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Antriebsvorrichtung für die Wasch- und Schleudertrommel einer Waschmaschine
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Wasch- und Schleudertrommel einer Waschmaschine, mit einer vom Motor angetriebenen Welle, die mit der Trommelwelle über zwei ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis aufweisende Riementriebe verbunden ist, wobei die Riemenscheiben dieser Riementriebe mit der einen Welle drehfest verbunden, auf der andern Welle aber lose gelagert und über axial verschiebbare Kupplungsteile wahlweise mit dieser Welle kuppelbar sind.
Antriebsvorrichtungen dieser Art sollen es ermöglichen, mit der Maschine bei eingeschalteter langsamer Übersetzung zu waschen und anschliessend die in der Trommel verbleibende Wäsche durch Einschalten des zweiten Riementriebes bei höherer Drehzahl durch Schleudern zu trocknen. Die bekannten Antriebsvorrichtungen entsprechen aber nicht voll den an sie zu stellenden Anforderungen, so dass meist von ihrer Verwendung Abstand genommen wird und statt dessen lediglich ein mit der Trommelwelle über normale Riementriebe verbundener, auf verschiedene Drehzahlbereiche umschaltbarer Motor vorgesehen wird.
Mit einem derartigen Motor lassen sich anderseits ohne eingeschaltetes Getriebe im Schleudergang nur Drehzahlen bis etwa maximal 400 U/min. erzielen, welche Trommeldrehzahl wegen der zu geringen Umfangsgeschwindigkeit einen ungenügenden Trocknungseffekt ergibt.
Bei einer bekannten Antriebsvorrichtung der eingangsgenannten Art sind die gegenüber ihrer Welle verstellbaren Riemenscheiben mit Hilfe von Kugellagern frei drehbar auf der Welle gelagert. Die Welle ist zentral durchbohrt und weist radiale Schlitze auf, durch die über ein Schaltgestänge verstellbare Stellstifte nach aussen ragen, mit deren Hilfe jeweils aussenseitig an einer der beiden Riemenscheiben eine zugehörige Kupplungsscheibe andrückbar ist. Durch Verstellen des Schaltgestänges kann die eine Kupplungsscheibe, die während des Schleuderganges durch eine zugeordnete Feder gegen die zugehörige Riemenscheibe gedrückt wird, von ihrer Riemenscheibe abgehoben und die zweite Kupplungsscheibe mit der andern Riemenscheibe in Eingriff gebracht werden.
Um ein unerwünschtes Axialspiel zwischen der zweiten Kupplungsscheibe und dem Schaltgestänge zu verhindern, kann auch für die zweite Kupplungsscheibe eine axial wirkende, die Kupplungscheibe gegen den zugeordneten Stellstift drückende Feder vorgesehen sein. Der Aufbau und die Montage der beschriebenen Antriebsvorrichtung ist verhältnismässig umständlich. Der grundlegende Nachteil der bekannten Antriebsvorrichtung besteht jedoch darin, dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Riemenscheiben und den Kupplungsscheiben nur einseitig erfolgt. Dadurch werden die als Kugellager ausgebildeten Lager einseitig beansprucht und ihre Lebensdauer wird verkürzt.
Wesentlich unangenehmer ist jedoch, dass die losen Riemenscheiben ein gewisses Arbeitsspiel gegenüber der sie tragenden Welle besitzen, so dass sie sich bei dem nur einseitigen Angriff der Kupplungsscheibe unter dem Einfluss eines nicht genau fluchtenden Riemenzuges verkanten.
Die Kupplungsscheibe kommt dann nur sektorförmig in kraftschlüssigen Eingriff mit der Riemenscheibe, wodurch sich ein bedeutender Schlupf und ein vorzeitiger Verschleiss des Kupplungsbelages ergibt. Eine Antriebsvorrichtung der beschriebenen Art weist ferner eine beträchtliche, den Einbau erschwerende Baugrösse auf.
