DE19749391A1 - Antriebssystem für eine Waschmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für eine Waschmaschine und insbesondere ein Antriebssystem für eine Waschmaschine, bei der ein Kraftübertragungssystem des Antriebssystems in Bezug auf den Aufbau einfach gestaltet ist durch Verringerung der Anzahl von dessen Teilen, wodurch die Gesamtgröße, insbesondere die Höhe, der Waschmaschine minimiert wird.

Im allgemeinen umfaßt eine Waschmaschine einen Hauptkörper, der eine äußere Gestalt derselben bestimmt, eine Wasser aufbewahrende Trommel, die innerhalb des Körpers eingebaut ist, und eine Drehtrommel und Schaufel, die innerhalb der Wasser aufbewahrenden Trommel montiert sind. Ein Antriebssystem zum Antreiben der Drehtrommel und der Schaufel ist unter der Wasser aufbewahrenden Trommel montiert.

Das Antriebssystem umfaßt üblicherweise einen Motor, ein Kraftübertragungssystem und einen Riemen zum Verbinden des Motors mit dem Kraftübertragungssystem. Dies wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben.

Wie in der Zeichnung dargestellt, weist ein herkömmliches Kraftübertragungssystem 10 eine hohle Entwässerungswelle 11 und eine Waschwelle 12 auf, die in den hohlen Abschnitt der hohlen Entwässerungswelle 11 eingefügt ist. Die Waschwelle 12 ist in einen oberen und einen unteren Abschnitt unterteilt, wobei eine Umlaufgetriebeeinheit 13 dazwischen angeordnet ist. Die Umlaufgetriebeeinheit 13 ändert die Rotationsgeschwindigkeit des Kraftübertragungssystems 10. Ein Bremsband 14 und ein Bremshebel 15 sind neben der Entwässerungswelle 11 angeordnet, um die Rotation der Entwässerungswelle 11 abzubremsen, und ein Einwegwellenlager 16 zum Unterdrücken eines Leerlaufs einer Drehtrommel 20 durch Zusammenwirken mit dem Bremsband 14 und Zulassen, daß sich die Entwässerungswelle 11 nur in eine Richtung dreht, ist an einem äußeren Umfang der Entwässerungswelle 11 angebracht. Außerdem sind eine Kupplungsfeder 17 und ein Kupplungshebel 18 zur Übertragung/Unterbrechung der Kraft von dem Motor auf sowohl die Entwässerungswelle 11 als auch die Waschwelle 12 unter dem Einwegwellenlager 16 montiert. Eine Riemenscheibe 19, in die ein Riemen (nicht dargestellt) eingekuppelt ist, ist an einem unteren Ende der Waschwelle 12 befestigt.

Bei diesem herkömmlichen Kraftübertragungssystem 10 wird das Drehmoment des Motors durch die Kupplungsfeder 17 wahlweise auf eine Laufschaufel 21 oder auf die Drehtrommel 20 übertragen, wodurch die Wasch- und Entwässerungsvorgänge ausgeführt werden. Um dies zustande zu bringen, ist es notwendig, daß die Kupplungsfeder 17 ein hohes Maß an Zugfestigkeit besitzt, um die Übertragung oder Unterbrechung des Drehmoments von dem Motor auf die Entwässerungswelle 11 und die Waschwelle 12 zu ermöglichen, von denen beide mit hoher Geschwindigkeit gedreht werden. Das Herstellungsverfahren für eine solche Feder mit hoher Zugfestigkeit ist jedoch kompliziert und folglich werden die Herstellungskosten erhöht.

Außerdem ist das Bremsband 14 zum Verhindern, daß die Drehtrommel 20 während des Waschvorgangs leerläuft, wenn es die Drehtrommel 20 in einer Richtung abbremst, einem hohen Widerstand gegen eine Kraft unterworfen, die erzeugt wird, wenn die Drehtrommel 20 durch einen Wasserstrom innerhalb der Wasser aufbewahrenden Trommel eine Kraft ausübt, um sich in eine entgegengesetzte Richtung zu drehen. Das vorstehend beschriebene Einwegwellenlager 16 muß folglich zusätzlich verwendet werden, was den Aufbau kompliziert macht und die Herstellungskosten erhöht. Schließlich wird während der Bremsbetätigung des Bremsbandes ein unangenehmes Geräusch erzeugt.

