DE19937629A1 - Antriebsvorrichtung für eine Waschmaschine - Google Patents
Antriebsvorrichtung für eine WaschmaschineInfo
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Abstract
Eine Antriebsvorrichtung für eine Waschmaschine mit einer über eine wenigstens annähernd horizontal liegende Welle (7) gelagerten Wäschetrommel (4) weist einen auf der Rückseite des Laugenbehälters (1) angebrachten Motor (9) auf, durch den die Wäschetrommel (4) direkt angetrieben wird. Der Motor (9) wird durch eine von einer Kühlflüssigkeit, insbesondere von einem Termoöl, durchflossene Kühlvorrichtung (25) gekühlt, die entweder eine geschlossene Leitung (19) in Verbindung mit einem Wärmetauscher (18) oder einem Wärmespeicher aufweist, oder die von dem in den Laugenbehälter (1) zufließenden Zuleitungswasser durchflossen wird, durch das der Motor (9) gekühlt wird. Die Leitung (19) verläuft innerhalb des Ständertragteils (10) insbesondere in der Nähe der Statorpakete (11).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für eine Waschmaschine mit einer
über eine wenigstens annähernd horizontal liegende Welle gelagerten Wäschetrommel, die
durch einen an der Rückseite des Laugenbehälters angebrachten Motor angetrieben ist.
Eine derartige Antriebsvorrichtung ist bereits aus der DE 197 24 930 A1 bekannt. Die dort
dargestellte Waschmaschine weist eine sich in einem Laugenbehälter drehende Wäsche
trommel auf, die über eine Welle gelagert ist, wobei die Welle entweder horizontal liegt oder
um einen geringen Winkel, beispielsweise von bis zu 15°, gegenüber der Horizontalen ge
neigt ist. Auf der Rückseite des Laugenbehälters ist ein flacher Motor angebracht, der als
bürstenloser, elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ausgebildet ist, wobei von Erre
gerwicklungen umgebene Statorpakete auf einem Tragteil angeordnet sind, das auch die
Lagerhülse für die Welle bildet. An dem rückseitigen Ende der Welle ist auf dieser eine
Läuferglocke aufgeschraubt, die auf, ihrem inneren, den Statorpaketen zugewandten Rand
magnetische Pole trägt. Anstelle eines die Wäschetrommel direkt antreibenden Motors kann
auch ein Motor für den indirekten Antrieb an der Rückseite des Laugenbehälters angeordnet
sein.
Beim Betrieb des Antriebsmotors wirkt eine variable Magnetkraft auf die Kerne der Statorpa
kete ein, wodurch Wirbelströme erzeugt und Hystereseverluste durch die jeweilige Änderung
der Magnetkraft hervorgerufen werden. Die Wirbelströme und der Hystereseverlust haben
eine Erwärmung der Statorpakete zur Folge. Tritt somit eine Überhitzung der Statorpakete
auf, so wird der Antriebswirkungsgrad des Motors verschlechtert und die Lebensdauer des
Motors verringert.
Um dem entgegenzuwirken, weist die Läuferglocke des bekannten Motors Durchbrüche auf,
die an ihren Kanten vorteilhaft so geformt sind, daß der Zugang von Kühlluft durch diese
Durchbrüche hindurch im Sinne einer Ventilatorwirkung unterstützt wird. Zur Verbesserung
der Kühlwirkung können an den Durchbrüchen oder in deren Nähe noch sogenannte Wirbler
angebracht sein, die für eine Verwirbelung der Kühlluft sorgen, damit diese besseren Kon
takt mit den Erregerwicklungen erhält.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Kühlung der Antriebsvorrichtung weiter zu verbessern.
Bei einer Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch
gelöst, daß der Motor durch eine von einem Kühlmedium durchflossene Kühlvorrichtung
kühlbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung besteht darin, daß die
Wärme von den Statorpaketen durch das Kühlmedium, d. h. eine Kühlflüssigkeit oder ein
Gas, gezielt abgeführt wird, wenn die Leitung für die Kühlflüssigkeit oder das Gas in unmit
telbarer Nähe der Statorpakete angeordnet ist. Es kann jedoch bereits ausreichend sein,
wenn die Leitung für die Kühlflüssigkeit an dem Ständertragteil, an dem die Statorpakete
befestigt sind, angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind sowohl unmittelbar die Statorpakete
als auch Ständertragteil kühlbar. Das Ständertragteil wird entweder von der Laugenbehälter
rückwand, einem auf dieser aufgesetzten Tragteil, insbesondere einem Tragstern, oder von
einem zusätzlichen, auf diesem aufgesetzten Bauteil gebildet. Der Laugenbehälter besteht
entweder aus Metall oder aus einem Kunststoff.
