DE1916963A1

DE1916963A1 - Antriebsaggregat fuer eine Waschmaschine

Info

Publication number: DE1916963A1
Application number: DE19691916963
Authority: DE
Inventors: Larsen Preben K
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1969-04-02
Filing date: 1969-04-02
Publication date: 1971-04-22
Also published as: AT293991B; GB1308065A; BE743960A; DE1916963B2; NL7004630A; CH494852A; SE380842B; FR2042054A5

Description

Antriebsaggregat für eine Waschmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsaggregat für eine Waschmaschine mit Wasch- und Schleuderarbeitsgang, mit einem Motor und einem Planetengetriebe sowie einer Drehzahl-Umschaltvorrichtung·

Bei einer Waschmaschine muß die Trommel während des Wascharbeitsganges langsam und während des Schleuderarbeitsganges schnell gedreht werden. Da die Verwendung zweier Motoren mit unterschiedlicher Ausgangsdrehzahl oder die Verwendung eines einzelnen, aber polumschaltbaren Motors in der Regel zu teuer ist, hat man zwischen einen Motor mit konstanter Drehzahl und die Waschmaschinentrommel ein umschaltbares Planetengetriebe angeordnet·

Diese Planetengetriebe bestehen aus einem Sonnenrad, einem Satz Planetenrädern und einem Außenring, die durch eine Verzahnung miteinander in Eingriff stehen. Im einfachsten Fall ist die Abtriebswelle mit dem Träger der Planetenräder verbunden und der Außenring kann wahlweise mit dem Sonnenrad verriegelt oder stationär festgehalten werden. Im erstgenannten Fall ist die Abtriebsdrehzahl gleich der Antriebsdreh-zahl (Schleuderarbeitsgang), im zweitgenannten Fall ist die Abtriebsdrehzahl gegenüber der Antriebsdrehzahl untersetzt (Wascharbeitsgang)«

Häufig ist die so erzielbare Untersetzung zu gering, so daß, da eine vorgegebene Waschdrehzahl nicht überschritten werden

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darf, die Schleuderdrehzahl zu gering ist und auch ein verhältnismäßig großer Motor verwendet werden muß· Aus diesem Grunde ist es ferner bekannt, eine noch stärkere Untersetzung dadurch zu erzielen, daß zwei Planetengetriebe derart hintereinander geschaltet sind, daß der Planetenträger des ersten Getriebes das Sonnenrad des zweiten Getriebes antreibt, der Planetenradträger des zweiten Systems mit der Abtriebswelle verbunden ist und die Außenringe beider Systeme gemeinsam mit der Antriebswelle verriegelbar oder gehäusefest zu halten sind. Dies führt zu einem teueren, axial langen und geräuschvoll arbeitenden Getriebe, das außerdem häufig gewartet werden muß«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat für eine Waschmaschine anzugeben, bei der ein billiges, platzsparendes, geräuscharmes und weitgehend wartungsfreies Getriebe einen beliebigen Untersetzungsfaktor ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Planetengetriebe mindestens zwei in einer Ebene konzentrisch angeordnete Sätze von Planetenrädern besitzt und als Friktions« getriebe ausgebildet ist.

Bei dieser Konstruktion spielt die Zahl der Planetenräder kostenmäßig nur eine untergeordnete Rolle, da diese billig herzustellen sind. Auch führt die Vermehrung der Räder nicht zu einer entsprechenden Erhöhung der Laufgeräusche© Wenn die Planetenräder in einer Ebene angeordnet. sind, können sie vom Außenring unter einer definierten Vorspannung gegeneinander und gegen das Sonnenrad gedrückt werden, so daß eine einwandfreie Übertragung der Leistung möglich ist. Insgesamt kann daher der Durchmesser des Außenringes, bezogen auf den-Durch- ^! messer des Sonnenrades, ganz erheblich vergrößert werden, so daß man einen beliebig großen Untersetzungsfaktor erhalte

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine ungerade Zahl von Planetenradsätzen, also mindestens drei Sätze, vorgesehen und die Abtriebswelle ist mit dem Träger der Räder

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des äußersten Satzes verbunden. Hierbei erhält man eine sehr große Untersetzung, wenn wahlweise das Getriebe insgesamt mit dem Sonnenrad umläuft oder der Außenring festgehalten wird.

