[0001] Die Erfindung betrifft eine becherförmige Lagerbrücke aus Kunststoff für den Motor
eines kleinen Elektrowerkzeugs, mit einem Ein/Aus-Schalter, einem Umschalter, zwei
Anschlußklemmen für ein Netzkabel, einem Kondensator und einem Kontaktgitter.
[0002] Es ist bereits bekannt, das Statorpaket eines Elektromotors in einer becherartigen
Lagerbrücke aus Kunststoff zu halten und die Rotorwelle des Rotors von der Öffnungsseite
der Lagerbrücke her in das in die Lagerbrücke eingesetzte Lager einzustecken. Feldstekker
verbinden die Statorwicklung mit den Netzanschlußkabeln, die in Deutschland über Schrauben
an den Feldsteckern festgeklemmt werden. Ein Entstörkondensator ist üblicherweise
mit den Feldsteckern verlötet. Ein in die Lagerbrücke eingegossenes oder eingeschweißtes
Kontaktgitter aus Metall dient dazu, einen Umschalter zwischen Netz- und Feldwicklung
zu legen, der zur Drehrichtungsumkehr dient.
[0003] Ein wesentlicher Nachteil dieser Kombination liegt darin, daß ein vom Ein/Aus-Schalter
getrennter Umschalter erforderlich ist und daß das Anschließen der Netzanschlußkabel
und des Entstörkondensators an die Feldstecker aufwendige Montagearbeit erfordern.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lagerbrücke für den Stator eines Elektromotors
zu schaffen, die einfacher als beim Stand der Technik aufgebaut und außerdem leichter
zu montieren ist.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe dient die Kombination der kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anschlußklemmen als
Feldstecker durch den Boden der Lagerbrücke erstrecken, daß eine Schalteranordnung
in die Lagerbrücke eingesetzt ist und ein Kontaktgitter trägt, daß das Kontaktgitter
als Stanzgitter zum wahlweisen Anschließen von Drosseln, Umschaltern, Dioden, Widerständen
o.ä. ausgeführt ist, daß das Stanzgitter Ein/Aus-Kontaktstellen sowie Drehrichtungs-Umschaltkontaktstellen
aufweist, daß das Stanzgitter auf der dem Rotor zugewandten Seite der Schalteranordnung
liegt, daß Umschaltkontakte auf der dem Rotor abgewandten Seite der Schalteranordnung
angeordnet sind, und daß Mittel vorgesehen sind, um die Umschaltkontakte gleichzeitig
mit den Ein/Aus-Schaltkontakten zu betätigen.
[0006] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Schalteranordnung
vorgesehen, die gleichzeitig als Ein/Aus-Schalter und als Umschalter dient. Der Umschalter
kann ein Drehrichtungsumschalter oder ein Geschwindigkeits-Umschalter sein, welcher
von einer ersten Geschwindigkeit auf eine zweite Geschwindigkeit schaltet. Die Schalteranordnung
ist in einer bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen aus einer Kohlehalterplatte
und einem deckelartig mit der Kohlehalterplatte verbundenen Schaltring aufgebaut.
Zwischen der Kohlehalterplatte und dem Schaltring liegen die Kohlehalter, Entstördrosseln,
gegebenenfalls Dioden, Rückstellfedern sowie Kontaktfedern. Die gesamte Schalteranordnung
ist in die Lagerbrücke einsetzbar, und zwar kann sie an den Boden der Lagerbrücke
angelegt werden. Ein radialer Fortsatz des Schaltrings ragt durch die Lagerbrücke
nach außen und ist von dem Drückerschalter des Elektrowerkzeugs entweder unmittelbar
oder mittelbar über ein Gestänge betätigbar. Die Schalteranordnung weist außerdem
an einer Seite, die im montierten Zustand dem Rotor zugewandt ist, Vertiefungen für
das Einlegen eines Stanzgitters auf. Feldstecker können von außen durch den Boden
der Lagerbrücke und durch Schlitze der Schalteranordnung gesteckt werden, so daß sie
die Schalteranordnung durchsetzen und die Feldwicklungsklemmen von Stator-Feldwicklungen
kontaktieren können.
[0007] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
[0008] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert;
es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile eines Elektromotors;
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Lagerbrücke des Elektormotors von Fig. 1; und
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Schalteranordnung der Lagerbrücke nach
Fig. 2;
Fig. 4 ein Stanzgitter für die Schalteranordnung nach Fig. 2;
Fig. 5 ein erstes Schaltbild für das Stanzgitter nach Fig. 4; und
Fig. 6 ein zweites Schaltbild des Stanzgitters nach Fig. 4; und
Fig. 7 einen Feldstecker für die Lagerbrücke nach Fig. 2.
