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Antriebsaggregat für eine Wasch-und Schleudertrommel Die Erfindung
bezieht sich auf ein Antriebsaggregat für eine Wasch- und Schleudertrommel.
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Es ist bereits eine Waschmaschinenantriebseinrichtung bekannt, bei
der zum wahlweisen Antrieb des Rührwerks bzw. des Waschbehälters mit ein und derselben
Antriebsgeschwindigkeit Reibungskupplungsanordnungen einerseits zwischen der Antriebswelle
und der Rührwerkspindel und andererseits zwischen der Antriebswelle und der Waschbehälterwelle
vorgesehen sind.
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Bei Waschmaschinen hat es sich zum Waschen von verschiedenartigen
Geweben als wünschenswert erwiesen, diese mit zwei verschiedenen Drehzahlen antreiben
zu können. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein einfach und billig in Massenfertigung
herstellbares Antriebsaggregat für eine Wasch- und Schleudertrommel zu schaffen,
durch das mit nur einem Antriebsmotor auf einfache Weise eine Drehzahländerung vorgenommen
werden kann.
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Ausgehend von einem Antriebsaggregat für eine Wasch- und Schleudertrommel
mit zwischen Motor und Getriebe angeordneter Kupplungseinrichtung, die eine innere
und eine äußere Kupplungstrommel und eine elektromagnetisch auszulösende Bremseinrichtung
besitzt, schlägt die Erfindung vor, daß drei Fliehkraftkupplungen koaxial zur Antriebswelle
vorgesehen sind, von denen die erste innerhalb der inneren Kupplungstrommel angeordnet
und drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, die zweite Kupplung von einer
auf der Antriebswelle drehbaren und wahlweise abbremsbaren Tragplatte getragen wird
und zwischen die beiden Kupplungstrommeln hineinragt und mit diesen kraftschlüssig
zusammenwirkt und die dritte ebenfalls zwischen den beiden Kupplungstrommeln angeordnete
Kupplung derart ausgebildet ist, daß sie mit der inneren und äußeren Kupplungstrommel
zusammenwirkt, wenn die zweite Kupplung unwirksam ist.
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Vorzugsweise besitzt jede der Kupplungen mehrere von der Drehzahl
abhängige Kupplungselemente. Die Kupplungselemente der zweiten Kupplung können dabei
so ausgebildet sein, daß sie bei einer Drehbewegung der Tragplatte beide Kupplungstrommeln
kraftschlüssig verbinden. Die Kupplungselemente der dritten Kupplung werden vorteilhafterweise
so bemessen, daß sie nur bei einer gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle geringeren
Drehzahl mit der inneren Kupplungstrommel zusammenwirken. Der Rand der Tragfläche
kann als Bremsscheibe ausgebildet sein.
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Das erfindungsgemäß ausgebildete Antriebsaggregat ermöglicht die einfache
Umschaltung der Antriebsdrehzahl des Wäschebehälters und/oder des Rührwerks einer
Waschmaschine und gewährleistet dadurch die schonende Behandlung von Wäschestücken
auch von unterschiedlicher Gewebeart. Das erfindungsgemäße Antriebsaggregat ist
außerdem wesentlich billiger und betriebssicherer herstellbar als entsprechende
bekannte Wechselgetriebe.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer zum Waschen von Kleidungs- bzw.
Wäschestücken bestimmten Waschmaschine, die mit einer bevorzugten Ausbildungsform
des erfindungsgemäßen Antriebsaggregats ausgerüstet ist; in Fig. 1 sind bestimmte
Teile weggebrochen gezeichnet, um weitere Einzelheiten erkennbar zu machen; Fig.
2 ist ein Teilschnitt durch den dem Antriebsaggregat zugeordneten kombinierten Kupplungs-
und Reglermechanismus; Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2; Fig.
4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2. In Fig. 1 erkennt man eine mit
einem Beweger ausgerüstete Waschmaschine 1. Diese Waschmaschine umfaßt einen korbähnlichen
Wäschebehälter 2, der innerhalb einer äußeren, nicht gelochten Wanne 3 angeordnet
ist. Die Wanne 3 befindet sich ihrerseits
in einem einen gefälligen
Anblick bietenden Gehäuse 4, das einen hier nicht gezeigten, mittels Scharnieren
befestigten Deckel aufweist, damit der Aufnahmebehälter für die Wäschestücke zugänglich
ist. In der Mitte des Korbes 2 ist ein Beweger 5 mit senkrechter Achse angeordnet,
der eine Mittelsäule 6 sowie mehrere radial verlaufende Flügel ? umfaßt. Ferner
besitzt der Beweger einen sich nach unten und nach außen erweiternden Mantel 8,
mit dem die Unterkanten der Flügel ? verbunden sind.
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Sowohl der die Wäsche aufnehmende Korb 2 als auch der Beweger 5 sind
drehbar gelagert. Der Korb ist an einem Flansch 9 einer drehbaren Nabe 10 befestigt,
während der Beweger 5 mit einer nicht gezeigten Welle verbunden ist, die sich durch
die Nabe 10 und die Mittelsäule 6 hindurch nach oben erstreckt. Der Beweger ist
an dieser Welle mit Hilfe eines mit Innengewinde versehenen Mutter- oder Kappenteils
11 befestigt, das am oberen Ende der Mittelsäule angeordnet ist. Wenn die Waschmaschine
1 ihr Arbeitsspiel durchläuft, wird der Beweger zuerst innerhalb des Korbes 2 hin-
und hergedreht, damit die in dem Korb enthaltenen Wäschestücke gewaschen werden.
