DE2849616A1

DE2849616A1 - DRIVE FOR THE DRUM OF AN AUTOMATIC WASHING MACHINE

Info

Publication number: DE2849616A1
Application number: DE19782849616
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Pengo
Original assignee: Sole SpA
Current assignee: ACC Compressors SpA
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1979-05-31
Also published as: FR2409341A1; GB2009520A; FR2409341B1; GB2009520B; IT1143878B; ES475165A1

Description

PA Γ EIV TA N WySLTE A. GRÜNECKERPA Γ EIV TA N WySLTE A. GRÜNECKER H. KINKELDEYH. KINKELDEY

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W. STOCKMAIR K. SCHUMANNW. STOCKMAIR K. SCHUMANN

P. H. JAKOBP. H. JAKOB

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8 MÜNCHEN8 MUNICH

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P 13-167P 13-167

Antrieb für aie Trommel einer automatischen WaschmaschineDrive for the drum of an automatic washing machine

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für die Trommelt einer automatischen Waschmaschine, insbesondere einer Haushaltswaschmaschine.The invention relates to a drive for the drum an automatic washing machine, in particular a household washing machine.

Die Trommel einer Waschmaschine muß während der Waschgänge bekanntlich mit einer relativ niedrigen Drehzahl von ca. 50 U/min und während des Schrleudergangs mit einer erhöhten Drehzahl von ca. 400 bis 1000 U/min angetrieben werden.The drum of a washing machine needs to be used during wash cycles known to be with a relatively low speed of about 50 rpm and during the spin cycle with a increased speed of approx. 400 to 1000 rpm.

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TELEFON (O8O) asssea TELEX OS-9B38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPlEFtERTELEPHONE (O8O) asssea TELEX OS-9B38O TELEGRAMS MONAPAT TELECOPIC LIFTER

Die Welle der Trommel ist mit der eines elektrischen Antriebsraotors gewöhnlich über einen riementrieb verbunden, und die benötigten unterschiedlichen Drehzahlen sind mittels verschiedener elektrischer und/oder mechanischer Einrichtungen erzielbar.The shaft of the drum is usually connected to that of an electric drive motor via a belt drive, and the different speeds required can be achieved by means of various electrical and / or mechanical devices.

Bekannt ist beispielsweise die Verwendung von Motoren, gewöhnlich Kollektormotoren, deren Drehzahl durch Steuerung der Speisespannung mittels elektronischer Einrichtungen veränderbar ist. Eine solche Lösung hat jedoch den beträchtlichen Nachteil, daß während der Waschgänge sehr starke Ströme aufgenommen werden, wodurch harmonische Schwingungen angeregt werden und Hoehfrequenzstörungen auftreten können. Ebenfalls bekannt ist die Verwendung von Asynchronmotoren mit wahlweise schaltbaren unterschiedlichen Anzahlen von Polen (z.B. 2/12, 2/16, 2/18, 2/24, 2/30 usw.) innerhalb der mechanischen und magnetischen Anordnung des Motors. Ein. solcher Antriebs arbeitet zuverlässig, ist jedoch nur für niedrige Schleuder— drehzahlen verwendbar, hat während der Waschgänge aufgrund der dabei eingeschalteten Anzahl von Polen eine niedrige Leistung und erfordert einen erhöhten Materialaufwand insbesondere an Magnetblech und Kupfer. Mit Asynchronmotoren, mit wahlweise schaltbaren Polen lassen sich jedoch auch, höhere Schleuderdrehzahlen erzielen, indem die Anzahl der während der Waschgänge arbeitenden Polen möglichst klein gehalten wird. In diesem Falle ist dann das Antriebsübertragungsverhältnis zwischen dem Motor und der Trommel auf verschiedene Weise veränderbar. Bekannt sind beispielsweise Antriebe, bei denen der effektive Durchmesser der Antriebsriemenscheibe unter Einwirkung von Fliehgewichten veränderbar ist. Anderenfalls können auch zwei Riementriebe mit unterschiedlichem Übertragungsverhältnis vorhanden sein, welche mittels Fliehkraftkupplungen wahlweise einschaltbar sind. Diese Antriebe haben jedoch einen komplizierten Aufbau, sie sind nicht betriebssicher und der wählbare Geschwindigkeitsbereich ist ziemlich eng.For example, the use of motors is known usually collector motors whose speed is controlled by electronic control of the supply voltage Facilities is changeable. However, such a solution has the considerable disadvantage that during the washing cycles very strong currents are absorbed, which stimulates harmonic oscillations and high frequency interference may occur. The use of asynchronous motors with optionally switchable motors is also known different numbers of poles (e.g. 2/12, 2/16, 2/18, 2/24, 2/30 etc.) within the mechanical and magnetic arrangement of the motor. A. Such a drive works reliably, but is only for low spin - speeds can be used, has due to during the wash cycles the number of poles switched on has a low power and requires an increased cost of materials in particular on magnetic sheet and copper. With asynchronous motors, with optionally switchable poles, however, it is also possible to Achieve higher spin speeds by keeping the number of poles working during the wash cycles as small as possible is held. In this case, then, is the drive transmission ratio between the motor and the drum changeable in different ways. For example, drives are known in which the effective diameter of the Drive pulley under the action of flyweights is changeable. Otherwise, there may be two belt drives with different transmission ratios be, which can be switched on by means of centrifugal clutches. However, these drives have a complicated one Construction, they are not operationally safe and the selectable speed range is quite narrow.