[0009] Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile eines Elektromotors in perspektivischer, auseinandergezogener
Darstellung, die auch als sogenannte Explosionsdarstellung bezeichnet wird. Das Blechpaket
eines Stators 2 mit auf bekannte Weise gewickelten Feldwicklungen 9 wird von einer
Lagerbrücke 1 aus Kunststoff gehalten. Die Lagerbrücke 1 ist becherförmig mit einem
Boden an einem Ende, in den ein Lager 5 eingesetzt wird. Das Lager 5 dient zur Lagerung
eines Endes der Welle eines Rotors 3, der in an sich bekannter Weise Rotorwicklungen
48 und einen Kommutator 49 zum Anschließen der Wicklungsenden aufweist. Der Kommutator
49 ist an der Seite des Lagerzapfens 50 der Rotorwelle angeordnet. Der Lagerzapfen
50 wird von dem Lager 5 gelagert. Zwischen den Kommutator 49 und den Boden der Lagerbrücke
1 wird üblicherweise eine Unterlegscheibe 51 eingelegt, da der Rotor 3 aus Metall,
die Lagerbrücke 1 hingegen aus Kunststoff besteht. Das dem Lagerzapfen 50 abgewandte
Ende der Rotorwelle ist als Keilwelle 52 ausgebildet, auf die ein Lüfterrad 4 aufgesteckt
wird. Das Lüfterrad 4 weist Flügel oder Rippen 53 auf, mit welchen dem Stator 2 und
dem Rotor 3, insbesondere deren Feldwicklungen 9 und 48 Kühlluft zugeführt wird.
[0010] Durch den Boden der Lagerbrücke 1 werden von der Seite des Lagers 5 her Feldstecker
15 durchgesteckt, die mit ihren Kontaktzungen 19 in Feldwicklungsklemmen 17 eingreifen
und einen Anschluß vom Netz zu den Feldwicklungen 9 herstellen sollen. Zu diesem Zweck
sind die Enden der Feldwicklungen 9 an federnde Feldwicklungsklemmen 17 angeschlossen,
beispielsweise mit diesen verlötet, um die Feldwicklungsklemmen 17 herumgewickelt
oder an diesen eingeklemmt. Das jeweils zweckmäßigste Montageverfahren ist für den
Fachmann ohne Schwierigkeiten auswählbar.
[0011] Die in Fig. 1 schematisch dargestellten Feldstecker 15 sind an ihren anderen, den
Kontaktzungen 19 abgewandten Enden mit Anschlußmitteln zum Anschließen von Netzanschlußkabeln
versehen. Diese Anschlußmittel sind in Fig. 2 besser erkennbar. Mit den Feldsteckern
15 ist üblicherweise ein Kondensator 14 verbunden, der zur Rauschunterdrückung sowie
zur Funkentstörung dient. Außerdem sind Entstördrosseln 13 vorgesehen, die in die
Zuleitung vom Netz zu den Feldwicklungen 9 geschaltet werden.
[0012] Kohlehalter 10 dienen zur Aufnahme von Kohlebürsten 12, die von Federn 11 radial
nach innen in Kontakt mit dem Kommutator 49 des Rotors 3 gedrückt werden. Zur Sicherung
der Rotorwelle dienen schließlich noch eine Unterlegscheibe 6 und ein Klemmring 7,
die auf das freie Ende des durch das Lager 5 ragenden Lagerzapfens 50 gesteckt werden
und ein axiales Verschieben oder Lösen des Lagerzapfens 50 aus dem Lager 5 verhindern.
[0013] Fig. 2 zeigt im wesentlichen Einzelheiten der Lagerbrücke 1 mit zugehörigen Teilen
in Explosionsdarstellung. Man erkennt, daß die aus Kunststoff vorzugsweise im Spritzgußverfahren
hergestellte Lagerbrücke 1 aus zwei Halbschalen 1 und 1' besteht, die durch Zusammendrücken
miteinander verriegelt werden können. Am Boden der Lagerbrücken-Halbschalen 1, 1'
ist eine Lagerschale 8 für die Aufnahme des in Fig. 1 dargestellten Rotorwellen-Lagers
5 vorgesehen. Die Lagerschale 8 weist zu diesem Zweck in der Zeichnung erkennbare
Radialflansche 8' auf, welche ein axiales Verschieben des Lagers 5 verhindern. Über
bzw. auf die Lagerschale 8 wird der Kondensator 14 gelegt, dessen Kondensatoranschlüsse
14' die Lagerschale 8 umgreifen. Zum Halten des Kondensators 14 dienen an der Lagerschale
8 angeformte Stege 55, die an ihren freien Enden Widerhaken 56 zum Festhalten des
Kondensators 14 aufweisen. Die Kondensatoranschlüsse 14' werden durch Kanäle gesteckt,
die in Feldstecker-Halterungen 54 vorgesehen sind. Die Feldstecker-Halterungen 54
sind ebenfalls an die Lagerbrücken-Halbschalen 1, 1' axial angeformt und erstrecken
sich damit parallel und im Abstand zum Mantel der Lagerschale 8. Im Boden der
Lagerbrücken-Halbschalen 1, 1' sind im Bereich der Feldstecker-Halterungen 54 Schlitze
57 vorgesehen, durch welche die Feldstecker von der Seite der Lagerschale 8 in das
Innere der den Stator 2 aufnehmenden Lagerbrücke 1 gesteckt werden. Man erkennt in
Fig. 2, daß die Feldstecker 15 mit Klemmschrauben 23 zum Befestigen von Anschlußkabeln
versehen sind, die keine Kabelschuhe aufweisen. Für die Befestigung von Anschlußkabeln
mit Kabelschuhen sind Steckfahnen 16 und 16' vorgesehen.
