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Antrieb für automatische Trommelwasch- und Schleudermaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für automatische Trommelwasch- und Schleudermaschinen, bestehend aus einem Getriebemotor, auf dessen Welle eine als Hohlwelle ausgebildete Getriebewelle gelagert ist, wobei die Motorwelle über die Getriebewelle hinausragt und beide Wellen je eine Kupplungsscheibe tragen, aus einer auf der Getriebewelle gelagerten axial verschiebbaren Antriebsriemenscheibe und aus einer Betätigungseinrichtung, durch welche die Riemenscheibe entweder mit der an der langsamlaufenden Getriebewelle oder mit der an der schnellaufenden Motorwelle befindlichen Kupplungsscheibe kuppelbar ist.
Bei einer bekannten Antriebsvorrichtung dieser Art sind die Kupplungselemente in der Nabe der Riemenscheibe angeordnet, u. zw. eine Fliehkraftkupplung, welche beim Schleudergang die Riemenscheibe mit der vorstehenden Motorwelle verbindet, und eine Klauenkupplung, welche beim Waschgang die Riemenscheibe mit der Getriebewelle verbindet. Nachteilig ist dabei, dass die Kupplungs i1e schwer zugänglich sind und nicht ohne grossen Arbeitsaufwand ausgewechselt werden können, dass der Aussendurchmesser der Kupplungen nur klein sein kann und dass daher die Umfangskraft an der Kupplung verhältnismässig gross ist, was eine stärkere Dimensionierung der Kupplungsfeder und des Kupplungsmagneten bedingt.
Teilweise sind zwar diese Nachteile bei einer andern bekannten Antriebsvorrichtung vermieden, bei welcher die Riemenscheibe axial beweglich am Ende der Motorwelle angeordnet und mit einem Kupplungteil versehen ist, welcher zwischen eine Kupplungsscheibe und ein Getrieberad ragt, welche Teile auf der Motorwelle befestigt bzw. gelagert sind. Der Nachteil dieser Antriebsvorrichtung besteht darin, dass das durch den Riemenzug bedingte, auf das Wellenlager ausgeübte Moment wegen des grossen Abstandes der Riemenscheibe vom Wellenlager verhältnismässig gross ist und stark dimensionierte Lager bedingt. Ausserdem besteht hier die Gefahr, dass Abriebteilchen des Kupplungsbelages in das Getriebe gelangen und einen vorzeitigen Verschleiss desselben verursachen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, bei der diese Nachteile vermieden sind. Die erfindungsgemässe Antriebsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass beide Kupplungsscheiben auf den Enden der Wellen und die Riemenscheibe zwischen dem Lagerschild des Getriebemotors und den Kupplungsscheiben angeordnet sind. Infolge dieser Gestaltung ist es möglich, die Durchmesser der Kupplungsscheiben optimal gross und den Abstand der Riemenscheibe vom Wellenlager optimal gering zu halten.
Der Erfindungsgedanke lässt sich auf zwei verschiedene Arten bezüglich der Kupplungsbetätigung verwirklichen, mit welcher die Riemenscheibe axial verschoben wird. Die eine Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schleudergang-Kupplungsscheibe axial beweglich am Ende der Motorwelle angeordnet ist, mit einem Betätigungshebel in Verbindung steht und die an der Getriebewelle befestigte Waschgangkupplungsscheibe überragt, und dass beide mit den Kupplungsscheiben zusammenwirkenden Kupplungsflächen an der nach aussen gerichteten Stirnfläche der Riemenscheibe angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform befindet sich der Betätigungshebel axial ausserhalb der Motorwelle, was sich unter Umständen ungünstig auf die Baulänge der Antriebsvorrichtung auswirken kann.
