DE2235634A1 - WASHING MACHINE DRIVE WITH ONE WASHING SPEED AND ONE SPIN SPEED - Google Patents
WASHING MACHINE DRIVE WITH ONE WASHING SPEED AND ONE SPIN SPEEDInfo
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Description
PICHTEL & SACHS AG - SCHWEI N PURTPICHTEL & SACHS AG - SCHWEI N PURT
Waschmaschinenantrieb mit einer Wasch- und einer SchleuderdrehzahlWashing machine drive with one washing and one spin speed
Die Erfindung bezieht sich auf einen Waschmaschinenantrieb ,für den Wasch- und Schleudervorgang, bestehend aus einem mit einem Schaltwerk in Verbindung stehenden Elektromotor, welcher über ein Getriebe mit der Waschtrommel verbunden ist, wobei das Getriebe zur Drehzahlumschaltung eine Schaltkupplung mit einem Sperrsystem aufweist, welches auf Drehzahländerung anspricht, während eine Freilaufkupplung das Überholen des Waschganges gestattet.The invention relates to a washing machine drive for the washing and spinning process, consisting of an electric motor connected to a switching mechanism, which via a gearbox is connected to the washing drum, the gearbox having a clutch for changing the speed Has locking system, which responds to speed change, while an overrunning clutch overtakes the wash cycle allowed.
Bekannt ist ein Waschmaschinenantrieb, welcher zur Realisierung der Wasch- und Schleuderdrehzahl einen polumschaltbaren Elektro-motor aufweist. Ebenso ist die Kombi nation eines polumschaltbaren Elektromotors mit einem Getriebe bekannt, wobei beispielsweise für die Waschdrehzahl die vierpolige Wickelung eingeschaltet ist und der Waschtrommelantrieb über ein Getriebe erfolgt. Die Schleuderdrehzahl wird nach Umschalten auf die zweipolige Motorwickelung erreicht. Dabei kommt ab einer bestimmten Drehzahl eine Fliehkraftkupplung zum Eingriff, während eine Freilaufkupplung das Überholen des Waschganges gestattet.A washing machine drive is known, which is used for implementation the washing and spinning speed is controlled by a pole-changing electric motor having. Likewise, the combi nation of a pole-changing electric motor with a transmission is known, for example The four-pole winding is switched on for the washing speed and the washing drum is driven by a gear unit. The spin speed is reached after switching to the two-pole motor winding. It comes from a certain speed a centrifugal clutch for engagement while an overrunning clutch overtaking the wash cycle is permitted.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten Waschmaschinenantriebe zu verbessern und eine Anordnung zu schaffen, die bei Verwendung eines im Aufbau einfachen und dementsprechend billigen Elektromotors sowohl einen Wasch- wie auch einen Schleudergang ermöglicht und sich gleichzeitig durch eine sehr hohe Betriebssicherheit auszeichnet.The object of the present invention is to improve the known washing machine drives and to provide an arrangement create that when using a simple in structure and accordingly cheap electric motor both a washing as well enables a spin cycle and at the same time is characterized by a very high level of operational reliability.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Elek-According to the invention this object is achieved in that the elec-
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tromotor in an eich bekannter Weise lediglich eine einzige Motordrehzahl aufweist und die Betätigung des Sperrsyetemes durch kurzzeitiges Abschalten oder Abbremsen des Elektromotors erfolgt. Die Verwendung eines einfachen Elektromotors für den mit einer Wasch- und einer Schleuderdrehzahl versehenen Waschmaschinenantrieb wird hierdurch ermöglicht.tromotor in a manner known to eich has only a single engine speed and the actuation of the Sperrsyetemes by brief switching off or braking of the electric motor takes place. The use of a simple electric motor for the with A washing machine drive provided with a washing and a spin speed is hereby made possible.