Bei einer anderen Ausführungsform läßt sich eine starke Untersetzung dadurch erzielen, daß eine gerade Zahl von Planetenradsätzen vorgesehen ist und der Außenring als Abtriebsorgan dient. Auch hler kann man entweder das gesamte System mit der Drehzahl der Antriebswelle umlaufen lassen oder aber durch Festhalten bestimmter Komponenten, ζ. B. des Trägers der äußeren Planetenräder, eine starke Drehzahlverminderung des Abtriebsorgans erzielen.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn wenigstens bei einem Satz die Reibräder Stufenrollen sind. Im Gegensatz zu Zahnrädern lassen sich stufenförmige Reibräder sehr billig herstellen·

Des weiteren können die Stufen der Reibräder der einzelnen Sätze sich derart übergreifen, daß eine Begrenzung der axialen Bewegung erfolgt» Auch kann der die Reibräder zusammenspannende Außenring und/oder das Sonnenrad Begrenzungsflansche haben, die eine axiale Bewegung der Reibräder begrenzen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Planetenräder nicht in unkontrollierter Weise aus dem Bereich der durch den Außenring vorgegebenen Spannkraft herauswandern·

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispieie näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Waschmaschinengetriebes,

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, dee Getriebes nach Fig. 1 in schematischer Darstellung,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine praktische Ausführungs-. form eine: erfindungsgemäßen Antriebsaggregats,

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Fig. 4 den Aufbau eines Planetengetriebes nach einem anderen Ausführungsgedanken und

Fig. 5 einen schematisehen Teilschnitt durch ein Getriebe nach Fig. 4,

Bei der Ausführungsform nach den Figo 1 und 2 treibt ein Motor eine Antriebswelle 1, mit der ein Sonnenrad 2 verbundendst. Um das Sonnenrad gruppiert sich ein erster Satz von Planetenrädern 3, die stufenförmig ausgebildet sind und mit einem äußeren Teil 4 größeren Durchmessers am Sonnenrad anliegen, während sie mit einem Bereich 5 kleineren Durchmessers mit Planetenrädern 6 in Eingriff stehen, die einem äußeren Satz zugeordnet sind.Die Planetenräder sitzen auf Zapfen 7, die in einem Träger 8 gehalten sind. Um die Räder 6 greift ein Außenring 9, der als Riemenscheibe ausgebildet ist. Sowohl am Außenring 9 als auch am Sonnenrad 2 sind seitliche Begrenzungsflansche 10 vorhanden, die die Planetenräder 3 bzw. 6 axial festhalten. Eine axiale Sicherung zwischen den beiden Planetenrädern 3 und 6 ist dadurch gegeben, daß die Bereiche größeren Durchmessers 4 seitlich neben dem Planetenrad 6 angeordnet sind.

Der Träger 8 besitzt eine Kupplungsfläche 11, mit der wahlweise ein gehäusefestes Kupplungselement 12 oder ein mit der Antriebswelle 1 fest verbundenes Kupplungselement 13 in Eingriff treten kann, wenn entsprechende Haltekräfte P^ bzw. P₂ darauf wirken.

Das Sonnenrad 2, die Planetenräder 3 und 6 und die Außenring 9 sind mit zylindrischen Laufbahnen versehen und werden mit Hilfe des Außenringes 9, der unter einer entsprechenden Vorspannung aufgebracht wird, gegeneinander gepreßt. Dies ergibt eine billige Herstellung und einen sehr ruhigen Lauf.

