DE4438425A1 - Antriebseinrichtung für einen Haushalt-Wäschetrockner - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Antriebseinrichtung für ei­ nen Haushalt-Wäschetrockner mit einer wenigstens annähernd horizontal drehbar gelagerten Wäschetrommel, die mittels ei­ nes um ihren Trommelmantel geschlungenen Antriebsriemens von einem Vorgelege-Ritzel in einer Richtung oder reversierend antreibbar ist, das mit einer großen Riemenscheibe drehfest verbunden und auf einer gemeinsamen Achse gelagert ist und seinerseits über einen Vorgelege-Riemen vom Motor-Ritzel ei­ nes elektrischen Antriebsmotors angetrieben wird.

Eine derartige Antriebseinrichtung ist aus dem US-Patent 3 382 587 bekannt. Darin sind die Abstände zwischen den Achsen des Motor-Ritzels und des Vorgeleges sowie zwischen diesem und der Wäschetrommel fest eingestellt. Daher müssen bei der Montage der Antriebseinrichtung der Vorgelege-Riemen und der Trommel-Antriebsriemen mittels einer Justiereinrichtung ge­ spannt werden; denn die Einbau-Abmessungen und die Längenab­ messungen der Riemen sind toleranzbehaftet. Zum Zwecke der Einhaltung der für die erforderliche Kraftübertragung ge­ wünschten Riemenspannungen müssen die Toleranzen durch Jus­ tage ausgeglichen werden. Außerdem unterliegen die Riemen über eine längere Lebensdauer einer bleibenden Längendeh­ nung, die bei fest eingestellten Achsabständen zur Verminde­ rung der Riemenspannungen und damit zur Herabsetzung der übertragbaren Kräfte sowie letztendlich zur Zerstörung der Riemen führt.

Zur Vermeidung solcher Längenunterschiede sind schon Spann­ rollen eingesetzt worden (DE-OS 22 07 372), die mittels ei­ nes oder mehrerer federbelasteter Hebel auf der jeweiligen Riemen-Rückseite lasten. Abgesehen von einem solchen Zusatz- Aufwand und der im Vergleich zur Ritzelumfassung gegenläufi­ gen Umlenkung entstehenden Walkarbeit haben die meisten nicht bereits zu komplizierten Spannrollen eine unerwünschte Eigenschaft: Sie führen zum Auflaufen des Antriebsritzels bzw. der Spannrolle auf das zulaufende Riementrum und ver­ ringern dadurch die übertragbaren Kräfte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer eingangs definierten Antriebseinrichtung die vorstehenden Nachteile zu vermeiden und eine justagefreie Konstruktion zu schaffen, die auch nach längerer Lebensdauer der Antriebsriemen ohne Verlust der übertragbaren Kräfte nicht nachgespannt werden muß.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die gemeinsame Achse achsparallel beweglich geführt ist und so­ wohl in Beziehung auf die Achse des Motor-Ritzels wie auch in Beziehung auf die Trommelachse im Sinne einer Abstands­ vergrößerung federbelastet ist. Eine solche Ausbildung der Antriebseinrichtung gleicht im System steckende Toleranzen, wie auch zusätzliche Längenänderungstoleranzen der Riemen beim fortgeschrittenen Gebrauch des Wäschetrockners automa­ tisch aus. Dabei kann ein sonst bei der Montage vorgesehener Arbeitsgang entfallen, durch den die Achsabstände für die Antriebsriemen besonders justiert werden mußten. Durch die Unempfindlichkeit der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung gegen langfristige Längenänderungstoleranzen der Riemen ent­ fällt auch die Zahl der sonst nötigen Kundendiensteinsätze zum Nachspannen der Riemen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung befindet sich die gemeinsame Achse in der Nähe des freien Endes eines einarmig gelagerten Hebels. Die Zusammenlegung der Beweg­ lichkeit der gemeinsamen Achse in beiden genannten Beziehun­ gen auf einen einarmig gelagerten Hebel vereinfacht die Kon­ struktion gegenüber bekannten Vorschlägen und gewinnt zu­ sätzlich Sicherheit bei der Einhaltung der Übertragungskräf­ te.

