EP0997568B1 - Waschmaschine oder Waschtrockner - Google Patents

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EP0997568B1
EP0997568B1 EP99118591A EP99118591A EP0997568B1 EP 0997568 B1 EP0997568 B1 EP 0997568B1 EP 99118591 A EP99118591 A EP 99118591A EP 99118591 A EP99118591 A EP 99118591A EP 0997568 B1 EP0997568 B1 EP 0997568B1
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EP
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drum
washing machine
rotor
disposed
travel track
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Wilfried Hüttemann
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Miele und Cie KG
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Miele und Cie KG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D06F37/22—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a horizontal axis
    • D06F37/225—Damping vibrations by displacing, supplying or ejecting a material, e.g. liquid, into or from counterbalancing pockets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/30—Driving arrangements 
    • D06F37/304—Arrangements or adaptations of electric motors

Definitions

  • the invention relates to a washing machine or a washer-dryer with a tub, in which a drum rotates about an at least approximately horizontal axis and with a drive motor, the rotor of which is connected directly to the drum shaft.
  • washing machine is known for example from DE 198 06 258 A2.
  • washing machines or washer dryers for compensation provide one or more raceways connected to the drum in a rotationally fixed manner, in which freely movable weights align themselves with the unbalance and this can counteract.
  • this is from energetic Disadvantages for reasons, because the raceways and their contents are heated together with the wash liquor on the other hand there is the disadvantage that viscous damping agents that temperature fluctuations for reasons described later exposed to the entire range of adjustable washing temperatures. There the viscosity and thus the damping behavior of these agents is very temperature-dependent is very difficult to define and therefore controllable compensation properties become.
  • a drum washing machine is known in which a liquid-filled Compensation ring is arranged in the drive wheel for the drum. Because such a balance ring attached to the end of the drive shaft, it tilts at high speeds on the rear drum bearing, which accelerate bearing wear. Also be in such an arrangement caused by the fluid or weight shift Compensatory forces partially canceled by the pretensioning of the belt.
  • the invention thus presents the problem in a washing machine of the type mentioned Way to avoid these disadvantages and to provide a simple unbalance compensation that is not exposed to the influence of washing and rinsing liquids.
  • the advantages that can be achieved with the invention include the avoidance of the above-mentioned. disadvantage in that the raceway can be attached to the rotor very easily, for example with external rotors on the lateral surface.
  • the material from which it is made does not have to be there meet the high requirements in terms of alkali resistance, for example when installing would be put on the drum.
  • the outer surface of the rotor has an edge approach with an L-shaped cross-section and between the lateral surface and the parallel A seal is arranged in relation to the area of the edge extension which extends to the lateral surface. that lateral surface, edge approach and seal a closed, circular raceway form. In this way, three walls of the track are already in production made of the rotor; this results in a simple and inexpensive to manufacture easy to assemble construction.
  • washing machine dryers also result from filling the track with a viscous one Damping means and in that on the drum in the transition area between Another balancing system on the end face and jacket on the side facing away from the motor is arranged.
  • Figure 1 shows a section through a tub (1), a drum (2) and its drive motor (3).
  • For rotatable mounting of the drum (2) is on the base of the tub (11) Bearing cross (12) attached.
  • a bearing hub is located in the center of this bearing cross (12) (13), in which two radial roller bearings (14) are inserted.
  • These roller bearings (14) in turn serve for the rotatable mounting of a drive shaft (22), which rotates with the drum base (21) is connected.
  • the rear end of the drive shaft (22) protrudes from the bearing hub (13) out.
  • a permanent magnet rotor (31) designed as an external rotor is attached to it and thus drives the drum (2) directly.
  • the stator (32) of the drive motor (3) is on Bearing cross (11) attached.
  • the detailed structure of the engine is for example from DE 19806258 A2 is known and is therefore not described in more detail here.
  • the rotor (31) consists of a pot-shaped aluminum injection molded part with a lateral surface (311), which has an annular iron yoke and the permanent magnets attached to it (not shown) contains as rotor poles.
  • the rotor (311) also has a hub (312), which is rotatably connected to the free end of the drive shaft (22).
  • On the A balancing system (see also FIG. 2) is arranged on the jacket of the rotor. It consists of one circular raceway (4) in which weights in the form of balls (41) move freely can. Another can be on the end of the drum (2) opposite the motor (3) Balancing system (5) can be arranged so that even larger imbalances can be compensated.
  • Balancing system (5) can be arranged so that even larger imbalances can be compensated.
  • the disadvantages described above for within the tub (1) arranged balancing systems can be accepted.
  • each track (4) must be packed in the tightest package be filled with balls (41) in an angular range ⁇ ⁇ 180 °. So with horizontal Rotation axis the gravity acting on the balls (41) from a desired rotational speed is overcome and the balls (41) are taken along by the track (4) must be filled with a viscous damping agent (42), advantageously Oil is used. Without this damping means (42), the balls (41) would only subject to rolling friction and thus roll at the lowest point of the track (4) without to develop their compensatory effect.
  • a viscous damping agent advantageously Oil
  • the outer surface is attached (311) of the rotor (31) an L-shaped edge projection (43) is formed. Between the outer surface (311) and the region (431) of the edge extension which extends parallel to the lateral surface (43) a seal (44) is arranged such that the raceway (4) through the outer surface (311), the edge approach (43) and the seal (44) is formed.
  • a race (45) made of hardened steel is inserted in order to avoid the occurrence at high speeds Reduce surface pressure of the balls (41).
  • Figures 2a-c show possible variants this race (45).
  • the track (4) is arranged on the rotor (31) so that its or the plane of action of the balancing system runs between the two roller bearings (14). That way, through the balls (41) exerted no additional moments on the bearings (14).

