DE2313797A1 - Zweiganggetriebeanordnung - Google Patents

Description

Dr.-Ing. V/iihsiUi ileinliol
Dipl-Ing. V^üjigang Raichel

6 Fronk-uri a. M. 1
Paiksticiße 13

7388

BRITISH DOMESTIC APPLIANCES LIMITED, Peterborough, England

Zweiganggetriebeanordnung

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweiganggetriebeanordnung. Zweiganggetriebeanordnungen finden in Waschmaschinen Verwendung, bei denen die Wäschetrommel während des Waschens mit einer verhältnismäßig niedrigen Drehzahl und während des Trokkenschleuderns mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl angetrieben wird.

Eine Zweiganggetriebeanordnung ist nach der Erfindung gekennzeichnet durch ein Antriebsteil und ein Abtriebsteil, die auf einer gemeinsamen Achse drehbar angeordnet und zur Drehmomentübertragung über ein Zahnradgetriebe miteinander gekuppelt sind, durch eine auf einem der Teile drehbar angeordneten Stützeinrichtung, in der das Zahnradgetriebe gelagert ist, durch eine erste Sperreinrichtung, die derart betätigbar ist, daß die Stützeinrichtung stillgehalten wird, während das Antriebsteil das Abtriebsteil über das Zahnradgetriebe mit einer durch das Zahnradübersetzungsverhältnis des Zahnradgetriebes bestimmten Drehzahl antreibt, und durch eine zweite Sperreinrichtung, die derart betätigbar ist, daß sie ein Teil des Zahnradgetriebes mit der Stutzeinrichtung verriegelt, so daß das Zahnradgetriebe nit dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil drehbar fest verbun-

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den ist und das Abtriebsteil die gleiche Drehzahl wie das Antriebsteil aufweist.

Das Zahnradgetriebe weist vorzugsweise ein Untersetzungsverhältnis auf, so daß bei betätigter erster Sperreinrichtung das Abtriebsteil eine geringere Drehzahl als das Antriebsteil aufweist.

Das Antriebsteil enthält vorzugsweise eine Antriebswelle, auf der die Stützeinrichtung drehbar angeordnet ist. Das Abtriebsteil kann ein Zahnrad enthalten, das koaxial zur Antriebswelle angeordnet und mit der Antriebswelle über das in der Stützeinrichtung gelagerte Zahnradgetriebe gekuppelt ist.

Die erste Sperreinrichtung kann einen Sperrhebel aufweisen, der derart betätigbar ist, daß er in einen in der Stützeinrichtung vorgesehenen Schlitz eingreift und dadurch eine Drehbewegung der Stützeinrichtung verhindert.

Die zweite Sperreinrichtung kann einen Kupplungsmechanismus enthalten, der derart betätigbar ist, daß er ein Teil des Zahnradgetriebes mit der Stützeinrichtung verriegelt, so daß die Zahnräder des Zahnradgetriebes an einer Drehbewegung gehindert und mit dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil drehbar fest verbunden werden.

Die Stützeinrichtung enthält vorzugsweise ein Getriebekastengehäuse, in dem das Zahnradgetriebe gelagert ist und das um eine das Antriebsteil bildende Antriebswelle drehbar angeordnet ist. Die erste Sperreinrichtung kann einen Sperrhebel aufweisen, der derart betätigbar ist, daß er in einen in einem umlaufenden Flansch des Getriebekastengehäuses vorgesehenen Schlitz eingreift. Die zweite Sperreinrichtung, die vorzugsweise in Form eines Kupplungsmechanismus ausgebildet ist, kann ein auf einer Zwischenwelle des Zahnradgetriebes befestigtes Kupplungsgehäuse und an dem Zahnradgetriebegehäuse befestigte Kupplungsschuhe enthalten, die derart betätigbar sind, daß das Kupplungsgehäuse in Eingriff kommt.

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n die erste Sperreinrichtung als Sperrhebel ausgebildet ist, der in einen in einem Flansch eines Zahnradgetriebegehäuses vorgesehenen Schlitz eingreift, kann man bei der Bewegung des Sperrhebels aus diesem Schlitz den Kupplungsmechanismus derart betätigen, daß die Zwischenwelle mit dem Getriebekastengehäuse verriegelt wird.