[0014] Fig. 2 zeigt außerdem einen Schaltring 30, eine Kohlehalterplatte 31 und ein Stanzgitter
60 die zusammen mit weiteren Bauteilen eine in die Lagerbrücke 1 einzusetzende Schalteranordnung
45 bilden. Sie dient zum Halten der Kohlehalter 10 mit den Kohlebürsten 12 zur Aufnahme
der Entstördrosseln 13 und zur Bildung eines kombinierten Ein/Aus- und Rechts/Links-Schalters.
Hierzu dienen Kontaktfedern 32 und 32', welche je nach Schaltstellung des Schaltrings
30 eine Seite des Stanzgitters 60 berühren und damit die Drehrichtung des Motors festlegen.
Mindestens eine Rückstellfeder 34 dient dazu, den Schaltring 30 in Neutralstellung
seines Umschalters 80 in die Ausgangslage zurückzubewegen.
[0015] Fig. 3 zeigt in einer Explosionsdarstellung Einzelheiten der Schalteranordnung 45
von Fig. 2. Die Schalteranordnung 45 weist als Basis die Kohlehalterplatte 31 auf,
die durch den Schaltring 30 abgedeckt wird. Zwischen den Schaltring 30 und die Kohlehalterplatte
31 sind die Kohlehalter 10 mit den Kohlebürsten 12, die Entstördrosseln 13, die Kontaktfedern
32 und 32' sowie zwei Rückstellfedern 34 eingesetzt, von denen in Fig. 3 nur eine
erkennbar ist. Die Rückstellfeder 34 ist eine Schraubenfeder mit zwei Enden, zwischen
die jeweils ein am Schaltring 30 angeformter Vorsprung 35 greift. Die Rückstellfeder
34 ist außerdem auf einen Zapfen 33 gesteckt und ihre Enden stützen sich an Vorsprüngen
der Kohlehalterplatte 31 derart ab, daß jeweils ein Ende der Rückstellfeder 34 an
der Kohlehalterplatte 31 festgehalten wird, wenn das andere Ende beim Drehen des Schaltrings
30 vom Vorsprung 35 aus der Ausgangsstellung bewegt wird. dadurch wirkt eine Federkraft
auf den Schaltring 30, die ihm immer wieder in die Ausgangstellung zurückzustellen
trachtet. Die Bewegung bzw. Verdrehung des Schaltrings 30 erfolgt dadurch, daß eine
Verstellkraft an einem an den Schaltring 30 radial angeformten Fortsatz 36 angreift.
[0016] Die Betätigung des Schaltrings 30 erfolgt durch einen Umschalter 80, der in Fig.
2 allein und in Fig. 3 in Verbindung mit einem Drückerschalter 90 dargestellt ist.
Der Drückerschalter 90 ist ein für handgeführte Elektrowerkzeuge üblicher Schalter,
der normalerweise im Pistolengriff eines derartigen Elektrowerkzeugs untergebracht
ist und vom Zeigefinger eines Benutzers durch Zurückziehen betätigt wird. Die Rückstellung
des Drückerschalters 90 erfolgt durch eine in den Figuren nicht dargestellte Druckfeder.
Sie stützt sich üblicherweise zwischen der dem Zeigefinger abgewandten Fläche des
Drückerschalters 90 und einer Wand des Pistolengriffs des Elektrowerkzeugs ab. In
den Drückerschalter 90 ist eine in den Figuren nicht erkennbare Buchse eingeformt,
in die ein Stift 81 (Fig. 2) des Umschalters 80 einsteckbar ist. Der Umschalter 80
weist eine Grundplatte 82 auf, die einen Umschaltnocken 83 trägt. Der Umschaltnocken
83 ist in der Draufsicht rautenförmig, wobei seine Längsachse mit einem Umschalthebel
84 fluchtet, der durch Fingerbetätigung zur rechten bzw. linken Seite des Drückerschalters
90 schwenkbar ist. Den Drehpunkt für diese Schwenkbewegung bildet der in der Buchse
des Drückerschalters 90 sitzende Stift 81, dessen Achse etwa im Bereich desjenigen
Endes des Umschaltnockens 83 liegt, das dem Umschalthebel 84 benachbart ist. Dadurch
entsteht ein zweiarmiger Hebel mit senkrechten Nockenflächen 85, die jeweils unter
schrägem Winkel zur Mittelebene und damit zur Bewegungsrichtung des Drückerschalters
90 stehen. Im montierten Zustand gelangt abwechselnd die eine oder die andere Nockenfläche
85 mit der linken oder rechten Seite des Schaltring-Fortsatzes 36 in Eingriff und
drückt diesen dadurch entweder nach links oder nach rechts, was eine Drehbewegung
des Schaltrings 30 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn bewirkt. Auf diese
Weise wird die geradlinige Hin- und Herbewegung des Drückerschalters 90 in eine Drehbewegung
des Schaltrings 30 umgesetzt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Betätigung des Schaltrings
30 auch auf andere Weise möglich ist, beispielsweise durch Verzahnungen mit Zahnstange
und Zahnrad oder am Umfang des Schaltrings 30 vorgesehenen Zähnen. Die geeignete Wahl
der Bewegungsumsetzung vom Drückerschalter 90 zum Schaltring 30 ist dem Fachmann geläufig
und braucht daher nicht näher erläutert zu werden.