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Description

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine oder einen Waschtrockner mit einem Laugenbehälter, in dem eine Trommel um eine wenigstens annähernd horizontale Achse drehbar gelagert ist, und mit einem Antriebsmotor, dessen Rotor direkt mit der Trommelwelle verbunden ist.
Eine solche Waschmaschine ist beispielsweise aus der DE 198 06 258 A2 bekannt.
Darüber hinaus ist es bei Waschmaschinen oder Waschtrocknern bekannt, zur Kompensation von Unwuchten eine oder mehrere mit der Trommel drehfest verbundene Laufbahnen vorzusehen, in denen sich frei bewegliche Gewichte gegenüber der Unwucht ausrichten und dieser entgegenwirken können. Aus der DE 197 18 321 A1 ist es bekannt, diese Laufbahnen direkt an der Trommel anzuordnen. Hierdurch befinden sie sich innerhalb des Laugenbehälters und deshalb im Kontakt mit der Wasch- und Spülflüssigkeit. Dies ist einerseits aus energetischen Gründen nachteilhaft, da die Laufbahnen und ihr Inhalt zusammen mit der Waschlauge aufgeheizt werden müssen, andererseits besteht der Nachteil, dass viskose Dämpfungsmittel, die aus später beschriebenen Gründen in die Laufbahn eingebracht werden, Temperaturschwankungen in der gesamten Bandbreite der einstellbaren Waschtemperaturen ausgesetzt sind. Da die Viskosität und damit dass Dämpfungsverhalten dieser Mittel sehr stark temperaturabhängig ist, können nur sehr schwer definierte und somit steuerbare Kompensationseigenschaften erreicht werden.
Aus der US-A-5 735 006 ist eine Trommelwaschmaschine bekannt, bei der ein flüssigkeitsgefüllter Ausgleichsring im Antriebsrad für die Trommel angeordnet ist. Da ein solcher Ausgleichsring auf dem Ende der Antriebswelle befestigt ist, übt er bei hohen Drehzahlen Kippmomente auf das hintere Trommellager aus, die den Lager-Verschleiß beschleunigen. Außerdem werden bei einer solchen Anordnung die durch die Flüssigkeits- oder Gewichtsverlagerung bewirkten Ausgleichskräfte durch die Vorspannung des Riemens teilweise aufgehoben.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, bei einer Waschmaschine der eingangs genannten Art diese Nachteile zu vermeiden und eine einfache Unwuchtkompensation vorzusehen, die nicht dem Einfluss der Wasch- und Spülflüssigkeit ausgesetzt ist.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Waschmaschine oder einen Waschtrockner mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben der Vermeidung der o. g. Nachteile darin, dass die Laufbahn sehr einfach am Rotor befestigt werden kann, bei Außenläufern beispielsweise auf der Mantelfläche. Dort muss das Material, aus dem sie hergestellt wird, nicht der hohen Anforderung in puncto Laugenfestigkeit genügen, die beispielsweise bei einer Anbringung an der Trommel gestellt würde.
In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt die Mantelfläche des Rotors einen Randansatz mit L-förmigem Querschnitt und zwischen der Mantelfläche und dem sich parallel zur Mantelfläche erstreckenden Bereich des Randansatzes ist eine Abdichtung derart angeordnet, daß Mantelfläche, Randansatz und Abdichtung eine geschlossene, kreisringförmige Laufbahn ausbilden. Auf diese Weise werden drei Wände der Laufbahn bereits bei der Fertigung des Rotors hergestellt; hierdurch ergibt sich ein einfacher, kostengünstig herstellbarer und leicht zu montierender Aufbau.
Es ist weiterhin vorteilhaft, in die Laufbahn einen gehärteten Laufring einzulegen, welcher mindestens den sich parallel zur Mantelfläche erstreckenden Bereich des Randansatzes abdeckt. Hierdurch wird die bei hohen Drehzahlen auftretende Flächenpressung der Kugeln kompensiert und der Rotor samt Randansatz kann in einfacher Weise als Aluminium-Druckgußteil hergestellt werden.
