Zweistufiges Waschnmaschinen-Schaltgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe mit einem direkten Gang für den Antrieb der Waschtrommel beim Schleudern und einem untersetzten Gang zum An trieb der Waschtrommel zum Waschen.
Es ist bekannt, zum Antrieb von automatischen Waschmaschinen polumschaltbare Motoren oder zwei verschiedene Motoren zu verwenden, um Waschen und Schleudern in der gleichen Trommel mit ver schiedenen Drehzahlen durchzuführen. Diese An ordnungen haben den Nachteil, dass sie sehr um fangreich sind. Ausserdem kann bei diesen Anord nungen das Verhältnis zwischen Wasch- und Schleu derdrehzahl nicht beliebig gewählt werden. Bei pol umschaltbaren Motoren ist nämlich das Verhältnis der Wasch- und Schleuderdrehzahl durch das Ver hältnis der Polpaarzahlen im Motor begrenzt, so dass die Schleuderdrehzahl nur verhältnismässig niedrig liegen kann.
Bei Verwendung von zwei Elektronio- toren ist ebenfalls nur ein relativ geringes Verhält nis zwischen Wasch- und Schleuderdrehzahl erreich bar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen billigen und einfachen Waschmaschinenantrieb zu schaffen, der ein beliebig hohes Verhältnis zwischen Wasch- und Schleuderdrehzahl zulässt und bei dem ein schnell laufender und daher billiger und kleiner Elektromotor verwendet werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das zweistufige Waschmaschinen-Schaltgetriebe dadurch gekenn zeichnet, dass es, gesteuert von einer Schaltautomatik in einer bestimmten Reihenfolge oder von Hand in beliebiger Folge, im Waschgang die Waschtrommel sowohl im Rechts- als auch im Linkslauf antreiben kann, dass es im Schleudergang die Waschtrommel in mindestens einer Drehrichtung antreiben kann, dass es sich beim Abschalten des Schleuderganges selbst tätig auf den Waschgang umstellt, ohne dass dabei die auslaufende Waschtrommel durch ihr Schwungmo- ment den Antriebsmotor über das Getriebe antreibt und auf eine Drehzahl bringt,
die um die Getriebe übersetzung höher ist als die Drehzahl der Wasch trommel, und dass nach dem Schleudern der Wasch gang in jeder Drehrichtung beginnen und aus dem Waschgang ohne vorherigen Stillstand des Antriebs motors in den Schleudergang geschaltet werden kann.
Das Getriebe kann zwei Zahnpaare aufweisen, die dauernd miteinander in Eingriff stehen können, wobei die Zahnräder eines Paares fest mit einer Vor gelegewelle bzw. mit einer Antriebswelle verbunden sein können, wobei das eine Zahnrad des anderen Paars auf der Abtriebswelle unter Zwischenschaltung eines Freilaufes angeordnet sein kann, der ein Über holen des Zahnrades durch die Abtriebswelle ge stattet, während. das andere Zahnrad dieses Paars fest mit der Vorgelegewelle verbunden sein kann,
und wobei zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle eine bei laufendem Antrieb schaltbare Kupplung angeord net sein kann.
Weitere vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeiten für das Getriebe ergeben sich aus der Beschreibung der Figuren. In den Figuren ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt 1-I der Fig. 2 durch ein erfindungsgemässes Getriebe, Fig. 2 einen Querschnitt II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt III-III der Fig. 1 durch dieses Getriebe.
Die Motorwelle ist gleichzeitig als Antriebswelle 1 des Getriebes ausgebildet und trägt an ihrem äusseren Ende das Zahnrad 4 und den Kupplungsteil 1'. Durch die Ausbildung der Motorwelle als Antriebswelle 1 des Getriebes entfällt eine besondere Lagerung der Antriebswelle, und das Lager 22 der Motorwelle dient gleichzeitig zur Lagerung der Antriebswelle 1 des Getriebes. Das Lagerschild 21 des Elektromotors ist gleichzeitig als Deckel für das Getriebegehäuse 20 ausgebildet. Durch diese Massnahmen ergibt sich eine konstruktiv besonders einfache und billige Ausfüh rung, da verschiedene Teile mehrere Funktionen übernehmen. Im Getriebegehäuse 20 und im Lager schild 21 ist die Vorgelegewelle 3 gelagert, mit der die Zahnräder 5 und 6 fest verbunden sind.