[0017] An der der Kohlehalterplatte 31 zugewandten Seite des Schaltrings 30, welches die
gleiche Seite ist, die die zwischen die Enden der Rückstellfeder 34 greifenden Vorsprünge
35 trägt, sind L-förmige Schuhe 37 angeformt, die zum Halten der Kontaktfedern 32
und 32' dienen. Die Kontaktfedern 32 und 32' sind in der dargestellten Ausführungsform
metallische Federkontakte mit zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden
und sich überkreuzenden Beinen 38, die an gegenüberliegenden Enden einer Basisplatte
39 ansetzen. Die Beine 38 sind an ihren Enden zu Kontaktfüssen 40 umgebogen. Außerdem
ist an die Basisplatte 39 eine Anschlußfahne 41 angeformt, die in montiertem Zustand
durch eine zugehörige Anschlußöffnung 42 der Kohlehalterplatte 31 greift und dadurch
an das Stanzgitter 60 anschließbar ist, beispielsweise durch Verlöten.
[0018] Die Breite der L-förmigen Schuhe 37 ist so bemessen, daß in der Ausgangslage des
Schaltrings 30 beide Kontaktfüße 40 einer Kontaktfeder 32 oder 32' in der Nähe der
Seitenkanten des parallel zur Ebene des Schaltrings 30 verlaufenden Teils des L-förmigen
Schuhs 37 aufliegen. Bei einer Verdrehung des Schaltrings 30 im Uhrzeigersinn oder
gegen den Uhrzeigersinn rutscht jedoch jeweils einer der Kontaktfüße 40 von dem Schuh
37 runter, da die Anschlußfahne 41 in bezug auf die Kohlehalterplatte 31 festgehalten
wird. Dadurch ist sozusagen die Kontaktfeder 32 oder 32' gegenüber der Kohlehalterplatte
31 stationär, während der Schaltring 30 und damit dessen Schuhe 37 beweglich sind.
Rutscht nun bei einer Verdrehung des Schaltrings 30 ein Kontaktfuß 40 von dem L-förmigen
Schuh 37 runter, dann bewegt er sich aufgrund der Federwirkung seines Beins 38 gegen
die Kohlehalterplatte 31 und kann dort durch eine der in der Kohlehalterplatte 31
vorgesehenen Öffnungen 69 das Kontaktgitter 60 berühren. Wird der Drückerschalter
90 wieder losgelassen, dann gibt die Nockenfläche 85 des Umschalters 80 den Schaltring-Fortsatz
36 frei und die Rückstellfedern 34 stellen den Schaltring 30 in seine Ausgangstellung
zurück. Dabei gleiten die Schuhe 37 wieder gegen und unter die in den Öffnungen 69
jeweils stehenden Kontaktfüße 40 und heben diese aus dem Eingriff mit dem Stanzgitter
60 heraus. Erfolgt nun eine Umschaltung des Umschalters 80 in die andere Stellung,
dann wird bei einem erneuten Drücken des Drückerschalters 90 der Stanzring in die
andere Richtung gedreht und es kann der jeweils andere Kontaktfuß 40 der Kontaktfeder
32 oder 32' durch eine zugehörige Öffnung 69 in der Kohlehalterplatte 31 schnappen
und das Kontaktgitter 60 beispielsweise zur Drehrichtungsumkehrung oder zur Geschwindigkeitsreduzierung
kontaktieren.
[0019] Zweckmäßigerweise ist an der dem Schaltring 30 zugewandten Seite der Kohlehalterplatte
31 ein Kasten 43 im Bereich der Kontaktfedern 32, 32' angeformt, welcher zur Aufnahme
der Kontaktfedern 32, 32' dient. Die Wände des Kastens 43 gewährleisten es, daß die
Kontaktfedern 32, 32', nicht aus den L-förmigen Schuhen 37 des Schaltrings 30 herausfallen.
In der Kohlehalterplatte 31 sind außerdem noch weitere Löcher 73 vorgesehen, welche
zum Durchstecken der Entstördrosseln 13 oder von Dioden oder Widerständen dienen,
die in der Schalteranordnung zusätzlich untergebracht sein können.