Da das Getriebe eine Schaltkupplung mit einem Sperrsystem aufweist, wird zur Getriebeschaltung lediglich das Auslösen des Sperrsystemes erforderlich, wodurch die Schaltkupplung freigegeben wird. Dieses Umschalten kann erfindungsgemäß dadurch hervorgerufen werden, daß die Stromzuführung für den Elektromotor kurzzeitig unterbrochen wird oder daß der Motor durch Gegenschalten abgebremst wird. Dementsprechend sind zur Getriebeumschaltung keinerlei mechanische Bremseinrichtungen für den Elektromotor erforderlich.Since the transmission has a clutch with a locking system, only the triggering of the is required to shift the transmission Locking system required, whereby the clutch is released. According to the invention, this switching can be caused by the fact that the power supply for the electric motor is briefly interrupted or that the motor is braked by switching in the opposite direction. Accordingly, there are no mechanical braking devices for the gear changeover Electric motor required.
Sowohl das kurzzeitige Abschalten als auch das Gegenschalten des Elektromotors wird, wie die Erfindung zeigt, durch ein entsprechend modifiziertes Programmschaltwerk vorgenommen. Solche Programmschaltwerke sind bei den heute üblichen Waschvollautomaten ohnehin vorhanden, so daß für das Umschalten des Getriebes keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind.Both the short-term switching off and the counter switching of the electric motor is carried out, as the invention shows, by a correspondingly modified program switching mechanism. Such Program switching mechanisms are already present in today's fully automatic washing machines, so that for switching the gearbox no additional components are required.
Um einem unzulässigen Abfall der Drehzahl während des Schaltvorganges vorzubeugen, weist - entsprechend einem Merkmal der Erfindung - das Programmschaltwerk für das Unterbrechen der Stromzuführung oder das Gegenschalten des Elektromotors einen Zeitschalter auf. Außer dem Zeitschalter sind andere geeignete Schalteinrichtungen denkbar, die einen unzulässigen Abfall der Motordrehzahl während des Schaltvorganges verhindern. Der· zulässige Drehzahlabfall ist dabei von der Auslegung der Fliehkraftkupplung abhängig, denn während des Schaltvorgange β darf die Drehzahl nicht unter die Einrückdrehzahl der Fliehkraftkupplung absinken. Die Betriebssicherheit des Waschmaschinenantriebes ist bei einem kurzzeitigen Gegenschalten des ElektromotorsIn order to prevent an impermissible drop in the speed during the switching process, the program switching mechanism for interrupting the power supply or switching the electric motor in the opposite direction has a time switch - according to a feature of the invention. In addition to the timer, others are suitable Switching devices are conceivable that prevent an unacceptable drop in the engine speed during the switching process. The permissible drop in speed depends on the design of the centrifugal clutch, because β may be used during the shifting process the speed does not drop below the engagement speed of the centrifugal clutch. The operational safety of the washing machine drive is achieved with a brief counter-switching of the electric motor
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für den Getriebeschaltvorgang mit Sicherheit gewährleistet, denn durch ein solches Gegenschalten wird keinerlei schädlicher Einfluß auf den Elektromotor ausgeübt.guaranteed for the gear shifting process, because Such a counter-switching does not exert any harmful influence on the electric motor.
Entsprechend der Erfindung wird das Sperrsystem in an sich bekannter Weise durch eine Hasse gebildet, während eine Haltevorrichtung für die Schaltkupplung angeordnet ist. Diese Haltevorrichtung verhindert das Umschalten des Getriebes während des Waschvorganges, obwohl die Schaltkupplung, die beispielsweise als Fliehkraftkupplung ausgeführt sein kann, im Waschgang die erforderliche Schaltkraft aufweist.According to the invention, the locking system is known per se Way formed by a hatch, while a holding device for the clutch is arranged. This holding device prevents switching of the gearbox during the washing process, although the clutch, for example can be designed as a centrifugal clutch, has the required switching force in the wash cycle.
Anstelle der als Fliehkraftkupplung ausgebildeten Schaltkupplung können auch andere geeignete Schaltkupplungen Verwendung finden. Ebenso sind andere geeignete Sperrsysteme denkbar, die beispielsweise über Steuerkurven arbeiten oder über Friktionselemente mit geeigneten Bauteilen verbunden sind.Instead of the clutch designed as a centrifugal clutch, other suitable clutches can also be used. Other suitable locking systems are also conceivable, which work, for example, via control cams or via friction elements suitable components are connected.
Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und vorteilhafte Wirkungen ergeben sich aus der Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise der im nachfolgenden schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung. Es zeigtt Further training opportunities and beneficial effects result from the description of the structure and the mode of operation of the embodiment of the invention shown schematically below. It shows
Fig. 1 den Waschmaschinenantrieb in schematischer Darstellung; Fig.· 2 die Ausführung einer Schaltkupplung mit Sperrsystem und 1 shows the washing machine drive in a schematic representation; FIG. 2 shows the design of a clutch with a locking system and FIG
Fig. 3 die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinien des Elektromotors und der Schaltkupplung. 3 shows the speed-torque characteristics of the electric motor and the clutch.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Waschmaschinenantrieb ist die Schaltkupplung 7 drehbar auf der mit dem Elektromotor 1 fest verbundenen Welle 2 gelagert. Das zwischen der Schaltkupplung 7 und dem Elektromotor 1 angeordnete Getriebe 5 kann beispielsweise als Planetenradgetriebe ausgebildet sein, wobei auf der Welle 2 das Sonnenrad 8 zum Antrieb der Planetenräder befestigtIn the washing machine drive shown in FIG. 1, the clutch 7 can be rotated on the one with the electric motor 1 connected shaft 2 stored. The transmission 5 arranged between the clutch 7 and the electric motor 1 can, for example be designed as a planetary gear, with the sun gear 8 attached to the shaft 2 for driving the planetary gears
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ist. Zwischen dem Planetenradträger und der mit der Keilriemenscheibe 4 verbundenen Hohlwelle 3 befindet eich die Freilaufkupplung 6. Die Keilriemenscheibe 4 trägt außerdem die Kupplungsglocke 14. Fest auf der Welle 2 ist die Haltevorrichtung mit den Sperrverzahnungen 13 angeordnet, in welche die Fliehgewichtsbacken 10 eingreifen. Diese Fliehgewichtebacken 10 sind auf den Schwenkbolzen 9 gelagert. Die Hasse 12 wird im wesentlichen durch den Fliehgewichtsträger gebildet, in welchem die Schwenkbolzen 9 befestigt sind. Der Elektromotor 1 ist durch Kabel mit dem Programmschaltwerk 15 verbunden.is. The overrunning clutch 6 is located between the planetary gear carrier and the hollow shaft 3 connected to the V-belt pulley 4. The V-belt pulley 4 also carries the clutch bell 14. These flyweight jaws 10 are mounted on the pivot pin 9. The hatch 12 is essentially formed by the flyweight carrier in which the pivot pins 9 are attached. The electric motor 1 is connected to the program switching mechanism 15 by cables.
Fig. 2 zeigt die Schaltkupplung 7 mit dem Sperrsystem. Hierbei greifen die auf den Schwenkbolzen 9 gelagerten Fliehgewichtsbacken 10 mit ihren Vorsprüngen 11 in die Sperrverzahnung 1? der auf der Welle 2 befestigten Haltevorrichtung. Dabei bildet die Schaltkupplung 7» also Fliehgewichtsträger und Schwenkbolzen 9 sowie Fliehgewichtsbacken 10, die drehbar auf der Welle 2 angeordnete Nasse 12.Fig. 2 shows the clutch 7 with the locking system. Here grip the centrifugal weight jaws mounted on the pivot pin 9 10 with their projections 11 in the locking teeth 1? the holding device attached to the shaft 2. The clutch 7 »thus forms the flyweight carrier and pivot pin 9 and flyweight jaws 10, which are rotatably arranged on the shaft 2 Wet 12.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Waschmaschinenantriebes wird nachfolgend beschrieben:The mode of operation of the washing machine drive according to the invention is described below:
Durch das Programmschaltwerk 15 wird der Elektromotor geschaltet. Im Waschgang wird über das auf der Welle 2 befindliche Sonnenrad δ das Getriebe 5 angetrieben. Dieses ist beispielsweise als Planetengetriebe ausgebildet, wobei der Abtrieb über den Planetenradträger erfolgt. Zwischen dem Planetenradtrager und der mit der Keilriemenscheibe 4 verbundenen Hohlwelle 3 befindet sich die Freilaufkupplung, welche beispielsweise als Klemmrollenfreilauf ausgebildet sein kann. Die nicht eingezeichnete Waschtrommel wird über die Keilriemenscheibe 4 mit einem Keilriemen angetrieben. The electric motor is switched by the program switching mechanism 15. In the wash cycle, the sun gear located on shaft 2 is used δ the transmission 5 is driven. This is for example as a planetary gear formed, the output taking place via the planetary gear carrier. Between the planet gear carrier and the with the V-belt pulley 4 connected hollow shaft 3 is located the overrunning clutch, which can be designed, for example, as a clamping roller freewheel. The washing drum, not shown is driven via the V-belt pulley 4 with a V-belt.