Nach Ablauf einer Waschperiode von vorbestimmter Länge wird der Korb 2 mit hoher
Geschwindigkeit gedreht, um die Waschflüssigkeit durch eine Fliehkraftwirkung zu
extrahieren und sie in die äußere Wanne 3 abzuführen. Nach Beendigung des Extraktionsvorgangs
wird in den die Wäschestücke enthaltenden Korb eine geeignete Menge reiner Flüssigkeit
eingeleitet, um die Wäschestücke zu spülen, und zu diesem Zweck wird der Rührkörper
erneut hin- und hergedreht. Schließlich läßt man den Korb erneut mit hoher Geschwindigkeit
umlaufen, um das Spülwasser zu extrahieren und es in die äußere Wanne abzuführen.
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Der Antrieb des Korbes 2 und des Bewegers 5 erfolgt von einem umsteuerbaren
Motor 12 aus. Dieser Motor besitzt nur einen einzigen Satz von Laufwicklungen, und
er arbeitet nach dem Einschalten stets mit der gleichen Drehzahl, doch kann man
die Anlaßwicklung des Motors umpolen, so daß sich die Drehrichtung des Motors umkehrt.
Damit für den Betrieb des Bewegers 5 und des Korbes 2 zwei verschiedene Drehzahlen
zur Verfügung stehen, ist mit dem Antriebsmotor ein kombinierter Kupplungs-und Reglermechanismus
13 verbunden. Dieser Mechanismus umfaßt eine zur Kraftabgabe dienende Riemenscheibe
14; je nach der durch die Bedienungsperson getroffenen Wahl bewirkt der Mechanismus
13, daß die Riemenscheibe 14 entweder mit der Drehzahl des Motors 12 oder mit einer
vorbestimmten niedrigeren Drehzahl angetrieben wird. Mit anderen Worten, der Mechanismus
13 liefert entweder einen unmittelbaren Antrieb zwischen dem Motor 12 und der Riemenscheibe
14, oder er veranlaßt, daß die Riemenscheibe 14 mit einer niedrigeren Drehzahl angetrieben
wird. Die Konstruktion und die Anordnung des Mechanismus 13, der diese Wirkung hervorruft,
bilden einen wesentlichen Bestandteil der Erfindung; eine ins einzelne gehende Beschreibung
wird im folgenden gegeben.
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Die Riemenscheibe 14 des zwei verschiedene Drehzahlen liefernden Kupplungs-
und Regleraggregats 13 ist mittels eines Riemens 15 mit der Antriebsriemenscheibe
16 eines Getriebeaggregats 17 verbunden. Das Getriebe bzw. die Kraftübertragungseinrichtung
17 ist so ausgebildet, daß sie sowohl die Antriebswelle des Bewegers als auch die
den Korb tragende Nabe unterstützt und die Welle bzw. die Nabe antreiben kann. Wenn
die Riemenscheibe 16 durch die Riemenscheibe 14 des Mechanismus 13 in einer Richtung
angetrieben wird, bewirkt das Getriebe, daß sich der Beweger 5 in dem Korb 2 hin
und herdreht. Wenn die Riemenscheibe 16 jedoch in der entgegengesetzten Richtung
angetrieben wird, treibt das Getriebe den Korb 2 zusammen mit dem Beweger 5 mit
einer hohen Drehzahl an, so daß die Wäsche durch einen Schleudervorgang extrahiert
wird. Somit richtet sich der jeweils durchgeführte Vorgang des Bewegens der Wäsche
bzw. des Schleuderns nach der Drehrichtung des Antriebsmotors; mit anderen Worten,
das Bewegen der Wäsche erfolgt, wenn der Motor in der einen Drehrichtung läuft,
während das Schleudern durchgeführt wird, wenn sich der Motor in der entgegengesetzten
Richtung dreht. Die Wirkungsweise des Mechanismus 13 bestimmt, ob das Bewegen der
Wäsche bzw. das Schleudern jeweils mit niedriger oder hoher Dreh= zahl erfolgt.
Wenn der Mechanismus 13 einen unmittelbaren Antrieb zwischen dem Motor 12 und der
Riemenscheibe 14 liefert, wird das Bewegen bzw. das Schleudern mit hoher Drehzahl
durchgeführt; wenn der Mechanismus jedoch einen Antrieb mit herabgesetzter Drehzahl
vermittelt, steht für das Bewegen bzw. das Schleudern oder Extrahieren nur eine
niedrigereDrehzahl zurVerfügung.Es seibemerkt,daß die Wirkungsweise des Mechanismus
13 nicht durch die Drehrichtung des Antriebsmotors beeinflußt wird; viehmehr arbeitet
dieser Mechanismus unabhängig von der Drehrichtung des Motors stets in der gleichen
Weise.
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Bezüglich des Getriebeaggregates 17 sei bemerkt, daß dieses nicht
einen Teil der Erfindung bildet und daß ein Getriebe beliebiger geeigneter Bauart
verwendet werden kann.