Für die Einhaltung einer definierten Spannkraft im Vorgele­ ge-Riemen ist eine Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, bei der in ordnungsgemäßer Betriebssituation der Drehpunkt des Hebels und die gemeinsame Achse zusammen mit dem Dreh­ punkt des Motor-Ritzels zumindest angenähert auf einer Gera­ den liegen.

Die Einfachheit der Konstruktion mit der Anordnung auf einem einarmig gelagerten Hebel zeigt sich insbesondere darin, daß die Federbelastung in Beziehung auf die Trommelachse durch eine zwischen einem festen Gehäuse-Teil und dem äußersten freien Ende des Hebels eingespannte Zugfeder dargestellt ist.

Die Einfachheit der Konstruktion bei der Federbelastung des Vorgelege-Riemens zeigt sich in zwei Alternativen, bei denen die Federbelastung in Beziehung auf die Achse des Motor-Rit­ zels einmal durch eine zwischen dem Drehpunkt des Hebels und dem Hebelarm eingespannte Druckfeder und andererseits durch eine zwischen dem Drehpunkt der großen Riemenscheibe und ei­ ner am Hebelarm festen Gegenlage eingespannten Druckfeder dargestellt ist. Zwar erscheint hierdurch die Konstruktion des Hebelarms kompliziert. Da dieser aber aus einem Alumini­ um-Druckgußteil besteht, beschränkt sich die Kompliziertheit auf die einmalige Herstellung des Gußwerkzeugs.

Ein einziges zusätzliches Bauteil wird bei einer Weiterbil­ dung der solchermaßen ausgestalteten Erfindung dadurch benö­ tigt, daß der Drehpunkt für die große Riemenscheibe und das Vorgelege-Ritzel an einem mindestens annähernd in Richtung der Achse des Motor-Ritzels am Hebel geführten Schlitten an­ gebracht ist.

Vorteilhafterweise weist der Schlitten eine Kammer mit einer entfernt vom Drehpunkt angebrachten Federstütze für die Druckfeder auf, deren feste Gegenlage am Hebel sich nahe ei­ nem in der Führung des Schlittens angebrachten Langloch für die Durchdringung des Hebels mit der Vorgelege-Welle befin­ det.

Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbei­ spiele ist die Erfindung nachstehend erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung mit einem einseitig gelagerten Hebel, der an seinem Lagerpunkt längsverschieblich unterbrochen ist und mit einer Druckfeder zum Spannen des Vorge­ lege-Riemens versehen ist,

Fig. 2 eine das Vorgelege gemäß Fig. 1 betreffende Ein­ zelheit zur Erläuterung der Kraftverhältnisse an der gemeinsamen Achse und

Fig. 3 eine anders als in Fig. 1 und 2 ausgebildete An­ triebseinrichtung, bei der die gemeinsame Achse auf einem im Hebel geführten und federbelasteten Schlitten angeordnet ist.

Im unteren Bereich des Gehäuses 1 eines Wäschetrockners ist der Sockel 2 einer Bodengruppe eingebaut. Darin ruht der An­ triebsmotor 3 für die Wäschetrommel 4, die ihrerseits an ei­ nem nicht dargestellten, entfernt vom Sockel 2 angeordneten Gehäusebauteil auf der Achse 5 drehbar gelagert ist. Im Drehpunkt 6 des Sockelteils 2 ist außerdem ein Hebel 7 ein­ armig gelagert, in dessen Betriebsposition die Achsen des Drehpunkts 6 und des Antriebsmotors 3 mit der gemeinsamen Achse 8 der großen Riemenscheibe 9 und des Vorgelege-Ritzels 10 auf einer Geraden 22 liegen. Die gemeinsame Achse 8 ist dabei in der Nähe des freien Endes 11 des einarmig gelager­ ten Hebels 7 angeordnet. Am freien Ende 11 des Hebels 7 greift eine Zugfeder 12 an, deren anderes Ende in einen Ha­ ken 13 des Sockelteils 2 eingehängt ist. Durch diese Feder 12 wird das Vorgelege-Ritzel 10 in den Antriebsriemen 14 für die Wäschetrommel 4 gezogen. Dadurch bleibt der Riemen 14 ständig gespannt, ohne daß es irgendeiner Justage bedürfte. Die Trommelquerschnitts-Kreisfläche 15 stellt die vom Riemen 14 umschlungene, automatisch in derselben Ebene wie das Vor­ gelege-Ritzel 10 liegende Trommelscheibe dar.