Wie vorstehend beschrieben, ist das herkömmliche Antriebssystem einer Waschmaschine hinsichtlich der Anordnung der Teile zum Ausführen der Wasch-, Entwässerungs- und Bremsvorgänge kompliziert, was es schwierig macht, dieselbe herzustellen, und die Herstellungskosten erhöht. Aufgrund der großen Anzahl an Teilen, die für diese komplizierte Anordnung erforderlich sind, wird außerdem viel Platz benötigt, der sich wiederum in einer Erhöhung der Gesamtgröße der Waschmaschine auswirkt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Waschmaschine mit einem Antriebssystem bereitzustellen, das in seinem Aufbau einfach ist, wodurch die Gesamtgröße, insbesondere die Höhe derselben verringert wird.

Um die vorstehenden Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Antriebssystem für eine Waschmaschine bereit, die umfaßt:
eine hohle Entwässerungswelle mit einem ersten Ende, das mit einer Drehtrommel der Waschmaschine verbunden ist, und einem zweiten Ende, das aus einer Wasser aufbewahrenden Trommel herausragt;
eine Waschwelle, die in die hohle Entwässerungswelle eingefügt ist, wobei die Waschwelle ein erstes Ende, das mit einer Laufschaufelanordnung verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit einem Motor zum Antreiben der Drehtrommel und der Laufschaufelanordnung verbunden ist, aufweist;
ein Verbindungszahnrad, das mit einer an der Entwässerungswelle gebildeten Führungsnut gekoppelt ist, um mit der Entwässerungswelle integral zu rotieren, wobei das Verbindungszahnrad in axialer Richtung beweglich ist;
eine Befestigungsplatte mit einer Öffnung, in die die Entwässerungswelle eingefügt ist, wobei die Befestigungsplatte mit einem unteren Teil der Wasser aufbewahrenden Trommel gekoppelt ist, wobei eine die Öffnung abgrenzende Oberfläche mit Zähnen versehen ist, die in Zähne eingreifen, die an dem Verbindungszahnrad ausgebildet sind, wenn die Befestigungsplatte mit dem Verbindungszahnrad in Kontakt tritt;
einen Hubführungsschlitz, der an der Befestigungsplatte ausgebildet ist, zum Führen eines Hebevorgangs des Verbindungszahnrads, das in den Hubführungsschlitz eingesetzt ist; und
ein Kopplungszahnrad, das mit dem Motor verbunden ist, um die Entwässerungswelle und die Waschwelle zusammen rotieren zu lassen, wenn es in das Verbindungszahnrad eingerastet ist.

Vorzugsweise ist der Hubführungsschlitz an einem Hubführungselement ausgebildet, welches von der Befestigungsplatte aus nach unten verlaufend ausgestaltet ist.

Vorzugsweise ist das Hubführungselement in einer vielseitigen zylindrischen Form ausgestaltet, wobei ein unteres Ende des Hubführungsschlitzes einen nach unten offenen Einführungsabschnitt aufweist, in den ein Kopplungsteil des Verbindungsteils eingeführt und gekoppelt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenschnittansicht, die eine Waschmaschine erläutert, in die ein Antriebssystem gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung von einem Antriebssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Schnittansicht, die ein Antriebssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die eine in Fig. 3 abgebildete Befestigungsplatte zeigt;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Kraftübertragungssystems einer Waschmaschine.

Es wird nun ausführlich Bezug genommen auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, deren Beispiele in den zugehörigen Zeichnungen erläutert werden. Wo immer es möglich ist, werden in den gesamten Zeichnungen die gleichen Bezugsziffern verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile zu verweisen.

Mit Bezugnahme zunächst auf Fig. 1 umfaßt die erfindungsgemäße Waschmaschine einen Hauptkörper 50, der eine äußere Gestalt derselben bestimmt, und eine Wasser aufbewahrende Trommel 51, die innerhalb des Hauptkörpers 50 eingebaut ist und Wasser enthält. Eine Drehtrommel 52, innerhalb der Wäsche gewaschen wird, ist innerhalb der Wasser aufbewahrenden Trommel 51 vorgesehen. Oberhalb einer Bodenfläche der Drehtrommel 52 ist eine Laufschaufelanordnung 53 eingebaut, die sich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung dreht, um Wasserströme zu erzeugen.

Ein Antriebssystem 54 zum Antreiben der Laufschaufelanordnung 53 und der Drehtrommel 52 ist unterhalb der Wasser aufbewahrenden Trommel 51 eingebaut. Das Antriebssystem 54 umfaßt einen Reversiermotor 60 und ein Kraftübertragungssystem 70, das die Drehkraft des Reversiermotors 60 auf die Laufschaufelanordnung 53 oder den Drehbehälter 52 überträgt.