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• S-• S-

Bekannt ist ferner die Verwendung von mechanischen Drehzahlwandlern in Form von Differentialgetrieben, welche für den Schleudergang mittels eines Elektromagnets betätigbar sind. Derartige Einrichtungen ermöglichen jedoch lediglich eine Verdoppelung der Eingangsdrehzahl durch Blockieren jeweils eines Zahnrads, so daß zur Erzielung einer hohen Schleuderdrehzahl ein größeres Übertragungsverhältnis zwischen der Antriebsriemenscheibe und der Trommel notwendig ist. Daraus ergibt sich, daß zur Erzielung der niedrigen Drehzahlen für die Waschgänge ein Motor mit einer großen Anzahl von Polen notwendig ist, welcher dann jedoch insgesamt eine niedrige Leistung erbringt. Weiterhin bekannt ist auch die Verwendung von eine niedrige Anzahl von Polen aufweisenden Asynchronmotoren in Verbindung mit einem selbsttätigen, mechanischen Drehzahlwandler. Während der Waschgänge arbeitet der Motor mit der größeren Anzahl von Polen über ein Untersetzungsgetriebe, gewöhnlich in Form eines Planetengetriebes, während er während des Schleudergangs mit der kleineren Anzahl von Polen arbeitet und über eine fliehkraftkupplung direkt mit der Antriebsriemenscheibe verbunden ist, deren Antriebsverbindung mit der langsam laufenden Welle inzwischen durch einen I¹TeUaUf unterbrochen "ist· Eine solche Anordnung erbringt im Hinblick auf die Abmessungen und die leistungsabgabe des Motors günstige Ergebnisse» hinsichtlich der betriebssicherheit besteht ,Jedoch die Gefahr der Beschädigung von Zahnrädern des Betriebes.aufgrund der häufigen Umkehr des Drehsinns unter Belastung« Schließlich beschreibt die deutsche Patentanmeldung I* .............. (Anwaltsakte 13 Ϊ68) der Anmelderia einen Antrieb für die Trommel einer Waschmaschine mit einem eine niedrige Anzahl von Polen (2/4 oder 2/6 Pole) aufweisenden Asynchronmotor und mit unveränderlichem Übertragungsverhältnis. Zur Erzielung der höchsten Schleuderdrehzahlen wird eine in die mechanische und magnetische Anordnung des Motors einbezogene zusätzliche Wicklung über einen mit dem normalen Netzstrom The use of mechanical speed converters in the form of differential gears which can be actuated by means of an electromagnet for the spin cycle is also known. Such devices only allow the input speed to be doubled by blocking one gear wheel at a time, so that a greater transmission ratio between the drive belt pulley and the drum is necessary to achieve a high spin speed. From this it follows that a motor with a large number of poles is necessary in order to achieve the low rotational speeds for the wash cycles, which, however, then provides a low output overall. The use of asynchronous motors having a low number of poles in connection with an automatic, mechanical speed converter is also known. During the wash cycles, the motor works with the larger number of poles via a reduction gear, usually in the form of a planetary gear, while during the spin cycle it works with the smaller number of poles and is directly connected to the drive pulley via a centrifugal clutch, whose drive connection with the slow The running shaft is now interrupted by an I ¹ TeUaUf "· Such an arrangement produces favorable results with regard to the dimensions and the power output of the motor» in terms of operational safety, but there is a risk of damage to the gearwheels of the company due to the frequent reversal of the direction of rotation under load «Finally, the German patent application I * .............. (Attorney file 13 Ϊ68) of the applicantia describes a drive for the drum of a washing machine with a low number of poles (2/4 or 2/6 poles) having asynchronous motor and with unchangeable transfer rate receipt. To achieve the highest spin speeds, an additional winding included in the mechanical and magnetic arrangement of the motor is connected to the normal mains current

