DE2128418B2

DE2128418B2 - Waschmaschinenantrieb mit einem Motor und einem Planetengetriebe

Info

Publication number: DE2128418B2
Application number: DE2128418A
Authority: DE
Inventors: Per Svenstrup Kjeldsteen (Daenemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1971-06-08
Filing date: 1971-06-08
Publication date: 1973-09-20
Also published as: ES403537A1; DE2128418C3; SE387975B; DE2128418A1; CH548475A; NO130997C; BE784228A; FR2140504A1; AT318528B; FR2140504B1; GB1379831A; NO130997B; IT958922B; US3797331A; NL7207542A

Description

„ SiÜioine * T*»k»- «ES SC

g gebracht worden ist. "ie Aufgabe zugrunde, einen um der eingangs beschriebenen si dem beim Abschalten des "sanfteres Abbremsen erfolgt. Diese Auisaoc wird erfindungsgemäß dadurch get daß die drehzahlabhängige Vorrichtung so auspebildet ist daß das Ausrücken der zweiten Kupp^g bis zu einem Zeitpunkt nach Einrücken der er-ή KuDDluns verhinderbar ist.
Solange be^gide Kupplungen wirksam sind wird nicht nur der der Untersetzung dienende Teil des Setengetriebes, sondern die gesamte Anordnung „«aSS «welle gegebenenfalls mit vorgeschalte^a5 tem Motor d"m auf Schnellgang geschalteten PlaneteneSe und der Ausgangswelle mit der Masch,-nentrommel, abgebremst. Dies führt zu einem sehr ftVn Rumsen Trotz des sanften Abbremsens wird

künden beispielsweise nur 2 Sekunden. Da die Verriegelungsvoiichtung drehzahlabhängig arbeitet, wird d?e zweite Kupplung gelöst, sobald eine vorgegebene ausreichend niedrige Drehzahl erreicht

^iSt· :i einer bevorzugten Ausführungsform bei der

Die Erfindung bezieht sich auf einen Waschmaschinenantrieb mit einem Motor und einem Planetengetriebe, das von einer Waschdrehzahl auf eine Schleuderdrehzahl mittels einer Kupplungsyomchtung umschaltbar ist, die eine mit Getnebete.len verbundene Kupplungsscheibe aufweist, die durch Verstellung mittels eines Steuerelements über eine erste Reibungskupplung mit drehfest gehaltenen Telen und über eine zweite Reibungskupplung mit umlaufenden Teilen verbindbar ist, und mit einer drehzahlabhängigen Vorrichtung.

Es sind derartige Waschmaschinenantnebe bekannt (schweizerische Patentschrift 495 455), bei denen die Kupplungsscheibe mit zwei Reibungsflachen versehen ist, von denen die eine mit einer gehäuse esten Reibungsfläche und nach einer Axialverschiebung die andere mit einer mit der^Antriebswelle umlaufenden Reibungsfläche kuppelbar ist .Wenn die erste Reibungskupplung wirksam ist, dreht sich die Abtriebswelle langsamer (Waschdrehzahl). Wenn die zweite Reibungskupplung wirksam .st, dreht sich die Abtriebswelle schneller (Schleuderdrehzahl). Die Reibungsflachen der Kupplungen verlaufen in zur Getriebeachse senkrechten Flächen. An einem Ausleger der Kupplungsscheibe ist em durch ein Zentnfallgewicht belasteter Hebel angebracht der unter dern Einfluß der Fliehkraft und e.ner Feder die mit der Antriebswelle umlaufende Reibungsfache und die Kupplungsscheibe gegeneinander druckt.

gen

^_8n denen Reibungsflächen der ersten und anaen ^ _{sind und das}

f^ dSTgehalten und zum Umschal^erelemem dreht ^/ ,_{ungsscheibe bis an} ein

ten ™«^rJ£J" _axia, _verschiebbar ist, empfiehlt es ^^es _dJS^_flachen der zweiten Kupplung etwa

^sich; ^{die 1}^¹⁰S_8ufen zu lassen. Bei dieser KonachsparaUd vertäu _dem ^^ ^ ^.^

stroküon ernsten _{Rd flächen der zweit}en Kuppw Reibuneskräfte, die nicht nur in Umfangsrichhing R«⁸^¹ : _Axiai_richtung wirken. Infolgetang. ^™/^ _das Wirksamwerden der ersten Jessen tonnen die _auszuübenden AxialKupplung wmj>«u _Kuppi_ung aufgenommen wer-

^^rf^°" J,_bs™" _uJ_r ^P dem Einfluß des Steuerg^Aber^bstwran _{der Kupp},_ungs.

