DE1265110B

DE1265110B - Zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe

Info

Publication number: DE1265110B
Application number: DE1961F0032980
Authority: DE
Inventors: Josef Keller; Kurt Schuller
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1961-01-17
Filing date: 1961-01-17
Publication date: 1968-04-04
Also published as: GB977638A; FR1310371A; CH397585A; NL273535A

Description

Zweistufiges Waschmaschinen-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 Antrieb der Waschtrommel beim Waschen, das aus zwei Stirnradpaaren besteht, die dauernd miteinander im Eingriff stehen, wobei die Zahnräder auf der Vorgelegewelle drehfest miteinander verbunden sind, das Zahnrad auf der Abtriebswelle unter Zwischenschaltung eines Freilaufes befestigt ist in der Weise, daß der Freilauf ein überholen des Zahnrades durch die Abtriebswelle gestattet, und das auf der Antriebswelle befindliche Zahnrad drehfest mit dieser Welle verbunden ist, wobei ferner An- und Abtriebswelle koaxial hintereinanderliegen und zwischen An- und Abtriebswelle eine bei laufendem Antrieb ein- und ausschaltbare Spreizfeder als Kupplung angeordnet ist, die je nach Drehrichtung der Antriebswelle aufgespreizt oder festgezogen und dadurch aus- bzw. eingekuppelt wird.
Aus der belgischen Patentschrift 503 777 ist ein Waschmaschinen-Schaltgetriebe der genannten Art bekannt, bei dem zwei Spreizfedern für Kupplungszwecke verwendet werden. Die hierbei verwendete Spreizfeder-Schaltkupplung hat jedoch den Nachteil, daß bei ausgerückter Kupplung die Spreizfeder dauernd an einem Wellenteil schleift und hier dadurch einen großen Verschleiß verursacht.
Zum Stand der Technik gehört ferner ein zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe, wie es aus der französischen Patentschrift 1 141068 bekannt ist. Bei dieser Ausführung ist zum Antrieb der Waschtrommel ein Keilriemengetriebe an Stelle eines Zahnradgetriebes vorgesehen, wobei zur Schaltung des Getriebes zwei durch einen Elektromagneten betätigte Konuskupplungen dienen. Die Nachteile dieser und der übrigen noch bekannten Ausführungen sind der erhebliche Bauaufwand und die großen Abmessungen der Getriebe, die ihre Verwendung in kleinen Haushaltswaschmaschinen ausschließen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen billigen und einfachen Waschmaschinenantrieb für ein beliebig hohes übersetzungsverhältnis zwischen Wasch- und Trommeldrehzahl zu schaffen, der sich trotz seiner kompakten Bauweise durch eine große Betriebssicherheit auszeichnet und bei dem ein Schleifen der Spreizfeder bei ausgerückter Kupplung vermieden ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Spreizfeder eine Büchse angeordnet ist, in die das hochgebogene Ende der Spreizfeder auf der Abtriebsseite eingreift, und daß mit der Antriebswelle eine Scheibe verbunden ist, die mit einem Anschlag in die Büchse so eingreift, daß sich die Büchse gegenüber der Scheibe um einen bestimmten Winkel verdrehen kann, wobei gegen den Anschlag das freie Ende der Spreizfeder anliegen kann, daß ferner zwischen Büchse und Scheibe eine Torsionsfeder gespannt ist, die so stark ist, daß sie ein Verdrehen der Büchse gegenüber der Scheibe verhindert, und daß auf der Büchse ein Friktionsring angeordnet ist, der im Waschgang mit der Büchse frei umläuft und beim Schleudergang durch einen Anschlag festgehalten wird, wodurch der Friktionsring auf der Büchse reibt und auf diese ein Drehmoment überträgt, welches der Torsionsfeder entgegenwirkt und größer ist als deren Federkraft, so daß An- und Abtriebswelle gekuppelt werden, wenn die Drehrichtung der Antriebswelle der die Einkupplung der Spreizfeder bewirkenden Drehrichtung entspricht. Hierdurch erhält man erfindungsgemäß einen besonders einfachen Getriebeaufbau bei geringem Platzbedarf. Das Getriebe kann unmittelbar mit dem Elektromotor verblockt werden. Alle Teile sind einfach herzustellen, und das Getriebe ist daher besonders billig. Die erfindungsgemäße Kombination einer Spreizfeder-Schaltkupplung mit einer Torsionsfeder, einer Büchse und einem Friktionsring ergibt ferner einen Waschmaschinenantrieb, bei dem das Schleifen der Spreizfeder bei ausgerückter Kupplung verhindert wird, was sich im Hinblick auf die Betriebssicherheit und die Lebensdauer des Schaltgetriebes sehr vorteilhaft auswirkt.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Anschlag mit einem Schaltmagneten derart zu verbinden, daß bei eingeschaltetem Schaltmagneten der Anschlag mit dem Friktionsring in Wirkverbindung steht, wodurch der Schleudergang eingeschaltet ist.
