DE1460923C3 - Zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe mit einem direkten Gang zum Antrieb der Waschtrommel beim Schleudern und einem untersetzten Gang zum Antrieb der Waschtrommel beim Waschen, bestehend aus einem Planetengetriebe und Kupplungsmitteln zum Einschalten verschiedener Gänge, wobei das Planetengetriebe ein zum Antrieb dienendes Sonnenrad, ein feststehendes Hohlrad und einen für den Antrieb bestimmten Pianetenradträger mit Planetenrädern aufweist, der über einen doppeltwirkenden Freilauf mit einer hohlen Abtriebswelle in Verbindung steht, wobei der Planetenradträger mit dem Eingangsteil des doppeltwirkenden Freilaufes verbunden ist und die Abtriebswelle den Ausgangsteil dieses Freilaufes darstellt, und aus einer zwischen Abtriebswelle und Sonnenrad angeordneten Schaltkupplung.

Gegenstand des Patents 14 10 964 ist ein solches zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe.

Die deutsche Auslegeschrift 1093 771 zeigt eine automatische Kupplung für den Antrieb von Waschmaschinen mit einer zum Waschen und Schleudern benutzten Trommel. Dabei ist ein Fliehkraftregler vorgesehen, der in Wechselwirkung mit Federn steht. wobei dieser Regler Anne aufweist, an welchen jeweils ein gesonderter Mitnehmerhebel schwingend angeordnet ist. Diese Hebel sind zweiarmig ausgebildet, die Hebelarme selbst sind unterschiedlich im Gewicht bemessen. Die Übertragung des Drehmomentes des Antriebsmotors auf die Waschtrommel erfolgt im Waschgang dutch Reibungsschluß der leichten Hebelarme mit einer Mitnehnierkupplungstrommel unter Einwirkung der Federn allein, während bei Polumschaltung des Antriebsmotors die schwereren Hebelarme unter Einfluß der größeren Fliehkraft die zuvor wirkende Federkraft überwinden und den Reibungsschluß durch Anpressen gegen eine andere Mitnehmertrommel herstellen, wodurch über eine gesonderte Zahnradstufe dann die Waschtrommel mit erhöhter Drehzahl angetrieben wird. Die Hebelarme sind zur sicheren Erfüllung der vorbeschriebenen Funktionen verhältnismäßig schwer ausgebildet und arbeiten auf einem großen Radius. Diese bekannte, mit Fliehkraftelementen arbeitende Kupplung für eine Waschmaschine hat auch im Hinblick auf die doppelten Mitnehmerkupplungstrommeln den Nachteil einer schweren und aufwendigen Bauart. Dabei aber stellt diese Kupplung keine vollständige, sondern lediglich einen Teil einer Schaltgetriebeanordnung dar. Zum Antrieb der Waschmaschinentrommel mittels dieser bekannten Kupplung werden daher noch weitere, außerhalb angeordnete Zahnradelemente benötigt. Das verhältnismäßig breite Gehäuse der Kupplung liegt dabei zwischen den beiden Abtriebszahnrädern. Diese bauliche Anordnung stellt noch eine weitere ungünstige*· Gegebenheit dar, die die Verwendung der Kupplungsanordnung bei einer Waschmaschine erschweren kann.'