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im Eingnff bleibe^ definierten Dreh-

und zweite ^PP™ⁿ? _{in Eingriff} stehen.

zahl^**™^$£ Ausführungsform ist dafür Bei einer De ° .^ _f,_{ächen der} zweiten Kuppgesor|t, JB^dM Rj^ung Widerlagers zur Achse lung ir^ ^R™g . _{d Insbesond}ere handelt es sich

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»ng ^Sien kann? noch verstärkt. Darüber hinlung aumen.nen ν

us ergibt sich der Vorteil, daß beim Auftreten der Zentrifugalkraft automatisch die Kupplungsscheibe . yjjg Ausgangsstellung axial zurückgestellt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in _der Zeichnung dargestellten Ausführurgsbeispiels 5 näher erläutert. Es zeigt

pig 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, durch das ein Getriebe aufweisendes Ende eines vvaschmaschinenantriebsmotors, wobei d>e Kupplun^sanordnung auf Schleudergang gestellt ist, io

pig 2 einen Querschnitt längs der Linie A -A in

^Flp'io 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1. wobei die Kuppfun°sanordnung auf Waschgang gestellt ibt und

Fig 4 eine ähnliche Darstellung, wobei die Kupp- 15 lun.'sanordnuna auf Abbremsen gestellt ist.

In einem Gehäuse 1 ist ein Elektromotor mit einen Stator 2, mit einer Statorwicklung 3 und einem Rotor 4 mit einer Kurzschlußwicklung 5 angeordnet. Der Rotor treibt eine Welle 6. die an beiden Enden 20 _des Motors gelasert ist. Die Welle 6 treibt über eine Hülse 7 eine Scheibe 8 mit Kupplungsflansch9 und ei,, Sonnenrad 10 eines Planetengetriebes 11. LeUieres Mcht über Planetenräder 12 mit einem Außenring in Eineriff, der eine Keilnut 14 zur Aufnahme »5 eines Antriebsriemens für die Waschmaschinentrommel aufweist. Das Planetengetriebe ist außen durch eine Schutzkappe 15 abgedeckt.

Die Planetenräder 12 rotieren auf Zapfen 16, uit in einer als Träger dienenden Kupplungsscheibe 17 befestigt sind.

Im Gehäuse 1 ist ein ringförmiger Elektromagnet 18 mit Wicklung 19 angeordnet. Er vermag em Steuerelement 20 in der Form eines ringförmigen Ankers anzuziehen, der einen konusförmigen Flansch 21 hat, welcher mit seinem äußeren Teil auf Zapfen 22 geführt und durch axial wirkende Federn »3 entgegen de- Magnetkraft belastet ist. Das Ge häuse ist ferner durch eine Deckscheibe 24 abgeschlossen, die ein festes schräges Widerlager 25 auf-

An der Kupplungsscheibe 17 sind zwei Zentrifuoaleewichte 26 und 27 vorgesehen. Sie schwenken um Verlängerungen 28, 29 von Zapfen 16 auf denen sie mit Hilfe von Klemmringen 30 festgehalten sind. Zur besseren Erläuterung sind in Fig.'. die Zentnfuoalgewichte mit den zugehörigen Teilen gegenüber der Darstellung in F i g. 2 versetzt. Jedes Zentnluealoewicht 26. 27 wird durch Spreizfedern 31 nach fußen gedrückt. Stifte 32 begrenzen durch Anlage an Anschlägen 33 die Bewegung der Zentrifuge gewichte 26, 27 nach innen. Jedes Zentntuga gewicht trägt an einem inneren Arm 34 einen Kupplungsbelag 35 und an einem äußeren Arm 36 einen Kupplungsbelag 37. Ferner trägt die Kupplungsscheibe 17 an einem Radialarm 38 einen Kupplungsbelag 39. Daher ergeben sich die folgenden Kupplungssystem.