In den Figuren ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Getriebe nach der Linie A-B in F i g. 2, F i g. 2 einen Querschnitt durch das Getriebe nach der Linie C-D in F i g. 1 und F i g. 3 einen Querschnitt durch die Spreizfederkupplung nach der Linie E-F in F i g. 1.
Eine Motorwelle 1 dient als Antriebswelle des Getriebes und trägt an ihrem freien Ende ein Zahnrad 4 und einen Kupplungsteil 1. Die Motorwelle ist in einem Lager 22 gelagert. Das Lagerschild 21 des Elektromotors dient gleichzeitig als Deckel für das Getriebegehäuse 20.
Im Getriebegehäuse 20 und im Lagerschild 21 ist eine Vorgelegewelle 3 gelagert, mit der zwei Zahnräder 5 und 6 fest verbunden sind. Die Abtriebswelle 2 ist durch ein Lager 23 im Getriebegehäuse 20 und durch ein Lager 24 auf der Motorwelle 1 gelagert. Die Abtriebswelle 2 ist an ihrem inneren Ende als Kupplungsstück 2' ausgebildet. Weiterhin ist auf der Abtriebswelle ein Zahnrad 7 unter Zwischenschaltung eines doppeltwirkenden Freilaufs angeordnet. Dieser wird, von der Abtriebswelle 2 als Innenlaufbahn und dem Zahnrad 7 als Außenlaufbahn sowie einem Käfig 9, Rollen 8 und einer Friktionsfeder 10 gebildet. Gelagert ist das Zahnrad 7 mittels eines Axialfortsatzes 7' im Getriebegehäuse 20. Auf dem aus dem Getriebegehäuse herausragenden Teil der Abtriebswelle 2 ist eine Keilriemenscheibe 25 angeordnet, durch die der Antrieb auf die Waschtrommel erfolgt. Zwischen dem Kupplungsteil l' der Motorwelle und dem Kupplungsteil 2' der Abtriebswelle ist eine Spreizfederkupplung angeordnet. Der wesentlichste Bestandteil dieser Kupplung ist die Spreizfeder 11. Diese Spreizfeder 11 ist von einer Büchse 12 umgeben. An dem abtriebsseitigen Ende der Büchse 12 greift die Spreizfeder 11 mit ihrem abgewinkelten Fortsatz 13 in eine Nut der Büchse 12. Am antriebsseitigen Ende ist die Spreizfeder 11 mit einer Scheibe 14 verbunden. Die Büchse 12 weist am antriebsseitigen Ende eine Ausnehmung 26 auf, in die ein abgewinkelter Lappen 15 der auf der Motorwelle fest angeordneten Scheibe 14 eingreift. Die Ausnehmung 26 ist so breit, daß in Umfangsrichtung der Lappen 15 in der Ausnehmung Spiel hat. Der abgewinkelte Lappen 15 trägt das eine Ende einer 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 ein mit einem Fortsatz versehener Friktionsring 17 angeordnet. Mit dem Fortsatz dieses Friktionsringes 17 arbeitet ein Anschlag 18 zusammen, der mit dem Anker eines Elektromagneten 19 verbunden ist. Der Elektromagnet 19 ist am Getriebegehäuse 20 befestigt.
Im folgenden ist die Wirkungsweise des in den Figuren dargestellten Waschmaschinengetriebes beschrieben.
Der Antrieb erfolgt im Waschgang von der Motorwelle 1 über die Zahnräder 4 und 5 auf die Vorgelegewelle 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 festgehalten wird und beim Antrieb des Zahnrades 7 in beiden Drehrichtungen die Rollen 8 in Sperrstellung gebracht werden. Die Trommel kann also beim Waschen in beiden Drehrichtungen angetrieben werden. Die Spreizfederkupplung 1', 2' und 11 wird dabei gelöst gehalten, solange der Elektromagnet 19 stromlos ist, und zwar auch beim Antrieb in der Drehrichtung, die ein Festziehen der Spreizfeder 11 auf den Kupplungsteilen 1' und 2' ergeben würde. Dieses Festziehen wird durch die Torsionsfeder 16 verhindert, solange die Büchse 12 nicht abgebremst wird, also solange der Elektromagnet 19 stromlos bleibt. Die Torsionsfeder 16 ist so bemessen, daß sie die Büchse 12 relativ zu der Scheibe 14 festhält und dadurch auch beim Antrieb in einer Drehrichtung, die ein Festziehen der Spreizfeder 11 zur Folge hätte, die Spreizfeder in gespreizter Stellung hält, so daß die Kupplung gelöst bleibt.
