Waschmaschine mit einer Waschtrommel, die sowohl zum Waschen als auch zum Schleudern dient Die Erfindung bezieht sich auf eine Waschmaschi ne mit einer Waschtrommel, die sowohl zum Waschen als auch zum Schleudern dient und zum Waschen mit verhältnismässig geringer Drehzahl von einem Elektromotor, zum Schleudern jedoch von einem anderen Elektromotor mit höherer Drehzahl angetrie ben wird, wobei beide Antriebselektromotoren auf ein gemeinsames Übertragungsglied zum Antreiben der Waschtrommel einwirken und in der Verbindung zwischen dem Waschmotor und dem übertragungs- glied eine Freilaufkupplung angeordnet ist,
welche bei eingeschaltetem Waschmotor ein Voreilen des Übertragungsgliedes zulässt, sobald der eingeschaltete Schleudermotor das übertragungsglied mit höherer Drehzahl als der Waschmotor antreibt.
Es ist bekannt, bei Waschmaschinen der genannten Art als Freilaufkupplung eine Fliehkraftkupplung zu verwenden. Diese Fliehkraftkupplungen bewirken zwar in der einen Drehrichtung eine gute Kupplungsver bindung, in der entgegengesetzten Drehrichtung, in welcher die auf die Fliehgewichte einwirkenden Fe dern die Kupplungsverbindung herstellen müssen, besteht der Nachteil, dass nur dann eine zuverlässige Kupplungsverbindung entsteht, wenn erhebliche Fe derkräfte vorgesehen sind.
Die grossen Federkräfte bedingen grosse Abmessungen der Fliehkraftkupp- lung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass wegen der erforderlichen grossen Federkräfte die Fliehge wichte eine verhältnismässig grosse Masse haben müssen, damit bei der entsprechenden Drehzahl die Kupplungsverbindung entgegen der Federkraft zu verlässig gelöst wird, was eine weitere Vergrösserung und Verteuerung der Kupplung zur Folge hat. Ferner sind Waschmaschinen bekannt, bei denen als Kupplung zwischen den Antriebsmotoren und der Waschtrommel eine zweiseitig wirkende, hydraulisch betätigte Lamellenkupplung vorgesehen ist.
Diese Lamellenkupplung wirkt zwar zuverlässig in beiden Drehrichtungen, jedoch handelt es sich hier um eine sehr grosse und teure Kupplung, die wegen ihres Preises und ihrer Abmessungen für Waschmaschinen der vorliegenden Art nicht verwendbar ist.
Weiterhin sind Waschmaschinen mit Wäschebe- weger bekannt, bei denen ein Antriebsmotor entweder den Wäschebeweger in wechselnder Drehrichtung oder das Waschgefäss in gleichbleibender Drehrichtung antreibt. Hierbei überträgt der mit wechselnder Dreh richtung betreibbare Antriebsmotor seine Antriebs kraft über eine Fliehkraftkupplung, welche, wie bereits dargelegt, verhältnismässig grosse Abmessun gen haben muss und für Waschmaschinen nicht geeignet ist.
Eine wesentliche Verbesserung bei Waschmaschi nen der eingangs genannten Art kann erzielt werden, wenn gemäss der Erfindung in der Antriebsverbin dung zwischen Waschmotor und übertragungsglied ausser der Freilaufkupplung noch eine zweite Kupp lung vorgesehen ist, die beim Wechsel der Drehrich tung des Waschmotors aus seiner durch die Freilauf kupplung übertragenen Antriebsdrehrichtung in seine entgegengesetzte Antriebsdrehrichtung selbsttätig ein geschaltet wird und die Antriebsverbindung des Waschmotors mit dem übertragungsglied herstellt.
Hierdurch wird erreicht, dass die beiden Kupp lungen auf ihren Verwendungszweck genau abge stimmt und daher klein und billig ausgebildet werden können, wobei bei kleinen Abmessungen verhältnis- mässig grosse Antriebskräfte übertragen werden kön nen und der Einbau in eine kleine Haushalt-Wasch- maschine keine Schwierigkeiten bereitet.
Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfin dung an mehreren Ausführungsbeispielen veranschau licht.
Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Aus bildung der Übertragungsmittel des Antriebs der beiden Elektromotoren auf die Waschtrommel; Fig. 2 ein elektrisches Schaltschema zu der An ordnung nach Fig. 1, Fig. 3, 4, 5 drei schematisch dargestellte Beispiele für die Anordnung der Antriebsmittel und der Wasch trommel.