Die Arbeitsweise des Kupplungsmechanismus kann man durch einen Hebel unterstützen, der an dem Getriebekastengehäuse befestigt und in eine Stellung bewegbar ist, in der die Kupplungsschuhe unter Einwirkung der Zentrifugalkraft in das Kupplungsgehäuse eingreifen, wenn sich das Zahnradgehäuse zusammen mit dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil zu drehen beginnt.

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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Querschnitt durch ein nach der Erfindung ausgebildetes Zweiganggetriebe, das in Heimwaschmaschinen verwendet werden kann, und

Fig. 2 eine Stirnansicht des in der Fig, 1 dargestellten Getriebes.

Das dargestellte Zweiganggetriebe enthält eine Antriebswelle 1, die mit ihrem einen Ende 2 drehbar in einem Kugellager 3 gelagert ist und an einen nicht dargestellten Elektromotor mit einer einzigen Drehzahl angeschlossen ist. Das andere Ende 4 der Antriebswelle 1 ist drehbar in einem Kugellager 5 in der Nabe einer Leistungsabgabescheibe 6 gelagert, die mit einem angetriebenen Zahnrad 7 fest verbunden ist, durch das sich das Ende 4 der Welle 1 erstreckt. Das angetriebene Zahnrad 7 ist durch ein Kugellager 8 drehbar gelagert, das in einen Stützflansch 9 eingesetzt ist, der an der Unterseite eines Gehäuses befestigt ist, das die nicht dargestellte Waschtrommel einer Waschmaschine umgibt.

Das Mittelteil der Welle 1 erstreckt sich durch einen schmiermittelgefüllten Getriebekasten 10 mit einem Gehäuse 11, das mit Kugellagern 12 und 13 drehbar auf der Welle 1 angebracht ist. Darüberhinaus wird das Gehäuse 11 von einem gesinterten Bronzelager 14 drehbar auf dem angetriebenen Zalmrad 7 unterstützt. Eine Getriebeschnecke 15 ist drehbar mit der Welle 1 fest verbunden und zur Drehmomentübertragung über ein in dem Gehäuse 11 gelagertes Zahnradgetriebe mit dem Abtriebzahnrad gekuppelt. Das Zahnradgetriebe enthält ein Schneckenrad 49, das in die Getriebeschnecke 15 eingreift und mit der Unterseite eines Kegelrads 16 gekuppelt ist, dessen Drehachse unter einem rechten Winkel zur Drehachse der Getriebeßchnecke 15 verläuft. Das Kegelrad 16 ist derart angeordnet, daß es in ein ähnliches Kegelrad 17 eingreift, das von einer Zwischenwelle

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getragen wird, die-in am Gehäuse 11 befestigten gesinterten Bronzelagern 19 und 20 drehbar gelagert ist. Ein Stirnrad 21 ist drehbar mit der Zwischenwelle 18 fest verbunden und greift in ein ähnliches Stirnrad 22 ein» das das Abtriebzahnrad 7 antreibt. Die Leistungsabgabescheibe 6, die mit dem Abtriebzahnrad 7 drehbar fest verbunden ist, ist über einen flexiblen Antriebsriemen mit der nicht dargestellten Trommel gekuppelt, die um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist.

Eine erste Sperranordnung, die zum Feststellen des Gehäuses betätigt werden kann, enthält einen Sperrhebel 23, der um einen Zapfen 24 schwenkbar angeordnet ist, der wiederum an einem geeigneten Teil des Wäschmaschinengehäuses befestigt ist. Ein Ende 25 des Hebels 23 ist in geeigneter Weise derart ausgebildet, daß es in einen Schlitz 26 eingreifen kann, der in einem praktisch kreisförmigen Flansch 27 des Gehäuses 11 vorgesehen ist. Der Umfang des Flansches 27 verläuft koaxial zur Welle 1. Das Ende 25 des Hebels 23 wird von einer am anderen Ende 29 des Hebels befestigten Feder 28 gegen den Rand des Flansches 27 gedrückt und kann mit einem Draht 30 vom Flansch 27 weggezogen werden. Der Draht 30 wird von einer entfernten Stelle aus durch einen nicht dargestellten Hubmagneten betätigt.