Vorzugsweise ist dazu die Leitung als ein die Statorpakete oder das Ständertragteil umge
bendes Rohr, beispielsweise aus Kupfer, ausgebildet. Auch jedes andere Material mit einem
guten Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten ist geeignet.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Leitung im Bereich des Ständer
tragteils als Bohrung in dem Ständertragteil ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform
wird das kühlende Medium durch die Statorpakete selbst geleitet, wobei im Bereich der
Statorpakete ein Rohr oder eine Hülse aus Kunststoff oder aus Metall vorgesehen ist. Als
Material für das Rohr oder die Hülse wird vorzugsweise ein Material mit einer hohen Wär
meleitfähigkeit verwendet, beispielsweise Kupfer.
In einer anderen Ausführungsform wird die Leitung im Bereich des Ständertragteils durch
eine die Mantelfläche des Ständertragteils wendelförmig umgebende Nut gebildet, die durch
eine die Nut nach außen abdichtende Verschlußhülse bedeckt ist. Zur Abdichtung sind vor
zugsweise zusätzlich O-Ringe vorgesehen. Umgekehrt wird die Nut in der Verschlußhülse
vorgesehen, wobei die offene Seite der Nut durch die Mantelfläche des Ständertragteils ge
schlossen wird.
Anstelle einer wendelförmigen Ausbildung läßt sich die Nut auch mäanderförmig ausbilden.
Entsprechendes gilt für ein von der Kühlflüssigkeit durchflossenes Rohr. Auch andere For
men gekrümmter Rohre, durch die eine längere Verweildauer in dem zu kühlenden Medium
erreicht wird, sind geeignet.
Wenn das Ständertragteil von einer Verschlußhülse bedeckt ist, lassen sich die Statorpakete
auf dieser anordnen.
Die Kühlflüssigkeit zirkuliert in der Leitung entweder aufgrund von Konvektion, oder sie wird
durch eine Pumpe gefördert. Diese ist beispielsweise ebenfalls auf dem Ständertragteil be
festigt. Die Pumpe wird vorzugsweise durch den Antriebsmotor angetrieben. Vorzugsweise
steht das Kühlmedium auch unter Druck.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein von der
Temperatur der Kühlflüssigkeit gesteuertes Ventil, beispielsweise unter Einsatz eines Bime
tallstreifens, die Leitung schließt oder öffnet. In einer anderen Weiterbildung der Erfindung
ist vorgesehen, daß der Öffnungszustand des Ventils durch eine elektronische Einrichtung
steuer- oder regelbar ist.
Die Kühlflüssigkeit ist vorzugsweise ein in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierendes
Medium, beispielsweise ein Thermoöl, das seine Wärme über einen Wärmetauscher entwe
der an die Umgebungsluft, vorzugsweise in den kühleren Bereich unterhalb der Wäsche
trommel, oder an das für den Waschvorgang vorgesehene Wasser abgibt. Auch Wasser ist
als Kühlflüssigkeit geeignet. Ebenso ist auch ein unter Druck stehendes Kühlmedium geeig
net. Hierzu steht ein Wärmetauscher mit einer Zuflußleitung für das Zuflußwasser der
Waschmaschine in Verbindung, so daß die Wärme von der Kühlflüssigkeit auf dieses über
tragen wird, wobei die Kühlflüssigkeit und das Zuflußwasser vorzugsweise in einander ent
gegengesetzten Richtungen fließen, oder der Wärmetauscher ist innerhalb des Laugenbe
hälters unterhalb der Wäschetrommel angeordnet und gibt die Wärme des Kühlmittels an
die Waschlauge ab, so daß diese durch die Abwärme des Motors erwärmt wird.
In einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist ein Wärmespeicher vorgesehen,
der vorzugsweise ein Latentwärmespeicher ist. Als Material für das Latentwärmespeicher
medium eignen sich Bariumsalze.
In diesem Fall wird ein in dem Wärmespeicher vorhandenes Medium durch die Kühlflüssig
keit erwärmt, so daß es seinen Aggregatzustand von "fest" nach "flüssig" wechselt, wobei
das hohe Wärmeaufnahmevermögen im Bereich des Phasenwechsels ausgenutzt wird.