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Fig. 2, 3 und 4 zeigen die Konstruktion und die Anordnung des zwei
verschiedene Drehzahlen liefernden Kupplungs- und Reglermechanismus 13. Gemäß Fig.
2 ist dieser Mechanismus auf eine Kraftabgabewelle 18 des Antriebsmotors 12 aufgesetzt
und wird über diese Welle unmittelbar angetrieben. Damit die Drehbewegung der Antriebswelle
18 mittels der Riemenscheibe 14 entweder unmittelbar oder nach einer Verminderung
der Drehzahl abgenommen werden kann, umfaßt der Mechanismus ein Bauteil bzw. eine
Kupplungstragplatte 19, die so an der Welle 18 befestigt ist, daß sie sich zusammen
mit letzterer dreht. Die Tragplatte 19, die allgemein als ein sich waagerecht erstreckendes,
länglich ausgebildetes Bauteil ausgeführt ist, kann an der Welle'18 auf beliebige
geeignete Weise befestigt sein; gemäß Fig. 2 erfolgt die Befestigung bei dem hier
beschriebenen Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer Klemmschelle 20. Genauer gesagt,
weist die Tragplatte 19 eine nach oben ragende Nabe 21 auf, und die Klemmschelle
20 verspannt diese Nabe fest mit der Welle 18.
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Auf der Tragplatte 19 sind zwei auf die Drehzahl ansprechende bzw.
durch Fliehkräfte zu betätigende Kupplungsbacken 22 und 23 angeordnet, die es ermöglichen,
die Tragplatte mit einem unabhängig drehbaren trommelförmigen Bauteil 24, das auf
der Welle 18 gelagert ist, zu kuppeln. Diese Kupplungstrommel 24 bildet ein Zwischenantriebsglied
des Mechanismus 13, und, wie weiter unten näher erläutert,
bewirkt
die Kupplungstrommel das Antreiben des Kraftabgabegliedes des Mechanismus mit zwei
verschiedenen Drehzahlen, wobei sich die Drehzahl nach der Verwendung des einen
oder anderen von zwei alternativ zu betätigenden Antriebsmitteln, die dazwischen
angeordnet sind, richtet. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Kupplungsbacken 22
und 23 zum Antreiben der Trommel 24 auf der Tragplatte 29 mittels Bolzen 25 bzw.
26 schwenkbar gelagert, und sie werden nach innen, d. h. aufeinander zu, durch zwei
an den beiden Backen verankerte Federn 27 und 28 vorgespannt. Es sei bemerkt, daß
die Vorspannfedern 27 und 28 die Kupplungsbacken 22 und 23 in der aus Fig. 3 ersichtlichen
Lage halten, wenn die Platte 19 stillsteht, so daß die an der Außenseite der Backen
angebrachten Kupplungsbeläge 29 und 30 nicht an der Innenseite der Trommel angreifen.
Wenn sich die Krafteinleitungswelle 18 nicht dreht, verhindern die Zugfedern 27
und 28, daß die Backen 22 und 23 die Krafteinleitungswelle mit der Trommel 24 kuppeln.
Ferner sei bemerkt, daß die Kupplungsbacken auf den zugehörigen Lagerbolzen 25 bzw.
26 durch ein Halteteil 31 festgehalten werden, das auf die Welle 18 aufgesetzt
ist und gegabelte Endabschnitte umfaßt, die oberhalb der Kupplungsbacken um die
Gelenkbolzen herumgreifen.
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Wenn die Tragplatte 19 durch die sich drehende Welle 18 in Umdrehung
versetzt wird, sind die Kupplungsbacken 22 und 23 infolge der durch die Drehbewegung
hervorgerufenen Fliehkraft bestrebt, sich um die Bolzen 25 und 26 nach außen zu
drehen. Diesem Bestreben der Kupplungsbacken, sich nach außen zu bewegen, wird durch
die Federn 27 und 28 entgegengewirkt, bis die Fliehkraft größer wird als die durch
die Federn aufgebrachte Gegenkraft. Dann schwingen die Kupplungsbacken nach außen,
so daß die Kupplungsbeläge 29 und 30 an der Trommel 24 angreifen. Gemäß Fig. 2 ist
die Trommel 24 auf der Welle 1.8 mittels eines Kugellagers 31a gelagert, und wenn
die Kupplungsbacken an ihr angreifen, beginnt die Trommel somit, sich zusammen mit
den Kupplungsbacken und der Tragplatte 19 zu drehen. Wenn auf die Trommel 24 eine
verhältnismäßig geringe Last aufgebracht wird, z. B. wenn der Beweger 5 angetrieben
werden soll, werden die Kupplungsbacken im wesentlichen sofort eine Verbindung zwischen
der Tragplatte 19 und der Trommel 24 herstellen. Wenn jedoch die auf die Trommel
aufgebrachte Last vergleichsweise groß ist, z. B. wenn der Schleuderkorb 2 aus dem
Stillstand und unter der vollen Belastung durch das Wasser beschleunigt werden soll,
so tritt zwischen den Kupplungsbacken und der Trommel ein Schlupf auf. Mit anderen
Worten, die Trommel 24 wird nicht sofort mit der Drehzahl der Welle angetrieben,
sondern ihre Drehzahl wird allmählich erhöht. Durch diese auf den Schlupf zwischen
den Kupplungsbacken und der Trommel 24 zurückzuführende allmähliche Beschleunigung
wird das durch den Motor aufzubringende Drehmoment begrenzt, so daß eine Überlastung
des Motors beim Hochfahren des Schleuderkorbes vermieden wird.