Aus der US-PS 2 343 742 ist ein Waschmaschinen-Schaltgetriebe zum Antrieb der Waschtrommel im Schleuder- und Waschgang bekannt. Es sind dabei eine hohle Abtriebswelle und eine darin konzentrisch aufgenommene Getriebewelle sowie Kupplungsmittel zum Schalten der Gänge vorhanden. Diese Kupplungsmittel sind recht aufwendig, so sind eine Konuskupplung und ein einfach wirkender Freilauf für das beim Schleudergang nicht feststehende Hohlrad vorgesehen, ferner ist eine aufwendige Betätigungseinrichtung für das Umschalten durch axiale Verschiebung des mittels der Konuskupplung mit dem Planetenradträger verbindbaren Hohlrades vorhanden. Ungeachtet dieses Aufwandes ist ein reversierender Antrieb der Waschtrommel nicht vorgesehen. Bei beiden Gängen geht der Kraftfluß über das Planetengetriebe, weil keine Kupplung vorhanden ist, die die Getriebewelle unmittelbar mit der Abtriebswelle mit Riemenscheibe verbinden könnte wie bei dem Anmeldungsgegenstand. Die Probleme in Verbindung mit einer direkten Kupplung der beiden Wellen, nämlich der Getriebewelle und der mit der Keilriemenscheibe ausgerüsteten Abtriebswelle treten bei diesem bekann-

ten Waschmaschinen-Schaltgetriebe nicht auf. Folglich kann diese Entgegenhaltung einen Hinweis in Richtung auf den Anmeldungsgegenstand und seine Lösungsmittel nicht geben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe der eingangs genannten Art hinsichtlich des baulichen Aufwandes zu vereinfachen und hinsichtlich der Funktion weiter zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale: Die Schaltkupplung ist als Fliehkraftkupplung ausgebildet, die hohle Abtriebswelle ist von einer Getriebewelle durchsetzt, auf welcher das Sonnenrad vorgesehen ist; die Fliehkraftkupplung ist auf der dem Getriebe abgewendeten Seite der auf der Abtriebswelle sitzenden Keilriemenscheibe angeordnet.

Auf Grund der Verwendung einer Fliekraflschaltkupplung, die in einfacher Weise ausschließlich durch entsprechende Wahl der Drehzahl des zum Antrieb dienenden Elektromotors mit Polumschaltung steuerbar ist, läßt sich zusammen mit dem Planetengetriebe das Getriebe als Ganzes und insbesondere die Schalteinrichtung selbst erheblich vereinfachen und auch verkleinern. Die axial außen angeordnete Fliehkraftkupplung und die dadurch bedingte Wellenausbildung lassen Schaltgestänge überflüssig werden, das erfindungsgemäß ausgebildete Schaltgetriebe kann im Durchmesser ebenso klein ausgestaltet werden wie ein Getriebe ohne Schalteinrichtung. Die durch die axial außenliegende Fliehkraftkupplung bedingte Verlängerung des Getriebes ist, gemessen an der nunmehr möglichen Verkleinerung des Durchmessers, praktisch unbedeutend, denn der Aufwand an Werkstoff und Bearbeitung sowie das Gewicht wachsen bei einer Vergrößerung des Durchmessers wesentlich stärker, als bei einer axialen Verlängerung des Getriebes.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß als Fliehkraft-Schaltkupplung eine in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment sich, anpressende Spreizfeder dient, die mit Reibschluß auf der das Sonnenrad tragenden Welle angebracht ist, und daß ihr anderes Ende¹ in ein Fliehgewicht eingreift, das über eine Friktionsfeder mit der auf der Abtriebswelle befestigten Keilriemenscheibe verbindbar ist. — Anpreßfedern sind dabei nicht erforderlich, die Fliehgevvichtselemente können klein gehalten sein, weil auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Getriebes kein Anpreßdruck erzeugt zu werden braucht, sondern ausschließlich Steuerfunktionen zu erfüllen sind, lediglich durch Zusammenwirken mit einer Spreizfeder, welche ihrerseits die Übertragung des Drehmomentes mittels Reibschluß bewirkt. Daher können die Schaltkupplungselemente innerhalb des Gesamtgetriebes ohne räumlichen Aufwand untergebracht werden.

Für ein Schaltgetriebe ist weiterhin vorteilhaft das Merkmal, daß eine Spreizfeder mit Reibschluß fest auf der das Sonnenrad tragenden Welle angeordnet ist und ihr anderes Ende in ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Gehäuse eingreift, das zur Führung des bzw. der Fliehgewichte dient.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie H-Il der F i g. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie IH-III der Fig. I.