Die Drehrichtungsumkehr des Elektromotors für den Revereierbetrieb der Wäschetrommel wird vom Programmschaltwerk gesteuert. Während des Waschbetriebes kommt die Schaltkupplung 7 nicht zumReversing the direction of rotation of the electric motor for mining operations the washing drum is controlled by the program switch. During the washing operation, the clutch 7 does not come to
Eingriff in die Kupplungsglocke 14 der Keilriemenscheibe 4. Während des Wasehbetriebes werden die Fliehgewichtsbaeken 10 an ihren Vorsprüngen 11 durch die Sperrverzahratng 13 der Haltevorrichtung daran gehindert, nach außen zu schwenken« Dies geschieht dadurch, daß beim Anfahren des Elektromotora 1 die durch die Schaltkupplung gebildete Masse 12 infolge der Kas@@nträgheit sich so lange relativ zur Welle 2 bewegen kann, bis die Vorsprünge 11 in die Sperrverzahnungen 13 eingreifen, da im Anfahrbereich die Fliehkraft der Fliehgewichtsbacken 10 nicht ausreicht, um die Bückholfederkraft zu überwinden.Engagement in the clutch bell 14 of the V-belt pulley 4. During the Wasehbetriebes are the flyweight bars 10 on their projections 11 by the locking mechanism 13 of the holding device prevented from pivoting outwards «This is done by the fact that when the electric motor 1 starts up, the through the clutch formed mass 12 due to the inertia can move relative to the shaft 2 until the projections 11 engage the locking teeth 13, since the centrifugal force of the centrifugal weight jaws 10 is not sufficient in the starting area, to overcome the bucking spring force.
Zur Umschaltung vom Wasch- in den Schleudergang ist bei einem Elektromotor, der eine einzige Abtriebsdrehzahl aufweist, das Sperrsystem für die Schaltkupplung 7 zu betätigen. Da jedoch eine Betätigung durch elektrische Bauteile, welche auf diese Schaltkupplung wirken, sehr teuer und außerdem relativ störanfällig ist, wird die Umschaltung auf die SehXeuderdrehzahl durch kurzzeitiges Abschalten oder Abbremsen des Elektromotors 1 über das Programmschaltwerk 15 erzielt. Infolge der Massenträgheit findet dabei eine Relativbewegung der die Schaltkupplung darstellenden Masse 12 gegenüber der Welle 2 statt und die Vorsprünge 11 der Fliehgewichtebackan 10 konaes außer Eingriff mit der Sperrverzahnung 13 der Haltevorrichtung, Die !Pliefegewiehtsbacken schwenken dabei nach miZ?n% da die Drehsafal höher ist als die Einrückdrehzahl der Kupplung, und kommen an der Innenfläche der Kupplungsglocke 14 zur Anlage. Hierbei stützen sich die Vorsprünge 11 der Kupplungsbacken 10 an den nach außen verlaufenden flächen der Haltevorrichtung ab. Somit wird bei eingerückter Schaltkupplung 7 die Keilriemenscheibe 4 mit der Drehzahl dee Elektromotore 1 angetrieben, wobei das Getriebe 5 infolg® der Freilaufkupplung 6 überholt werden kann.In order to switch from the washing to the spin cycle, the locking system for the clutch 7 must be actuated in the case of an electric motor which has a single output speed. However, since actuation by electrical components that act on this clutch is very expensive and also relatively prone to failure, the switch to the SehXeuderd speed is achieved by briefly switching off or braking the electric motor 1 via the program switching mechanism 15. As a result of the mass inertia, there is a relative movement of the mass 12, which represents the clutch, with respect to the shaft 2 and the projections 11 of the flyweight back on 10 conaes out of engagement with the locking toothing 13 of the holding device, the flat-weighted jaws pivot by miZ? N% because the rotary safer is higher than the engagement speed of the clutch, and come to rest on the inner surface of the clutch bell housing 14. Here, the projections 11 of the coupling jaws 10 are supported on the outwardly extending surfaces of the holding device. Thus, when the clutch 7 is engaged, the V-belt pulley 4 is driven at the speed of the electric motor 1, the transmission 5 being able to be overtaken by the overrunning clutch 6.