Voraussetzung hierfür ist, daß das Medium seinen Phasenübergang bei einer Temperatur
aufweist, die die Kühlflüssigkeit durch Erwärmung annimmt, also beispielsweise oberhalb
20° oder 30°C liegt. Der Wärmespeicher gibt die in ihm gespeicherte Wärme bei Bedarf an
das in den Laugenbehälter zufließende Wasser ab.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist eine elektronische Steuervorrichtung
vorhanden ist, durch die die Kühlvorrichtung anhand der in dem Motor und/oder der in dem
Ständertragteil, insbesondere in der Nähe der Statorpakete, gemessenen Temperaturen
und/oder der Temperatur des Kühlmittels und/oder der Temperatur der Waschlauge in dem
Laugenbehälter und/oder der Temperatur des Zuflußwassers steuerbar ist, wodurch ge
währleistet wird, daß sich der Motor nicht überhitzt.
Entweder fließt das Zuflußwasser für die Vorwäsche, Hauptwäsche oder den Spülvorgang
stets durch den Wärmespeicher oder den Wärmetauscher hindurch, oder die Zuflußleitung
verzweigt sich in eine erste, durch den Wärmespeicher oder den Wärmetauscher verlau
fende Leitung und eine zweite, außerhalb des Wärmespeichers bzw. des Wärmetauschers
verlaufende Leitung, wobei über Ventile gesteuert oder geregelt wird, wann und unter wel
chen Bedingungen das zufließende Wasser durch den Wärmespeicher oder durch den
Wärmetauscher hindurchfließt. Die Steuerung oder Regelung wird in beiden Fällen ebenfalls
durch die elektronische Einrichtung übernommen. Dabei dienen die Temperatur der Kühl
flüssigkeit oder die Temperatur des zufließenden Wassers oder beide Temperaturen als
Steuer- oder Regelgrößen.
Alternativ zu einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf wird erfindungsgemäß in einer ande
ren Ausführungsform ebenfalls vorgesehen, daß die Kühlvorrichtung in der Zuflußleitung
integriert ist und als Kühlflüssigkeit das Zuleitungswasser verwendet wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kühlvor
richtung ein Einlaß- und/oder ein Auslaßventil für das Kühlmittel, insbesondere für das Kühl
wasser, aufweist. Wenn das Volumen der Kühlvorrichtung, insbesondere eines von der
Kühlvorrichtung umfaßten Kühlmittelbehälters, völlig mit dem dem Zuleitungswasser gefüllt
ist oder wenn dessen Solltemperatur überschritten wird bzw. wenn die Solltemperatur des
Kühlmittels überschritten ist, wird ein Auslaßventil geöffnet, um das Zuleitungswasser in den
Laugenbehälter einzulassen bzw. das Kühlmittel in dem Kühlkreislauf weiterfließen zu las
sen.
Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung nicht nur zur Kühlung
des Motors einsetzen, sondern auch zum Kühlen elektronischer Bauelemente, insbesondere
der Leistungselektronik für die Antriebsvorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich gemäß Anspruch 21 ebenfalls auf ein Verfahren, gemäß dem das
Frischwasser, nachdem sich die Antriebsvorrichtung auf eine Temperatur oberhalb der Soll
temperatur erwärmt hat, durch die Kühlvorrichtung in den Laugenbehälter geleitet wird.
In einer Weiterbildung dieses Verfahrens ist vorgesehen, daß während des
Hauptwaschgangs oder vor dessen Ende oder während eines nachfolgenden Waschgangs,
insbesondere zu Beginn eines auf den Hauptwaschgang folgenden Spülgangs, kontinuierlich
oder portionsweise Frischwasser durch die Kühlvorrichtung in den Laugenbehälter geleitet
wird. Beispielsweise wird das Wasser in einem Speichermedium zwischengespeichert, bis
es für den jeweiligen Waschgang benötigt wird. Dabei kann sich das Wasser in dem Spei
chermedium durch die Abwärme des Motors bereits aufwärmen, wenn das Speichermedium
über eine Kühlmittelleitung mit dem Ständertragteil oder den Statorpaketen des Motors in
Verbindung steht.
Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung läßt sich somit während des Waschvorgangs dazu
einsetzen, um das zufließende Leitungswasser wenigstens teilweise zu erwärmen und ins
besondere während des Hauptwaschgangs portionsweise weiteres warmes Wasser zuzu
führen, um die Reinigung der Wäscheau unterstützen.