Wird das Kupplungselement 12 gegen die Kupplungsfläche 11

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gedrückt, so ist der Träger 8 für den äußeren Planetenradsatz ortsfest gehalten. Der Außenring 9 läuft mit einer erheblich unter der Drehzahl der Antriebswelle 1 liegenden Drehzahl. Wird dagegen das Kupplungselement 13 gegen die Kupplungsfläche 11 gedrückt, so läuft das gesamte Getriebe und daher auch der Außenring 9 mit der Drehzahl der Antriebswelle 1 um.

Bei der Herstellung eines solchen Getriebes können die äußeren und die inneren Planetenräder im Außenring angeordnet werden} alsdann wird der Außenring in einer Haltevorrichtung etwas deformiert und das Sonnenrad eingeschoben. Nach Aufhebung der Deformation sind die Getriebeteile fest miteinander vereinigt und stehen unter einer vom Ring 9 vorgegebenen Pressung. Das Sonnenrad wird mit einem auch den einen seitlichen Begrenzungsflansch 10 bildenden Sprengring arretiert.

Nach Figo 3 ist in einem Gehäuse 14 eine Antriebswelle 15 in einem Lager 16 abgestützt. Es kann noch ein zweites, nicht veranschaulichtes Lager vorhanden sein. Der Antrieb erfolgt über einen Elektromotor mit innen liegendem Stator 17 und außen liegendem Rotor 18. Letzterer ist am dem Lager T6 gegenüberliegenden Ende mit der Welle 15 verbunden.

Das Planetenradgetriebe weist ein mit der Antriebswelle 15 verbundenes Sonnenrad 19, einen Satz von inneren Planetenrädern 20.mit einer Antriebsstufe 2T größeren Durchmessers und einer Abtriebsstufe 22 kleineren Durchmessers, einen Satz äußerer Planetenräder 23 und einen als Riemenscheibe ausgebildeten Außenring 24- auf. Durch die Abstufung der inneren Planetenräder 20 ergibt sich eine Untersetzung wie es in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Das Sonnenrad besitzt seitliche Führungsflächen 25 und 26; auch der Außenring 24 weist derartige seitliche Führungsflächen 27 und 28 auf. Infolgedessen ist das Planetenradgeiriebe ein in sich gegen axiale Verschiebung gesichertes Gebilde.

Dem äußeren Satz von Planetenrädern 23 ist ein Träger 29 zugeordnet, in welchem Zapfen 30 fest gelagert sind, um welche die Plänetenräder 23 mittels^ Nadellagern 31 umlaufen können.

Der Träger 29 weist in abgebogenen Lappen 32 ein Drehlager 33 für einen Schwenkarm 34 auf, der mittels einer Feder 35 im Uhrzeigergegensinn verschwenkt wird. Dabei wird zwischen Schwenkarm 34 und Träger 29 unter Zwischenlage von Kupplungsflächen 36 eine Scheibe 37 festgeklemmt, die mittels einer Verzahnung 38 drehfest, aber axial verschiebbar auf der Antriebswelle 15 gehalten ist. Infolgedessen wird die Antriebsdrehzahl der Welle 15 auf den Träger 29 übertragen. Der Außenring 24 läuft dann mit der Drehzahl der Antriebswelle 15 um. Der Schwenkarm 34 trägt an einem Fortsatz noch ein Gewicht 39» das durch Zentrifugalkraft nach außen gedrückt wird und dadurch die Kraft der Feder 35 unterstützt.

Im Gehäuse 14 befindet sich ferner ein ringförmiger Elektromagnet 40 mit einem ringförmigen Anker 41, der i_n einer nicht veranschaulichten gehäusefesten Führung drehfest gehalten, aber axial verschiebbar ist. Im veranschaulichten Aüsführungsbeispiel ist dieser Anker durch den erregten Magneten gegen die Kraft einer Feder 43 nach links gezogen. Der Träger 29 ist am äußeren Ende mit Kupplungsflächen¹ 44, der Schwenkarm 34 mit Kupplungsflächen 45 versehen. Dazwischen befindet sich eine Lamelle 46, die axial verschiebbar, aber drenfest ain Gehäuse 14 gehalten ist. Wird nun der Magnet 40 entregtv scv verschiebt sich der Anker 41 unter dem^; Einfluß¹ der Feder 43 und drück-fr die Kupplungsflächen 45, die Lamelle 46 Und die Kupplungsflächen 44 zwischen sich und der gegenüberliegenden Stirnwand 4? des Gehäuses zusammen. Auf diese Weise ist der Träger 29 stationär festgehalten, während¹ gleichzeitig dieKupplung zwischen der Scheibe 37 und dem Träger 29 gelöst wird. Wenn der Träger 29 festgehalten ist, wirkt auch keine Zentrifugalkraft mehr auf das Gewicht 39. Nunmehr ist das' Planetengetriebe ein reines Untersetzuhgsge-trieDe, bei dem^; der Äüßer*- ring 24 mit einer erheblich geringeren Drehzahl umläuft als die Antriebswelle 15. '