1. Die erste Kupplung wird durch den konusförmigen Rand 21 des Magnetankers 20 und den kupplungsbelag 27 gebildet. Die zwischen diesen Teilen verlaufenden Reibungsflächen stehen in einem Winkel von etwa 30 zur Wellenachse. Diese Kupplung wird in der axialen Endlage der Kupplungsscheibe 17 durch Anlage des Kupplungsbelagcs 39 an dem festen Widerlager 25 ergänzt. Die Reibungsfläche /wischen diesen Teilen hai eine entgegengesetzt gerichtete Neigung von ebenfalls etwa 30 zur Wellenachse.

2. Eine zweite Kupplung (Schleuderkupplung) besteht aus dem Kupplungsflansch 9 und dem Kupplungsbelag 35. Die Reibungsfläche ist um etwa 2^C zur Wellenachse in Richtung des festen Widerlagers geneigt.

Nachstehend soll das Betriebsverhalten in den drei charakteristischen Betriebszuständen an Hand der F i g. 1, 3 und 4 betrachtet werden.

F i g. 3 zeigt die Stellung beim Waschen. Die zweite Kupplung 9, 35 ist ausgerückt, die erste Kupplung 21 und 37, ergänzt durch die Kupplung 25 und 39, ist eingerückt. Dies wird durch die Feder 23 bewirkt, welche das Steuerelement 20 nach rechts drückt und dabei nicht nur eine axiale Belastung auf die Kupplungen 21. 37 und 25, 39 ausübt, sondern auch das Zentrifugalgewicht 26 gegen die Kraft F der Spreizfeder 31 nach innen drückt. Die Kupplungsscheibe 17 steht still. Die Drehzahl des Sonnenrades 10 wird unter Berücksichtigung der Untersetzung durch die Planetenräder 12 auf den Außenring 13 übertragen. Dieser dreht daher langsam.

In F i g. 1 ist der Betrieb beim Schleudern dargestellt. Hiei ist die zweite Kupplung 9, 35 eingerückt, während die erste Kupplung 21. 37 und 25, 39 ausgerückt ist. Zu diesem Zweck wird das Steuerelement 20 durch den Magneten 18 angezogen. Infolgedessen drücken die Spreizfedern 31 mit der Kraft F die Zentrifugalgewichte 26 nach außen, bis die zweite Kupplung 9, 35 in Eingriff kommt. Wenn die Kupplungsscheibe 17 aber wegen der Verbindung über die Scheibe 8 mit der Drehzahl der Welle 6 umläuft, hat auch der Außenring 13 dieselbe Drehzahl wie die Welle 6. Entsprechend hoch ist die Abtriebsgeschwindigkeit. Es genügt hierbei, wenn die Spreizkraft F der Federn 31 so groß ist, daß eine gewisse Beschleunigung der Kupplungsscheibe 17 erfolgt. Denn mit steigender Geschwindigkeit treten Zentrifugalkräfte auf, welche das übertragbare Drehmoment verstärken. Da die Kupplungsfläche der zweiten Kupplung 9. 35 eine leichte Neigung zur Achse 6 hat, wird die Kupplungsscheibe 17 axial nach links gezogen, so daß eine verbesserte Trennung der Kupplung

25. 39 erfolgt.