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- r • 6 · - r • 6 ·

gespeisten statischen Frequenzwandler mit Strom von erhöhter Frequenz gespeist.fed static frequency converter fed with electricity of increased frequency.

Durch eine derartige Lösung sind die Fachteile bekannter Anordnungen nahezu vollständig auf einfachste Weise beseitigt, es können dabei jedoch wenn auch äußerst geringe Störungen auf das Stromnetz übertragen werden.Such a solution means that the specialist parts of known arrangements are almost completely in the simplest possible way eliminated, but it can be transferred to the power grid, albeit extremely small interference.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Antriebs für die Trommel einer automatischen Waschmaschine, welcher unter Vermeidung sämtlicher Mangel alle Vorteile bekannter Anordnungen in sich vereinigt»An object of the invention is to provide a drive for the drum of an automatic washing machine which while avoiding all defects, all advantages of known arrangements are combined »

Ein besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eiaes Antriebs der genannten Art, welcher sehr betriebssicher arbeitet, eine erhöhte Leistung erbringt und mittels dessen sowohl die für die Waschgänge notwendigen niedrigen als auch die für den Schleudergang notwendigen hohen Drehzahlen erzielbar sind, ohne daß dabei die genannten Nachteile wie überhöhte Stromaufnahme und Hochfrequenzstörungen auftreten.A particular aim of the invention is to create a drive of the type mentioned, which is very reliable works, provides an increased performance and by means of this both the low levels necessary for the wash cycles and the high speeds required for the spin cycle can be achieved without the disadvantages mentioned how excessive current consumption and high frequency interference occur.

Dieses Ziel erreicht die Erfindung döseB. die Schaffung eines Antriebs für die Trommel einer automat!sehen Waschmaschine zum Waschen und Schleudern tob Wisch®, fait einem mehrpoligen, höchstens jedoch sechs Pole aufweisenden Asynchronmotor, bei welchem die Trommel mit einem nicht veränderlichen Übertragungsverhältnis antriebsiibartragend mit einer Antriebsriemenscheibe verbunden ist. Ein aolcner Antrieb ist gemäß der Erfindung im wesentliches dadurch gekennzeichnet, daß er eine zusätzliche Antriebsübertragungseinrichtung aufweist, mittels welcher die Antriebsriemenscheibe während der Waschgänge direkt und während des Schleudergangs über ein Planeten-Übersetzungsgetriebe mit der Welle des Motors verbindbar ist.This aim is achieved by the invention döseB. the creation a drive for the drum of an automatic washing machine tob Wisch® for washing and spinning, just for you multi-pole, but no more than six poles having asynchronous motor, in which the drum with a not variable transmission ratio with drive siibar is connected to a drive pulley. An aolcner According to the invention, drive is essentially thereby characterized in that it has an additional drive transmission device has, by means of which the drive pulley during the wash cycles directly and during of the spin cycle can be connected to the shaft of the motor via a planetary transmission gear.