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Die Zwischenantriebstrommel24 ist von einer zweiten becherförmigen
Trommel 32 umgeben, die das Kraftabgabeglied des Mechanismus 13 bildet. Diese Trommel
32 umfaßt die zur Kraftabgabe bestimmte Riemenscheibe 14, mit der sie aus
einem Stück besteht, und sie ist auf der Welle 18 mittels eines Kugellagers 33 gelagert.
Die Kraftabgabetrommel 32 kann sich somit relativ zu der Welle 18 drehen, d. h.,
sie kann sowohl mit einer verminderten Drehzahl als auch mit der Drehzahl der Welle
umlaufen. Wie nachstehend erläutert, wird die Trommel 32 über die Zwischenantriebstrommel
24 angetrieben, und die jeweils zwischen den beiden Trommeln wirksamen Antriebsmittel
bestimmen, ob die Trommel 32 mit der Drehzahl der Krafteinleitungswelle oder mit
einer verminderten Drehzahl angetrieben wird.
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Um die Trommel 32 mit der Drehzahl der Welle
18 anzutreiben, ist innerhalb des Aggregats 13 eine Kupplungseinrichtung
vorgesehen, die dann, wenn sie wirksam wird, die beiden Trommeln 24 und 32 ständig
miteinander kuppelt. Diese Kupplungseinrichtung umfaßt eine Tragplatte 34, die auf
der Welle 18 mittels eines Kugellagers 35 gelagert ist, sowie mehrere auf die Drehzahl
ansprechende bzw. durch Fliehkräfte zu betätigende Kupplungsbacken, die auf der
Platte 34 schwenkbar gelagert sind. Da die Tragplatte 34 auf der Welle 18 gelagert
ist, kann sie sich relativ zu der Welle bewegen bzw. drehen, und sie kann tatsächlich
stillstehen, während sich die Welle dreht, doch normalerweise läuft sie infolge
der Reibung in dem Lager 35 zusammen mit der Welle 18 um. Diese Drehbewegung führt
dazu, daß die auf der Tragplatte angeordnete Kupplungseinrichtung die Zwischenantriebstrommel24
mit der Kraftabgabetrommel 32 kuppelt, d. h., die Trommel 32 wird mit der Drehzahl
der Welle 18 angetrieben.
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Diese Wirkungsweise wird nachstehend näher erläutert. In Fig. 4. erkennt
man, daß die auf der Tragplatte 34 angeordnete Kupplungseinrichtung vier verschiedene
Backen 36, 37, 38 und 39 umfaßt, die auf der Platte 34 mittels an letzterer befestigter
Bolzen 40, 41, 42 und 43 schwenkbar gelagert sind. Die Kupplungsbacken 36 und 37
sind gebogen und tragen Kupplungsbeläge 44 bzw. 45, die an denjenigen Enden der
Backen befestigt sind, welche, bezogen auf die zugehörigen Lagerbolzen, auf der
von den schwereren Enden bzw. den Gewichten 46 und 47 abgewandten Seite liegen.
Gemäß Fig. 4 können die Kupplungsbeläge 44 und 45 an der Außenfläche der Zwischenantriebstrommel
24 angreifen, und wenn die Tragplatte 34 gedreht wird, tritt diese Wirkung ein.
Wenn die Gewichte 46 und 47 der Backen 36 und 37 durch die Fliehkräfte nach außen
geschleudert werden, welche bei einer Drehbewegung der Tragplatte 34 auftreten,
so werden die Backen 36 und 37 jeweils als Ganzes um die zugehörigen Lagerbolzen
gedreht, so daß die Kupplungsbeläge 44 und 45 an der Zwischenantriebstromme124 angreifen.
Dies hat natürlich zur Folge, daß ein zwangläufiger Antrieb zwischen der Trommel
24 und der Platte 34 vermittelt wird mit dem Ergebnis, daß die Platte zwangläufig
mit der Drehzahl der Welle angetrieben wird. Die Kupplungsbeläge der Backen 36 und
37 greifen jedoch an der Trommel 24 nur dann an, wenn die Tragplatte 34 anfangs
infolge der Reibung in dem Lager 35 gedreht wird. Hält man die Tragplatte 34 fest,
werden die Backen 36 und 37 in ihrer normalen Stellung gehalten, in der sie nicht
an der Trommel 24 angreifen; zu diesem Zweck sind Zugfedern 48 und 49 vorgesehen,
die jeweils zwischen den Backen 37 und 38 sowie 36 und 39 angeordnet sind.