[0020] Es wird darauf hingewiesen, daß anstelle der Kontaktfedern 32 und 32' mit sich überkreuzenden
Beinen 38 auch andere Schaltmittel denkbar sind, beispielsweise ein Wippschalter mit
einer V-förmigen Wippe aus elektrisch leitfähigem Material, die auf der Kohlehalterplatte
31 in dem Kasten 43 montiert ist. Ein in dem Schaltring 30 montierter und in Richtung
auf die
Kohlehalterplatte 31 gerichteter Schaltstift, der im wesentlichen parallel zu den Schaltring-Fortsätzen
36 angeordnet ist, kann dann bei einem Verdrehen des Schaltrings 30 abwechselnd den
einen oder den anderen
Arm des Wippschalters niederdrücken und mit dem Stanzgitter 60 in Kontakt bringen.
Weitere Ausgestaltungen der Schaltmittel der erfindungsgemäßen Schalteranordnung 45
sind für den Fachmann ohne erfinderisches Zutun frei wählbar.
[0021] Fig. 4 zeigt das in Fig. 2 erkennbare und auf dem Boden der Kohlehalterplatte 31
befestigbare Stanzgitter 60 in Form eines ebenen Gitters aus dünnem, elektrisch leitendem
Material mit einem äußeren Bandleiter 61 und einem inneren Bandleiter 65. Der innere
und der äußere Bandleiter 65 und 61 sind durch Brücken 66 miteinander verbunden. Der
äußere Bandleiter 61 hat etwa die Form eines an diametral gegenüberliegenden Stellen
unterbrochenen Ringes. An den Enden der Unterbrechungsstellen sind Kontaktstellen
67 und 68 zur Kontaktierung durch die Beine 38 der in Fig. 2 erkennbaren Kontaktfedern
32, 32' vorgesehen. Vor der Verbindung des Stanzgitters 60 mit der Kohlehalterplatte
31, die vorzugsweise durch Verschweißen mittels Ultraschall erfolgt, sind die beiden
Hälften des äußeren Bandleiters 61 in der Nähe der Kontaktstellen 67 und 68 durch
Verbindungsstege 63 miteinander verbunden. Diese Verbindungsstege 63 werden nach dem
Verschweißen des Stanzgitters 60 mit der Kohlehalterplatte 31 entlang von Trennlinien
64 abgetrennt. Dadurch entsteht ein flaches, ebenes Netzwerk aus zwei Hälften. Es
wird darauf hingewiesen, daß zur leichteren Montage des Stanzgitters 60 in der dem
Schaltring 30 abgewandten Bodenfläche der Kohlehalterplatte 31 in der Zeichnung nicht
dargestellten Vertiefungen eingearbeitet sind, die dem Stanzgitter 60 entsprechen,
so daß sich das Stanzgitter 60 ohne Schwierigkeiten an bzw. in der Kohlehalterplatte
31 fixieren läßt. Die Kontaktierung der Kontaktstellen 67 und 68 erfolgt durch die
Beine 38 der Kontaktfedern 32, welche von dem Schaltring 30 abwechselnd durch eine
der beiden Öffnungen 69 (Fig. 2) in der Kohlehalterplatte 31 bewegt werden.
[0022] Am äußeren Bandleiter 61 sind ferner Anschlußzungen 62 vorgesehen, die ursprünglich
in der Ebene des Stanzgitters 60 hergestellt und nach dem Ausstanzen senkrecht zur
Stanzgitterebene gebogen sind. Die Ansschlußzungen 62 dienen zum Kontaktieren jeweils
einer Feldwicklungsklemme 17. Dadurch wird erreicht, daß der über den Feldstecker
15 zugeführte Netzstrom zunächst gemäß Fig. 5 oder 6 über eine Feldwicklung 9 fließt
und von dieser durch die Anschlußzunge 62 an den äußeren Bandleiter 61 des Stanzgitters
60 geführt wird. Je nach Art der Beschaltung des Stanzgitters 60 fließt der Strom
vom äußeren Bandleiter 61 entweder direkt zum inneren Bandleiter 65 und von diesem
über die Kohlebürsten 12 durch den Rotor 3, oder gemäß Fig. 5 indirekt über einen
Rechts/Links (R/L)-Umschalter 80 und gegebenenfalls über eine Entstördrossel 13.
[0023] Am Stanzgitter 60 sind Anschlußfahnen 70 vorgesehen, die an vorbestimmten Stellen
senkrecht zur Ebene des
Stanzgitters 60 hochgebogen sind. Ferner weisen der innere Bandleiter 65 und/oder der
äußere Bandleiter 61 Bohrungen 75 auf, die jeweils zum Anschließen von Bauelementen
wie Entstördrosseln 13 oder Dioden 71 (
Fig. 6) dienen. Die Enden der Entstördrosseln 13 und/oder der Diode 71 werden entweder
durch die Bohrungen 75 oder in unmittelbarer Nachbarschaft einer Anschlußfahne 70
durch in der Kohlehalterplatte 31 vorgesehene Löcher 73 gesteckt, so daß sie mit dem
Stanzgitter 60 ohne weiteres verlötet werden können. Auf diese Weise wird ohne Schwierigkeiten
eine Verbindung von Bauelementen wie Entstördrossel 13, Diode 71 oder Kontaktfeder
32, 32' zu dem Stanzgitter 60 hergestellt, und zwar in etwa wie beim Bestücken einer
an sich bekannten, Leiterbahnen aufweisenden Platine. Die Fig. 5 und 6 zeigen lediglich
beipielhaft zwei Möglichkeiten der Beschaltung und Bestückung des Stanzgitters 60.