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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:In the following an embodiment of the invention is explained with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Antriebs der genannten Art in axialem Schnitt undFig. 1 is a partial view of an embodiment according to the invention a drive of the type mentioned in axial section and

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Ianie H-II in Fig. 1.Fig. 2 is a view in section along the line H-II in Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Antrieb hat einen Asynchronmotor 3 mit einem Ständer 4- mit zwei wahlweise schaltbaren, unterschiedliche Anzahlen von Polen, dabei jedoch höchstens sechs Pole aufweisenden Wicklungsanordnungen. Ferner hat der Motor einen Läufer 5» eine fest mit diesem verbundene Welle 6 und ein aus zwei Seilen 7» 8 zusammengesetztes Gehäuse, welches in bekannter Weise an der Unterseite der Wanne 9 einer Waschmadchine befestigt ist. Eine fest mit der Welle 6 verbundene Halterung Ί0 trägt ein Paar Zapfen 11, auf denen jeweils ein Fliehgewicht 12 gelagert ist. Die Fliehgewichte 12 einwärts belastende Federn 13 sind so bemessen, daß sich die Fliehgewichte bei Überschreitung einer vorbestimmten Drehzahl auswärts bewegen.The drive shown in the drawing has an asynchronous motor 3 with one stand 4- with two optionally switchable, different numbers of poles, but winding arrangements with a maximum of six poles. Furthermore, the motor has a rotor 5 »a shaft 6 firmly connected to this and a shaft 6 composed of two cables 7» 8 Housing which is attached in a known manner to the underside of the tub 9 of a washing machine. One The bracket Ί0, which is firmly connected to the shaft 6, carries a pair of pins 11, on each of which a flyweight 12 is stored. The flyweights 12 inwardly loading springs 13 are dimensioned so that the flyweights move outwards when a predetermined speed is exceeded.

Die Fliehgewichte 12 sind durch die Federn 13 in eine Ruhestellung belastet, in welcher sie sich unter Zwischenlage eines Reibungsbelags 14 in Anlage an einer Hohlwelle befinden. Diese ist frei drehbar, dabei jedoch axial nicht verschieblich, auf die Motorwelle 6 aufgesetzt. Sie trägt ihrerseits eine frei drehbare Scheibe 16 mit einem in Axialrichtung hervorstehenden Rand 17» an welchem die Fliehgewichte 12 im auseinandergespreizten Zustand unter Zwischenlage jeweils eines Reibungsbelags 18 in Anlage kommen. In die Scheibe 16 eingesetzte Zapfen 19 tragen jeweils ein Planetenrad 20 eines Planetengetriebes,The flyweights 12 are by the springs 13 in a Loaded rest position, in which it is with the interposition of a friction lining 14 in contact with a hollow shaft are located. This is freely rotatable, but not axially displaceable, placed on the motor shaft 6. she wears in turn a freely rotatable disc 16 with an in Axially protruding edge 17 'on which the Flyweights 12 in the spread-apart state with a respective friction lining 18 in between come. In the disc 16 inserted pins 19 each carry a planetary gear 20 of a planetary gear,

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ί·ί ·

welches ein feststehendes Außenrad 21 aufweist. Die Planetenräder 20 kämmen außerdem mit einer Verzahnung 29 der Hohlwelle 15, deren freies Ende als Antriebsriemenscheibe ausgebildet ist.which has a fixed outer wheel 21. The planet gears 20 also mesh with a toothing 29 of the Hollow shaft 15, the free end of which is designed as a drive belt pulley.

Die Riemenscheibe 22 ist über einen Riemen 23 mit einem unveränderlichen Übertragungsverhältnis von beispielsweise ca. 1 : 17,3 antriebsubertragend mit der (nicht gezeigten) Trommel der Maschine verbunden. Die Motorwelle 6, die Hohlwelle 15 und die Scheibe 16 sind mittels Lagern 24 bis 18 drehbar gelagert.The pulley 22 is via a belt 23 with a invariable transmission ratio of for example approx. 1: 17.3 drive sub-transferring with the (not shown) Drum connected to the machine. The motor shaft 6, the hollow shaft 15 and the disk 16 are supported by bearings 24 to 18 rotatably mounted.