Andere dem gleichen Zweck dienende Antriebsvorrichtungen bekannter Bauweise sind noch komplizierter und störungsanfälliger. So ist eine Antriebsvorrichtung bekannt, bei der ein Motor die eine Riemenscheibe eines für den Antrieb der Waschmaschinentrommel dienenden Riementriebes in Abhängigkeit von der Stellung einer Kupplungseinrichtung entweder direkt oder bei der anderen Kupplungsstellung über ein Zahnradvorgelege antreibt. Zahnradvorgelege erfordern einen bedeutenden Herstellungs- und Montageaufwand, sind kostspielig und störungsanfällig sowie auch während des Normalbetriebes nicht wartungsfrei und besitzen einen bedeutenden Platzbedarf.
Bei einer andern Ausführung, die noch komplizierter ist, sind zwei verschiedene Zahnradgetriebe für Wasch- und Schleudergang vorgesehen, die über zwei Klauenkupplungen wechselweise eingeschaltet werden können. Ferner ist eine weitere Antriebsvorrichtung mit Riementrieben mit unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis bekannt, wobei die Riemenscheibe des einen Riementriebes, der zum Antrieb während des Waschens dient, über eine Freilaufkupplung mit der Trommelwelle verbunden ist, während die auf der gleichen Welle sitzende Riemenscheibe des zweiten Riementriebes über eine ein-und ausrückbare Kupplung wahlweise mit der Welle gekuppelt werden kann. Beim Ankuppeln der zweiten Riemenscheibe läuft die Riemenscheibe des anderen Riemen-
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triebes zufolge der Freilaufkupplung frei auf der Welle.
Diese Ausführung ist äusserst aufwendig und er- möglicht überdies beim Waschvorgang eine Trommelbewegung nur in der einen, durch die Freilauf- kupplung bestimmten Drehrichtung.
Die Erfindung betrifft nun eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art und besteht im wesentlichen darin, dass zwischen den lose gelagerten Riemenscheiben eine beidseitig wirkende Kupplungs- scheibe drehfest, aber in Achsrichtung der Welle über eine Schaltvorrichtung verschiebbar gelagert ist, an der Aussenseite jeder der beiden Riemenscheiben eine weitere, als Anschlag dienende Scheibe vorgesehen ist und die mittlere Kupplungsscheibe in der einen Schaltstellung mit der einen, in der andern Stellung aber mit der andern Riemenscheibe in kraftschlüssigen Eingriff kommt und sie gegen die mitlaufende Anschlagscheibe drückt. Durch die erfindungsgemässe Ausführung wird jedes Verkanten der eben ange- kuppelten Riemenscheibe auch bei schlecht fluchtendem Riemenzug verhindert.
Durch die Mittelan- ordnung der beidseitig wirkenden Kupplungsscheibe ergibt sich ferner eine äusserst gedrängte Bauweise, so dass der Platzbedarf einer erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung kaum über jenen Platzbedarf hinaus- geht, den die beiden Riementriebe für sich besitzen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Anschlagscheiben als zusätzliche, in an sich be- kannter Weise mit einem Reibungsbelag versehene und mit der Welle drehfest verbundene Kupplungs- scheiben ausgebildet. Durch diese Ausführung wird erreicht, dass das Drehmoment auf die eben ange- kuppelte Riemenscheibe von beiden Seiten her übertragen wird, wobei sich überdies eine beträchtliche Ver- grösserung-praktisch Verdoppelung-der Haftflächen ergibt.
Weitere Einzelheiten und zweckmässige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor.
In der Zeichnung ist eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Antriebsanordnung teilweise im Schnitt veranschaulicht.
Auf dem Wellenstummel 1 eines in üblicher Weise in die Waschmaschine eingebauten Antriebselektro- motors 2 ist eine Muffe 3 mit Hilfe einer in eine Nut der Muffe eingreifenden Passfeder 4 bis zu einem
Absatz 5 der Welle 1 verschiebbar gelagert. Die Muffe trägt an ihrem motorseitigen Ende eine Kupplungs- scheibe 6, die mit einem Reibungsbelag 7 versehen ist und mit der einen Flanke einer auf der Muffe 3 mit einem Nadellager 9 drehbar gelagerten Keilriemenscheibe 8 zusammenarbeitet. Das Ende der Muffe ist durch einen eingeschraubten Deckel 10 verschlossen, an dem sich eine in einer Höhlung 11 des Wellenendes geführte, in Axialrichtung der Welle wirkende Druckfeder 12 abstützt.