[0024] Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist das Stanzgitter 61 durch Abtrennung der Verbindungsstege
63 (Fig. 4) in zwei Hälften geteilt. Der Strom fließt beispielsweise vom Netz über
die erste Feldwicklungsklemme 17 durch die erste Feldwicklung 9 und die erste Anschlußzunge
62 in den oberen, äußeren Bandleiter 61. Vom oberen Bandleiter 61 fließt der Strom
weiter über die obere Brücke 66 zur oberen Kohlebürste 12. Von der oberen Kohlebürste
12 fließt der Strom durch den Kommutator 49 (Fig. 1) des Rotors 3 zur unteren Kohlebürste
12'. Von der unteren Kohlebürste 12' verläuft der Stromfluß weiter über den unteren,
inneren Bandleiter 65' und die untere Brücke 66' zum unteren, äußeren Bandleiter 61'.
Von letzterem wird der Strom über die untere Anschlußzunge 62' abgenommen und über
die andere Feldwicklung 9' zur anderen Feldwicklungsklemme 17' geleitet. An letztere
ist das zweite Anschlußkabel über den in den Fig. 1 und 2 ebenfalls dargestellten
anderen Feldstecker 15 angeschlossen.
[0025] Im übrigen sind in den Fig. 5 und 6 noch der Kondensator 14 und ein dazu parallel
geschalteter Widerstand eingezeichnet. Letzterer dient dazu, einen Ladungsausgleich
am Kondensator 14 vorzunehmen, wenn das Netzanschlußkabel von den Feldsteckern 15
getrennt wird, damit der Benutzer keinen elektrischen Schlag bekommen kann.
[0026] Fig. 6 zeigt das Stanzgitter 60 ebenfalls in schematischer Darstellung, und zwar
zusätzlich mit Entstördrosseln 13 und mit einer Diode 71 sowie mit einem R/L-Umschalter
80 bestückt. Die Drosseln 13 sind jeweils mit einem Ende durch die Bohrungen 75 des
inneren Bandleiters 65 gesteckt und mit diesem verlötet, während ihr jeweils anderes
Ende mit einer Anschlußfahne 70 des inneren Bandleiters 65 verbunden ist. Es ist klar,
daß anstelle der Anschlußfahne 70 auch eine weitere Bohrung im inneren Bandleiter
65 vorgesehen sein kann. Die Verbindung zwischen Bohrung 75 und Anschlußfahne 70 ist
dabei herausgestanzt, so daß die Brücke 66 zum äußeren Bandleiter 61 unterbrochen
ist. Der Strom fließt nun von der Anschlußzunge 62 über den äußeren Bandleiter 61
zum R/L-Umschalter 80 und beispielsweise bei Rechtslauf vom Umschalter 80 über den
inneren Bandleiter 65 und die Entstördrossel 13 zur Kohlebürste 12.
[0027] Bei Linkslauf erfolgt der Stromfluß über die untere Kohlebürste 12' und zusätzlich
über eine Diode 71, die in den äußeren Bandleiter 61 eingeschaltet ist, wenn eine
Drehzahlreduzierung erwünscht ist.
[0028] Es wird darauf hingewiesen, daß der R/L-Umschalter 80 auch eine neutrale Nullstellung
hat, die mit "0" bezeichnet ist. Dadurch ist der R/L-Umschalter 80 gleichzeitig ein
Ein/Aus-Schalter.
[0029] Ferner wird darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Stanzgitter 60 auch noch
auf andere Weise bestückt werden kann, wobei die Art der Bestückung für den Fachmann
keine Schwierigkeiten darstellt. Beispielsweise kann die Diode 71 in den äußeren Bandleiter
61 eingeschaltet sein, wie dies strichpunktiert angedeutet ist. In der anderen Hälfte
des Stanzgitters 60 ist dann anstelle der Diode 71 eine Verbindungsbrücke 72 vorgesehen,
wodurch der Umschalter 80 nicht die Drehrichtung umkehrt, sondern zwischen zwei verschiedenen
Geschwindigkeiten umschaltet.
[0030] Schließlich wird darauf hingewiesen, daß die Breite der Bandleiter 61 und 65 etwa
1 bis 2mm und ihre Dicke etwa 0,1 bis 0,3mm beträgt. Die richtige Dimensionierung
ist für den Fachmann jedoch ohne Schwierigkeiten wählbar.