Der Motor 60 ist ein bürstenloser Gleichstrommotor, der in seinen Rotationsgeschwindigkeiten veränderlich ist und der es ermöglicht, daß die Drehtrommel 52 und die Laufschaufelanordnung 53 abrupt stoppen.

Außerdem ist das Kraftübertragungssystem 70 derart gestaltet, daß das Drehmoment des Motors 60 auf die Laufschaufelanordnung 53 oder während der Entwässerung auf sowohl die Laufschaufelanordnung 53 als auch die Drehtrommel 52 übertragen werden kann.

Außerdem ist auf der rechten Seite (in der Zeichnung) der Wasser aufbewahrenden Trommel 51 ein Ablaßschlauch 55 angebracht, wobei der Ablaßschlauch 55 das Wasser in der Wasser aufbewahrenden Trommel 51 außerhalb den Hauptkörper 50 abfließen läßt. Ein Entleerungsventil 56 zum Öffnen/Schließen des Ablaßschlauches 55 ist an dem Ablaßschlauch 55 angebracht. Ein Entwässerungsmotor (nicht dargestellt), der den Betrieb des Entleerungsventils 56 und des Kraftübertragungssystems 70 steuert, ist zwischen dem Entleerungsventil 56 und dem Kraftübertragungssystem 70 montiert.

Das Kraftübertragungssystem 70 wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 ausführlicher beschrieben.

Wie in den Zeichnungen dargestellt, umfaßt das Kraftübertragungssystem 70 eine hohle Entwässerungswelle 71, die an ihrem oberen Abschnitt mit der Drehtrommel 52 gekoppelt ist und durch eine Bodenfläche der Wasser aufbewahrenden Trommel 51 verläuft, und eine in die Entwässerungswelle 71 eingefügte Waschwelle 72, deren oberes Ende mit der Laufschaufelanordnung 53 gekoppelt ist und deren unteres Ende mit dem Reversiermotor 90 gekoppelt ist, und ein ringförmiges Verbindungszahnrad 73, das anhebbar rund um die Entwässerungswelle 71 eingefügt ist, um wahlweise die Entwässerungswelle 71 mit der Waschwelle 72 zu verbinden.

Ausführlicher beschrieben tritt die Entwässerungswelle 71 durch die Wasser aufbewahrende Trommel 51 hindurch, so daß ein oberes Ende derselben 71 integral mit der Drehtrommel 52 gekoppelt ist. Das obere Ende der in die Entwässerungswelle 71 eingefügten Waschwelle 72 ist integral mit der Laufschaufelanordnung 53 gekoppelt und das untere Ende derselben ist bündig in den Motor 60 eingesetzt.

Ein Kopplungszahnrad 74, das so gestaltet ist, daß es mit dem Reversiermotor 60 integral rotiert, ist an einem unteren Ende der Waschwelle 72 integral damit montiert. An eine innere Bodenfläche der Wasser aufbewahrenden Trommel 51 ist eine Befestigungsplatte 75 gekoppelt. Das Verbindungszahnrad 73 ist so gestaltet, daß es in die Befestigungsplatte 75 eingreift, wenn es angehoben wird, und in das Kopplungszahnrad 74 eingreift, wenn es gesenkt wird. Das heißt, das Kopplungszahnrad 74 ist mit äußeren Zähnen 74a versehen, die an seinem oberen äußeren Umfang ausgebildet sind, welche in das Verbindungszahnrad 73 eingreifen, wenn sich das Verbindungszahnrad 73 senkt. Die Waschwelle 72 ist mit dem Kopplungszahnrad 74 nach Art einer Kerbverzahnung gekoppelt.

Außerdem ist die Befestigungsplatte 75 mit einer Öffnung 75a mit Zähnen 75b versehen, wie in Fig. 4 dargestellt. Das Verbindungszahnrad 73 ist an seiner oberen Oberfläche mit äußeren Zähnen 73a, die in die Zähne 75b der Befestigungsplatte 75 eingreifen, und an seiner unteren Oberfläche mit inneren Zähnen 73b versehen, die in die Zähne 74a des Kopplungszahnrads 74 eingreifen. Wenn das Verbindungszahnrad 73 angehoben wird, wird es folglich mit der Befestigungsplatte 75 gekoppelt, um die Rotation der Entwässerungswelle 71 abzubremsen, und, wenn es gesenkt wird, wird es mit dem Kopplungszahnrad 74 gekoppelt, um zu ermöglichen, daß die Entwässerungswelle 71 zusammen mit der Waschwelle 72 rotiert.

Vertikal verlaufende Führungsnuten 71a sind an einer unteren Außenseite der Entwässerungswelle 71 gegenüberliegend dem Verbindungszahnrad 73 ausgebildet und sind in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Führungsvorsprünge 73 sind an dem Verbindungszahnrad 73 ausgebildet und in die Führungsnuten 71a eingesetzt. Folglich rotiert das Verbindungszahnrad 73 zusammen mit der Entwässerungswelle 71, während es anhebbar entlang derselben gleitet.

Zusätzlich ist ein Hubring 76 vorgesehen, der sich zusammen mit dem Verbindungszahnrad 73 heben und senken und dennoch selbständig darauf rotieren kann. Der Hubring 76 ist mit dem Verbindungszahnrad 73 gekoppelt, wobei ein Wellenlager 77 innerhalb eines inneren Umfangs desselben angeordnet ist. Der Hubring 76 ist an seiner unteren Innenfläche mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 76c zum Halten des Wellenlagers 77 und an seiner oberen Oberfläche mit einer Vielzahl von Stoppern 76a zum Halten des Verbindungszahnrad 73 versehen, wodurch das Wellenlager 77 innerhalb des Hubrings 76 befestigt wird.

Ein zylindrisches Hubführungselement 75c, das sich von der Befestigungsplatte 75 aus erstreckt, ist um den Hubring 76 angeordnet, um den Hebevorgang des Hubrings 76 zu führen. Das zylindrische Hubführungselement 75c verläuft vom Umfang der Öffnung 75a nach unten. Ein schräger Hubführungsschlitz 75d, der ein offenes unteres Ende aufweist, ist an dem Hubführungselement 75c ausgebildet und ein Vorsprung 76b, der in den schrägen Hubführungsschlitz 75d eingeführt ist, ist an dem Hubring 76 ausgebildet.

Außerdem ist ein Drehelement vorgesehen, das den Hubring 76 dreht, um das Verbindungszahnrad 73 anzuheben. Das Drehelement umfaßt ein Rotationszahnrad 78, das um das Hubführungselement 75c angeordnet ist, und einen Drehbügel 79. Ein freies Ende des Vorsprungs 76b, der durch den Hubführungsschlitz 75d hindurchtritt, ist in eine innere Oberfläche des Rotationszahnrads 78 eingerastet. Das Rotationszahnrad 78 ist mit äußeren Zähnen versehen und der Drehbügel 79 ist an seinem einen Ende mit Zähnen versehen, die in die äußeren Zähne des Rotationszahnrads 78 eingreifen. Der Drehbügel 79 ist so montiert, daß er in der Mitte durch eine Welle 80 drehbar gelagert ist. Das andere Ende des Drehbügels 79 ist durch ein Bindeglied (nicht dargestellt) mit einem Entwässerungsmotor verbunden.

Eine Verstärkungsplatte 81 ist in einem Bereich befestigt, wo die Entwässerungswelle 71 eingefügt ist, und ein Wellenlager ist zwischen der Entwässerungswelle 71 und der Verstärkungsplatte 81 angeordnet.

Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Kraftübertragungssystems 70 der Waschmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.

Wenn man zunächst einen Waschvorgang beschreibt, so hebt sich das Verbindungszahnrad 73, um in die Befestigungsplatte 75 einzurasten, und die Entwässerungswelle 71 ist von der Waschwelle 72 getrennt. In diesem Zustand dreht der Motor die Waschwelle 72 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung mit einer geeigneten Geschwindigkeit zum Waschen. Durch die Drehung der Waschwelle 72 wird die Laufschaufelanordnung 53, die mit der Waschwelle 72 gekoppelt ist, ebenfalls gedreht, um einen Wasserstrom zu erzeugen, wodurch der Waschvorgang ausgeführt wird.

Wenn man nun den Entwässerungsvorgang beschreibt, so wird der Entwässerungsmotor betätigt, um das Entleerungsventil zu öffnen, wodurch sich das äußere Ende des Drehbügels 79 um die Welle 80 dreht. Folglich wird das Rotationszahnrad 78, das mit dem innere Ende des Drehbügels 79 in Eingriff steht, gedreht, wodurch der Vorsprung 76b gedreht wird. An diesem Punkt senkt sich der gedrehte Vorsprung 76b derart entlang der schrägen Oberfläche des Hubführungsschlitzes 75d, daß das Verbindungszahnrad 73, das in den einteilig mit dem Vorsprung 76b gebildeten Hubring 76 eingerastet ist, sich senkt und in das Kopplungszahnrad 74 eingreift. Das heißt, wenn sich das Verbindungszahnrad 73 entlang des Hubführungsschlitzes 75d senkt, greifen die an dem Verbindungszahnrad 73 ausgebildeten inneren Zähne 73b in die Zähne 74a des Kopplungszahnrads 74 ein, wodurch sich die Waschwelle 72 zusammen mit der Entwässerungswelle 71 dreht. In diesem Zustand wird durch den Betrieb des Motors der Entwässerungsvorgang ausgeführt. Das heißt, die Drehkraft des Motors 60 wird auf die Waschwelle 72 und zusätzlich auf sowohl die Laufschaufelanordnung 53 als auch die Drehtrommel 52 durch die mit der Waschwelle 72 verbundene Entwässerungswelle 71 übertragen. Durch diesen Vorgang drehen sich die Laufschaufelanordnung 53 und die Drehtrommel 52 mit hoher Geschwindigkeit, so daß das in der Wäsche enthaltene Wasser durch die entstehende Zentrifugalkraft ausgequetscht und über den Ablaßschlauch 55 abgelassen wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen Kraftübertragungssystem 70 kann das Reibungsgeräusch vermindert werden, da der Leerlauf der Drehtrommel 52 während des Waschvorgangs durch den Getriebeeingriff unterdrückt werden kann.

Außerdem können die Herstellungskosten verringert werden, da der Aufbau zum Übertragen der Drehkraft des Motors und zum Verhindern des Leerlaufs der Drehtrommel aus drei einfachen Teilen besteht.

Darüber hinaus kann die Größe der Waschmaschine verringert werden, da die Anzahl der Teile des Systems vermindert werden kann.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als praktischste und bevorzugte Ausführungsformen betrachtet wird, sollte es selbstverständlich sein, daß die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist, sondern im Gegenteil dafür ausgelegt ist, verschiedene Modifizierungen und äquivalente Anordnungen einzubeziehen, die innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sind.

Claims (3)

1. Antriebssystem für eine Waschmaschine mit:
einer hohlen Entwässerungswelle (71) mit einem ersten Ende, das mit einer Drehtrommel (52) der Waschmaschine verbunden ist, und einem zweiten Ende, das aus einer Wasser aufbewahrenden Trommel (51) herausragt;
einer Waschwelle (72), die in die hohle Entwässerungswelle (71) eingesetzt ist, wobei die Waschwelle (72) ein erstes Ende, das mit einer Laufschaufelanordnung (53) verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit einem Motor (90) zum Antreiben der Drehtrommel (52) und der Laufschaufelanordnung (53) verbunden ist, aufweist;
einem Verbindungszahnrad (73), das mit einer an der Entwässerungswelle (71) ausgebildeten Führungsnut (71a) gekoppelt ist, um mit der Entwässerungswelle (71) integral zu rotieren, wobei das Verbindungszahnrad (73) in axialer Richtung beweglich ist;
einer Befestigungsplatte (75) mit einer Öffnung (75a), in die die Entwässerungswelle (71) eingesetzt ist, wobei die Befestigungsplatte (75) mit einem unteren Teil der Wasser aufbewahrenden Trommel (51) gekoppelt ist, wobei eine die Öffnung (75a) abgrenzende Oberfläche mit Zähnen (75b) versehen ist, die in Zähne (73a) eingreifen, die an dem Verbindungszahnrad (73) ausgebildet sind, wenn die Befestigungsplatte (75) mit dem Verbindungszahnrad (73) in Kontakt tritt;
einem Hubführungsschlitz (75d), der an der Befestigungsplatte (75) ausgebildet ist, zum Führen eines Hebevorgangs des Verbindungszahnrads (73), das in den Hubführungsschlitz (75d) eingesetzt ist; und
einem Kopplungszahnrad (74), das mit dem Motor verbunden ist, um die Entwässerungswelle (71) und die Waschwelle (72) zusammen rotieren zu lassen, wenn es mit dem Verbindungszahnrad (73) in Eingriff steht.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, bei dem der Hubführungsschlitz (75d) an einem Hubführungselement (75c) ausgebildet, welches von der Befestigungsplatte (75) aus nach unten verlaufend ausgestaltet ist.

3. Antriebssystem nach Anspruch 2, bei dem das Hubführungselement (75c) in einer vielseitigen zylindrischen Form ausgestaltet ist, wobei ein unteres Ende des Hubführungsschlitzes einen nach unten offenen Einführungsabschnitt aufweist, in den ein Kopplungsteil des Verbindungsteils eingeführt und gekoppelt wird.