Die Ab triebswelle 2 ist an ihrem inneren Ende als Kupp lungsstück 2' ausgebildet. Weiterhin ist auf der<B>Ab-</B> triebswelle das Zahnrad 7 unter Zwischenschaltung der Rollen 8 angeordnet. Die Rollen 8 bilden zusam men mit der Abtriebswelle 2 als Innenlaufbahn und dem Zahnrad 7 als Aussenlaufbahn sowie dem Käfig 9 und der Friktionsfeder 10 einen doppeltwirkenden Freilauf. Gelagert ist das Zahnrad 7 mittels des Axialfortsatzes 7' im Getriebegehäuse 20. Auf dem aus dem Getriebegehäuse herausragenden Teil der Abtriebswelle 2 ist eine Keilriemenscheibe 25 ange ordnet, durch die der Antrieb auf die Waschtrommel erfolgt.
Zwischen dem Kupplungsteil 1' der Antriebs welle und dem Kupplungsteil 2' der Abtriebswelle ist eine Spreizfederkupplung angeordnet. Der wesent lichste Bestandteil dieser Kupplung ist die Spreizfeder 11. Diese Spreizfeder 11 ist von einer Büchse 12 um geben. An dem abtriebsseitigen Ende der Büchse 12 greift die Spreizfeder 11 mit dem abgewinkelten Fortsatz 13 in eine Nut der Büchse 12. Am antriebs- seitigen Ende ist die Spreizfeder 11 mit der Scheibe 14 verbunden.
Die Büchse 12 weist am antriebsseiti- gen Ende an ihrem Umfang eine Ausnehmung 26 auf, in die der abgewinkelte Lappen 15 der auf der An triebswelle 1 fest angeordneten Scheibe 14 mit einem Spiel in Umfangsrichtung eingreift. Der abgewinkelte Lappen 15 trägt das eine Ende der Torsionsfeder 16; mit ihrem anderen Ende greift diese Feder 16 in eine am Umfang der Büchse 12 befindliche Bohrung. Auf dem Umfang der Büchse 12 ist ausserdem noch der mit einem Fortsatz 30 versehene Friktionsring 17 angeordnet.
Mit dem Fortsatz 30 dieses Friktions- ringes 17 arbeitet der Anschlag 18 zusammen, der mit dem Anker des Elektromagneten 19 verbunden ist. Der Elektromagnet 19 ist am Getriebegehäuse 20 befestigt. Werden die Stirnräder mit einer Schräg verzahnung versehen, so ergibt sich ein Getriebe, das besonders geräuscharm ist.
Im folgenden ist die Wirkungsweise des in den Figuren dargestellten Waschmaschinengetriebes be schrieben.
Der Antrieb erfolgt im Waschgang von der An triebswelle 1 über die Zahnräder 4 und 5 auf die Vor gelegewelle 3 und von dort über die Zahnräder 6 und 7 auf die Abtriebswelle 2. Das Zahnrad 7 überträgt die ihm erteilte Drehbewegung auf die Abtriebswelle 2, gleichgültig, in welcher Richtung es angetrieben wird. Dies geschieht dadurch, dass der Käfig 9 durch die Friktionsfeder 10 gegenüber dem Gehäuse 20 festgehalten wird und dadurch die Rollen 8 bei An trieb des Zahnrades 7 in beiden Drehrichtungen in Sperrstellung gebracht werden. Die Trommel kann also beim Waschen in beide Drehrichtungen ange trieben werden.
Die Spreizfederkupplung 11, 12, 13, 14 wird dabei gelöst gehalten, solange der Elektro magnet 19 stromlos ist, also auch bei einem Antrieb in der Drehrichtung, die an sich zu einem Festziehen der Spreizfeder 11 um die Kupplungsteile 1' und 2' führt. Dieses Festziehen wird durch die Torsions- feder 16 verhindert, solange die Büchse 12 nicht ab gebremst wird, also solange der Elektromagnet 19 stromlos bleibt.
Die Torsionsfeder 16 hält bei der Drehung der Scheibe 14115 durch die Antriebswelle 1 die Büchse 12 derart und nimmt sie derart mit, dass auch beim Antrieb in einer Drehrichtung, die ein Festziehen der Spreizfeder 11 zur Folge hätte, die Spreizfeder in gespreizter Stellung bleibt und somit auch die Kupplung gelöst bleibt.
Soll der Schleudergang eingeschaltet werden, so wird die Stromzufuhr zum Elektromagneten 19 ein geschaltet. Der Anschlag 18 bewegt sich nach innen und der Friktionsring 17 wird dadurch festgehalten. Das durch diesen Friktionsring auf die Büchse 12 ausgeübte Moment wirkt dem Drehmoment der Tor sionsfeder 16 entgegen und hebt die Aufspreizung der Spreizfeder 11 auf, so dass sich diese um die Kupplungsteile 1' und 2' festzieht, und die Antriebs mit der Abtriebswelle gekuppelt wird, falls die rich tige Drehrichtung an der Antriebswelle 1 vorliegt (d. h. die Drehrichtung, die ein Festziehen und nicht ein Aufspreizen der Spreizfeder 11 bewirkt).