Auf der Muffe 3 lagertwieder über eine Passfeder auf Drehung mitgenommen, aber gegenüber der Welle 1 und der Muffe 3 in Axialrichtung verstellbar, eine weitere Muffe 13, auf der wieder mit einem Nadellager 14 eine zweite Riemenscheibe 15 frei drehbar gelagert ist und die zwischen den beiden Riemenscheiben 8, 15 eine Kupplungscheibe 16 trägt, die beidseits mit je einem Reibungsbelag 7 versehen ist. An der andern Seite der Riemenscheibe 15 ist schliesslich eine weitere Kupplungsscheibe 17 vorgesehen, die über ein Kugellager 18 an einem deckelartigen Gehäuseteil. M lagert, der über (nicht dargestellte) Schraubbolzen an der Lagerschale des Motors 2 befestigt ist.
Der Innenring des Kugellagers sitzt auf einer mit der Scheibe 17 wieder einstückig hergestellten nabenartigen Muffe 20 auf, welche Muffe wieder über Nut und Passfeder mit der Muffe 13 drehfest verbunden ist. Die Muffe 13 ist ebenfalls durch einen eingeschraubten Deckel 21 abgeschlossen, wobei zwischen diesen Deckel 21 und den Deckel Iss der Muffe 3 eine stärker als die Feder 12 dimensionierte Feder 22 angeordnet ist. Aussen ist am Gehäuseteil ein einarmiger Schwenkhebel 23 gelagert, der über eine Kugel 24 und ein Zwischenstück 25 auf den Deckel 21 wirkt. Die beiden Riemenscheiben 8 und 15 können mit den Aussenringen der Nadellager 9, 14 in geringem Masse in Axialrichtung gegenüber der Welle 1 und den Muffen 3, 13 verstellt werden.
Die Riemenscheiben 8, 15 sind über je einen Keilriemen 26, 27 mit zwei weiteren Riemenscheiben 28, 29 verbunden, welch'letztere fest mit der Antriebswelle der Waschmaschinentrommel verbunden sind. Wie ersichtlich, ist der Durchmesser der Riemenscheibe 29 wesentlich grösser als jener der Riemenscheibe 28.
Die Funktion der Antriebsanordnung ist folgende : Bei der dargestellten Stellung des Schalthebels 23 drückt die Feder 22 die Kupplungsscheibe 16 gegen die Innenflanke der Keilriemenscheibe 15 und gleichzeitig die Keilriemenscheibe 15 gegen die Kupplungscheibe 17, so dass die Keilriemenscheibe 15 zwischen den beiden Kupplungsscheiben 16, 17 gehalten ist und von diesen auf Drehung mitgenommen wird, so dass sie über den Riementrieb 27 und die Riemenscheibe 29 die Waschmaschinentrommel antreibt.
Da die Feder 12 schwächer als die Feder 22 ist, ist diese Feder zusammengedrückt und die Kupplungsscheibe 6 ist vom zugehörigen Flankenteil der Riemenscheibe 8 leicht abgehoben. Die mit der Riemenscheibe 29 umlaufende Riemenscheibe 28 treibt über die Keilriemen 26 die auf ihrem Lager 9 frei mitlaufende Riemenscheibe 8 an. Wird der Hebel 23 nach links verschwenkt, dann wird zunächst die Feder 12 etwas zusammengedrückt, bis ihr weiteres Zusammendrücken durch die am Absatz 5 anschlagende Muffe 3 verhindert wird. Gleichzeitig wird auch über die Muffe 13 die Kupplungsscheibe 16 verstellt, so dass sie die Riemenscheibe 15 freigibt. Die Riemenscheibe 15 wird nun selbsttätig etwas nach links wandern und sich so von der Kupplungsscheibe 17 abheben.