[0031] Fig. 7 zeigt den Feldstecker 15 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung, dessen
Schaft 18 aus einem flachen Streifen von elektrisch leitendem Material geschnitten,
vorzugsweise gestanzt ist. Dabei ist die in Fig. 2 dargestellte Klemmschraube 23 und
ihre
Einschraubrichtung lediglich durch einen Pfeil 27 angedeutet. An einem Ende des Schafts
18 sind die Anschlußmittel für Netzanschlußkabel vorgesehen, und zwar Steckfahnen
16, 16' und eine Klemmschraube 23 (
Fig. 2), während am anderen Ende die Kontaktzunge 19 mit Querrippen 29 ausgebildet
ist. Zwischen dem
Kabelanschlußende und der Kontaktzunge 19 des Schafts 18 befinden sich Ausschnitte
und Ausnehmungen, die aus Gründen der Materialeinsparung sowie aus Formgebungsgründen
der Lagerbrücke 1 vorgesehen sind. Die Querrippen 29 dienen zum Kontaktieren der in
Fig. 1 erkennbaren Feldwicklungsklemmen 17 des Stators 2. Zum Anschließen der Netz-Anschlußkabel
sind am anderen Ende des Schafts 18 Steckfahnen 16, 16' vorgesehen, die im Winkel
von 90° zum Schaft 18 gestanzt und etwa V-förmig aufgebogen sind. Sie dienen zum Aufstecken
von an sich bekannten Kabelschuhen, sofern die Netz-Anschlußkabel mit derartigen Kabelschuhen
versehen sind. Weist das Netz-Anschlußkabel hingegen keine Kabelschuhe auf, so können
dessen freie, abisolierte Enden von Klemmschrauben 23 (Fig. 2) am Schaft 18 festgeklemmt
werden. Hierzu ist las freie Ende des Schafts 18 zu einer Endfahne 25 um 90° abgewinkelt
und bildet ein Widerlager für ein Netzkabel-Anschlußende. Die Klemmschrauben 23 sind
üblicherweise mit selbstschneidendem Gewinde in einen Gewindestutzen 24 des Feldsteckers
15 eingeschraubt, wobei der Gewindestutzen 24 zweckmäßigerweise durch Stanzen und
Aufbördeln hergestellt ist. Es ist klar, daß der Abstand von der Mitte des Gewindestutzens
24 zur Endfahne 25 geringfügig größer als der halbe Durchmesser des Kopfes einer Klemmschraube
23 sein muß, damit der Klemmschraubenkopf voll gegen den Schaft 18 geschraubt werden
kann. Ist der Abstand zwischen Klemmschraubenkopf und Endfahne 25 zu groß, dann kann
ein zwischen der Klemmschraube 23 und dem Schaft 18 einzuklemmendes Kabelende herausrutschen.
Der Fachmann weiß, daß der ideale Abstand von der Endfahne 25 zur Klemmschraube 23
dann gegeben ist, wenn die Endfahne 25 den Kopf der Klemmschraube 23 gerade berührt.
[0032] Auf einer Seite des Schafts 18 ist außerdem eine in Längsrichtung des Schafts 18
verlaufende Verstärkungsrippe 28 eingeprägt. Parallel zu der Verstärkungsrippe 28
befindet sich etwa auf halber Länge des Schafts 18 ein Widerhaken 26, der durch einen
zur Verstärkungsrippe 28 senkrechten, kurzen und einen zur Verstärkungsrippe 28 parallelen,
längeren Einschnitt sowie durch anschließendes, zur Verstärkungsrippe 28 paralleles
Herausbiegen aus der Ebene des Schafts 18 gebildet ist. Der Widerhaken 26 dient dazu,
bei in die Lagerbrücke eingestecktem Feldstecker 15 diesen gegenüber einem axialen
Herausfallen zu sichern, indem er gegen den Boden der Lagerbrücke 1 hakt.
[0033] Fig. 7 zeigt außerdem einen Messerkontakt 20, der an einen (in Fig. 7 linken) Seitenrand
des Schafts 18 angeformt ist. Er ist mit dem Schaft 18 über einen ersten Teil 21 verbunden,
während ein zweiter Teil 22 parallel zum Schaft 18 in geringem Abstand verläuft. Der
Messerkontakt 20 schließt mit der Ebene des Schafts 18 einen Winkel von 90° ein, so
daß er im wesentlichen in einer Normalebene zur Ebene des Schafts 18 liegt. Dadurch
steht der Messerkontakt 20 seitlich vom Schaft 18 vor, und zwar in Fig. 3 nach oben.
Vorteilhafterweise ist jedoch ein zweiter Messerkontakt an den gegenüberliegenden
(rechten) Seitenrand des Schafts 18 auf gleicher Höhe angeformt und nach unten gebogen,
so daß der Feldstecker insgesamt zwei Messerkontakte 20 aufweist, die in entgegengesetzten
Richtungen bezüglich dem Schaft 18 gebogen sind. Dies bedeutet, daß der in Fig. 7
nicht erkennbare zweite Messerkontakt an dem rechten Seitenrand des Schafts 18 ansetzt
und nach unten gerichtet ist. Dadurch wird erreicht, daß nur eine Form für den Feldstecker
15 benötigt wird, also kein rechter oder linker Feldstecker 15 für die Montage des
Elektromotors erforderlich ist.