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Die beiden anderen Kupplungsbacken 38 und 39 auf der Tragplatte 34
können eine zwangläufige
Verbindung zwischen der Tragplatte und
der zur Kraftabgabe dienenden Trommel 32 herstellen, wenn die Tragplatte über die
Kupplungsbacken 36 und 37 angetrieben wird. Die Backen 38 und 39 sind an ihren Außenflächen
mit Kupplungsbelägen 50 bzw. 50 a versehen, und wenn die Tragplatte
34 gedreht wird, werden diese Backen durch Fliehkräfte so nach außen geschwenkt,
daß die Kupplungsbeläge an der Innenfläche der Trommel 32 angreifen. Hierdurch wird
die Trommel 32 fest mit der Tragplatte 34 verbunden, und da letztere ihrerseits
durch die Backen 36 und 37 mit der Zwischenantriebstrommel24 verbunden ist, wird
die äußere Trommel 32 mit der Drehzahl der Welle 18 angetrieben. Ebenso wie
die Kupplungsbacken 36 und 37 normalerweise durch die Federn 48 und 49 außer Berührung
mit der Tromme124 gehalten werden, wenn die Tragplatte 34 stillsteht, bewirken die
Federn 48 und 49 entsprechend, daß die Kupplungsbacken 38 und 39 normalerweise nicht
an der Kraftabgabetrommel32 angreifen. Mit anderen Worten, nur dann, wenn die Trommel
24 die Tragplatte 34 über die Kupplungsbacken 36 und 37 mitnimmt, werden
die Kupplungsbacken 38 und 39 nach außen geschwenkt, so daß sie an der äußeren Trommel
32 angreifen. Wenn die Tragplatte 34 stillsteht, berühren die Backen 38 und 39 die
Kraftabgabetrommel32 nicht, so daß diese sich gegenüber der Tragplatte ungehindert
drehen kann. An der Tragplatte 34 sind nach oben ragende Fortsätze 51 angebracht,
um die Bewegungen sämtlicher Kupplungsbacken 36, 37, 38 und 39 unter dem Einfluß
der Federn 48 und 49 zu begrenzen, wenn die Tragplatte stillsteht. Diese Fortsätze
bzw. Stifte verhindern insbesondere, daß die Backen mit der inneren Trommel 24 in
schleifende Berührung kommen, wenn sich die Tragplatte nicht dreht.
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Zusammenfassend sei bezüglich des unmittelbaren Antriebs über das
Aggregat 13, bei dem die Riemenscheibe 14 mit der gleichen Drehzahl umläuft wie
die Krafteinleitungswelle 18, erwähnt, daß die Welle 18 den Kupplungsträger 19 unmittelbar
antreibt. Die Drehbewegung der Tragplatte 19 wird auf die Zwischenantriebstrommel24
mit Hilfe der durch Fliehkräfte betätigten Kupplungsbacken 22 und 23, die auf der
Platte 19 angeordnet sind, übertragen, und die Bewegung der Zwischenantriebstrommel24
wird wiederum auf die äußere Kraftabgabetrommel32 durch die Fliehkraftkupplungsmittel
übertragen, die auf der unteren Tragplatte 34 angeordnet sind. Wie bereits erwähnt,
ist die Tragplatte 34 normalerweise, d. h. wenn ihre Bewegungen nicht durch Steuermittel
eingeschränkt werden, bestrebt, sich infolge der Reibung in dem Lager 35 zusammen
mit der Welle 18 zu drehen, und bei dieser Drehbewegung bewirken die auf die Drehbewegung
ansprechenden Kupplungsbacken 36, 37, 38 und 39 auf der Platte 34, daß die Kraftabgabetrommel
32 mit der Zwischenantriebstrommel 24 gekuppelt wird. Genauer gesagt, kuppeln die
Backen 36 und 37 die Zwischenantriebstrommel 24 mit der Tragplatte 34, während die
Backen 38 und 39 die Tragplatte 34 mit der Kraftabgabetrommel32 kuppeln. Die Zwischenantriebstrommel
24, die Tragplatte 34 und die Kraftabgabetrommel 32 drehen sich somit als einheitliches
Ganzes mit der gleichen Drehzahl wie die Welle 18, so daß eine unmittelbare und
ständige Kraftübertragung zwischen der Krafteinleitungswelle und der Kraftabgabetrommel
gegeben ist, die bewirkt, daß die Kraftabgabetrommel zusammen mit der daran angearbeiteten
Riemenscheibe mit der gleichen Drehzahl umläuft wie die Krafteinleitungswelle. Diese
Drehbewegung der Riemenscheibe 14 wird natürlich auf das Getriebe 17 übertragen,
um den Beweger 5 und den Schleuderkorb 2 mit der normalen oder hohen Drehzahl anzutreiben.
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Um ein Antreiben der zur Kraftabgabe dienenden Riemenscheibe 14 und
somit auch des Bewegers 5 und des Schleuderkorbes 2 mit einer herabgesetzten Drehzahl
zu ermöglichen, umfaßt die kombinierte Kupplungs- und Reglereinrichtung 13 Reglermittel,,
die es ermöglichen, die Kraftabgabetrommel32 von der Zwischenantriebstromme124 aus
mit einer verminderten Drehzahl anzutreiben, wobei der Antrieb somit nicht mit der
Drehzahl der Krafteinleitungswelle und nicht über die auf der Tragplatte 34 angeordneten
Kupplungen erfolgt. Diese Reglermittel, die den Betrieb mit niedriger Drehzahl ermöglichen;
umfassen zwei auf die Drehzahl ansprechende bzw. durch Fliehkräfte zu betätigende
Kupplungsbacken 52 und 53, die durch die Kraftabgabetrommel 32 unterstützt werden.