Beim weiteren Verstellen gelangt die Kupplungsscheibe 16 über ihren linksseitigen Reibungsbelag 7 in Eingriff mit der Keilriemenscheibe 8 und nimmt
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beschleunigt und schliesslich dann, wenn die Scheibe 16 so weit verschoben wurde, dass auch der Reibungs- belag 7 der Kupplungsscheibe 6 (die nunmehr am Absatz 5 abgestützt ist) in vollem Eingriff mit der Keilriemenscheibe steht, praktisch schlupflos über den Keilriemen 26 angetrieben. Nunmehr läuft die über den Keilriemen 27 angetriebene Riemenscheibe 15 (allerdings mit wesentlich höherer Drehzahl als die Riemenscheibe 8) frei auf ihrem Lager 14.
Wird in dieser Stellung nun der Hebel 23 losgelassen, dann drücken die beiden Federn 12, 22 die Kupplungsscheiben 6 und 16 nach rechts, so dass der Hebel 23 nach rechts schwenkt und nicht nur wie dargestellt, die Kupplungsscheibe 16 mit der Keilriemenscheibe 15, sondern auch die Keilriemenscheibe 8 mit der Keilriemenscheibe 16 und der Kupplungsscheibe 6 in Eingriff steht. Zufolge der Differenz der Übersetzungsverhältnisse der beiden Keilriementriebe ergibt sich dabei eine beträchtliche Bremswirkung und die Trommel kommt in kürzester Zeit zum Stillstand Durch diese Ausführung erübrigt sich die Anordnung einer eigenen Trommelbremse.
Es ist auch möglich, bei einem über einen Schalter auf zwei verschiedene Drehzahlbereiche umschaltbaren Motor den Hebel 23 beispielsweise über einen Bowdenzug 30 mit dem Motorschalter zu kuppeln, so dass der Hebel 23 bei eingeschalteter Normaldrehzahl die dargestellte Lage einnimmt, beim Einschalten der höheren Motordrehzahl aber über den Bowdenzug nach links verschwenkt und beim Abschalten des Motors so weit freigegeben wird, dass die Federn 12, 22 die Kupplungsscheibe 6, 16 in die beschriebene Bremsstellung bringen können. Es ist noch zu erwähnen, dass die Weichheit des jeweiligen Kupplungseingriffes durch Verstellen der Deckel 10, 21 und damit durch verschiedenes Vorspannen der Federn 12, 22 reguliert werden kann.
Es ist klar, dass die in der Zeichnung dargestellte und oben beschriebene Ausführung nur beispielsweise gegeben ist und dass verschiedene Abänderungen möglich wären, ohne dass dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Vor allen Dingen könnten die frei drehbaren, ankuppelbaren Riemenscheiben auch auf der Trommelwelle vorgesehen sein. Ein wesentlicher Vorteil der dargestellten Ausführung besteht noch darin, dass das Getriebe auch nachträglich in einfacher Weise an bereits bestehenden Waschmaschinen angebracht werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antriebsvorrichtung für die Wasch- und Schleudertrommel einer Waschmaschine, mit einer vom Motor angetriebenen Welle, die mit der Trommelwelle über zwei ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis aufweisende Riementriebe verbunden ist, wobei die Riemenscheiben dieser Riementriebe mit der einen Welle drehfest verbunden, auf der andern Welle aber lose gelagert und über axial verschiebbare Kupplungsteile wahlweise mit dieser Welle kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den lose gelagerten Riemenscheiben (8, 15) eine beidseitig wirkende Kupplungsscheibe (16) drehfest, aber in Achsrichtung der Welle (1) über eine Schaltvorrichtung (13, 21, 23, 24, 25) verschiebbar gelagert ist,
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in der andern Stellung aber mit der andern Riemenscheibe in kraftschlüssigen Eingriff kommt und sie gegen die mitlaufende Anschlagscheibe drückt.