Der Antrieb der Waschtrommel im Schleudergang erfolgt dann direkt mit der Drehzahl des Elektromotors, und dadurch ist eine gute Schleuderwirkung sichergestellt. Die schnellere Drehzahl der Abtriebswelle 2 gegen über dem Zahnrad 7, das in der untersetzten Dreh zahl weiterdreht, ist durch den Freilauf zwischen der Abtriebswelle 2 und dem Zahnrad 7 möglich. Der Freilaufeffekt, der in beide Drehrichtungen möglich ist, wird dadurch erreicht, dass der Käfig 9 mittels der Friktionsfeder 10 relativ zum Gehäuse 20 fest gehalten wird und ein Einklemmen der im Käfig 9 geführten Rollen 8 zwischen das Zahnrad 7 und die Abtriebswelle 2 verhindert.
Wird der Elektromagnet 19 ausgeschaltet, so wird die Spreizfederkupplung durch die freigegebene Torsionsfeder 16 gelöst, und der Waschgang ist wie der eingeschaltet. Die Trommel kann jedoch mit der noch vorhandenen hohen Schleuderdrehzahl über die Vorgelegewelle 3 den Elektromotor nicht hoch treiben, da der Freilaufeffekt, wie vorher beschrieben, erhalten bleibt. Die Freilaufwirkung ergibt sich näm lich auch, wenn die Abtriebswelle 2 von der Trommel über die Keilriemenscheibe 25 und nicht direkt von der Antriebswelle 1 angetrieben wird.
Der Elektromagnet 19 weist infolge der kurzen Einschaltzeiten (die Schleuderzeit ist wesentlich kür zer als die Waschzeit) eine hohe Lebensdauer auf und erwärmt sich im Betrieb nicht wesentlich. Die Aus- schaltung für den Elektromagneten 19 kann auf Grund des Freilaufes (siehe vorheriger Absatz) mit der Ausschaltung für den Elektromotor gekuppelt werden, wodurch automatisch beim Ausschalten des Motors der Schleudergang aus- und der Waschgang eingeschaltet wird.
Two-stage washing machine gearbox The invention relates to a two-stage washing machine gearbox with a direct gear for driving the washing drum during spinning and a reduced gear for driving the washing drum for washing.
It is known to use pole-changing motors or two different motors to drive automatic washing machines in order to carry out washing and spinning in the same drum at different speeds. These arrangements have the disadvantage that they are very extensive. In addition, the ratio between wash and spin speed cannot be chosen arbitrarily in these arrangements. In the case of pole-changing motors, the ratio of the washing and spin speeds is limited by the ratio of the number of pole pairs in the motor, so that the spin speed can only be relatively low.
When using two electron sensors, only a relatively low ratio between washing and spin speeds can be achieved.
The object of the present invention is to create an inexpensive and simple washing machine drive which allows any high ratio between washing and spin speed and in which a fast-running and therefore cheap and small electric motor can be used.
To solve this problem, the two-stage washing machine gearbox is characterized in that it, controlled by an automatic switch in a certain order or by hand in any order, can drive the washing drum in both clockwise and counterclockwise rotation in the wash cycle Spin cycle can drive the washing drum in at least one direction of rotation, so that when the spin cycle is switched off, it actively switches to the washing cycle without the centrifugal moment of the running out washing drum driving the drive motor via the gear unit and bringing it up to a speed,
the gear ratio is higher than the speed of the washing drum, and that after spinning, the wash cycle can begin in any direction of rotation and can be switched from the wash cycle to the spin cycle without the drive motor having to stop beforehand.
The transmission can have two pairs of teeth that can be permanently engaged with each other, the gears of a pair being firmly connected to a front lay shaft or to a drive shaft, with one gear of the other pair being arranged on the output shaft with the interposition of a freewheel can that over fetch the gear through the output shaft ge equips while. the other gear of this pair can be firmly connected to the countershaft,
and a clutch that can be switched when the drive is running can be arranged between the drive shaft and the output shaft.
Further advantageous training options for the transmission emerge from the description of the figures. An exemplary embodiment of the invention is shown in the figures, namely: FIG. 1 shows a longitudinal section 1-I of FIG. 2 through a transmission according to the invention, FIG. 2 shows a cross section II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section III-III of Fig. 1 through this transmission.
The motor shaft is designed at the same time as the drive shaft 1 of the transmission and carries the gear 4 and the coupling part 1 'at its outer end. The design of the motor shaft as the drive shaft 1 of the transmission eliminates the need for a special mounting of the drive shaft, and the bearing 22 of the motor shaft also serves to support the drive shaft 1 of the transmission. The end shield 21 of the electric motor is designed as a cover for the gear housing 20 at the same time. These measures result in a particularly simple and inexpensive design, since different parts take on several functions. In the gear housing 20 and in the bearing shield 21, the countershaft 3 is mounted, with which the gears 5 and 6 are firmly connected.