Die Figuren zeigen das Alisführungsbeispiel eines zweistufigen Waschmaschinen-Schaltgetriebes mit direktem Gang zum Antrieb der Waschtrommel beim Schleudern und einem untersetzten Gang zum Antrieb der Waschtrommel beim Waschen, welches auf der Getriebeeingangsseite (Fig. I) ein Planetengetriebe mit Sonnenrad 3 aufweist. Die Verzahnung des Sonnenrades 3 ist unmittelbar in eine zentrale Getriebewelle 15 eingeschnitten; die mit dem Sonnenrad kämmenden Planetenräder 5 sind auf Zapfen 6 eines PIanetenradträgers 7 drehbar angeordnet und greifen in ein Hohlrad 4 ein, welches im Getriebegehäuse 8 vorgesehen ist. Der Planeten radträger 7 ist mittels eines Lagers 24 im Getriebegehäuse 8 koaxial zur Getriebewelle 15 gelagert. Zu dieser Getriebewelle 15 koaxial angeordnet ist weiterhin eine Abtriebswelle 2, die hohl ausgebildet ist und von der Getriebewelle 15 durchsetzt wird, welche ihrerseits durch ein Nadellager 23 in der Abtriebswelle 2 drehbar gehalten wird. An dem vorderen Ende wird die Getriebewelle 15 durch den Eingriff der Sonnenrad-Verzahnung in eine Mitnahmekupplung 25 zentriert, während am anderen Ende der Getriebewelle 15 ein zylindrischer Ansatz 16 vorgesehen ist, auf dem mit Reibschluß eine Spreizfeder 19 einer Fliehkraftkupplung befestigt ist.

Die Spreizfeder 19 erstreckt sich zum Getriebe (in Fig. 1 nach links) hin, auch über den Endteil 18 der Abtriebshohlwelle 2. Im ausgerückten Zustand der Kupplung besteht zwischen Endteil 18 der Abtriebswelle 2 und der Spreizfeder 19 ein Laufspalt. Das — axial gesehen — innere Ende der Spreizfeder 19 ist radial nach oben abgebogen und greift entweder in eine Nut eines Fliehgewichtes 17, welches, wie die Fig. I und 2 erkennen lassen, im Endbereich der Getriebewelle 15 radial gerichtet vorgesehen ist, oder in eine Nut ein, die in einem Kunststoffgehäuse 29 vorgesehen ist, welches seinerseits den zylindrischen Ansatz 16 der Getriebewelle 15 mitsamt der Spreizfeder 19 topf artig abdeckt.

Das Fliehgewicht 17 ist in dem Kunststoffgehäuse 29 radial geführt und stützt sich über eine Feder 22 gegen dieses ab (Fig. 1 und 2). Für die Verbindung des Fliehgewichtes 17 mit dem als Keilriemenscheibe 14 ausgebildeten Abtriebsorgan des Schaltgetriebes ist auf der Keilriemenscheibe eine Friktionsfeder 20 mit Reibschluß angebracht, die ein axial abgewinkeltes Ende 21 aufweist, mit dem die Friktionsfeder zum Eingriff in das Fliehgewicht 17 kommen kann, sobald dieses unter Einwirkung der Fliehkraft radial nach außen wandert (Fig. 1). Die Keilriemenscheibe 14 ist drehfest auf der Abtriebswelle 2 angebracht.