Diese Kupplungsbacken 52 und 53 sind als gebogene Bauteile ausgebildet, die zwischen
der Tromme132 und der Zwischenantriebstromme124 angeordnet sind und jeweils nach
außen ragende Vorsprünge bzw. Mitnehmerlappen 54 und 55 tragen, die in Schlitze
56 bzw. 57 in der Wandung der äußeren Trommel passen. Die durch die Mitnehmerlappen
54 und 55 geschaffene Verbindung dient nicht nur zur Lagebestimmung der Backen 52
und 53 gegenüber der Kraftabgabetrommel, sondern sie ermöglicht einen zwangläufigen
Antrieb der äußeren Trommel über diese Kupplungsbacken. Zwischen den Mitnehmerlappen
und den Aufnahmeschlitzen 56 und 57 ist jedoch genügend Spiel vorhanden, so daß
sich die Backen 52 und 53gegenüber der äußeren Trommel nach innen oder außen gleitend
bewegen können. Es sei bemerkt, daß die Backen 52 und 53 auf ihrer Innenseite Kupplungsbeläge
58 bzw. 59 tragen und daß die Backen durch sie miteinander verbindende Zugfedern
60 und 61 normalerweise so vorgespannt sind, daß die erwähnten Kupplungsbeläge an
der Außenfläche der Zwischenantriebstrommel24 anliegen. Wenn sich die innere Trommel
24 in Ruhe befindet, greifen die Kupplungsbacken 52 und 53 an ihr an. Wenn die innere
Trommel mit steigender Drehzahl angetrieben wird, wird die äußere Trommel
32 über die Kupplungsbacken 52 und 53 ebenfalls angetrieben.
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Wenn die Kraftabgabetrommel32 beschleunigt wird, beginnen die durch
die Drehbewegung hervorgerufenen Fliehkräfte, den Druck, mit dem die'Kupplungsbacken
52 und 53 an der inneren Trommel 24 angreifen, zu verringern. Je höher die
Drehzahl der Kraftabgabetrommel wird, desto niedriger wird der Druck zwischen den
Kupplungsbacken und der inneren Trommel, und um so kleiner wird das Drehmoment,
das die Backen auf die äußere Trommel übertragen können. Tatsächlich beginnen die
Backen gegenüber der inneren Trommel durchzurutschen bzw. zu schleifen. Wenn eine
bestimmte Drehzahl der Kraftabgabetrommel erreicht ist, wird der Schlupf zwischen
den Backen 52 und 53 einerseits und der inneren Trommel 24 andererseits so groß,
daß die Backen die Drehzahl der Kraftabgabetromme132 nicht weiter erhöhen können
und daß eine Steigerung der Belastung nicht mehr möglich ist. Mit anderen
Worten,
die Kupplungsbacken können dasjenige Drehmoment liefern, das erforderlich ist, um
die Kraftabgabetrommel mit der gleichen Drehzahl umlaufen zu lassen, doch können
sie kein zusätzliches Drehmoment übertragen, das es ermöglichen würde, die Drehzahl
der Kraftabgabetrommei noch weiter zu steigern. Die Kraftabgabetrommel und die damit
verbundene Last werden somit nicht weiter beschleunigt, und sie beginnen gleichmäßig
mit der betreffenden Drehzahl umzulaufen. Dieser Punkt, an dem der Schlupf zwischen
den Kupplungsbacken 52, 53 und der Zwischenantriebstromme124 genügend groß ist,
so daß die Backen die Kraftabgabetromme132 nicht weiter beschleunigen, tritt bei
einer Drehzahl auf, die ein gutes Stück unterhalb der Drehzahl der Krafteinleitungswelle
liegt; genauer gesagt, tritt dieser Punkt bei der vorbestimmten herabgesetzten Drehzahl
der Kraftabgabetrommel 32 auf, die für den Antrieb der Riemenscheibe 14 dann erwünscht
ist, wenn der Bewegen 5 und der Schleuderkorb 2 mit wäscheschonender Wirkung betrieben
werden sollen. Die Drehzahl der Kraftabgabetrommel, bei der die Kupplungsbacken
52 und 53 in dieser Weise gegenüber der Antriebstrommel durchrutschen, läßt sich
dadurch regeln, daß man die Federn 60 und 61 in geeigneter Weise auf das Gewicht
der Kupplungsbacken abstimmt. Bei einem Ausführungsbeispiel des mit zwei verschiedenen
Drehzahlen arbeitenden 1%'upplungs- und Reglermechanismus für eine Waschmaschine
mit einem Motor, dessen Drehzahl 1150 Umdrehungen in der Minute beträgt,
unterbrechen die Backen 52 und 53 die Beschleunigung der Kraftabgabetrommel 32,
d. h., sie beginnen, die Trommel 32 mit einer gleichbleibenden Drehzahl anzutreiben,
wenn diese Trommel eine Drehzahl von etwa 910 Umdrehungen in der Minute erreicht
hat. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Trommel 32
mit einer Drehzahl
angetrieben wird, die etwa 52 % der normalen bzw. hohen Drehzahl beträgt.
