkelschleifer oder Geradschleifer, rait einem Getriebegehäuse, dessen Wandung von Öffnungen für die An- und Abtriebswellen und deren Lagerung durchdrungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im koaxialen Anschluß an die Lagerung (3, 15) eine durch eine Druckfeder (6, 13) beaufschlagte axiale Gleitringdichtung (5, 1A) angeordnet ist, wobei die Federkraft gerade so bemessen ist, daß bei einer Dichtwirkung ohne tropfende Leckage die Eigenerwärmung der Dichtung (5, 14) nicht über der Erwärmung der angrenzenden Lagerung (3, 15) liegt.

2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring der Dichtung (5, 14) aus Kunstkohle besteht und die Federkraft so ausgelegt ist, daß der spezifische Anpreßdruck der Gleitflächen zwischen 1 und 5 N/cm² liegt.

Die Neuerung bezieht sich auf ein Elektrowerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

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