Zur Verbindung des Planetenradträgers 7 mit der Abtriebswelle 2, wie sie im Waschgang des Getriebes notwendig ist, ist zwischen diesen Teilen eine doppelt wirkende Klemmrollen-Freilaufkupplung 11 angeordnet. Dabei ist derPlanetenradträger7mit Taschen zur Aufnahme der Klemmflächen versehen und dient gleichzeitig als Außenring der Freilaufkupplung 11. Der Innenring dieser Kupplung ist zylindrisch ausgebildet und wird von der Abtriebswelle 2 gebildet (vgl. Fig. 3). Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine wesentliche Ersparnis an Herstellungsaufwand und an Bauraum für das gesamte Getriebe. Die Steuerung der Klemmrollen-Freilaufkupplung 11 erfolgt durch einen

beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Käfig 12, der durch eine am Gehäuse 8 festgehaltene Friktionsfeder 13 abgebremst wird (Fig. 1). Die Lagerung der Abtriebswelle 2 erfolgt im Getriebegehäuse 8 durch ein Nadellager 9 und im Planetenradträger7durch ein Lager 10.

Zum Anschluß des Getriebes an den Lagerschild 27 eines im übrigen nicht gezeigten Elektromotors sind am Umfang des Getriebegehäuses 8 mehrere Schrauben 28 vorgesehen. Die drehfeste Verbindung mit der teilweise gezeigten Welle 1 des Elektromotors erfolgt über die bereits erwähnte Mitnahmekupplung 25, die mit einer Innenverzahnung in die Außenverzahnung des Sonnenrades 3 eingreift und andererseits von der Motorwelle 1 zentriert wird. Die Mitnahmekupplung 25 greift mit einem Steg 26 in eine entsprechende Aussparung der Motorwelle 1 und stellt somit die drehfeste Verbindung zum Schaltgetriebe her.

Bei der Wirkungsweise des vorbeschriebenen, erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltgetriebes für eine Waschmaschine sind mehrere Betriebszustände zu unterscheiden:

Im Waschgang, dessen Schallstellung in den Figuren dargestellt ist, ist die Fliehkraftkupplung gelöst und zwischen dem Endteil 18 der Abtriebswelle 2 und der Spreizfeder 19 ein Laufspalt vorhanden. Die Drehzahl der Welle 1 des Elektromotors ist beim Waschgang so gering, daß das Fliehgewicht 17 die Spannung der Druckfeder 22 nicht überwinden kann. Die Bewegungsübertragung erfolgt in dieser Getriebe-Stellung vom Sonnenrad 3 über die sich im Hohlrad 4 abwälzenden Planetenräder 5 und den Planetenradträger7 sowie die Klemmrollen-Freilaufkupplung 11 auf die Abtriebswelle 2 mit der darauf drehfest angeordneten Keilriemenscheibe 14. Infolge der Ausgestaltung der Klemmrollen-Freilaufkupplung 11 als doppeltwirkende Freilaufkupplung ist der Antrieb im Waschgang in beiden Drehrichtungen, also reversierend, möglich. Die Steuerung der Klemmrollen-Freilaufkupplung 11 erfolgt dabei selbsttätig über denKäfig 12 und die Friktionsfeder 13 in der Weise, daß bei einem am Planetenradträger7 auftretenden Antriebsmoment die Klemmrollen durch den Käfig gegenüber dem Planetenradträger abgebremst werden und so in Klemmstellung gelangen.

Soll vom Wasch- auf den Schleudergang des Schaltgetriebes umgeschaltet werden, so wird die Drehzahl der Welle 1 des Elektromotors beispielsweise durch Polumschaltung desselben erhöht. Das Fliehgewicht 17 bewegt sich auf Grund der anwachsenden Fliehkraft gegen die Wirkung der Druckfeder -22 radial nach außen und gelangt zum Eingriff mit dem abgewinkelten Ende 21 der auf der Keilriemenscheibe 14 angebrachten Friktionsfeder 20. Dadurch nun wird das umlaufende. Flieligewicht 17 abgebremst und verdreht, da es mit der Spreizfeder 19 direkt oder auch indirekt über das Kunststoffgehäuse 29 verbunden ist, diese Spreizfeder in der Weise, daß eine Durchmesserverkleinerung eintritt, durch welche der zylindrische Fortsatz 16 der Getriebewelle 15 mit dem Endteil 18 der Abtriebswelle 2 fest gekuppelt wird. Die Anpressung der sich zusammenziehenden Spreizfeder 19 erfolgt dabei in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment. — Das im Ausführungsbeispiel vorgesehene einzige Fliehgewicht 17 hat dabei lediglich eine Steuerfunktion, während die eigentliche Kupplung durch die vom Fliehgewicht gesteuerte Spreizfeder 19 erfolgt. — Damit ist über die Getriebewelle 15 und die Fliehkraftkupplung 17, 19 eine direkte Verbindung zwischen der Motorwelle 1 und der Keilriemenscheibe 14 hergestellt. Der Antrieb der Keilriemenscheibe 14, die über einen nicht dargestellten Keilriemen mit der Waschtrommel der Waschmaschine verbunden ist, erfolgt also in der Schaltstellung des Schleuderganges ohne Getriebeuntersetzung mit einer hohen Drehzahl.