[0034] Der Abstand des zweiten Teils 22 des Messerkontakts 20 zum Schaft 18 des Feldsteckers
15 ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß dieser Abstand etwas kleiner als der Durchmesser
der abisolierten Kondensatoranschlüsse 14' ist. Dadurch klemmt der zweite Teil 22
des Messerkontakts 20 einen abisolierten Kondensatoranschluß 14' am Schaft 18 des
Feldsteckers 15 fest und stellt auf diese Weise eine zuverlässige galvanische Verbindung
her. Zweckmäßigerweise ist das freie Ende des zweiten Teils 22 des Messerkontakts
20 etwas abgeschrägt, so daß sich im Bereich des freien Endes des Messerkontakts 20
ein etwas größerer Abstand zum Schaft 18 ergibt. Dadurch kann ein Kondensatoranschluß
14' zunächst erfaßt und bei weiterem Eindrücken des Feldsteckers 15 in die Lagerbrücke
1 dadurch festgeklemmt werden, daß der zweite Teil 22 des Messerkontakts 20 etwas
gegenüber dem Schaft 18 hochgebogen wird.
[0035] In einer anderen Ausführung ist es auch möglich, die dem Schaft 18 zugewandte Kante
des zweiten Teils 23 des Messerkontakts 20 etwas anzuschärfen, so daß sie die Isolation
der Kondensatoranschlüsse 14' durchtrennt und eine Abisolierung vor der Montage nicht
vorgenommen zu werden braucht.
1. Becherförmige Lagerbrücke (1) aus Kunststoff für den Motor eines kleinen Elektrowerkzeugs,
mit einem Ein/Aus-Schalter (90), einem Umschalter (80), zwei Anschlußklemmen für ein
Netzkabel, einem Kondensator (14) und einem Kontaktgitter, dadurch gekennzeichnet,
- daß sich die Anschlußklemmen als Feldstecker (15) durch den Boden der Lagerbrücke
(1) erstrecken;
- daß eine Schalteranordnung (45) in die Lagerbrücke (1) eingesetzt ist und ein Kontaktgitter
trägt;
- daß das Kontaktgitter als Stanzgitter (60) zum wahlweisen Anschließen von Drosseln
(13), Umschaltern (80), Dioden (71), Widerständen o.ä. ausgeführt ist;
- daß das Stanzgitter (60) Ein/Aus-Kontaktstellen sowie Drehrichtungs-Umschaltkontaktstellen
(67, 68) aufweist;
- daß das Stanzgitter (60) auf der dem Rotor (3) zugewandten Seite der Schalteranordnung
(45) liegt;
- daß Umschaltkontakte (32) auf der dem Rotor (3) abgewandten Seite der Schalteranordnung
(45) angeordnet sind; und
- daß Mittel vorgesehen sind, um die Umschaltkontakte (32) gleichzeitig mit den Ein/Aus-Schaltkontakten
zu betätigen.
2. Schalteranordnung, vorzugsweise für eine Lagerbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Umschaltkontakte (32) von einem Schaltring (30) betätigbar sind und in ihren Endstellungen
das Stanzgitter (60) durch in der Schalteranordnung (45) vorgesehene Öffnungen (69)
kontaktieren.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltring (30) einen
radialen Fortsatz (36) aufweist, der durch die Lagerbrücke (1) nach außen in den Ein/Aus-Schalter
(90) ragt.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltring (30) über
ein Gestänge mit oder ohne Verzahnung von dem Ein/Aus-Schalter (90) betätigbar ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltkontakte
(32) Kontaktfedern (32, 32') mit sich überkreuzenden Beinen (38) sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltkontakte
(32) Schaltarme eines Wippschalters mit V-förmigen Armen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstecker (15) an
ihren freien, außerhalb der Lagerbrücke (1) liegenden Enden sowohl Steckfahnen (16,
16') für Kabelschuhe, als auch Gewindestutzen (24) mit Klemmschrauben (23) für das
Ansschließen von abisolierten, freien Kabelenden aufweisen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstecker (15) seitlich
vorstehende und im wesentlichen 90° zu den Feldsteckern (15) angeordnete Messerkontakte
(20) zum sicheren Einkleinnen von Kondensatoranschlüssen (14') aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzgitter (60) ein
zusammenhängender Bandleiter (61, 65) aus Metall ist, der mit der rotorseitigen Fläche
der Schalteranordnung (45) verschweißt, verklebt oder auf sonstige Weise verbunden
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzgitter (60)
im wesentlichen in einer Ebene liegt, jedoch senkrecht dazu abgewinkelte Anschlußzungen
(62) für die Feldwicklungen (9) sowie Bohrungen (75) für das Durchstecken der Anschlüsse
von elektronischen Bauelementen wie Drosseln (13), Dioden (71) etc. und Anschlußfahnen
(70) zum Anschließen dieser Bauelemente aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Schalteranordnung
(45) verbundene Stanzgitter (60) in zwei Hälften aufgetrennt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung
(45) im Bereich von Trennstellen des Stanzgitters (60) mit Öffnungen oder Ausnehmungen
für das Ausstanzen der Trennstellen versehen ist.