Eine zweite Sperranordnung, die zur Verriegelung der Zwischenwelle 18 mit dem Gehäuse 11 betätigbar ist, enthält einen Kupplungsmechanismus 31 mit einem kreisförmigen Gehäuse 32, das am Ende der Zwischenwelle 18 befestigt ist, und mit zwei teilweise kreisförmigen Kupplungsschuhen 33, die auf am Gehäuse 11 befestigten Zapfen 34 schwenkbar gelagert sind. Ein von zwei Stützen 36 gehalterter Arm 35 trägt schwenkbar einen L-förmigen Kupplungsbetätigungshebel 37» an dem ein Nocken 38 befestigt ist, der eine Bewegung der Kupplungsschuhe 33 nach außen bewirken kann, so daß diese in die Innenoberfläche des Kupplungsgehäuses 32 eingreifen, wenn der Hebel 37 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Ein Arm 39 des Hebels 37 trägt ein Gewicht 40, während der andere Arm 41 von einem nach oben gedrehten Ende 42 eines Kupplungsfreigabe-

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hebels 43 erfaßt ist, der an einem am Gehäuse 11 befestigten Zapfen 44 schwenkbar gelagert ist. Das Ende 45 des Hebels 43 erstreckt sich in den Schlitz 26 im Flansch 27, so daß es vom Ende 25 des Sperrhebels 23 betätigt werden kann. Eine am Gehäuse 11 befestigte Feder 46 greift am Arm 39 des Hebels 37 an und versucht den Hebel 37 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Ein diametral gegenüber der Lage des Kupplungsgehäuses 32 am Flansch 27 befestigtes Ausgleichgewicht 47 verhindert das Auftreten von gleichgewichtsstörenden Kräften, wenn sich der Zahnradkasten und der Flansch 27 zusammen mit der Welle 1 drehen.

Das oben beschriebene Zweiganggetriebe arbeitet in der folgenden Weise, um die Trommel der Waschmaschine während des Waschens mit einer verhältnismäßig niedrigen Drehzahl und während des Trockenschleuderns mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl anzutreiben. Während des Stillstands ist der

Hubmagnet abgeschaltet, so daß der Draht 30 freigegeben ist und die Feder 28 das Ende 25 des Hebels 23 in den Schlitz 26 des Flansches drückt. Das in den Schlitz 26 eingreifende Ende 25 des Hebels 23 verriegelt das Gehäuse 11 mit dem Waschmaschinengehäuse und hält somit das Gehäuse 11 fest, so daß es sich mit der Welle 1 nicht drehen kann. In diesem Betriebszustand greift das Ende 25 des Hebels 23 am Ende 45 des Kupplungsfreigabehebels 43 an und veranlaßt den Hebel 43, um den Zapfen 44 eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn auszuführen. Das Ende 42 des Hebels 43 drückt gegen den Arm 41 des L-förmigen Hebels 37 und veranlaßt den Hebel 37, um einen am Arm 35 befestigten Zapfen 48 eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn auszuführen. Die Kupplungsschuhe 33 werden von zwei nicht dargestellten Torsionsfedern mit dem Kupplungsgehäuse 32 außer Eingriff gehalten. Wenn nun die Welle 1 von dem Elektromotor angetrieben wird, bleibt das Gehäuse 11 still stehen und die Getriebeschnecke 15 dreht das Abtriebzahnrad 7 über das im Gehäuse 11 gelagerte Zahnradgetriebe, so daß sich die Leistungsabgabescheibe 6 dreht. Dabei wird die Wäschetrommel über den nicht dargestellten flexiblen Riemen angetrieben, der um die Scheibe 6 gelegt ist. Bei einem Elek-

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tromotor mit einer einzigen Drehzahl von etwa 2850 UpM und bei einem Getriebe mit einem Drehzahluntersetzungsverhältnis von 21 : 1 führt die Scheibe 6 eine Drehbewegung mit einer Drehzahl von etwa 136 UpM aus. Eine weitere Drehzahluntersetzung auf eine für die Wäschetrommel geeignete Drehzahl von etwa 52 UpM wird durch ein geeignetes Untersetzungsverhältnis zwischen der Scheibe 6 und der an der Wäschetrommel befestigten Scheibe erreicht. Die Wäschetrommel kann in an sich bekannter Weise während kurzer alternierender Zeitspannen in entgegengesetzter Richtung gedreht werden, was durch entsprechende Einrichtungen zur Drehzahlumkehr des Elektromotors erreicht werden kann.