Aber auch während eines nachfolgenden Waschgangs, beispielsweise während eines Spül
gangs, läßt sich Wasser aus der Kühlvorrichtung in den Laugenbehälter einleiten, wobei das
Zuleitungswasser entweder portionsweise oder kontinuierlich oder bei Überschreiten der
Solltemperatur der Kühlvorrichtung in den Laugenbehälter eingeleitet wird.
Sofern die Kühlvorrichtung einen Kühlmittelbehälter aufweist, ist dieser vorzugsweise so
groß dimensioniert, daß die Kühlwirkung des in ihm enthaltenen Kühlmittels während des
gesamten Waschvorgangs, d. h. insbesondere für die Dauer der Hauptwäsche, ausreichend
ist. In diesem Fall erfolgt ein Wasseraustausch des in dem Kühlmittelbehälter enthaltenen
Wassers erst bei dem auf den Hauptgang nachfolgenden Waschgang, insbesondere für den
Spülgang. Aber auch in dem Fall, in dem kein gesonderter Kühlmittelbehälter vorhanden ist,
läßt sich vorsehen, daß das Volumen der in der Leitung enthaltenen Kühlflüssigkeit ausrei
chend ist, um die während des Waschvorgangs entstehende Wärme aus dem Motor aufzu
nehmen, so daß dessen Solltemperatur nicht überschritten wird.
Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Laugenbehälters für eine Waschmaschine mit
einer horizontal gelagerten Wäschetrommel, die durch einen Direktantriebsmotor
angetrieben wird, der durch eine mit einem innerhalb des Laugenbehälters ange
ordneten Wärmetauscher ausgestattete Kühlvorrichtung gekühlt wird,
Fig. 2 eine vergrößerte schematische Darstellung der Antriebsvorrichtung mit einem Di
rektantriebsmotor für eine Wäschetrommel, wobei der Direktantriebsmotor durch
eine mit einem Wärmespeicher ausgestattete Kühlvorrichtung gekühlt wird,
Fig. 3 eine weitere Ausbildung eines ebenfalls mit einer Kühlvorrichtung ausgestatteten
Direktantriebsmotors für eine Wäschetrommel,
Fig. 4 ein von einer Statorwicklung umgebenes Blechpaket, das in seinem unteren Teil
von einem Kühlmedium durchflossen wird, und
Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem Ringkörper mit einer mäanderförmig geführten Leitung
für ein Kühlmedium.
Ein Laugenbehälter 1 ist in einem Gehäuse einer Waschmaschine gelagert. An seiner Vor
derwand 2 hat er eine Öffnung 3 zum Be- und Entladen einer Wäschetrommel 4. Diese ist
um eine horizontal liegende Achse 5 drehbar in der Rückwand 6 des Laugenbehälters 1 ge
lagert. Dazu dient die Welle 7, die an der Rückwand 8 der Wäschetrommel 4 drehbar mit ihr
verbunden ist.
An der Rückwand 6 des Laugenbehälters 1 ist ein Motor 9 als Direktantriebsmotor montiert,
dessen Ständertragteil 10 drehfest mit der Rückwand 6 verbunden ist. Das Ständertragteil
10 trägt Statorpakete 11, die von Erregerwicklungen 110 umgeben sind. Die Statorpakete 11
sind ringförmig angeordnet. Ihnen stehen über Luftspalte 12 magnetisierbare Pole 14 ge
genüber, die auf an der Innenseite eines glockenförmig ausgebildeten Läufers 13 angeord
net sind. Dessen ferromagnetischer Rand 15 bildet den magnetischen Rückfluß.
Der Läufer 13 bildet in seinem mittleren Teil eine Nabe 16 aus, die mit der Welle 7 drehfest
verbunden ist. Über Lager 17 ist die Nabe 16 in dem Ständertragteil 10 gelagert.