Die andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass bei axial unverschiebbarer Anordnung der Kupplungsscheiben eine mit der Riemenscheibe verbundene Ringscheibe vorgesehen ist, die radial nach innen zwischen die Kupplungsscheiben ragt und dass die Riemenscheibe mit einem Betätigungshebel in Verbindung steht, welcher sich einerseits auf mindestens eine am Lagerschild befindliche, axial unverschiebbare Schneide und anderseits auf mindestens eine Schneide abstützt, welche sich an einem axial verschiebbaren Drucklager befindet, das über ein verschiebbares Kugellager mit der Riemenscheibe in Verbindung steht.
Diese Ausführungsform, bei welcher der Umstand der geringen Entfernung der Riemenscheibe vom Motorlagerschild ausgenützt ist und die daher eine Weiterentwicklung der Erfindung darstellt, zeichnet sich dadurch aus, dass der Riemen montiert und demontiert werden kann, ohne dass zuvor der Betätigungshebel entfernt werden muss.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher beschrieben, die in den drei
Figuren drei Ausführungsbeispiele im Teillängsschnitt und jeweils in der Stellung "Waschgang" zeigt.
Der Motor 1 ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen vierpolig ausgebildet und in beiden Drehrichtungen antreibbar. Das mit dem Motor zu einer Baueinheit zusammengefasste Getriebe ist als Räderumlaufgetriebe mit einem Untersetzungsverhältnis von etwa 1 : 10 ausgebildet. Die zugleich als Planeien- radträgel dienende Getriebewelle 21 ist als Hohlwelle ausgebildet. In dieser ist die verlängerte Motorwelle 11 in bekannter Weise gelagert. Die Motorwelle 11 überragt die Getriebewelle 21.
Die Getriebewelle 21 ist an ihrem Stummelende mit der Kupplungsscheibe 22 verbunden. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 trägt die Motorwelle 11 an ihrem freien Ende die axial verschiebbare Kupplungsscheibe 12 drehfest. Diese überragt mit ihrer Kupplungsfläche konzentrisch die
Kupplungsfläche der an der Getriebewelle befestigten Kupplungsscheibe 22 und überdeckt das Ende der Motorwelle. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Riemenscheibe 3 axial beweglich zwischen der Kupplungsscheibe 22 und dem Motorlagerschild 18 angeordnet. Die Riemenscheibe 3 kann, wie Fig. 1 zeigt, unmittelbar auf der Getriebewelle 21 gelagert sein.
Um zu vermeiden, dass die Getriebewelle durch den Riemenzug belastet wird, kann man die Riemenscheibe auf der Nabe des LagerschildEs 18 lagern, welches dann entsprechend ausgebildet sein muss. Die Riemenscheibe ist von mindestens einer Druckfeder 31 derart belastet, dass sie gegen die Kupplungsscheibe 22 angepresst und dadurch mit der Getriebewelle 21 gekuppelt wird. Die Druckfeder 31 stützt sich anderseits gegen einen axial unverschiebbaren Teil des Antriebes, beispielsweise gegen die Stirnwand des Lagerschildes, über ein Drucldager ab.
Die axial verschiebbare Kupplungsscheibe 12 wird hier von der Motorwelle 11 unmittelbar durch ihre becherförmig ausgebildete Nabe 13 getragen. Die axiale Verschiebung der Kupplungsscheibe 12 wird durch einen Druck auf das Zentlum der Scheibe 12, vorzugsweise mittels einer Kugel 42 oder eines sonstigen balligen Körpers, bewirkt ; der Druck wird durch den Elektromagneten über einen Betätigungshebel 41 eingeleitet, der an ein mit dem Motor verbundenes Gerüst 40 od. dgl. angelenkt ist.
Im Ruhezustand und im Waschgang ist die Riemenscheibe 3 mit der Kupplungsscheibe 22 und daher mit der Getriebewelle 21 verbunden. Sie läuft daher mit einer Drehzahl von etwa 150 Umdr/min um.