Soll der Schleudergang eingeschaltet werden, so wird die Stromzufuhr zum Elektromagneten 19 eingeschaltet. 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 Torsionsfeder 16 entgegen und hebt die Aufspreizung der Spreizfeder 11 auf, so daß sich diese auf den Kupplungsteilen 1' und 2' festzieht und die Motorwelle mit der Abtriebswelle gekuppelt wird, wenn sich die Motorwelle in der Drehrichtung dreht, die ein Festziehen und nicht ein Aufspreizen der Spreizfeder 11 bewirkt. Der Antrieb der Keilriemenscheibe 25 erfolgt dann direkt mit der Drehzahl des Elektromotors. Die schnellere Drehzahl der Abtriebswelle 2 gegenüber dem Zahnrad 7, das mit der untersetzten Drehzahl weiterdreht, ist durch den Freilauf zwischen Abtriebswelle 2 und Zahnrad 7 möglich. Der Freilaufeffekt, der in beiden Drehrichtungen möglich ist, wird dadurch erreicht, daß der Käfig 9 von der Friktionsfeder 10 über das Gehäuse festgehalten wird und eine Klemmwirkung der Rollen 8, die im Käfig 9 geführt sind, verhindert.
Wird der Elektromagnet 19 ausgeschaltet, so wird die Spreizfederkupplung durch die freigegebene Torsionsfeder 16 gelöst, und der Waschgang ist wieder eingeschaltet. Die Trommel kann jedoch mit der noch vorhandenen hohen Schleuderdrehzahl über die Vorgelegewelle 3 den Elektromotor nicht hochtreiben, da der Freilaufeffekt erhalten bleibt. Die Freilaufwirkung ergibt sich nämlich auch dann, wenn die Abtriebswelle 2 von der Trommel über die Keilriemenscheibe 25 und nicht direkt von der Motorwelle 1 angetrieben wird.
Der Elektromagnet 19 weist infolge der kurzen Einschaltzeiten (die Schleuderzeit ist wesentlich kürzer als die Waschzeit) eine hohe Lebensdauer auf und erwärmt sich im Betrieb nicht wesentlich. Die Ausschaltung für den Elektromagneten 19 kann auf Grund des Freilaufes mit der Ausschaltung für den Elektromotor gekuppelt werden, wodurch automatisch beim Ausschalten des Motors der Schleudergang aus- und der Waschgang eingeschaltet wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe mit einem direkten Gang für den Antrieb der Waschmaschine beim Schleudern und einem untersetzten Gang zum Antrieb der Waschtrommel beim Waschen, das aus zwei Stirnradpaaren besteht, die dauernd miteinander im Eingriff stehen, wobei die Zahnräder auf der Vorgelegewelle drehfest miteinander verbunden sind, das Zahnrad auf der Abtriebswelle unter Zwischenschaltung eines Freilaufes befestigt ist in der Weise, daß der Freilauf ein überholen des Zahnrades durch die Abtriebswelle gestattet, und das auf der Antriebswelle befindliche Zahnrad drehfest mit dieser Welle verbunden ist, wobei ferner An- und Abtriebswelle koaxial hintereinanderliegen und zwischen An- und Abtriebswelle eine bei laufendem Antrieb ein- und ausschaltbare Spreizfeder als Kupplung angeordnet ist, die je nach Drehrichtung der Antriebswelle aufgespreizt oder festgezogen und dadurch aus- bzw. eingekuppeltwird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spreizfeder (11) eine Büchse (12) angeordnet ist, in die das hochgebogene Ende (13) der Spreizfeder (11) auf der Abtriebsseite eingreift, und daß mit der Antriebswelle eine Scheibe (14) verbunden ist, die mit einem Anschlag (15) in die Büchse (12) so eingreift, daß sich die Büchse (12) gegenüber der Scheibe (14) um einen bestimmten Winkel verdrehen kann, wobei gegen den Anschlag das freie Ende der Spreizfeder (11) anliegen kann, daß ferner zwischen Büchse und Scheibe eine Torsionsfeder (16) gespannt ist, die so stark ist, daß sie ein Verdrehen der Büchse (12) gegenüber der Scheibe (14) verhindert, und daß auf der Büchse (12) ein Friktionsring (17) angeordnet ist, der im Waschgang mit der Büchse frei umläuft und beim Schleudergang durch einenAnschlag (18) festgehalten wird, wodurch der Friktionsring (17) auf der Büchse (12) reibt und auf diese ein Drehmoment überträgt, welches der Torsionsfeder (16) entgegenwirkt und größer ist als deren Federkraft, so daß An- und Abtriebswelle gekuppelt werden, wenn die Drehrichtung der Antriebswelle der die Einkupplung der Spreizfeder (11) bewirkenden Drehrichtung entspricht.
2. Zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (18) mit einem Schaltmagneten (19) derart verbunden ist, daß bei eingeschaltetem Schaltmagneten (19) der Anschlag (18) mit dem Friktionsring (17) in Wirkverbindung steht, wodurch der Schleudergang eingeschaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1780 220; österreichische Patentschrift Nr. 122 793; belgische Patentschrift Nr. 503 777; französische Patentschriften Nr. 1215 059, 1141068.