Zur Kühlung des Motors 9 dient eine Kühlvorrichtung 18. Diese bildet einen geschlossenen
Kühlkreislauf mit einer Leitung 19 und einem Wärmetauscher 20. Die Leitung 19 verläuft im
Bereich zwischen der Rückwand 8 der Wäschetrommel 4 und der Rückwand 6 des Laugen
behälters 1. Von dort knickt die Leitung 19 in das Ständertragteil 10 ab, in dem sie wendel
förmig und konzentrisch zu der Nabe 16 auf der dieser zugewandten Seite der Statorpakete
11 angeordnet ist, um diese zu kühlen. Von den Statorpaketen 11 führt die Leitung 19 zu
dem Wärmetauscher 20, der in dem Laugenbehälter 1 unterhalb der Wäschetrommel 4 an
geordnet ist. Auf seiner Außenseite weist der Wärmetauscher 20 Rippen 21 auf, um einen
möglichst guten Wärmeübergang zwischen der in der Leitung 19 fließenden Kühlflüssigkeit
und der in dem Laugenbehälter 1 befindlichen Waschlauge 22 zu ermöglichen. In seinem
Inneren trägt der Wärmetauscher 20 vorzugsweise Wände 23, um einen möglichst langen
Verbleib der Kühlflüssigkeit in ihm zu ermöglichen. Die Kühlflüssigkeit wird entweder auf
grund der durch die Temperaturdifferenz, welche die Leitung 19 im Bereich der Statorpakete
11 gegenüber dem Wärmetauscher 20 aufweist, aufgrund von Konvektion fließen, oder es
ist zusätzlich eine Pumpe 24 vorhanden, um die Kühlflüssigkeit zu fördern. Die Pumpe 24 ist
vorzugsweise auf dem Ständertragteil 10 befestigt. Durch die Leitung 19 werden einerseits
die Statorpakete 11 unmittelbar gekühlt und zusätzlich auch das Ständertragteil 10 selbst,
soweit die Leitung 19 in ihm verläuft. Es versteht sich, daß die Leitung 19 auch so angeord
net sein kann, daß sie das Ständertragteil 10 auch im Bereich zwischen den Statorpaketen
11 und der Rückwand 6 wendelförmig verläuft.
Anstelle einer wendelförmigen Anordnung läßt sich die Leitung 19 auch mäanderförmig aus
bilden.
Zur Erhöhung der Wärmemenge, welche die Kühlflüssigkeit aufnimmt, läßt sich innerhalb
des von der Kühlflüssigkeit durchflossenen Leitungssystems auch ein Vorratsbehälter vor
sehen, von dem eine größere Menge des Kühlmittels aufgenommen wird. Ein derartiger Vor
ratsbehälter ist beispielsweise in dem Ständertragteil 19 integriert. Zusätzlich zur Kühlung
durch das Kühlmittel in der Leitung 19 sind Durchbrüche 25 in dem Läufer 13 angeordnet,
die zur Zuführung von Kühlluft zu den Statorpaketen 11 dienen.
Anstelle der Anordnung des Wärmetauschers 20 im unteren Bereich des Laugenbehälters 1
läßt sich dieser auch unterhalb des Laugenbehälters 1 innerhalb des Gehäuses der
Waschmaschine integrieren, um das Kühlmittel durch die Luft zu kühlen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 2) wird der Motor 9 zum Antrieb der Wäsche
trommel 4 (hier nicht dargestellt) durch eine Kühlvorrichtung 26 gekühlt, die wie die in Fig. 1
dargestellte Kühlvorrichtung 18 eine geschlossene Leitung 19 umfaßt. Die Leitung 19 ist
durch einen Wärmespeicher 27 hindurchgeführt, der durch eine isolierende Wandung 270
nach außen abgeschirmt ist. Innerhalb des Wärmespeichers 27 ist ein Wärmespeicherme
dium 28 angeordnet, an das das in der Leitung 19 zirkulierende Kühlmittel seine Wärme
abgibt. Das Wärmespeichermedium 28 ist vorzugsweise ein Latentwärmespeichermedium,
in dem ausgenutzt wird, daß ein Stoff eine hohe Wärmemenge für einen Phasenübergang,
beispielsweise von "fest' nach "flüssig" benötigt, so daß sich in einem verhältnismäßig klei
nen Volumen eine große Wärmemenge speichern läßt. Ein derartiger Latentwärmespeicher
hat auch den Vorteil, daß er ein geringeres Volumen als ein monolithischer benötigt. In
einem Latentwärmespeicher steigt die Temperatur, solange der Phasenübergang von "fest"
nach "flüssig" nicht vollständig vollzogen ist, nicht an. Die in dem Wärmespeichermedium 28
gespeicherte Wärme kann dazu benutzt werden, um das Zulaufwasser für einen späteren
Waschgang zu erwärmen. Dadurch wird einerseits die von dem Motor 9 erzeugte Abwärme
sinnvoll genutzt und andererseits die Aufwärmzeit, die die in dem Laugenbehälter 1
integrierte Heizung zum Erwärmen des zugelaufenen Wassers benötigt, verringert. Ebenso
wird die Energie reduziert, die zum Heizen des zugelaufenen Wassers benötigt wird.