Auf die Welle 2 des als Waschmotor dienenden Elektromotors 1 ist eine Riemenscheibe 3 aufgekeilt. Ebenso ist mit der Welle 5 des als Schleudermotor dienenden Elektromotors 4 eine Riemenscheibe 6 fest verbunden. Ausserdem trägt die Welle 5 eine drehbar auf ihr gelagerte Riemenscheibe 7, die über einen Treibriemen 8 mit der Riemenscheibe 3 in Verbindung steht.
Eine Schraubenfeder 9 umschlingt mit ihren Gän gen zwei einander zugekehrte im Durchmesser gleiche Nabenansätze der Riemenscheiben 6 und 7 und bildet zusammen mit diesen eine Freilaufkupplung zwischen den beiden Riemenscheiben 6 und 7.
An dem Elektromotor 4 -ist ein Elektromagnet 10 befestigt, dessen Anker 11 auf der Motorwelle 5 längsverschiebbar geführt ist, sich jedoch gegen diese nicht verdrehen kann. Eine Schraubenfeder 12 ist bestrebt, den Anker 11 in seiner gezeichneten Aus schaltstellung zu halten. Mit dem Anker 11 ist eine Kupplungsscheibe 13 fest verbunden, deren gezahnter Aussenrand 14 mit einem entsprechend gezahnten Innenrand 15 einer Ringscheibe 16 in Eingriff gebracht werden kann, die an der Riemenscheibe 7 befestigt ist. Die Kupplungsscheibe 13 sitzt verdeckt in einer Aushöhlung der Riemenscheibe 7.
In einem geschlossenen, stillstehenden Behälter 17 ist die Welle 18 einer umlaufend antreibbaren Wasch trommel 19 gelagert. Auf ihrem äusseren Ende trägt die Welle 18 eine Riemenscheibe 20, die über einen Treibriemen 21 mit der Riemenscheibe 6 verbunden ist.
Zum Inbetriebsetzen der Waschmaschine nach Fig. 1 wird, nachdem die Wäsche in die Trommel 19 und die Waschlauge in den Behälter 17 eingefüllt sind, zunächst der Waschmotor 1 eingeschaltet, so dass dessen Riemenscheibe 3 die Riemenscheibe 7 über den Treibriemen 8 antriebt. Sofern der Motor 1 hierbei im Kupplungssinn der Freilaufkupplung um läuft, nimmt die Federkupplung 9 die Riemenscheibe 6 mit, welche über den Riemen 21 die Riemenscheibe 20 und damit die Waschtrommel 19 antreibt. Die Ankerwelle 5 des Schleudermotors 4 wird dabei ebenfalls angetrieben.
Sobald der Motor 1 nach einer Ausschaltpause im umgekehrten Drehsinn umlaufen soll, wird bei der hierzu erforderlichen Umschaltung gleichzeitig der Elektromagnet 10 eingeschaltet. Der Anker 11 wird dabei entgegen der Wirkung der Feder 12 derart in den Elektromagnet 10 hineingezogen, dass die gezahnten Ränder 14 und 15 der Scheiben 13 und 16 in Eingriff gelangen. Das hat zur Folge, dass die jetzt im anderen Drehsinn als ursprünglich sich drehende Welle des Motors 1 auch die Riemenscheibe 6 über die Zahnverbindung der Scheiben 13, 16, den Anker 11 und die Welle 5 in dem anderen Drehsinn antreibt. Dadurch wird die Waschtrommel 19 in entgegengesetztem Drehsinn als zuvor gedreht.
Sobald der Waschvorgang beendet ist, wird das auf den Waschmotor 1 einwirkende Umsteuergerät ausgeschaltet, so dass sich die Welle des Motors 1 nur noch im Kupplungssinn der Freilaufkupplung dreht. Hierauf wird der Schleudermotor 4 eingeschal tet, der schon vor Erreichen seiner Betriebsdrehzahl die Welle 5 mit wesentlich höherer Drehzahl antreibt als dies der Motor 1 über die Riemenscheiben 3 und 7 zu tun vermag. Die Freilaufkupplungsfeder 9 lässt dieses Überholen ohne weiteres zu. Der Schleu dermotor 4 übernimmt somit den Antrieb der Wasch trommel 19 erst dann, wenn seine Drehzahl diejenige der Riemenscheibe 7 überholt.
