DE3338726A1

DE3338726A1 - Automatische kleiderwaschmaschine

Info

Publication number: DE3338726A1
Application number: DE19833338726
Authority: DE
Inventors: Antonio Barcelona Marangoni
Original assignee: Domar SA
Current assignee: Domar SA
Priority date: 1982-11-10
Filing date: 1983-10-25
Publication date: 1984-05-10
Also published as: IT8323449A0; ES517250A0; FR2535747A1; ES8400515A1; IT1169607B; FR2535747B3; GB8328356D0; GB2129838A; GB2129838B

Description

PATENT-UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-ΙΝβ. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN . DIPL.-ING. W. LEHN

DIPU-INe. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ■ DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GDRG

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

39 358 p/hl

DOMAR, S.A.

Martorelles Del Valles (Barcelona)/Spanien

Automatische Kleiderwaschmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an einer automatischen Kleiderwaschmaschine, insbesondere auf Verbesserungen an einer Einrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Drehbewegung der die zu waschenden Kleider enthaltenden Waschtrommel zu verursachen.

Bekannterweise sind die automatischen Kleiderwaschmaschinen mit einer Gruppe von Mechanismen versehen, die dazu bestimmt sind, die Drehbewegung der die Kleider ent-

TO haltenden Trommel zu verursachen, eine Bewegung, welche mittels einer Transmission vorgenommen wird, die üblicherweise aus einem Riemen oder mehreren Riemen und einer Riemenscheibe besteht, die von einem Elektromotor angetrieben wird. Dieser Elektromotor befindet sich üblicherweise im unteren Teil der Waschmaschine. Der elektrische Kreis'des Motors enthält einen programmierten Zyklus und dessen Betriebsstufen und Unterbrechungen stehen in Übereinstimmung mit den Folgestufen, die für das Vorwaschen, das Waschen, das Trocknen und andere Vorgänge erforderlich sind.

ARABELLASTRASSE A ■ D-8OOO MÜNCHEN 81 · TELEFON CO89J 9110S7 · TELEX 05-29619 CPATHEJ · TELEKOPIERER 9183

Im Laufe dieses Betriebszyklus werden die Kleider verschiedenen Verfahrensphasen des Waschens unterzogen und erfordern daher eine Veränderung hinsichtlich der Zeit, in der sie dem Wasser ausgesetzt sind, sowie eine Veränderung hinsichtlich der Zusammensetzung desselben mit den zugefügten Produkten für die Anpassung an die Eigenschaften der Kleider. So müssen beim Vorwaschen, Waschen und Spülen die Kleider mehr oder weniger intensiv dem Wasser ausgesetzt werden und der Wirkung der Waschmittel bzw. der Weichmacher usw. Vom mechanischen Standpunkt aus gesehen kann die Veränderung mittels einer Anordnung von elektromagnetischen und mechanischen Komponenten der Maschine verursacht werden, und es ist jedoch nicht üblich, hierfür die Drehung der die Kleider enthaltenden Waschtrommel zu verursachen, da diese bei allen Modellen der derzeit verfügbaren Waschmaschinen konstant verbleibt.

Bei einer bestimmten Kapazität dieser Trommel und somit bei einem bestimmten Wäschegewicht, welches in die Trommel eingegeben werden kann, gibt die Wirkung des sich drehenden Teils der Waschmaschine Anlaß zu einer erheblichen Kraftausübung durch den Elektromotor, welcher für diesen Zweck mit einem hohen Motordrehmoment '25 für die Drehung der Trommel aus seiner Ruhelage angefahren wird und eine relativ lange Zeitperiode erfordert, um in jeder Stufe des Zyklus seine Betriebsdrehzahl zu erreichen.

Um ein derartig hohes Drehmoment zu erreichen, ist ein beträchtlicher Energieausgang notwendig, woraus hohe Kosten und ein beträchtlicher Energieverbrauch während der Betriebsperioden mit geringer Last resultieren.