Wenn beispielsweise während des Hauptwaschgangs die Abwärme des Motors 9 von dem
Wärmespeichermedium 28 aufgenommen worden ist, gibt dieses seine Wärme an eine
durch das Wärmespeichermedium 28 hindurchlaufende Warmwasserleitung 29 ab, so daß
für einen auf den Hauptwaschgang folgenden Spülgang erwärmtes Spülwasser mit einer
Temperatur von beispielsweise mehr als 30°C zur Verfügung steht, wodurch die Spülwirkung
erhöht wird und sich auch eine Verringerung der Restfeuchte in einem nachfolgenden
Schleudergang erzielen läßt.
Wenn bereits während der Vorwäsche Abwärme gespeichert wird, läßt sich auch erwärmtes
Wasser für den Hauptwaschgang einsetzen, so daß sich Energie für die Erwärmung des
Wassers für den Hauptwaschgang einsparen läßt und sich die Programmzeit für den
Hauptwaschgang verkürzt. Durch das warme Wasser wird auch eine bessere Waschmittel
auflösung erzielt.
Vorteilhaft ist es, wenn die Warmwasserleitung 29 im Bereich des Wärmespeichers 27 wen
delförmig oder mäanderförmig ausgebildet ist, um den Wärmeübergang von dem Wärme
speichermedium 28 auf die Warmwasserleitung 29 zu verbessern. Die Warmwasserleitung
29 zweigt von einer Zuflußleitung 30 ab und ist mit dieser über ein Warmwasserventil 31
verbunden. Das Kühlmedium in der Leitung 19 strömt gegenüber der Fließrichtung des
Wassers in der Warmwasserleitung vorzugsweise nach dem Gegenstromprinzip in der ent
gegengesetzten Richtung. Über ein Kaltwasserventil 32 schließt sich eine Kaltwasserleitung
33 an die Zuflußleitung 30 an. Eine elektronische Steuervorrichtung 34 steuert über Steuer
leitungen 35, 36, wann die Ventile 31, 32 geöffnet oder geschlossen werden sollen. Ebenso
ist vorzugsweise eine mit der Steuervorrichtung 34 verbundene Steuerleitung 37 vorgese
hen, um die Pumpe 24 zu steuern.
Zusätzlich sind Signalleitungen 38, 39, 40 vorgesehen, um von Sensoren 41, 42 bzw. 43
gemessene Temperaturen in dem Wärmespeichermedium 28, der Leitung 19 bzw. in der
Warmwasserleitung 29 in Form von elektrischen Signalen der Steuervorrichtung 34 zuzufüh
ren. Die von den Signalleitungen 38 bis 40 zugeführten Signale werden in der Steuervor
richtung 34 verwertet, um entsprechend die Ventile 31, 32 sowie die Pumpe 34 anzusteuern.
Über einen Temperatursensor 44, der in dem Laugenbehälter 1 angeordnet ist und mit der
Steuervorrichtung 34 über eine Signalleitung 45 verbunden ist, läßt sich auch die Tempera
tur des bereits in den Laugenbehälter eingeflossenen Wassers berücksichtigen.
Anstelle der Verwendung von Frischwasser zur Kühlung des Kühlmediums läßt es sich er
findungsgemäß auch vorsehen, daß das Abwasser aus dem Laugenbehälter 4 zum Kühlen
des Motors genutzt wird. Voraussetzung hierfür ist, daß die Temperatur des Abwassers ge
nügend niedrig ist.
In einem anderen Ausführungsbeispiel (Fig. 3) ist das Ständertragteil 10 zweiteilig ausgebil
det, wobei ein zentrales Tragteil 46 die Lager 17 umgibt und ein peripheres, eine Verschluß
hülse bildendes Tragteil 47 das Tragteil 46 umgibt. Auf seiner Außenwand 48 weist das
Tragteil 46 eine wendelförmige oder mäanderförmige Nut 49 auf, die Teil der Leitung 19 für
das Kühlmittel ist. Zur Abdichtung zwischen der Nut 49 gegenüber den Tragteilen 46, 47
dienen O-förmige Dichtungsringe 50, 51. Der Läufer 13 ist auf einem Wellenzapfen 70 befe
stigt, der sich an das rückseitige Ende der Welle 7 anschließt.