Das Anlaufdrehmo ment der Waschtrommel 19 muss somit nicht vom Schleudermotor 4 aufgenommen werden, so dass die ser verhältnismässig klein und daher billig ausgebildet werden kann.
Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die elektrische Schaltung der beiden Motoren. An eine gemeinsame Stromzuführungsleitung St sind die Schalter W1, W2 und S1 angeschlossen, die beispielsweise von einem nicht dargestellten Steuergerät der Waschmaschine geschaltet werden. An den Schalter WI ist ein Um steuergerät U angeschlossen, welches seine beiden Schalter wechselweise derart öffnet und schliesst, dass der Waschmotor 1 wechselweise in der einen (Rechts drehsinn) oder in der anderen Drehrichtung einge schaltet wird. Von dem Schalter W2 führt eine Leitung zu der dem ersten Drehsinn entsprechenden Stromzuführleitung des Waschmotors 1. Der Schalter S 1 steuert den Schleudermotor 4.
Das auf die Schalter einwirkende Steuergerät der Waschmaschine schliesst zunächst den Schalter W1, worauf das Umsteuergerät U den Waschmotor 1 solange wechselweise in beiden Drehrichtungen ein schaltet, bis der Waschvorgang beendet ist. Hierauf wird der Schalter WI ausgeschaltet und der Schalter W2 geschlossen, so dass der Waschmotor 1 nur noch im Rechtsdrehsinn umläuft. Jetzt wird bei ge schlossenem Schalter W2 auch der Schalter S1 ein geschaltet, so dass der Schleudermotor 4 anläuft und in der schon beschriebenen Weise den Antrieb der Waschtrommel 19 übernimmt.
Der Schalter W2 kann nun ausgeschaltet werden, er kann aber auch geschlossen bleiben, so dass der Waschmotor 1 weiterläuft, wodurch die Waschma schine bei vorübergehendem Stromausfall gegen Be- schädigung gesichert ist. Wird nämlich nach einem Stromausfall die Stromzufuhr wieder hergestellt, so übernimmt der Waschmotor 1 das Anlaufdrehmoment der gefüllten Waschtrommel, so dass der Motor 4 nicht überlastet werden kann.
Bei dem Beispiel nach Fig. 3 ist die Anordnung so getroffen, dass das Übertragungsglied sowie die Freilaufkupplung auf der Welle 18 der Waschtrom mel angeordnet sind. Die Riemenscheibe 3 des Wasch motors treibt also unmittelbar die mit der Riemen scheibe 20 verbundene Waschtrommel an. Sobald der mit der Riemenscheibe 6 in Verbindung stehende Schleudermotor eingeschaltet wird, übernimmt dieser nach einer kurzen Anlaufzeit den Antrieb der mit der Riemenscheibe 20 verbundenen Waschtrommel.
Beim Beispiel nach Fig. 4 sind die vom Waschmo tor antreibbare Riemenscheibe 3 und die vom Schleu dermotor antreibbare Riemenscheibe 6 über Riemen der Riemenscheibe eines Vorgeleges V verbunden, an dem das Übertragungsglied sowie die Freilauf- kupplung vorgesehen sind. Hier treibt also zunächst der Waschmotor über die Riemenscheibe 3 und das Vorgelege V die mit der Riemenscheibe 20 verbun dene Waschtrommel an.
Sobald der mit der Rie menscheibe 6 verbundene Schleudermotor eingeschal tet wird, übernimmt dieser nach einer kurzen Anlaufzeit über das Vorgelege V den Antrieb der mit der Riemenscheibe 20 verbundenen Waschtrom mel.
Beim Beispiel nach Fig. 5 sind auf der Welle 2 des Waschmotors das Übertragungsglied sowie die Freilaufkupplung vorgesehen. Während hier bei ein geschaltetem Waschmotor die Riemenscheibe 3 die mit der Waschtrommel verbundene Riemenscheibe 20 unmittelbar antreibt, wird nach Einschalten des Schleudermotors die Waschtrommel von der Rie menscheibe 6 über das auf der Welle 2 sitzende Übertragungsglied angetrieben.