From the drive shaft 2 is formed at its inner end as a coupling piece 2 '. Furthermore, the gear wheel 7 is arranged on the output shaft with the interposition of the rollers 8. The rollers 8 together with the output shaft 2 as the inner raceway and the gear 7 as the outer raceway and the cage 9 and the friction spring 10 form a double-acting freewheel. The gear 7 is mounted by means of the axial extension 7 'in the gear housing 20. On the part of the output shaft 2 protruding from the gear housing, a V-belt pulley 25 is arranged through which the drive to the washing drum takes place.
Between the coupling part 1 'of the drive shaft and the coupling part 2' of the output shaft, an expanding spring coupling is arranged. The main part of this coupling is the expansion spring 11. This expansion spring 11 is of a sleeve 12 to give. At the output-side end of the bushing 12, the expanding spring 11 engages with the angled extension 13 in a groove of the bushing 12. At the drive-side end, the expanding spring 11 is connected to the disk 14.
The sleeve 12 has a recess 26 on its periphery at the drive-side end, into which the angled tab 15 of the disk 14, which is fixedly arranged on the drive shaft 1, engages with play in the circumferential direction. The angled tab 15 carries one end of the torsion spring 16; with its other end this spring 16 engages in a bore located on the circumference of the sleeve 12. On the circumference of the sleeve 12, the friction ring 17 provided with an extension 30 is also arranged.
The stop 18, which is connected to the armature of the electromagnet 19, works together with the extension 30 of this friction ring 17. The electromagnet 19 is attached to the transmission housing 20. If the spur gears are provided with helical gearing, the result is a transmission that is particularly quiet.
In the following, the operation of the washing machine transmission shown in the figures is be written.
The drive takes place in the wash cycle from the drive shaft 1 via the gears 4 and 5 to the front lay shaft 3 and from there via the gears 6 and 7 to the output shaft 2. The gear wheel 7 transmits the rotational movement given to it to the output shaft 2, regardless of in which direction it is driven. This is done in that the cage 9 is held by the friction spring 10 relative to the housing 20 and thereby the rollers 8 are brought into the locking position when the gear 7 was driven in both directions of rotation. The drum can therefore be driven in both directions of rotation when washing.
The expanding spring clutch 11, 12, 13, 14 is held released as long as the electric magnet 19 is de-energized, so even when driving in the direction of rotation, which in itself leads to a tightening of the expanding spring 11 around the coupling parts 1 'and 2'. This tightening is prevented by the torsion spring 16 as long as the sleeve 12 is not braked, that is, as long as the electromagnet 19 remains de-energized.
During the rotation of the disk 14115 by the drive shaft 1, the torsion spring 16 holds the sleeve 12 in such a way and takes it with it in such a way that even when the drive is in a direction of rotation that would result in the expansion spring 11 being tightened, the expansion spring remains in the spread position and thus the clutch also remains disengaged.
If the spin cycle is to be switched on, the power supply to the electromagnet 19 is switched on. The stop 18 moves inward and the friction ring 17 is thereby held in place. The torque exerted by this friction ring on the sleeve 12 counteracts the torque of the gate sion spring 16 and removes the spreading of the expansion spring 11 so that it tightens around the coupling parts 1 'and 2', and the drive is coupled to the output shaft, if the correct term direction of rotation is present on the drive shaft 1 (ie the direction of rotation that causes tightening and not spreading of spreader spring 11).
The drive of the washing drum in the spin cycle then takes place directly at the speed of the electric motor, and this ensures a good spin effect. The faster speed of the output shaft 2 compared to the gear 7, which continues to rotate in the reduced speed, is possible through the freewheel between the output shaft 2 and the gear 7. The freewheeling effect, which is possible in both directions of rotation, is achieved in that the cage 9 is held firmly relative to the housing 20 by means of the friction spring 10 and prevents the rollers 8 guided in the cage 9 from becoming trapped between the gear 7 and the output shaft 2.
If the electromagnet 19 is switched off, the expanding spring clutch is released by the released torsion spring 16, and the wash cycle is switched on again. However, with the high spin speed still present, the drum cannot drive the electric motor up via the countershaft 3, since the freewheeling effect is retained, as described above. The freewheeling effect also arises when the output shaft 2 is driven by the drum via the V-belt pulley 25 and not directly by the drive shaft 1.
The electromagnet 19 has a long life due to the short switch-on times (the spin time is much shorter than the washing time) and does not heat up significantly during operation. The switch-off for the electromagnet 19 can be coupled with the switch-off for the electric motor due to the freewheeling function (see previous paragraph), whereby the spin cycle is switched off and the wash cycle switched on automatically when the motor is switched off.