Die Leitung 19 ist Teil einer Kühlvorrichtung 52 entweder mit einem Wärmetauscher ausge
stattet, beispielsweise einem Wärmetauscher 20, wie er Fig. 1 dargestellt ist, oder mit einem
Wärmespeicher, beispielsweise dem Wärmespeicher 27, der in Fig. 2 dargestellt ist.
Anstelle geschlossener Kühlkreisläufe, wie sie durch die Kühlvorrichtungen 18 und 52 aus
gebildet werden, lassen sich auch Kühlvorrichtungen vorsehen, in denen die Leitung 19 an
stelle eines Kühlmittels von dem Zuleitungswasser durchflossen werden, das anschließend
in den Laugenbehälter 1 eintritt. Auch in diesem Fall wird vorzugsweise eine Steuerung
durch die elektronische Steuervorrichtung 34 in Verbindung mit einer Zuflußleitung 30, einer
Kaltwasserleitung 33 und einer Warmwasserleitung 29 vorgesehen; die Steuervorrichtung
34 entscheidet, wann das zufließende Wasser entweder die Kühlvorrichtung durchfließt oder
unmittelbar, ohne die Kühlvorrichtung zu durchfließen, in den Laugenbehälter 1 eingespeist
wird. Auch bei diesem Steuervorgang entscheidet die Steuervorrichtung 34 anhand der von
den Temperatursensoren 41 bis 44 gemessenen Temperaturen, wann, wie oft und wieviel
Zuleitungswasser in den Laugenbehälter 1 eingelassen wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 4) ist ein Blechpaket 11 dargestellt, das von
Erregerwicklungen 110 umgeben ist. Im unteren Teil des Blechpakets 11 ist eine Leitung 53
ein Kühlmedium angeordnet, die anstelle der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Leitungsanordnun
gen als Teil der Kühlvorrichtung 18, 26 oder 52 geeignet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind Blechpakete 11 (Fig. 5) Teil eines Ringkörpers
54 und werden im Innern durch ein in einer mäanderförmig ausgebildeten Leitung 55 flie
ßendes Kühlmedium durchströmt.
Claims (25)
1. Antriebsvorrichtung für eine Waschmaschine mit einer über eine wenigstens annä
hernd horizontal liegende Welle (7) gelagerten Wäschetrommel (4), die durch einen
an der Rückseite des Laugenbehälters (1) angebrachten, Statorpakete (11) und ein
Ständertragteil (11) aufweisenden Motor (9) angetrieben ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Motor (9) durch eine von einem Kühlmedium durchflossene
Kühlvorrichtung (18, 26, 52) kühlbar ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorpakete
(11) und/oder das Ständertragteil (10) des Motors (9) durch eine von dem Kühlme
dium durchflossene Leitung kühlbar sind bzw. ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung
durch ein die Statorpakete (11) und/oder das Ständertragteil (10) umgebendes Rohr
(19), insbesondere aus Kupfer, ausgebildet ist.
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung
durch eine Bohrung (53, 55) oder Nut (49) in dem Ständertragteil (10), in den Stator
paketen (11) oder in einem die Statorpakete (11) umfassenden Ringkörper (54) aus
gebildet ist.
5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung eine
Nut (49) in einer Mantelfläche eines zentralen Tragteils (46) innerhalb des Ständer
tragteils (10) umfaßt, die von einer die Nut (49) nach außen abdichtenden Ver
schlußhülse (47) bedeckt ist oder daß die Nut in der an das Tragteil (46) angrenzen
den Mantelfläche der Verschlußhülse (47) ausgebildet ist und daß diese durch das
Tragteil (46) abgedichtet ist.
6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschluß
hülse ein peripheres Tragteil (47) bildet, das die Statorpakete (11) trägt.
7. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leitung (19) wendelförmig oder mäanderförmig ausgebildet ist.
8. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kühlflüssigkeit in der Leitung (19) aufgrund von Konvektion fließt oder durch eine
Pumpe (24) förderbar ist.
9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (19)
durch ein durch die Temperatur der Kühlflüssigkeit gesteuertes Ventil oder durch
eine elektronische Steuervorrichtung (34) verschließbar ist.
10. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kühlflüssigkeit ein in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierendes Medium ist,
dessen Wärme auf einen Wärmetauscher (20) oder einen Wärmespeicher (27)
übertragbar ist.
11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetau
scher (20) mit einer Zuflußleitung (30) für das Zuflußwasser oder mit einer Abwas
serleitung der Waschmaschine in Verbindung steht und die Wärme des Kühlwassers
an das Zuflußwasser oder das Abwasser abgibt oder daß der Wärmetauscher (20)
im Laugenbehälter (1) unterhalb der Wäschetrommel (4) angeordnet ist und seine
Wärme an die Wäschelauge abgibt oder daß der Wärmetauscher (20) innerhalb der
Waschmaschine außerhalb des Laugenbehälters (1), insbesondere unterhalb des
Laugenbehälters (1), angeordnet ist.
12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärme
speicher (27) ein Wärmespeichermedium (28), insbesondere zur Speicherung laten
ter Wärme, enthält.
13. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zuflußleitung (30) sich in eine erste, durch den Wärmetauscher (27) hindurch ver
laufende Leitung (29) und eine zweite, außerhalb des Wärmetauschers (27) verlau
fende Leitung (33) verzweigt.
14. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten
(29) und/oder in der zweiten Leitung (33) ein insbesondere durch die Temperatur
oder durch eine elektronische Steuervorrichtung (34) steuerbares Ventil (31, 32) ent
halten ist.
15. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlmedium ein flüssiges oder gasförmiges Medium, insbesondere ein
Thermoöl, ist.
16. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kühlvorrichtung (18, 26, 52) in der Zuflußleitung oder die Abflußleitung integriert
ist und daß die Kühlflüssigkeit das Zuleitungswasser oder das Abwasser ist.
17. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvor
richtung (18, 26, 52) ein Einlaß- und/oder ein Auslaßventil aufweist, durch das bei
Überschreiten einer Solltemperatur Zuleitungswasser oder Abwasser in den
Laugenbehälter (1) zuführbar ist.
18. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlvorrichtung (18, 26, 52) zusätzlich zum Kühlen elektronischer Bauele
mente, insbesondere von Leistungselektronik-Bauelementen für die
Antriebsvorrichtung, dient.
19. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlvorrichtung (18, 26, 52) durch eine elektronische Einrichtung (34) steuer-
oder regelbar ist.
20. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
die Kühlvorrichtung (18, 26, 52) einen Kühlmittelbehälter umfaßt.
21. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kühlmit
telbehälter ein Einlaß- und/oder ein Auslaßventil zugeordnet sind.
22. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß eine elektronische Steuervorrichtung (34) vorhanden ist, durch die die Kühlvor
richtung (18, 26, 52) anhand der in dem Motor (9) und/oder der in dem Ständertrag
teil (10), insbesondere in der Nähe der Statorpakete (11), gemessenen Temperatu
ren und/oder der Temperatur des Kühlmittels und/oder der Temperatur der Wäsche
lauge in dem Laugenbehälter (1) und/oder der Temperatur des Zuflußwassers steu
erbar ist.
23. Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine mit einer Antriebsvorrichtung nach
Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Frischwasser durch die Kühlvorrichtung
in den Laugenbehälter (1) geleitet wird.
24. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß während des
Hauptwaschgangs oder vor dessen Ende oder während eines nachfolgenden
Waschgangs, insbesondere zu Beginn eines auf den Hauptwaschgang folgenden
Spülgangs, kontinuierlich oder portionsweise Frischwasser durch die Kühlvorrichtung
(18, 26, 52) in den Laugenbehälter (1) geleitet wird.
25. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Frischwasser, nach
dem sich die Antriebsvorrichtung auf eine Temperatur oberhalb der Solltemperatur
erwärmt hat, durch die Kühlvorrichtung (18, 26, 52) in den Laugenbehälter (1) geleitet
wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19937629A DE19937629A1 (de) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Antriebsvorrichtung für eine Waschmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19937629A DE19937629A1 (de) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Antriebsvorrichtung für eine Waschmaschine |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19937629A1 true DE19937629A1 (de) | 2001-02-15 |
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ID=7917783
Family Applications (1)
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DE19937629A Ceased DE19937629A1 (de) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Antriebsvorrichtung für eine Waschmaschine |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19937629A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1999
- 1999-08-10 DE DE19937629A patent/DE19937629A1/de not_active Ceased
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