Es sind auch noch andere Anordnungen der Antriebs- und Übertragungsmittel denkbar, wobei de ren Abmessungen insbesondere den jeweils gewün schten Drehzahlen leicht angepasst werden können. Anstelle der Freilauf-Federkupplung und der elektro magnetischen Kupplung können ausserdem auch an dere an sich bekannte Kupplungseinrichtungen ver wendet werden.
Washing machine with a washing drum that is used for both washing and spinning The invention relates to a washing machine with a washing drum that is used for both washing and spinning and for washing at a relatively low speed from an electric motor, but from spinning another electric motor is driven at a higher speed, both drive electric motors acting on a common transmission element for driving the washing drum and an overrunning clutch being arranged in the connection between the washing motor and the transmission element,
which, when the washing motor is switched on, allows the transmission element to advance as soon as the spin motor is switched on and drives the transmission element at a higher speed than the washing motor.
It is known to use a centrifugal clutch as an overrunning clutch in washing machines of the type mentioned. Although these centrifugal clutches cause a good coupling connection in one direction of rotation, in the opposite direction of rotation in which the springs acting on the flyweights must establish the coupling connection, there is the disadvantage that a reliable coupling connection is only created if considerable spring forces are provided .
The large spring forces require large dimensions of the centrifugal clutch. Another disadvantage is that because of the large spring forces required, the Fliehge weights must have a relatively large mass so that the coupling connection is reliably released against the spring force at the corresponding speed, which results in a further increase in the size and cost of the coupling. Washing machines are also known in which a two-way, hydraulically operated multi-plate clutch is provided as a clutch between the drive motors and the washing drum.
This multi-disc clutch works reliably in both directions of rotation, but it is a very large and expensive clutch which, because of its price and its dimensions, cannot be used for washing machines of the present type.
Furthermore, washing machines with a laundry mover are known in which a drive motor drives either the laundry mover in an alternating direction of rotation or the washing vessel in a constant direction of rotation. Here, the drive motor, which can be operated with an alternating direction of rotation, transmits its drive force via a centrifugal clutch which, as already stated, must have relatively large dimensions and is not suitable for washing machines.
A significant improvement in washing machines of the type mentioned above can be achieved if, according to the invention, in the drive connection between the washing motor and the transmission element, in addition to the overrunning clutch, a second coupling is provided which, when the direction of rotation of the washing motor is changed, from its freewheel Clutch-transmitted drive direction of rotation is automatically switched in its opposite drive direction of rotation and establishes the drive connection of the washing motor with the transmission member.
This ensures that the two couplings are precisely tailored to their intended use and can therefore be made small and cheap, with relatively large driving forces being able to be transmitted with small dimensions and installation in a small household washing machine no difficulties prepares.
In the drawing, the subject of the inven tion is illustrated in several embodiments.
1 shows a partially sectioned construction of the transmission means of the drive of the two electric motors on the washing drum; Fig. 2 is an electrical circuit diagram for the arrangement of Fig. 1, Fig. 3, 4, 5, three schematically illustrated examples of the arrangement of the drive means and the washing drum.
A belt pulley 3 is keyed onto the shaft 2 of the electric motor 1 serving as a washing motor. Likewise, a pulley 6 is firmly connected to the shaft 5 of the electric motor 4 serving as a centrifugal motor. In addition, the shaft 5 carries a belt pulley 7 rotatably mounted on it, which is connected to the belt pulley 3 via a drive belt 8.
A helical spring 9 wraps around two facing hub shoulders of the pulleys 6 and 7 with the same diameter and together with these forms an overrunning clutch between the two pulleys 6 and 7.
An electromagnet 10 is attached to the electric motor 4, the armature 11 of which is guided in a longitudinally displaceable manner on the motor shaft 5, but cannot rotate against it. A coil spring 12 strives to keep the armature 11 in its switching position drawn from. A clutch disk 13 is firmly connected to the armature 11, the toothed outer edge 14 of which can be brought into engagement with a correspondingly toothed inner edge 15 of an annular disk 16 which is fastened to the belt pulley 7. The clutch disk 13 is concealed in a recess in the belt pulley 7.
In a closed, stationary container 17, the shaft 18 of a rotary drivable washing drum 19 is mounted. At its outer end, the shaft 18 carries a belt pulley 20 which is connected to the belt pulley 6 via a drive belt 21.