Falls zum Trockenschleudern die Wäschetrommel mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl von beispielsweise 1100 UpM angetrieben werden soll, wird der Hubmagnet betätigt, so daß das Ende 25 des Hebels 23 aus dem Schlitz 26 gezogen wird. Wenn die Wäschetrommel für abwechselnd kurze Zeitperioden in entgegengesetztei Richtung angetrieben werden soll, wird der Hubmagnet eingeschaltet, wenn sich die Scheibe 6 in der geeigneten Richtung zum Trockenschleudern dreht. Die Bewegung des Endes 25 des Hebels 23 aus dem Schlitz 26 gestattet es, daß sich der L-förmige Hebel 37 unter der Einwirkung der Feder 46 um den Zapfen 48 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Mit dem Hebel 37 dreht sich der Nocken 38 und drückt die Kupplungsschuhe 33 gegen die innere Oberfläche des Kupplungsgehäuses 32. Durch die beim Angreifen der Kupplungsschuhe 33 am Gehäuse 32 auftretende Reibung wird die Drehbewegung der Zwischenwelle 18 herabgesetzt und ein Drehmoment entwickelt, das das Gehäuse 11 um die Welle 1 zu drehen sucht. Mit zunehmender Drehzahl des Gehäuses 11 beginnt die Zentrifugalkraft auf das am Arm 39 befestigte Gewicht 40 einzuwirken, so daß eine weitere Drehbewegung des Hebels 37 im Gegenuhrzeigersinn stattfindet und die Kupplungsschuhe 33 fest gegen die innere Oberfläche des Kupplungsgehäuses gedrückt werden. Es kommt schließlich zu einer Verriegelung der Kupplungsschuhe 33 mit dem Kupplungsgehäuse 32, so daß die Drehbewe-

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gung der Zwischenwelle 18 aufhört und das Zahnradgetriebe im Getriebekasten 10 zum Stillstand kommt. Der Getriebekasten ist nun sowohl mit der Welle 1 als auch mit dem Abtriebzahnrad 7 fest drehbar verbunden, so daß die Scheibe 6 dieselbe Drehzahl wie der Elektromotor annimmt und die Wäschetrommel zum Trockenschleudern eine Drehzahl von 1100 UpM aufweist. Das am Flansch 27 befestigte Ausgleichsgewicht 47 verhindert, daß gleichgewichtsstörende Kräfte auftreten, wenn die Drehzahl des Getriebekastens 10 zunimmt.

Zur Beendigung des Trockenschleuderns wird der Elektromotor abgeschaltet, so daß die Wäschetrommel verzögert wird und schließlich zum Stillstand kommt. Wenn das Gehäuse 11 aufhört sich zu drehen, wird der Hubmagnet betätigt, so daß das Ende 25 des Hebels 23 gegen den Flansch 27 gedrückt wird. Wenn beim Stillstand des Gehäuses 11 der Schlitz 26 und das Ende 25 des Hebels 23 nicht aufeinander ausgerichtet sind, veranlaßt die Drehbewegung des Getriebekastens 10 zu Beginn des nächsten Waschzyklus, daß das Ende 25 des Hebels 23 auf dem Flansch 27 entlangläuft, bis es in den Schlitz 26 einrastet. Dadurch wird der Hebel 43 betätigt, um zu veranlassen, daß die Kupplungsschuhe 33 außer Eingriff mit dem Kupplungsgehäuse 32 kommen und die Scheibe 11 über das Zahnradgetriebe in der oben beschriebenen Weise angetrieben wird.