Vorteilhafte Ausbildungen einer erfindungsgemäßen Waschmaschine oder eines erfindungsgemäßen Waschtrockners ergeben sich außerdem durch Füllung der Laufbahn mit einem viskosen Dämpfungsmittel und dadurch, daß an der Trommel im Übergangsbereich zwischen Stirnfläche und Mantel auf der dem Motor abgewandten Seite ein weiteres Auswuchtsystem angeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Figur 1
den Laugenbehälter, die Trommel und den Antriebsmotor mit Auswuchtsystem bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Waschmaschine
Figur 2a-c
Querschnitte durch verschiedene Auswuchtsysteme
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Laugenbehälter (1), eine Trommel (2) und deren Antriebsmotor (3). Zur drehbaren Lagerung der Trommel (2) ist am Laugenbehälterboden (11) ein Lagerkreuz (12) befestigt. Im Zentrum dieses Lagerkreuzes (12) befindet sich eine Lagernabe (13), in die zwei Radialwälzlager (14) eingesetzt sind. Diese Wälzlager (14) wiederum dienen zur drehbaren Aufnahme einer Antriebswelle (22), welche drehfest mit dem Trommelboden (21) verbunden ist. Das hintere Ende der Antriebswelle (22) ragt aus der Lagernabe (13) heraus. An ihm ist ein als Außenläufer ausgebildeter permantentmagnetischer Rotor (31) befestigt und treibt die Trommel (2) somit direkt an. Der Stator (32) des Antriebsmotors (3) ist am Lagerkreuz (11) befestigt. Der detaillierte Aufbau des Motors ist beispielsweise aus der DE 19806258 A2 bekannt und wird deshalb hier nicht näher beschrieben.
Der Rotor (31) besteht aus einem topfförmigen Aluminiumspritzgußteil mit einer Mantelfläche (311), welche einen ringförmigen Eisenrückschluß und die darauf befestigten Permanentmagnete (nicht dargestellt) als Rotorpole enthält. Weiterhin weist der Rotor (311) eine Nabe (312) auf, die mit dem freien Ende der Antriebswelle (22) drehfest verbunden ist. Auf dem Mantel des Rotors ist ein Auswuchtsystem (s. a. Figur 2) angeordnet. Es besteht aus einer kreisringförmigen Laufbahn (4), in welcher sich Gewichte in Form von Kugeln (41) frei bewegen können. An der dem Motor (3) gegenüberliegenden Stirnseite der Trommel (2) kann eine weiteres Auswuchtsystem (5) angeordnet sein, damit auch größere Unwuchten kompensierbar sind. Hierbei müssen allerdings die vorbeschriebenen Nachteile für innerhalb des Laugenbehälters (1) angeordnete Auswuchtsysteme in Kauf genommen werden.
Um die maximale Kompensation zu gewährleisten, muß jede Laufbahn (4) in dichtester Pakkung in einem Winkelbereich α ≈ 180° mit Kugeln (41) gefüllt werden. Damit bei horizontaler Rotationsachse die auf die Kugeln (41) wirkende Schwerkraft ab einer gewünschten Rotationsgeschwindigkeit überwunden wird und die Kugeln (41) von der Laufbahn (4) mitgenommen werden, muß diese mit einem viskosen Dämpfungsmittel (42) gefüllt werden, wobei vorteilhafterweise Öl verwendet wird. Ohne dieses Dämpfungsmittel (42) würden die Kugeln (41) lediglich der Rollreibung unterliegen und somit an der tiefsten Stelle der Laufbahn (4) abrollen, ohne ihre kompensatorische Wirkung zu entfalten.
Bei den in den Figuren 2a-c im Querschnitt dargestellten Auswuchtsystemen ist an die Mantelfläche (311) des Rotors (31) ein L-förmiger Randansatz (43) angeformt. Zwischen der Mantelfläche (311) und dem sich parallel zur Mantelfläche erstreckenden Bereich (431) des Randansatzes (43) ist eine Abdichtung (44) derart angeordnet, daß die Laufbahn (4) durch die Mantelfläche (311), den Randansatz (43) und die Abdichtung (44) gebildet wird. In die Laufbahn (4) ist ein Laufring (45) aus gehärtetem Stahl eingelegt, um die bei großen Drehzahlen auftretende Flächenpressung der Kugeln (41) zu verringern. Die Figuren 2a-c zeigen mögliche Varianten dieses Laufrings (45).
Die Laufbahn (4) ist so am Rotor (31) angeordnet, daß ihre bzw. die Wirkungsebene des Auswuchtsystems zwischen den beiden Wälzlagem (14) verläuft. Auf diese Weise werden durch die Kugeln (41) keine zusätzlichen Momente auf die Lager (14) ausgeübt.