Der Hebel 7 wird durch eine Druckfeder 16, die in einer dop­ pelwandigen Hülse 17 geführt ist, so gestreckt, daß die gro­ ße Riemenscheibe 9 ihren Vorgelege-Riemen 18 zwischen sich und dem Motor-Ritzel 19 dehnt. Dadurch bleibt auch der Vor­ gelege-Riemen 18 ohne Justage ständig gespannt.

Die Spannung der Riemen 14 und 18 wird zum Teil durch die Geometrie der Vorgelege-Teile und im wesentlichen durch die Spannkräfte der Federn 12 und 16 bestimmt.

Zur Erläuterung der Kraftverhältnisse ist der Vorlegebereich aus Fig. 1 in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Die zur Über­ tragung notwendigen Drehkräfte vom Motor auf die große Rie­ menscheibe 9 und vom Vorgelege-Ritzel 10 auf den Mantel der Trommel 4 legen die jeweils erforderliche Spannung für die Riemen 18 und 14 fest. Die Spannung für den Riemen 18 wird durch den Vektor F18 und die Spannung für den Riemen 14 durch den Vektor F14 dargestellt. Aus diesen beiden bekann­ ten Größen sowie aus dem Abstand LT vom Drehpunkt 6 des He­ bels 7 zum fiktiven Angriffspunkt 20 der Kraft F12 der Zug­ feder 12 an der Geraden 22 und dem Abstand LV vom Drehpunkt 6 zum Angriffspunkt der Spannung des Riemens 14 in der ge­ meinsamen Achse 8 des Vorgeleges lassen sich die notwendigen Federkräfte wie folgt errechnen:

An der Achse 8 greift die Spannkraft F14 des Riemens 14 an, die genau auf der Verbindungslinie 21 zwischen der Achse 8 und der Achse 5 der Trommel 4 liegt. Zerlegt man diesen Kraftvektor F14 in die Normalkräfte F1 und F4, dann läßt sich ein weiterer in Richtung auf den Drehpunkt 6 des Vorge­ lege-Hebels zeigender Vektor F1 ermitteln. Dieser Vektor er­ gibt sich aus der nachstehenden Formel:

F1 = F14 × sinα (1).

Darin ist α der Winkel zwischen der Riemenspannung F14 und der Normalkraft F4 auf die Gerade 22.

Die Federkraft F12 zerlegt sich in den Vektor F2, das ist die entsprechende Normalkraft auf die Gerade 22 am Angriffs­ punkt 20 des Kreuzungspunktes der gedachten Achse der Feder 12 mit der Geraden 22, und den Vektor F19, der sich schließ­ lich aus dem vorhandenen Kräftedreieck unter dem Winkel errechnen läßt. Darin ist

F19 = F12 × sinβ (2).

Da F12 nicht bekannt ist, muß auch diese Kraft zunächst er­ rechnet werden. Sie ergibt sich aus der Formel

Auch F2 ist nicht bekannt, aber durch folgende Formel erre­ chenbar:

denn da die am Ende des Hebels 7 angreifenden Kräfte im Gleichgewicht stehen müssen, muß das Drehmoment an der Achse 8 über den Hebelarm LV gleich sein mit dem Drehmoment am An­ griffspunkt 20 über dem Hebelarm LT. Daraus und aus (2) bis (4) ergibt sich für die Kraft F19 folgende Formel

oder

Schließlich lassen sich die gegebene Riemenspannkraft F18 und die gefundenen Kraftkomponenten F1 und F19 gemäß (1) und (6) zu einer gemeinsamen Kraftkomponente addieren, der sich die durch die Druckfeder 16 des Hebels 7 aufzubringende Kraft F16 gleichgewichtig entgegenstellen muß:

F16 = F18 + F1 + F19 (7).

Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für eine erfin­ dungsgemäße Antriebseinrichtung. Darin ist nicht der einar­ mig gelagerte Hebel 23 an seinem Drehpunkt 6 selbst federnd gelagert; der Hebel 23 ist in sich starr. Er hat aber in der Nähe seines Hebelendes 11 eine Kulissenführung 24, dem Mit­ telachse in Betriebsstellung des Hebels 23 in etwa auf die Achse des Motors 3 zeigt. Die Kulissenführung 24 nimmt einen Schlitten 25 auf, an dem das Lager für die große Riemen­ scheibe 9 und für das Vorgelege-Ritzel 10 befestigt ist. Mit diesem Schlitten 25 kann das Vorgelege-Lager daher in Rich­ tung der Mittelachse der Kulissenführung 24 hin- und herbe­ wegt werden. Der Schlitten 25 hat an seinem aus dem Hebel 23 ragenden Ende 26 eine Gegenlagerbrücke 27 für eine Druckfe­ der 28, die sich an einer Lagerplatte 29 des Hebels 23 ab­ stützt. Die Druckfeder 28 zieht daher die große Riemenschei­ be 9 über das Vorgelege-Lager und den Schlitten 25 in den Riemen 18. Gleichzeitig wird durch die Zugfeder 12 am Ende 11 des Hebels 23 das Vorgelege-Ritzel 10 in den Riemen 14 gezogen.

Durch völlig andersartige Abmessungen gegenüber dem Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ergeben sich bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel andere Federspannungen. Der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen Antriebsein­ richtung und der Berechnungsgang für die Federkräfte sind aber gleichartig.

Claims (8)

1. Antriebseinrichtung für einen Haushalt-Wäschetrockner mit einer wenigstens annähernd horizontal drehbar gelagerten Wäschetrommel, die mittels eines um ihren Trommelmantel ge­ schlungenen Antriebsriemens von einem Vorgelege-Ritzel in einer Richtung oder reversierend antreibbar ist, das mit einer großen Riemenscheibe drehfest verbunden und auf einer gemeinsamen Achse gelagert ist und seinerseits über einen Vorgelege-Riemen vom Motor-Ritzel eines elektrischen An­ triebsmotors angetrieben wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gemeinsame Achse (8) achsparallel beweglich geführt ist und sowohl in Beziehung auf die Achse des Motor-Ritzels (19) wie auch in Beziehung auf die Trom­ melachse (5) im Sinne einer Abstandsvergrößerung federbela­ stet ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die gemeinsame Achse (8) sich in der Nähe des freien Endes (11) eines einarmig gelagerten Hebels (7, 23) befindet.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß in ordnungsgemäßer Betriebssituation der Drehpunkt (6) des Hebels (7, 23) und die gemeinsame Achse (8) zusam­ men mit dem Drehpunkt des Motor-Ritzels (19) zumindest an­ genähert auf einer Geraden (22) liegen.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federbelastung in Beziehung auf die Trom­ melachse (5) durch eine zwischen einem festen Gehäuse-Teil (2, 13) und dem äußersten freien Ende (11) des Hebels (7, 23) eingespannte Zugfeder (12) dargestellt ist.

5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Federbelastung in Beziehung auf die Achse des Motor-Ritzels (19) durch eine zwischen dem Drehpunkt (6) des Hebels (7) und dem Hebelarm (7, 17) eingespannte Druckfeder (16) dargestellt ist.

6. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Federbelastung in Beziehung auf die Achse des Motor-Ritzels (19) durch eine zwischen dem Drehpunkt (8) der großen Riemenscheibe (9) und einer am Hebelarm (23) festen Lagerplatte (29) eingespannte Druckfe­ der (28) dargestellt ist.

7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Drehpunkt (8) für die große Riemenscheibe (9) und das Vorgelege-Ritzel (10) an einem mindestens annähernd in Richtung der Achse des Motor-Ritzels (19) am Hebel (23) geführten Schlitten (25) angebracht ist.

8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schlitten (25) ein kammerförmiges Ende (26) mit einer entfernt vom Drehpunkt (8) angebrachten Gegenla­ ger-Brücke (27) für die Druckfeder (28) aufweist, deren fe­ ste Lagerplatte (29) am Hebel (23) sich nahe einem in der Führung (24) des Schlittens (25) angebrachten Langloch (30) für die Durchdringung des Hebels (23) mit der Vorgelege­ welle befindet.