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, darf beim Abbremsvorgang des Elektromotors 1 dieser nicht unter eine bestimmte Drehzahl absinken, da sonst die Fliehgewichtsbacken 10 am Innendurchmesser der Haltevorrichtung zur Anlage kommen und beim Wiederbeschleunigen desAs can be seen from FIG. 3, during the braking process of the electric motor 1 this does not drop below a certain speed because otherwise the flyweight jaws 10 come to rest on the inside diameter of the holding device and when the
" 6 " 309885/0826" 6 " 309885/0826
Elektromotors die Vorsprünge 11 in die ßperrverzahnung 13 der Haltevorrichtung eingreifen würden. Durch die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie von Elektromotor und Kupplung ist aufgezeigt, daß die unterste Drehzahlgrenze, auf die der Elektromotor absinken kann, damit das System gerade noch funktioniert, durch den Schnittpunkt der Kupplungskennlinie mit der Drehzahlachse dargestellt ist. In diesem Punkt ist das von der Kupplung übertragbare Drehmoment null, jedoch sind die Kupplungsbacken bei dieser Drehzahl nicht mehr zum Eingriff in die Sperrverzahnung 13 der Haltevorrichtung zu bringen, da sie bereits abgehoben haben und gerade an der Innenfläche der Kupplungeglocke 14 so anliegen, daß sie noch kein Moment übertragen können. Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß der Abschalt- bzw. Abbremsvorgang für den Elektromotor 1 möglichst kurzzeitig erfolgen soll, um von der Waschdrehzahl in die Schleuderdrehzahl umzuschalten. Ein im Frogrammschaltwerk 15 angeordneter Zeitschalter oder eine andere geeignete Schaltvorrichtung bewirkt eine derart kurzzeitige Umschaltung zur Betätigung des Sperrsystemea·Electric motor, the projections 11 would engage in the locking teeth 13 of the holding device. The speed-torque characteristic curve of the electric motor and clutch shows that the The lowest speed limit to which the electric motor can drop so that the system still works, represented by the intersection of the clutch characteristic with the speed axis is. At this point the torque that can be transmitted by the clutch is zero, but the clutch shoes are at this speed no longer to bring into engagement with the locking teeth 13 of the holding device, since they have already lifted off and are straight on the inner surface of the clutch bell 14 so that they cannot transfer a moment yet. It can be seen from the above that the shutdown or braking process for the electric motor 1 should be carried out as briefly as possible in order to switch from the washing speed to the spin speed. A time switch arranged in the program switch 15 or some other suitable switching device effects such a brief switchover to actuate the locking system
Zur Umschaltung vom Wasch- in den Schleudergang sind dementsprechend keine elektrischen Zusatzgeräte wie beispielsweise ein Hagnetschalter erforderlich, obwohl der Elektromotor nur eine einzige Abtriebsdrehzahl aufweist. Lediglich eine geringfügige lnderung des bei Waschautomaten ohnehin vorhandenen Programmschaltwerkes bewirkt über den Elektromotor diese Getriebeumschaltung.Accordingly, there are no additional electrical devices such as, for example, to switch from the wash to the spin cycle Magnetic switch required even though the electric motor only has a single output speed. Only a minor one A change in the program switching mechanism, which is already present in washing machines, causes this gear changeover via the electric motor.
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