Obwohl die Erfindung an Hand eines Zweiganggetriebes erläutert wurde, bei dem das Zahnradgetriebe ein zum Antrieb von Waschmaschinen geeignetes Untersetzungsverhältnis aufweist, kann die Erfindung auch in Verbindung mit anderen Vorrichtungen als Waschmaschinen Verwendung finden und das Zahnradgetriebe kann derart ausgelegt sein, daß die Ausgangsdrehzahl größer als die Eingangsdrehzahl ist.

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Claims (9)

Patentansprüche

1. Zweiganggetriebeanordnung, gekennzeichnet durch ein Antriebsteil und ein Abtriebsteil, die auf einer gemeinsamen Achse drehbar angeordnet und zur Drehmomentübertragung über ein Zahnradgetriebe miteinander gekuppelt sind, durch eine um das eine Teil drehbar angeordnete Stützeinrichtung, in der das Zahnradgetriebe gelagert ist, durch eine erste ' Sperreinrichtung, die derart betätigbar ist, daß die Stützeinrichtung stillstehend gehalten wird, während das Antriebsteil das Abtriebsteil über das Zahnradgetriebe mit einer durch das Übersetzungsverhältnis des Zahnradgetriebes bestimmten Drehzahl antreibt, und durch eine zweite Sperreinrichtung, die derart betätigbar ist, daß ein Teil des Zahnradgetriebes mit der Stutzeinrichtung verriegelt wird, so daß das Zahnradgetriebe mit dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil drehbar fest verbunden ist und das Abtriebsteil die gleiche Drehzahl wie das Antriebsteil aufweist.

2. Zweiganggetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe ein derartiges Untersetzungsverhältnis aufweist, daß bei betätigter erster Sperreinrichtung das Abtriebsteil eine geringere Drehzahl als das Antriebsteil hat.

3. Zweiganggetriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil eine Antriebswelle aufweist, auf der die Stützeinrichtung drehbar angeordnet ist, und daß das Abtriebsteil ein mit der Antriebswelle koaxial angeordnetes Abtriebszahnrad ist, das über das in der Stützeinrichtung gelagerte Zahnradgetriebe mit der Antriebswelle gekuppelt 1st.

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4. Zweiganggetriebeanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sperreinrichtung einen Sperrhebel enthält, der derart betätigbar ist, daß er in einen in der Stütz einrichtung vorgesehenen Schlitz eingreift und dadurch eine Drehbewegung der Stützeinrichtung verhindert.

5. Zweiganggetriebeanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sperreinrichtung einen Kupplungsmechanismus enthält, der derart betätigbar ist, daß er ein Teil des Zahnradgetriebes mit der Stützeinrichtung verriegelt, so daß die Zahnräder des Zahnradgetriebes an einer Drehbewegung gehindert und an dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil drehbar befestigt werden.

6. Zweiganggetriebeanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung ein Getriebekastengehäuse aufweist, in dem das Zahnradgetriebe gelagert ist und das auf einer das Antriebsteil bildenden Antriebswelle drehbar angeordnet ist.

7. Zweiganggetriebeanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sperreinrichtung einen Sperrhebel enthält, der derart betätigbar ist, daß er in einen in einem Umfangsflansch des Getriebekastengehäuses vorgesehenen Schlitz eingreift.

8. Zweiganggetriebeanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sperreinrichtung einen Kupplungsmechanismus mit einem auf einer Zwischenwelle des Zahnradgetriebes befestigten Kupplungsgehäuse und mit an dem Getriebekastengehäuse befestigten Kupplungsschuhen enthält, die derart betätigbar sind, daß das Kupplungsgehäuse in Eingriff gebracht wird und

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dadurch die Zwischenwelle und die Zahnräder des Zahnradgetriebes an einer Drehbewegung gehindert und mit dem Antriebeteil und dem Abtriebsteil drehbar fest verbunden werden.

9. Zweiganggetriebeanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Kupplungsmechanismus von einem Hebel unterstützt wird, der in eine Stellung bewegbar ist, in der die Kupplungsschuhe unter der Einwirkung der erzeugten Zentrifugalkraft in das Kupplungsgehäuse eingreifen, wenn sich das Getriebekastengehäuse mit dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil zu drehen beginnt.

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