Aus den Figuren der Zeichnung ist der gedrängte und raumsparende Aufbau des erfindungsgemäßen Waschmaschinen-Schaltgetriebes mit Fliehkraft-Schaltkupplung und Planetengetriebe besonders gut erkennbar. Die Verbindung mit dem für den Antrieb dienenden Elektromotor läßt sich durch Anschrauben des vollständigen Getriebesatzes überaus leicht herstellen (vgl. Fig. 1). — Zur Geräuschdämpfung, die bei Waschmaschinen besonders erwünscht ist, ist es zweckmäßig, das Hohlrad 4 und die Planetenräder 5 aus Kunststoff herzustellen. Wie aus der zeichnerischen Darstellung in den Figuren ersichtlich ist, können aus Gründen der Gewichtseinsparung und der * vereinfachten Herstellung auch noch verschiedene andere Teile des Getriebes aus Kunststoff bestehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe mit einem direkten Gang zum Antrieb der Waschtrommel beim Schleudern und einem untersetzten Gang zum Antrieb der Waschtrommel beim Waschen, bestehend aus einem Planetengetriebe und Kupplungsmitteln zum Einschalten verschiedener Gänge, wobei das Planetengetriebe ein zum Antrieb dienendes Sonnenrad, ein feststehendes Hohlrad und einen für den Antrieb bestimmten Planetenradträger mit Planetenrädern aufweist, der über einen doppeltwirkenden Freilauf mit einer hohlen Abtriebswelle in Verbindung ¹S steht, wobei der Planetenradträger mit dem Eingangsteil des doppeltwirkenden Freilaufs verbunden ist und die Abtriebswelle das Ausgangsteil dieses Freilaufes darstellt, und aus einer zwischen Abtriebswelle und Sonnenrad angeordneten Schaltkupplung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale:

a) Die Schaltkupplung ist als Fliehkraftkupplung ausgebildet,

b) die hohle Abtriebswelle (2) ist von einer Getriebewelle (15, 16) durchsetzt, auf welcher das Sonnenrad (3) vorgesehen ist,

c) die Fliehkraftkupplung ist auf der dem Getriebe abgewendeten Seite der auf der Ab- 3<> triebswelle (2) sitzenden Keilriemenscheibe (14) angeordnet.

2. Zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Fliehkraft-Schaltkupplung eine in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment sich anpressende Spreizfeder (19) dient, die mit Reibschluß auf der das Sonnenrad (3) tragenden Getriebewelle (15, 16) angebracht ist, und daß ihr anderes Ende in ein Fliehgewicht (17) eingreift, das über eine Friktionsfeder (20, 21) mit der auf der Abtriebswelle (2) befestigten Keilriemenscheibe (14) verbindbar ist.

3. Zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spreizfeder (19) mit Reibschluß fest auf der das Sonnenrad (3) tragenden Getriebewelle (15, 16) angeordnet ist und ihr anderes Ende in ein vorzugsweise aus Kunststoff bestellendes Gehäuse (29) eingreift, das zur Führung eines bzw. mehrerer Fliehgewichte (17) dient.