Der Motor 3 ist wahlweise zwei- und sechspolig schaltbar, wobei sich bei Speisung mit Netzstrom von 220 V und 50 Hz Drehzahlen von ca. 2850 bzw. 950 U/min an der Motorwelle ergeben.The motor 3 can be switched with two or six poles, with a mains current of 220 V and 50 Hz Speeds of approx. 2850 or 950 rpm on the motor shaft result.

Während der Waschgänge ist der Motor 3 in bekannter Weise sechspolig geschaltet, so daß die Welle 6 eine Drehzahl von ca. 950 U/min erreicht, wobei die Fliegewichte 12 von den Federn 13 in der Ruhestellung festgehalten werden. Die Fliehgewichte 12 versetzen mittels der Reibungsbeläge 14 die Hohlwelle 15 in Drehung, so daß diese also die gleiche Drehzahl erreicht wie die Motorwelle 6.During the wash cycles, the motor 3 is in a known manner six-pole switched, so that the shaft 6 reaches a speed of approx. 950 rpm, the flyweights 12 be held by the springs 13 in the rest position. The flyweights 12 move by means of the friction linings 14 the hollow shaft 15 in rotation, so that it thus reaches the same speed as the motor shaft 6.

Dadurch wird die Trommel nun über die Riemenscheibe 22 und den Riemen 23 mit einer Drehzahl von ca. 55 U/min angetrieben. In diesem Zustand trägt das Planetengetriebe nicht zur Antriebsübertragung von der Motorwelle 6 auf die Hohlwelle 15 bei, so daß die Antriebsrichtung in bekannter Weise wiederholt umgesteuert werden kann, ohne daß das Getriebe dadurch belastet wird.As a result, the drum is now over the pulley 22 and the belt 23 at a speed of approx. 55 rpm driven. In this state, the planetary gear does not contribute to the drive transmission from the motor shaft 6 the hollow shaft 15, so that the drive direction can be reversed repeatedly in a known manner without that the transmission is stressed.

Für den Schleudergang, welcher von erheblich kürzerer Dauer ist als die Waschgänge, wird der Motor 3 zweipolig geschaltet. Dadurch erreicht die Motorwelle 6 nun eineFor the spin cycle, which is of considerably shorter duration than the wash cycles, the motor 3 has two poles switched. As a result, the motor shaft 6 now reaches a

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

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Drehzahl von ca. 2850 U/min, bei welcher die FliehgewichteSpeed of approx. 2850 rpm, at which the flyweights

12 aufgrund der Fliehkraft die Belastung durch die Federn12 the load from the springs due to the centrifugal force

13 überwinden und unter Zwischenlage der Reibungsbeläge am Rand 17 der Scheibe 16 in Anlage kommen, um diese und damit das Planetengetriebe 20, 21 anzutreiben. Die Planetenräder 20 treiben dabei die Hohlwelle mit beispielsweise fünffacher Übersetzung, d.h. also mit einer Drehzahl von ca. 14 250 U/min an, so daß die Trommel eine Schleuderdrehzahl von ca. 825 U/min erreicht.Overcome 13 and with the interposition of the friction linings on the edge 17 of the disc 16 come into contact with this and so that the planetary gear 20, 21 to drive. The planet gears 20 drive the hollow shaft with, for example five times the gear ratio, i.e. at a speed of approx. 14 250 rpm, so that the drum has a spin speed of approx. 825 rpm.