Wenn der Riementrieb zwischen der Riemenscheibe 3 und der nicht gezeichneten Waschmaschinentrommel eine Untersetzung von 1 : 3 hat, läuft die Trommel in beiden Richtungen mit etwa 50 Umdr/min um. Wenn nun der Schleudergang durch Erregen des Elektromagneten eingeschaltet wird, so wird die Kugel 42 gegen die mit etwa 1500 Umdrehungen umlaufende Kupplungsscheibe 12 gedrückt. Diese wird axial nach innen verschoben, kommt an ihrer Kupplungsfläche mit der Riemenscheibe 3 in Berührung und verschiebt diese gegen die Wirkung der Feder 31 etwas nach innen. Damit ist die Riemenscheibe 3 mit der Motorwelle 11 gekuppelt und von der Getriebewelle 21 gelöst. Die Trommel läuft dann mit etwa 500 Umdr/min. um.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeichnet sich dadurch aus, dass zu seiner Herstellung nur wenige Teile benötigt werden. Dafür kann der geringe Nachteil in Kauf genommen werden, der darin besteht, dass sich die Riemenscheibe 3 beim Umschalten auf den Schleudergang etwas axial verschiebt. Dieser Nachteil ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vermieden, das darüber hinaus noch weitere Verbesserungen aufweist.
Hier ist die Riemenscheibe 3 axial unbeweglich angeordnet, und dafür ist eine zusätzliche, axial verschiebbare Mitnehmerscheibe 32 vorgesehen. Ausserdem ist die Riemenscheibe zweiteilig ausgebildet. Sie weist einen besonderen Nabenteil 33 auf, an welchen je nach Bedarf eine einen andern Durchmesser aufweisende und nur aus der Scheibenwand und dem Scheibenkranz bestehende Riemenscheibe 3 angeschraubt werden kann. Die Riemenscheibennabe 33 ist hier auf der Nabe des Motorlagerschildes gelagert. Die Verbindung zwischen der Riemenscheibe und der axial verschiebbaren Mitnehmerscheibe 32 erfolgt durch Mitnehmerstifte 35, die an letzterer befestigt sind und die Wand der Riemenscheibe 3 bzw. einen Flanschansatz des Nabenteiles 33 durchdringen und in elastischen Hülsen 34 aus Gummi od. dgl. geführt sind.
Die Druckfeder 31 ist hier zwischen der Riemenscheibe 3 und der Mitnehmerscheibe 32 angeordnet.
Die Kupplungsscheibe 12 wird hier von der Motorwelle 11 mittelbar über eine Mitnehmerscheibe 14 getragen, die undrehbar, aber axial verschiebbar auf der Welle 11 befestigt und durch Mitnehmerstifte 15 mit der Kupplungsscheibe 12 verbunden ist. Damit beim Waschgang der notwendige Spalt zwischen der Kupplungsscheibe 12 und der Mitnehmerscheibe 32 vorhanden ist, sind zusätzliche Druckfedern 16 zwischen der Kupplungsscheibe 12 und der Mitnehmerscheibe 14 angeordnet. Die Kupplungsscheiben 12 und 22 und die Mitnehmerscheiben 14,32 können als Blechziehteile billig hergestellt werden. Die Anordnung der Mitnehmerstifte in Verbindung mit den elastischen Hülsen 17,34 bewirkt, dass sich die Kupplungsscheiben selbst zentrieren. Das bei Scheibenkupplungen nicht ganz vermeidbare seitliche Schlagen (Taumeln) wird dadurch ausgeglichen.
Die Hülsen dienen ausserdem als geräuschdämmende Elemente.
Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist nicht nur die Kupplungsscheibe 22, sondern auch die Kupplungsscheibe 12 auf ihrer jeweiligen Welle 21 bzw. 11 starr befestigt. Ausserdem ist an der Riemenscheibe 3, die mittels des axial verschiebbaren Kugellagers 36 auf der Getriebewelle 21 gelagert ist, eine Kupplungs-Ringscheibe 37 befestigt, welche zwischen die beiden Kupplungsscheiben 12 und 22 ragt.