To start up the washing machine according to FIG. 1, after the laundry has been poured into the drum 19 and the detergent solution into the container 17, the washing motor 1 is first switched on so that its pulley 3 drives the pulley 7 via the drive belt 8. If the motor 1 rotates in the coupling direction of the overrunning clutch, the spring clutch 9 takes the pulley 6 with it, which drives the pulley 20 and thus the washing drum 19 via the belt 21. The armature shaft 5 of the centrifugal motor 4 is also driven.
As soon as the motor 1 is to rotate in the opposite direction after a switch-off pause, the electromagnet 10 is switched on at the same time as the switchover required for this. The armature 11 is drawn into the electromagnet 10 against the action of the spring 12 in such a way that the toothed edges 14 and 15 of the disks 13 and 16 come into engagement. This has the consequence that the shaft of the motor 1 now rotating in the opposite direction of rotation than the original one also drives the belt pulley 6 via the tooth connection of the disks 13, 16, the armature 11 and the shaft 5 in the other direction of rotation. As a result, the washing drum 19 is rotated in the opposite direction of rotation than before.
As soon as the washing process has ended, the reversing device acting on the washing motor 1 is switched off, so that the shaft of the motor 1 only rotates in the direction of coupling of the overrunning clutch. Then the centrifugal motor 4 is switched on, which drives the shaft 5 at a much higher speed than the motor 1 via the pulleys 3 and 7 is able to do before it reaches its operating speed. The overrunning clutch spring 9 allows this overtaking without further ado. The Schleu dermotor 4 thus takes over the drive of the washing drum 19 only when its speed overtakes that of the pulley 7.
The Anlaufdrehmo ment of the washing drum 19 does not have to be taken up by the centrifugal motor 4, so that the water can be made relatively small and therefore cheap.
Fig. 2 shows an example of the electrical circuit of the two motors. The switches W1, W2 and S1, which are switched, for example, by a control device (not shown) of the washing machine, are connected to a common power supply line St. An order control device U is connected to the switch WI, which opens and closes its two switches alternately in such a way that the washing motor 1 is switched on alternately in one direction (clockwise direction of rotation) or in the other direction of rotation. A line leads from the switch W2 to the power supply line of the washing motor 1 corresponding to the first direction of rotation. The switch S 1 controls the centrifugal motor 4.
The control device of the washing machine acting on the switches first closes switch W1, whereupon the reversing device U switches on the washing motor 1 alternately in both directions of rotation until the washing process is finished. The switch WI is then switched off and the switch W2 is closed, so that the washing motor 1 only rotates in a clockwise direction. Now, when the switch W2 is closed, the switch S1 is also switched on, so that the spin motor 4 starts up and drives the washing drum 19 in the manner already described.
The switch W2 can now be switched off, but it can also remain closed so that the washing motor 1 continues to run, whereby the washing machine is secured against damage in the event of a temporary power failure. If the power supply is restored after a power failure, the washing motor 1 takes over the starting torque of the full washing drum, so that the motor 4 cannot be overloaded.
In the example of FIG. 3, the arrangement is made such that the transmission member and the overrunning clutch are arranged on the shaft 18 of the Waschtrom mel. The pulley 3 of the washing motor thus directly drives the pulley 20 connected to the washing drum. As soon as the centrifugal motor connected to the belt pulley 6 is switched on, it takes over the drive of the washing drum connected to the belt pulley 20 after a short start-up time.
In the example according to FIG. 4, the pulley 3 that can be driven by the washing motor and the pulley 6 that can be driven by the Schleu dermotor are connected via belts of the pulley of a back gear V on which the transmission member and the overrunning clutch are provided. So here first drives the washing motor via the pulley 3 and the back gear V to the verbun with the pulley 20 dene washing drum.
As soon as the centrifugal motor connected to the pulley 6 is switched on, it takes over the drive of the washing drum connected to the pulley 20 via the back gear V after a short start-up time.
In the example according to FIG. 5, the transmission element and the overrunning clutch are provided on the shaft 2 of the washing motor. While here with a switched washing motor, the pulley 3 drives the pulley connected to the washing drum 20 directly, after turning on the centrifugal motor, the washing drum is driven by the belt pulley 6 via the transmission member seated on the shaft 2.
Other arrangements of the drive and transmission means are also conceivable, in which case de ren dimensions, in particular, can easily be adapted to the respective desired speeds. Instead of the overrunning spring clutch and the electro-magnetic clutch, other known coupling devices can also be used ver.