Claims (7)

  1. Waschmaschine oder Waschtrockner mit einem Laugenbehälter (1), in dem eine Trommel (2) um eine wenigstens annähernd horizontale Achse drehbar gelagert ist, und mit einem Antriebsmotor (3), dessen Rotor (31) direkt mit einer Antriebswelle (22) der Trommel (2) verbunden ist,
    gekennzeichnet durch ein System zum Auswuchten der Trommel, bestehend aus einer mit der Trommel umlaufenden, konzentrisch zu ihrer Rotationsachse angeordneten kreisringförmigen Laufbahn (4), innerhalb der mindestens zwei Gewichte (41) frei beweglich angeordnet sind wobei die Laufbahn (4) am Rotor (31) des Antriebsmotors (3) angeordnet ist.
  2. Waschmaschine oder Waschtrockner nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (31) als Außenläufer mit einem topfförmigen Gehäuse ausgebildet ist und daß die Laufbahn (4) auf der Mantelfläche (311) des Rotors (31) angeordnet ist.
  3. Waschmaschine oder Waschtrockner nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungsebene des Auswuchtsystems derart im Bereich der Trommellagerung angeordnet ist, daß durch die Gewichte keine Momente auf die Trommellager ausgeübt werden.
  4. Waschmaschine oder Waschtrockner nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (311) des Rotors (31) einen Randansatz (43) mit L-förmigem Querschnitt besitzt und daß zwischen der Mantelfläche (311) und dem sich parallel zur Mantelfläche (311) erstreckenden Bereich (431) des Randansatzes (43) eine Abdichtung (44) derart angeordnet ist, daß Mantelfläche (311), Randansatz (43) und Abdichtung (44) eine geschlossene, kreisringförmige Laufbahn (4) ausbilden.
  5. Waschmaschine oder Waschtrockner nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß in die Laufbahn (4) ein gehärteter Laufring (45) eingelegt ist, welcher mindestens den sich parallel zur Mantelfläche (311) erstreckenden Bereich (431) des Randansatzes (43) abdeckt.
  6. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn (4) mit einem viskosen Dämpfungsmittel (42) gefüllt ist.
  7. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Trommel im Übergangsbereich zwischen Stirnfläche und Mantel auf der dem Motor abgewandten Seite ein weiteres Auswuchtsystem angeordnet ist.
EP99118591A 1998-10-27 1999-09-21 Waschmaschine oder Waschtrockner Expired - Lifetime EP0997568B1 (de)

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