Die Stellung "Waschgang", d. h. die Verbindung der Ringscheibe 37, wird durch einige Druckfedern 31
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bewirkt, die sich einerseits auf die axial unbewegliche und an der Getriebewelle 21 befestigte Kupplungsscheibe 22 und anderseits auf die axial bewegliche Riemenscheibe 3 abstützen ; im gezeichneten Ausführungsbeispiel mittelbar über einen Federteller 38, der seinerseits den Innenring des Kugellagers 36 beaufschlagt.
Damit die Riemenscheibe 3 mit der dem Schleudergang entsprechenden Drehzahl angetrieben wird, muss sie nach aussen verschoben werden, wodurch die Ringscheibe 37 von der Kupplungsscheibe 22 abgehoben und gegen die an der Motoi weite j ? j ? befestigte Kupplungsscheibe 12 gegen die Wirkung der Federn 31 gepresst wird. Diese Verschiebung wird durch einen Betätigungshebel 43 bewirkt, der über ein Gestänge mit einem nicht gezeichneten Elektromagneten in Verbindung steht, mittels am Motoilagerschild 18 angeordneter Lagerböcke drehbar gelagert ist und gegen ein auf der Getriebewelle 21 axial verschiebbares Drucklager 44 wirkt. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel dient als Drucklager 44 ein Kohlering.
Zwischen diesem Drucklager und dem Innenring des Kugellagers 36 ist zweckmässig eine gehärtete Stahlscheibe 39 angeordnet, die als Zwischenglied zu dem undrehbaren Drucklager dient. Der Betätigungshebel 43 ist U-förmig gestaltet, wobei seine Schenkel die Nabe des Lagerschildes 18 übergreifen. Als Lagerböcke dienen Schneiden 19. Auch am Drucklager sind diagonal einander gegenüberliegende Schneiden 45 angeordnet, die mit den freien Schenkelenden des Kupplungsshebels zusammenwirken.
Der grundsätzliche Unterschied zwischen den verschiedenen Ausführungsformen besteht darin, dass bei den Ausführungsformen gemäss den Fig. 1 und 2 beide Kupplungsscheiben beim Umschalten kurzzeitig gemeinsam die Riemenscheibe beaufschlagen, während bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 3 die Riemenscheibe erst dann mit der einen Kupplungsscheibe in Verbindung kommen kann, nachdem sie von der andern gelöst ist. Während man bei den Ausführungsfbi men nach den Fig. 1 und 2 dafür sorgen muss, dass die das Kuppeln bewirkenden Bewegungsabläufe rasch und schlagartig erfolgen, wenn man einen allzu grossen Verschleiss der Kupplungsbeläge vermeiden und einen störungsfreien Antrieb erhalten will, sind derartige Massnahmen bei der Ausführungsform nach Fig. 3 nicht notwendig.
Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele. Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind mannigfache Abwandlungen möglich. So könnte bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der Kupplungshebel zwischen dem Lagerschild und der Riemenscheibe angeordnet sein und an seinen freien Enden ein Kugel- oder Rollendrucklager tragen, dessen Wälzkörper den Innenring des axial verschiebbaren Lagers 36 mittelbar oder unmittelbar beaufschlagen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antriebsvorrichtung für automatische Trommelwasch-und Schleudermaschinen, bestehend aus einem Getriebemotor, auf dessen Welle eine als Hohlwelle ausgebildete Getriebewelle gelagert ist, wobei die Motorwelle über die Getriebewelle hinausragt und beide Wellen je eine Kupplungsscheibe tragen, aus einer auf der Getriebewelle gelagerten axial verschiebbaren Abtriebsriemenscheibe und aus einer Betätigungseinrichtung, durch welche die Riemenscheibe entweder mit der an der langsamlaufenden Getriebewelle oder mit der an der schnellaufenden Motorwelle befindlichen Kupplungsscheibe kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kupplungsscheiben (12, 22) auf den Enden der Wellen und die Riemenscheibe (3) zwischen dem Lagerschild (18) des Getriebemotors und den Kupplungsscheiben (12, 22) angeordnet sind.