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und^? 5 tragt d!üe\

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Motorwelle 48 ein Sonnenrad 49 mit einem Begrenzungsbund 50„ Ein erster Satz τοη Planetenrädern 51 hat einen mittleren Bereich 52 größeren Durchmessers und zwei Außenbereiche 53 kleineren Durchmessers. Es folgt ein zweiter Satz von Planetenrädern 54 mit zwei äußeren Bereichen 55 größeren Durchmessers und einem Bereich 56 kleineren Durchmessers in der Mitte» Danach kommt ein Satz mit Planetenrädern 57, die auf Zapfen 58 laufen, welche in einem Träger 59 gehalten sind. Am Träger ist die Antriebswelle 60 befestigt. Die Planetenräder 57 sind von einem Außenring 61 umschlossen, der beidseitig Begrenzungsflansche 62 aufweist. Die Seite 65 des Außenringes ist als Kupplungsfläche ausgebildet. Mit ihr kann ein stationäres Kupplungselement 64 oder ein mit der Antriebswelle 48 umlaufendes Kupplungselement 65 in Eingriff gebracht werden, indem entsprechende Haltekräfte P- bzw. Pg aufgebracht werden,, Ist das Kupplungselement 64 wirksam, läuft die Abtriebswelle 60 mit einer erheblich untersetzten Drehzahl, ist das Kupplungselement 65 wirksam, hat die Abtriebswelle 60 die gleiche Drehzahl wie die Antriebswelle 48.

Auch bei dieser Anordnung erhält man eine sehr starke Untersetzung. Der Zusammenbau kann in ähnlicher Weise wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 erfolgen. Die Betätigung der beiden Kupplungselemente ist nur schematisch veranschaulicht. Konstruktiv können diese Kupplungselemente ähnlich wie in Fig. 3 ausgebildet sein.

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Claims

- 8 Patentansprüche

1« Antriebsaggregat für eine Waschmaschine mit Wasch- und Schleuderarbeitsgang, mit einem Motor und einem Planetengetriebe sowie einer Drehzahl-Umschaltvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe mindestens zwei in einer Ebene konzentrisch angeordnete Sätze von Planetenrädern (3, 6; 20, 23; 51, 54, 57) besitzt und als Friktionsgetriebe ausgebildet ist.
2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ungerade Zahl von Planetenradsätzen (51» 54, 57)» also mindestens drei Sätze, vorgesehen und die Abtriebswelle (60) mit dem Träger (59) der Räder (57) des äußersten Satzes verbunden ist.
3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerade Zahl von Planetenradsätzen (3, 6; 20, 23) verwendet ist und der Außenring (9; 24) als Abtriebsorgan dient.
4. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenigstens einem Satz die Reibräder (3; 20; 51, 54) Stufenrollen sind.
Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen der Reibräder (3, 6; 20, 23; 51» 54, 57) der einzelnen Sätze sich derart übergreifen, daß eine Begrenzung der axialen Bewegung erfolgt.
6. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der die Reibräder zusammenspannende Außenring (9; 24; 61) und/oder das Sonnenrad (2; 19; 49), Begrenzungsflansche (10; 25 - 28; 50, 62) hat, die eine axiale Bewegung der Reibräder begrenzen.

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