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Wenn die Kraftabgabetrommel 32 über die auf der Tragplatte 34 angeordneten
Kupplungen unmittelbar bzw. mit der hohen Drehzahl angetrieben wird, geben die Reglerbacken
52 und 53 die Zwischenantriebstrommel 24 einfach frei, so daß sie keine Antriebskraft
übertragen. Wenn die Reglerbacken 52 und 53 als Antriebsmittel für die Kraftabgabetrommel32
wirken sollen, müssen somit Mittel vorgesehen sein, um die unmittelbar wirksamen
Kupplungsmittel wirkungslos zu machen, d. h. um die Platte 34 und die auf ihr angeordneten
Kupplungen außer Betrieb zu setzen. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
umfassen diese Mittel zum Ausschalten der unmittelbar wirkenden Kupplungseinrichtung
ein schwenkbares Fallenteil62, das mittels eines Lagerbocks 63 an einem feststehenden
Rahmenteil der Maschine 1 gelagert ist. Dieses Fallenteil 62 kann an dem sich in
der Umfangsrichtung erstreckenden Flansch 64 der Tragplatte 34 angreifen, doch wird
es normalerweise durch eine Feder 65 so vorgespannt, daß es außer Eingriff mit der
Tragplatte bleibt. Solange der letztere Zustand aufrechterhalten wird, wird die
Tragplatte 34 anfangs infolge der Reibung in dem Lager 35 umlaufen, und die Zwischenantriebstrommel
24 wird in der beschriebenen Weise unmittelbar mit der Kraftabgabetromme132 gekuppelt.
Wenn das Fallenteil 62 jedoch an dem Flansch 64 der Tragplatte angreift, wird diese
festgehalten, und die unmittelbar wirksamen Kupplungsmittel werden wirkungslos,
so daß der Antrieb der Kraftabgabetrommel über die Reglermittel erfolgt.
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Um das Fallenteil 62 an der Tragplatte 34 angreifen zu lassen, ist
ein Elektromagnet 66 vorgesehen, dessen Anker 67 das Fallenteil über eine Feder
68 und einen Verbindungsarm 69 betätigt. Wenn der Elektromagnet 66 ausgeschaltet
ist, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wird das Fal_lenteil durch die Spannung der
Feder 65 in einem Abstand von der Tragplatte 34 gehalten. Wenn der Elektromagnet
jedoch eingeschaltet wird, wird der Anker 67 nach unten gezogen, so daß der Arm
69 geschwenkt wird, um das Fallenteil 62 an dem Flansch 64 der Tragplatte angreifen
zu lassen. Infolgedessen kann sich die Tragplatte jetzt nicht mehr drehen. Vielmehr
ist die Tragplatte nunmehr so festgelegt, daß sie durch die Lagerreibung nicht in
Umdrehung versetzt werden kann, wenn die Motorwelle 18 umzulaufen beginnt.
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Wenn das Fallenteil bzw. die Bremse 62 die Tragplatte 34 festhält,
bleiben die auf der Tragplatte angeordneten Kupplungsmittel wirkungslos. Mit anderen
Worten, die Kupplungsbacken 36, 37, 38 und 39 verbleiben in ihrer aus Fig. 4 ersichtlichen
Normalstellung, in der sie weder an der Kraftabgabetrommel 32 noch an der Zwischenantriebstrommel
24 angreifen. Somit können die Kupplungsbacken keine Antriebskraft übertragen, und
die Kraftabgabetrommel muß über die auf ihr angeordneten Backen 52 und 53 angetrieben
werden. Wie bereits erwähnt, liefern diese Backen eine Reglerwirkung, wenn sie die
Antriebskraft zu übertragen haben, so daß die Kraftabgabetrommel mit einer vorbestimmten
Drehzahl angetrieben wird, die niedriger ist als diejenige der Krafteinleitungswelle.
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Bezüglich der elektrischen Schaltung zum Steuern des Elektromagneten
66 sei bemerkt, daß eine beliebige geeignete Schaltung benutzt werden kann, da diese
Schaltung nicht einen Gegenstand der Erfindung bildet.
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Da der Antrieb sowohl während des Betriebs mit herabgesetzter Drehzahl
als auch beim unmittelbaren Antrieb über die Tragplatte 19 und die Trommel 24 erfolgt,
wirken die auf der Tragplatte 19 angeordneten Kupplungsmittel 22 und 23 sowohl beim
Betrieb mit verminderter Drehzahl als auch beim Betrieb mit hoher Drehzahl als eine
das Drehmoment begrenzende Kupplung, durch die der Motor geschützt wird. Wenn der
Schleuderkorb auf eine herabgesetzte Schleuderdrehzahl beschleunigt wird und auch
dann, wenn der Korb auf eine hohe Schleuderdrehzahl beschleunigt wird, tritt zwischen
den Kupplungsbacken 22, 23 und der Zwischenantriebstromme124 ein Schlupf auf, so
daß das von dem Motor aufzubringende Drehmoment begrenzt wird. Hierdurch wird eine
überlastung des Motors verhindert.
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Zusammenfassend kann man bezüglich des gesamten Aggregats 13 feststellen,
daß es Kupplungsmittel umfaßt, die es ermöglichen, das Kraftabgabeglied 32 von der
Krafteinleitungswelle 18 aus unmittelbar anzutreiben, und daß das Aggregat
ferner Reglermittel umdaßt, die es ermöglichen, das Kraftabgabeglied von der Krafteinleitungswelle
aus mit einer verminderten Drehzahl anzutreiben. Wenn der Elektromagnet 66 ausgeschaltet
ist, so daß die Tragplatte 34 nicht festgehalten wird, treten die unmittelbar wirkenden
Kupplungsmittel in Tätigkeit, so daß die Kraftabgabetrommel von der Krafteinleitungswelle
aus unmittelbar mit der Drehzahl dieser Welle angetrieben
wird.