F i g. 4 zeigt den Zustand beim Abschalten der Schleuderdrehzahl. Der Magnet 18 ist entregt, das Steuerelement 20 durch die Feder 23 wieder nach rechts gedrückt. Hierbei trifft der Rand 21 auf den Kupplungsbelag 37. Da wegen der hohen Schleuderdrehzahl die Zentrifugalarme 26, 27 nicht nach innen ausweichen, erfolgt eine Bremsung an der ersten Kupplung 21, 37. Gleichzeitig ist aber auch noch die zweite Kupplung 9, 35 wirksam. Infolgedessen wird die Bremskraft unmittelbar auf die Antriebswelle und wegen der Verriegelung des Planetengetriebes auch auf den Außenring 13 übertragen. Die Kupplungen 21, 37 und 9, 35 sind einander so angepaßt, daß ein sanftes aber zügiges Bremsen erfolgt, bei dem an beiden Kupplungen ein Schlupf auftritt. Nachdem die Drehzahl unter einen vorgegebenen Wert abgesunken ist. reicht die Summe der Kraft F der Spreizfedern 31 und der Zentrifugalkraft nicht mehr aus. um die radiale Komponente der von den Federn 23 ausgeübten Kraft zu überwinden. Die zweite Kupplung 9. 35 beginnt sich zu lösen. Bei einer durch die Art und die Neigung der Kupplungs-

flächen bestimmten Stellung überwiegt die Axialkraft der Federn 23 die axiale Haltekraft der zweiten Kupplung 9, 35, und die Kupplungsscheibe 17 wird axial nach rechts verschoben, so daß auch die Kupplung 25, 39 wirksam wird. Nun stehen erhebliche Kupplungsflächen zur Verfügung, um die auftretenden Drehmomente abzufangen.

Die Zentrifugalgewichte können auch durch radial geführte Teile gebildet sein. Eine Ergänzung der ersten Kupplung 21, 37 durch die Kupplung 25, 39 ist nicht unbedingt erforderlich. Statt eines axial beweglichen Steuerelements 20 kann auch ein Umfangsband verwendet werden, das beim Einrücken der ersten Kupplung mit einer vorgegebenen Kraft zusammengezogen wird und dadurch definierte Radialkräfte ausübt.

Der Erfindungsgedanke ist auch auf andere bekannte Arten von Waschmaschinen-Planetengetrieben anwendbar. Die Verwendung eines in einer Ebene liegenden Getriebes mit am Außenring abnehmbarer Ausgangsleistung empfiehlt sich aber wegen der axial gedrungegen Bauweise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Waschmaschinenantrieb mit einem Motor und einem Planetengetrieoe, das von einer Waschdrehzahl auf eine Schleuderdrehzahl nuttels einer Kupplungsvorrichtung umschaltbar ist, die eine mit Getriebeteilen verbundene Kupplungsscheibe aufweist, die durch Verstellung mittels eines Steuerelements über eine erste Reibungskupplung mit drehfest gehaltenen Jeden und über eine zweite Reibungskupplung nut umlaufenden Teilen verbindbar ist, und mit einer drehzahlabhängigen Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die drehzahlabhaniige Vorrichtung (20, 23, 26, 27, 31) so ausgeoudet ist, daß das Ausrücken der zweiten Kupplung ig. 35) bis zu einem Zeitpunkt nach Einrücken der ersten Kupplung (21, 37) verhinderbar ist.

2. Wa^chmaschinenantrieb nach Anspruch 1. bei dem die drehzahlabhängige Vorrichtung: ζλπ-trifugalgewichte aufweist, die von der Kupplung*- scheibe getragen sind und an denen Reibungsflachen der ersten und zweiten Kupplung angebracht sind, und das Steuerelement drehfest gehalten und zum Umschalten unter Mitnahme der Kupplungsscheibe bis an ein festes Widerlager axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsflächen der zweiten Kupplung (9, 35) etwa achsparallel verlaufen.

3. Waschmaschinenantrieb nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsflachen der zweiten Kupplung (9. 35) in Richtung des festen Widerlagers (25) zur Achse hin leicht geneigt sind.

i₅

Bei den bekannten Waschmaschinenantrieben werden die beiden Kupplungen wahlweise einge-Vor allem das Umschalten von der ■oangkupplung auf die Waschgangkupplung *öhrt zu plötzlichen starken Belastungsänderungen, dtesich schädlich auf das Getriebe und andere Maschinenteile auswirken. Außerdem dauert es erheb-