Mit der vorstehend beschriebenen Antriebsanordnung sind somit die eingangs genannten Ziele erreicht. Für den Antrieb der Waschtrommel sowohl mit niedrigen als auch mit hohen Drehzahlen, welche durch entsprechende Wahl der Übertragungsverhältnisse frei gewählt werden können, wird ein ungesteuerter Asynchronmotor verwendet, welcher bekanntlich sehr robust ist, eine hohe Leistung abgibt und keine harmonischen Störungen hervorruft. Der Motor 3 kann eine kleine Anzahl von nicht mehr als sechs Polen haben und mit einem einfachen Riementrieb arbeiten, wodurch der Antrieb insgesamt kleine Abmessungen sowie eine hohe Betriebssicherheit erhält. Die Betriebssicherheit ist insbesondere dadurch erhöht, daß der Antrieb für die niedrigen Drehzahlen der Waschtrommel direkt erfolgt.With the drive arrangement described above, the objectives mentioned at the beginning are achieved. For the Drive the washing drum at both low and high speeds, which can be achieved by selecting the appropriate Transmission ratios can be freely selected, an uncontrolled asynchronous motor is used, which is known to be very robust, delivers a high output and does not cause harmonic disturbances. The engine 3 can have a small number of no more than six poles and work with a simple belt drive, which makes the drive has overall small dimensions and a high level of operational reliability. The operational safety is in particular increased by the fact that the drive for the low speeds of the washing drum takes place directly.

Der beschriebene Antrieb kann im Rahmen der Erfindung auf verschiedene Weise abgewandelt werden. So kann etwa der Motor 3 eine einzige, nicht umschaltbare Polanordnung haben. In diesem Falle läuft die Welle 6 des Motors immer mit einer Drehzahl, bei welcher die Federn 13 das Auseinanderspreizen der Fliehgewichte 12 zulassen. Dieses kann dann in bekannter Weise mittels eines Elektromagnets gesteuert werden, welcher die Fliehgewichte 12 in der Ruhestellung festhält oder freigibt und seinerseits von der Programmsteuerung der Waschmaschine gesteuert sein kann.The drive described can be modified in various ways within the scope of the invention. So can about the motor 3 have a single, non-switchable pole arrangement. In this case, the shaft 6 of the motor is always running at a speed at which the springs 13 spread apart the flyweights 12 allow. This can then in a known manner by means of an electromagnet be controlled, which the flyweights 12 in the rest position holds or releases and in turn be controlled by the program control of the washing machine can.

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Claims

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1, drive for the drum of an automatic washing machine for washing and spinning laundry, with at least one pole arrangement with a maximum of six Poles having asynchronous drive motor and a drive pulley, with which the drum with is connected in a drive-transmitting manner to an unchangeable transmission ratio, characterized in that it also has a drive transmission device has, over which the pulley (22) during the wash cycles directly and during of the spin gears via a transmission gear designed as a planetary gear (20, 21, 29) with the Motor shaft (6) can be connected.

2, drive according to claim 1, with an'der Motorwelle_geordnungen ^ together with this rotatable plied weights, which when a predetermined speed is exceeded can be moved outwards from a rest position against the stress of springs, characterized *

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telefon (oao) gaaaeaphone (oao) gaaaea

TELEQRAM MONAPAT

TSLEKOPIERERTSLEKOPIER

that the flyweights (12) first friction surfaces (14) for the direct transmission of the drive to the pulley (22) in the rest position of the flyweights and second friction surfaces (18) for the transmission of the drive have via the transmission gear on the pulley in the apart position of the rental weights.

3 · Drive according to claim 2, at xvelchem the motor two optionally switchable, different numbers of poles, preferably 2/6 pole arrangements has, characterized in that the flyweights (12) during operation of the engine with the having a larger number of pole arrangement of the springs (13) are held in the rest position and when Operation of the motor with the pole arrangement having the smaller number of apart.,

4. Drive according to claim 2, wherein the drive pulley on a freely rotatable on the motor shaft pushed-on hollow shaft is attached and the hollow shaft drive-transmitting with the planetary gears of the transmission gear is connected, characterized that the flyweights (12) in their rest position over the first friction surfaces (14) on the hollow shaft (15) attack and in the position moved apart on the second friction surfaces (I7) on a freely rotatable the hollow shaft seated, the shafts (19) of the planetary gears (20) bearing, attack disk-shaped bodies (.16, 1?).

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