Wenn der Elektromagnet 66 dagegen eingeschaltet wird, um die Tragplatte 34 festzuhalten,
erfolgt der Antrieb über die Reglermittel, so daß man eine herabgesetzte Drehzahl
erhält. Ferner sei bemerkt, daß sowohl die hohe als auch die verminderte Drehzahl
ohne Verwendung irgendwelcher Zahnräder erzielt wird. Vielmehr erfolgt der Antrieb
in beiden Fällen ausschließlich mit Hilfe der auf die Drehzahl ansprechenden bzw.
durch Fliehkräfte betätigten Kupplungsteile.
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Wie bereits erwähnt, ist die Arbeitsweise des Mechanismus 13 von der
Drehrichtung der Krafteinleitungswelle 18 unabhängig. Vielmehr bleibt die Wirkungsweise
der auf die Drehzahl ansprechenden Kupplungsbacken ohne Rücksicht auf die Drehrichtung
dieser Welle die gleiche, so daß das Aggregat jeweils die gleichen mechanischen
Verbindungen herstellt.
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Abgesehen davon, daß der Motor 12 den zwei verschiedene Drehzahlen
liefernden kombinierten Kupplungs- und Reglermechanismus 13 antreibt, treibt er
auch eine Pumpe 70 an, die am Boden der Wanne 3 der Waschmaschine (Fig. 1) befestigt
ist. Die Welle 18 des Motors erstreckt sich nach oben durch die Kupplungseinrichtung
13 hindurch und ist mit der Krafteinleitungswelle 71 der Pumpe durch eine elastische
Kupplung 72 verbunden. Da diese unmittelbar wirkende Kupplung zwischen dem Motor
und der Pumpe 70 vorhanden ist, wird die Pumpe natürlich immer dann angetrieben,
wenn der Motor 12 läuft. Die Pumpe 70 zieht Flüssigkeit aus der Wanne 3 über einen
die Einlaßöffnung schützenden Saugkorb 73 geeigneter Ausführung ab.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 70 als eine
in beiden Drehrichtungen betreibbare Pumpe ausgebildet, welche die Flüssigkeit je
nach der Drehrichtung der Pumpe über den einen oder den anderen von zwei Auslässen
abgibt. Bei der Waschmaschine 1 ist einer der beiden Auslässe der Pumpe 70 an einen
Rückleitungsschlauch 74 angeschlossen, so daß die aus der Wanne abgepumpte Flüssigkeit
wieder in den Korb 20 zurückgefördert wird, und der andere Pumpenauslaß ist mit
einem Ablaßschlauch 75 verbunden, der es ermöglicht, die abgepumpte Flüssigkeit
in einen Speicherbehälter überzuführen oder sie zu einem Ablauf zu fördern. Wenn
der Motor in derjenigen Drehrichtung läuft, die dem Antrieb des Bewegers 5 entspricht,
fördert die Pumpe die Flüssigkeit durch den einen Auslaß in die Leitung 74, so daß
die Flüssigkeit über ein durch die Mittelsäule des Bewegers unterstütztes Filter
76 in den Korb 2 zurückgefördert wird. Wenn der Motor jedoch in der entgegengesetzten
Richtung umläuft, um den Schleuderkorb 2 anzutreiben, wird die Flüssigkeit durch
den anderen Auslaß zu der Leitung 75 und weiter zu einem Ablauf gefördert. Wenn
die Wäsche durch den Rührkörper bewegt wird, bewirkt die Pumpe 70 somit, daß der
Korb 2 ständig überläuft, so daß die Waschflüssigkeit kontinuierlich umgewälzt und
filtriert wird, während die Pumpe beim Schleudern oder Extrahieren der Wäsche die
Maschine ständig entleert und die Flüssigkeit zu einem Ablauf fördert.
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Da die Pumpe 70 von dem Motor 12 aus unmittelbar angetrieben wird
und nicht etwa über die Riemenscheibe 14 des Aggregats 13, ist es ersichtlich, daß
die Pumpe stets mit der gleichen Drehzahl läuft, ohne Rücksicht darauf, ob der Antrieb
des Bewegers 5 und des Schleuderkorbes 2 mit der normalen oder der herabgesetzten
Drehzahl erfolgt. Die Arbeitsweise der Pumpe wird somit durch die Antriebsdrehzahl
des Bewegers bzw. des Schleuderkorbes nicht beeinflußt: Sowohl bei der hohen als
auch bei der herabgesetzten Drehzahl des Bewegers und des Schleuderkorbes arbeitet
die Pumpe mit gleichbleibender Wirkung, da sie mit der Drehzahl des Motors umläuft.
Es wäre natürlich höchst unerwünscht, wenn sich die Drehzahl der Pumpe mit der Drehzahl
des Bewegers und des Schleuderkorbes ändern würde, denn die Pumpe könnte nicht sowohl
bei hoher als auch bei niedriger Drehzahl mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten.