DE19937229A1 - Antriebsvorrichtung für eine Waschmaschine - Google Patents

Abstract

Eine Antriebsvorrichtung (1) für eine Waschmaschine weist eine über eine wenigstens annähernd horizontal liegende Welle (4) liegend gelagerte Wäschetrommel (3) auf. Auf der Rückseite des Laugenbehälters (2) ist ein Motor zum direkten Antrieb der Wäschetrommel (3) angebracht. Der Motor weist ein Ständertragteil (10) und eine Läuferglocke (20) auf. Das Ständertragteil (10) ist über mindestens ein zentrales Lager (11) mit der Welle (4) verbunden und auf diese aufschiebbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für eine Waschmaschine mit einer über eine wenigstens annähernd horizontal liegende Welle gelagerten Wäschetrommel, die durch einen an der Rückseite des Laugenbehälters angebrachten, ein Ständertragteil aufweisenden Motor direkt angetrieben ist.

Eine derartige Antriebsvorrichtung ist aus der DE 197 26 246 A1 bekannt. Bei dieser An­ triebsvorrichtung ist hinter der Rückwand eines Laugenbehälters ein dreistrahliger Trag­ stern angeordnet, der in seinem zentralen, die Welle umgebenden Bereich als Lagerhülse für die Welle aufnehmende Lager ausgebildet ist. Auf dem Tragstern ist ein Ständertrag­ teil befestigt, während ein glockenförmig ausgebildeter Läufer auf einem Gewindestumpf des Wellenzapfens der Antriebswelle aufgeschraubt ist. Für die Dauer des Transports bis­ zur endgültigen Montage des Laugenbehälters lassen sich das Ständertragteil und der Läufer des Motors in einer der Betriebsposition entsprechenden relativen Lage des Stän­ dertragteils zum Läufer miteinander lösbar verbinden. Auf diese Weise wird bei der be­ kannten Antriebsvorrichtung sichergestellt, daß der Motor fertig montiert und geprüft vom Herstellerwerk für Waschmaschinen angeliefert werden kann, ohne daß beim Einbau des Motors an der Waschmaschine noch ein Eingriff erforderlich ist, der die Einhaltung der für den ordnungsgemäßen Betrieb des Motors erforderlichen Toleranzen gefährden könnte. Damit geht auch eine Montagevereinfachung im Waschmaschinenwerk einher.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine weitere, einfach zusammenbaubare Antriebsvor­ richtung für eine Waschmaschine zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ständertragteil über min­ destens ein Lager auf der Welle gelagert ist.

Ein besonderer Vorteil einer derartigen Antriebsvorrichtung besteht darin, daß Luftspalt­ toleranzen zwischen den Statorpaketen und den magnetisierbaren Polen der Läufergloc­ ke sicher vermieden werden. Ein umlaufender asymmetrischer Luftspalt, hervorgerufen durch eine nicht zentrische Anordnung der Läuferglocke auf der Welle, ein statisch asymmetrischer Luftspalt, hervorgerufen durch eine nicht zentrische Anordnung des Ständertragteils gegenüber der Welle und somit gegenüber dem Läufer, sowie ein zu großer Luftspalt haben unerwünschte Auswirkungen auf den Antrieb: der Motor büßt ei­ nen Teil seines Drehmoments ein, d. h. er liefert nicht das maximal mögliche Drehmo­ ment. Drehmomentschwankungen wirken sich auch negativ auf die Geräuschentwicklung aus, wobei die Geräusche insbesondere als Vielfache der mechanischen Drehfrequenz des Motors auftreten.

Erfindungsgemäß ist das Ständertragteil über ein Lager gegenüber der Welle zentriert und bietet damit die Voraussetzung für einen gleichmäßig breiten Luftspalt zwischen den Statorpaketen und den Polen des Läufers, der ebenfalls zentral mit der Welle, d. h. dem Wellenzapfen verbunden ist, so daß sowohl das Ständertragteil als auch der Läufer ge­ genüber der Welle zentriert sind und folglich konzentrisch zueinander angeordnet sind.

Entweder ist die Welle in einer entsprechend versteiften Rückwand des Laugenbehälters gelagert oder zusätzlich in einem vorzugsweise als Tragstern ausgebildeten gesonderten Tragteil. Der Laugenbehälter besteht entweder aus Metall oder aus Kunststoff.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung ragt ein Lager aus dem Trag­ stern heraus, so daß es gleichzeitig auch als Lager für das Ständertragteil dient. Hierzu ist der Tragstern vorzugsweise so ausgebildet, daß er in seinem zentralen Teil eine die Antriebswelle umgebende Lagerhülse bildet. Diese Lösung ist besonders kostengünstig.

Alternativ hat das Ständertragteil mindestens ein eigenes Lager. Dieses ist entweder über seinen äußeren Lagerring fest mit dem Ständertragteil verbunden, so daß es beim Abzie­ hen des Ständertragteils von der Welle zusammen mit diesem aus der Waschmaschine herausgezogen wird, oder das Lager sitzt über seinen inneren Lagerring fest auf der Welle, so daß lediglich das Ständertragteil von der Welle abziehbar ist.

Vorteilhaft ist das Ständertragteil aus Kunststoff ausgeführt. Wenn das Ständertragteil eine zentrale, auf die Welle aufschiebbare Kalibrierhülse aufweist, besteht diese bei­ spielsweise aus Metall, während der sie umgebende periphere Tragkörper aus Kunststoff besteht. Dabei ist der Kunststoff des Tragkörpers entweder um die Kalibrierhülse um­ spritzt oder auf diese montiert, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. Aber auch das ganze Ständertragteil kann aus Kunststoff bestehen, unabhängig davon, ob es eintei­ lig oder zweiteilig ausgebildet ist. Dadurch werden die Statorpakete gegenüber dem Tragstern und dem Laugenbehälter elektrisch isoliert. Ableitströme können nicht auftre­ ten.

Besonders vorteilhaft bilden alle auf dem Ständertragteil befestigten Statorpakete einen ringförmigen Körper aus, von dem aus die Statorpole radial nach außen oder innenhin­ weg weisen, je nach dem, ob der Motor als Außenläufer- oder Innenläufermotor ausgebil­ det ist. Dieser ringförmige Körper ist vorzugsweise ebenfalls vollständig von Kunststoff umgossen, so daß, auch wenn das Ständertragteil nicht aus Kunststoff besteht, eine elektrische Isolation vorhanden ist, wobei die Kunststoffschicht auch in den Nuten zwi­ schen den Statorpolen und den Erregerwicklungen vorhanden ist.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind Bohrungen in dem Läufer und dem Ständertragteil zur Aufnahme von Arretierschrauben vorgesehen, um den Läufer während des Transports mit dem Ständertragteil drehfest zu verbinden. Nach Einbau des Ständertragteils, d. h. nach seiner Verbindung mit dem Tragstern, wer­ den diese Arretierschrauben gelöst.

Dadurch, daß das Ständertragteil über ein Lager gegenüber der Welle positioniert ist, ist eine hochgenaue Fixierung des Ständertragteils gegenüber der Welle möglich, ohne daß sich Toleranzen dadurch ergeben, daß das Ständertragteil mit dem Tragstern verbunden wird. Erfindungsgemäß ist keine mechanische Bearbeitung des Tragsterns oder der Lau­ genbehälterrückwand notwendig. Durch die genaue Fixierung des Ständertragteils ge­ genüber dem Läufer werden die Geräusche reduziert, das maximal erreichbare Drehmo­ ment des Motors wird ausgenutzt.

Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen nä­ her erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a eine erste Antriebsvorrichung im Querschnitt,

Fig. 1b die Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 1a vor der Montage,

Fig. 2 eine weitere Antriebsvorrichtung mit einem Außenläufermotor,

Fig. 3 eine Antriebsvorrichtung mit einem eine Kalibrierhülse aufweisenden Ständer­ tragteil und

Fig. 4 einen aus Statorpaketen gebildeten Ringkörper.

Eine Antriebsvorrichtung 1 (Fig. 1a, 1b) ist auf der Rückseite eines Laugenbehälters 2 in einer Waschmaschine angeordnet. Im Inneren des Laugenbehälters 2 ist eine Wäsche­ trommel 3 über eine Welle 4 im wesentlichen horizontal liegend gelagert. Die Wäsche­ trommel 3 ist über einen Befestigungsring 5 mit der Welle 4 fest verbunden. Die Wä­ schetrommel 3 und die Welle 4 können auch geneigt gegenüber der Horizontalen ange­ ordnet sein, wobei der Neigungswinkel beispielsweise bis zu 15° beträgt.

Auf der Rückseite einer Rückwand 6 des Laugenbehälters 2 ist ein insbesondere als Tragstern 7 ausgebildetes Tragteil zur Aufnahme der Antriebsvorrichtung 1 befestigt. Zur Befestigung des Tragteils oder Tragsterns 7 dienen beispielsweise an einer Mantelwand 8 des Laugenbehälters 2 angeschweißte Laschen, mit denen der Tragstern 7 beispiels­ weise über Schraubverbindungen verbunden ist, wie in Fig. 3 dargestellt.

Der Tragstern 7 ist mehrstrahlig, beispielsweise drei-, vier- oder fünfstrahlig ausgebildet. Er kann auch speichenförmig ausgebildet sein. Der Begriff "Tragstern" umfaßt auch jegli­ che andere Formen von Tragkörpern, die zur Befestigung der Antriebsvorrichtung 1 an dem Laugenbehälter 2 dienen können.

Innerhalb des Tragsterns 7 ist die Welle 4 über Lager 9 drehbar gelagert. Zur Abdichtung zwischen der Rückwand 6 und der Welle 4 dient ein (hier nicht dargestellter) Dichtring.

Ein Ständertragteil 10, das von außen über die Welle 4 aufschiebbar ist (vgl. Fig. 1b), ist über Lager 11 gegenüber der Welle 4 gelagert. Nachdem das Ständertragteil 10 über die Welle 4 aufgeschoben worden ist, läßt es sich, beispielsweise mit Befestigungsschrauben 12, 13, an dem Tragstern 7 befestigen. Das Ständertragteil 10 besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Dabei umschließt der Kunststoff vorzugsweise auch einen von den Statorpa­ keten 14 gebildeten Ringkörper 15 (Fig. 4). Die aus dem Ringkörper 15 herausragenden Ständerpole 16 sind auch im Bereich der Nuten, die sie mit Erregerwicklungen 17 (aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Fig. 4 nur drei Erregerwicklungen 17 dargestellt) bilden, von Kunststoff umgeben, um sie elektrisch zu isolieren. Nur auf der zu magneti­ sierbaren Polen 18 weisenden Seite sind die Ständerpole 16 oder Statorpakete 14 nicht mit Kunststoff beschichtet, um den magnetischen Fluß zwischen ihnen und den Polen 18 durch einen Luftspalt 19 hindurch nicht zu schwächen. Dadurch, daß das Ständertragteil 10 aus Kunststoff besteht, wird auch das Fließen von Ableitströmen zu dem Tragstern 7 und somit zu dem Laugenbehälter 8 verhindert.

Die Pole 18 sind auf der Innenseite des Umfangs einer Läuferglocke 20 angeordnet.

Die Läuferglocke 20 ist über eine Kerbverzahnung 21 mit der Welle 4 verbunden, zusätz­ lich ist sie über eine zentrische Wellenschraube 22, die in eine entsprechende Gewinde­ bohrung der Welle 4 hineinragt, mit dieser verbunden.

Mittels Gewindebohrungen 23, 24 in dem Ständertragteil 10 bzw. in der Läuferglocke 20 lassen sich das Ständertragteil 10 und der Läufer 20 während des Transports durch Arre­ tierschrauben fest miteinander verbinden.

Erst nachdem das Ständertragteil 10 entweder zusammen mit seinen Lagern 11 oder, sofern diese bereits um die Welle 4 herum angeordnet sind, ohne diese auf die Welle 4 aufgeschoben worden ist und der Läufer 20 in die Kerbverzahnung 21 hineingeschoben worden ist, werden die Arretierschrauben gelöst. Auf diese Weise läßt sich eine hochge­ naue Anordnung des Ständertragteils 10 und der Läuferglocke 20 zueinander erreichen. Zur besseren Kühlung der Statorpakete 14 dienen Durchbrüche 25 in dem Läufer 20. Zusätzlich kann eine (hier nicht dargestellte) Kühlvorrichtung mit einer Kühlflüssigkeit vorgesehen werden.

Anstelle der Kerbverzahnung 21 kann auch eine andere Profilwellenverzahnung-, eine Profilnaben-, Paßfeder-, Kegel- oder Keilnutverbindung zur festen Verbindung zwischen der Läuferglocke 20 und der Welle 4 vorgesehen werden. Auch die Läuferglocke 20 kann aus Kunststoff bestehen.

Statt die Lager 11 fest mit dem Ständertragteil 10 zu verbinden, so daß sie zusammen mit diesem auf die Welle 4 aufgeschoben werden, können sie auch fest auf der Welle 4 auf­ geschoben sein, so daß das Ständertragteil 10 auf den äußeren Lagerring der Lager 11 aufgeschoben wird. Anstelle von zwei Lagern 11 läßt sich auch ein einziges Lager vorse­ hen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist der Tragstern 7 über Befestigungsla­ schen 26 und Befestigungsschrauben 27 mit der Mantelwand 8 des Laugenbehälters 2 verbunden. Das Ständertragteil 10 ist über ein einziges Lager 11 um die Welle 4 zentriert. Der Motor ist als Innenläufermotor ausgebildet, d. h. die magnetisierbaren Pole 18 des Läufers 20 liegen, bezogen auf die von der zentralen Welle 4 gebildete Achse, innerhalb des von den Statorpaketen 14 gebildeten Ringkörpers 15 (vgl. Fig. 4), die auf der Innen­ seite eines radialen Flansches 28 des Ständertragteils 10 angeordnet sind.

In einer anderen Ausführungsform (Fig. 3) weist das Ständertragteil 10 eine zentrale Kali­ brierhülse 29 auf, die vorzugsweise aus Metall besteht und mit ihrer zentralen inneren Wandung an einem Lager 30 des Tragsterns 7 anliegt, das teilweise von einem Flansch 70 des Tragsterns 7 umgeben ist. Das Lager 30 bildet somit gleichzeitig die Lagerung der Welle 4 gegenüber dem Flansch 70 des Tragsterns 7 wie auch gegenüber dem Ständer­ tragteil 10. Auf diese Weise werden zusätzliche Lager für das Ständertragteil 10 einge­ spart. Die Kalibrierhülse 29 ist wenigstens teilweise in dem vorzugsweise aus einem Kunststoff bestehenden, einen peripheren Tragkörper 100 für die Kalibrierhülse 29 bil­ denden Ständertragteil 10 eingegossen. Die Kalibrierhülse 29 kann auch in anderer Wei­ se mit dem Ständertragteil 10 oder mit dem Tragkörper 100 verbunden sein, beispiels­ weise ist sie auf diesem montiert. Der Tragkörper 100 umgibt vorzugsweise auch zusätz­ lich noch die den Ringkörper 15 (vgl. Fig. 4) bildenden Statorpakete 14 derart, daß auch die Nuten zwischen den Ständerpolen 16 und den Erregerwicklungen 17 durch den Kunststoff isoliert sind. Das Ständertragteil 10 ist mit Befestigungsschrauben 12, 13 mit dem Tragstern 7 fest verbunden. Alternativ zu der eingegossenen Form der Kalibrierhülse 29 in dem Ständertragteil 10 läßt sich auch vorsehen, daß die Kalibrierhülse 29 über Schrauben oder auf andere Weise mit dem Ständertragteil 10 verbunden ist. Anstelle des den peripheren Tragkörper 100 bildenden Flansches des Ständertragteils 10 läßt sich auch ein gesonderter, ebenfalls vorzugsweise aus Kunststoff bestehender Tragkörper vorsehen, der dann seinerseits mit dem Ständertragteil 10 verbunden ist. Sowohl der Tragkörper 100 als auch das Ständertragteil können statt aus Kunststoff auch aus einem Metall bestehen.

An der Welle 4 ist ein kegelförmiger Wellenzapfen 32 angeordnet, auf den die Läufer­ glocke 20 mittels einer entsprechenden zentralen Öffnung aufgesetzt ist, wobei zusätzlich über einen Wellenstumpf 33 mit Schraubgewinde und eine zugehörige Mutter 34 eine feste Verbindung zwischen der Welle 4 und der Läuferglocke 20 geschaffen wird.

Auch bei den in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Ausführungsformen läßt sich zum Zweck des Transports die Läuferglocke 20 fest mit dem Ständertragteil 10 durch Arretierschrau­ ben verbinden, die nach dem Einsetzen der Läuferglocke 20 und des Ständertragteils 10 auf die Welle 4 gelöst und entfernt werden.

Claims (12)

1. Antriebsvorrichtung (1) für eine Waschmaschine mit einer über eine wenigstens annähernd horizontal liegende Welle (4) fliegend gelagerten Wäschetrommel (3), die durch einen an der Rückwand (6) des Laugenbehälters (2) angebrachten, ein Ständertragteil (10) aufweisenden Motor direkt angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ständertragteil (10) über mindestens ein Lager (11, 30) auf der Welle (4) gelagert ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ständertragteil (10) ein mit dem Tragstern (7) gemeinsames Lager (30) aufweist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ständertragteil (10) eine zentrale Kalibrierhülse (29) und einen diese umgebenden peripheren Tragkörper (100) aufweist, der die Statorpakete (14) trägt.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ständertragteil (10) allein oder in Verbindung mit einer Kalibrierhülse (29) auf die Welle (4) aufschiebbar ist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierhülse (29) aus einem Metall besteht.

6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierhülse (29) des Ständertragteils (10) von dem Kunststoff des peripheren Tragkörpers (100) umspritzt ist oder auf diesem montiert ist.

7. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (100) oder das Ständertragteil (10) als ganzes aus einem Kunststoff besteht.

8. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorpakete (14) einen ringförmigen Körper (15) mit radial nach innen oder außen weisenden Statorpolen (16) bilden, die von Erregerwicklungen (17) bedeckt sind.

9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper (15) einschließlich der Statorpole (16) von einem, insbesondere von dem Ständertragteil (10) oder von dem Tragkörper (100) gebildeten Kunststoff-Gußteil umgeben ist.

10. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragstern (7) in seinem zentralen Teil eine Lagerhülse (35) ausbildet, auf die das Ständertragteil (10) aufschiebbar ist.

11. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ständertragteil (10) mit dem Läufer (20) des Motors durch Arretierschrauben befestigbar ist.

12. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (20) des Motors über eine Profilwellen- (21), eine Profilnaben-, eine Paßfeder-, eine Kegel- (32) oder eine Keilnutverbindung mit der Welle (4) verbindbar ist.