Die Verbesserungen, welche Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind, lösen in erheblichem Ausmaß die vorgenannten Nachteile und basieren auf einem von den Erfindern entwickelten Prinzip, welches experimentell an praktischen Ausführungsformen untersucht wurde. Das Prinzip besteht in der automatischen Veränderung der Drehzahl der angetriebenen Komponenten der Waschmaschine, umfassend die mit der Wäsche beladene Trommel, so daß das vom Antriebsmotor aufgebrachte Drehmoment, welches während des Anfahrens veränderlich ist, mit Genauigkeit an das Widerstandsmoment angepaßt werden kann, und zwar mittels der obengenannten Veränderung der Drehzahl. Dies erfordert für die Erzielung eines höchstwirksamen Ergebnisses eine kontinuierliche Veränderung des Verhältnisses der Transmission zwischen der Motorantriebswelle und der Trommelwelle während der Anfahrphase und im allgemeinen während des Zyklus oder der Stufen des Anfahrens, des Anhaltens und des Umkehrens der Drehung, der die Trommel im Laufe der verschiedenen Funktionen des Waschens, Trocknens, Spülens und Schleuderns unterworfen wird.

Die Änderung der Geschwindigkeit wird in Übereinstimmung mit der erfindungsgemäßen Verbesserung dadurch erreicht, daß der wirksame Durchmesser der Riemenscheibe geändert wird, die mit dem Motor verbunden ist und den Riemen trägt, welcher seinerseits um die Riemenscheibe gelegt ist und die Riemenscheibe antreibt, die an der Trommelwelle angebracht ist. Eine Zugspannungsvorrichtung steht permanent mit dem Riemen in Berührung und hält letztere im kontinuierlichen Betrieb und in seiner richtigen Länge, gleich welchen für den Riemen wirksamen Durchmesser die Antriebsscheibe gerade eingenommen hat. Bei einer Veränderung dieses Transmissionssystems werden zwei veränderliche Vorrichtungen in Verbindung mit den beiden Transmissionsscheiben verwendet. Bei

einer solchen Veränderung kann die Spannungsvorrichtung weggelassen werden.

Das Spannen des Riemens kann auch dadurch vorgesehen werden, daß der Motor auf einer angelenkten Basis sitzt.

Wie festgestellt wurde, basieren die Verbesserungen der vorliegenden Erfindung fundamental auf dem Vorsehen einer automatischen Veränderung des Transmissionsverhältnisses zwischen der motorangetriebenen Riemenscheibe und der vom Riemen angetriebenen Riemenscheibe, die an der Waschtrommel der Maschine angebracht ist. Daraus resultiert eine automatische Veränderung der Drehzahl der Waschtrommel. Um dies zu erreichen, ist ein Veränderungssystem vorgesehen, welches auf einer Spezialriemenscheibe basiert, die an der Ausgangswelle des Elektromotors angebracht ist, so daß aufgrund der Konstruktion dieser besonderen Riemenscheibe der wirksame Durchmesser des die Riemenscheibe umgebenden Riemens automatisch geändert werden kann und somit das Transmissionsverhältnis auf die gewünschte Art. Mit Hilfe der in den Zeichnungen nicht dargestellten Einstellvorrichtung können Zwischendrehzahlen erzielt werden, wenn dies für die Funktion der Maschine wünschenswert ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt

Fig. 1 und 2 jeweils eine Seiten- und Vorderansicht einer

Kleiderwaschmaschine, die mit einer Drehtrommelantriebsvorrichtung versehen ist, welche die Verbesserungen aufweist, welche Gegenstand der Ansprüche sind,

Fig. 3 und 4 jeweils die Anlaufphase der Bewegungskomponente (Trommel) und in Folge die Periode des größten Widerstandsdrehmomentes bei minimalem Durchmesser der Antriebsscheibe, bei der die größte übersetzung und die niedrig

ste Geschwindigkeit erreicht wird,

Fig. 5 eine Detailansicht von Zentrifugalkraft-gesteuerten Elementenzum Aufeinanderzubewegen von Riemenscheibenhälften,

Fig. 6 ein Zyklusdiagramm einer Wasch- und Trocknungsmaschine während der Waschphase,

Fig. 7 ein Zyklusdiagramm einer Wasch- und Trocknungsmaschine während der Schnelltrocknungsphase,

Fig. 8 und 9 schematische Darstellungen des Verhältnisses der Durchmesser und der Drehzahlen der Trommelbefestigungsscheibe in der Wasch-Schnelltrocknungsmaschine hinsichtlich derjenigen der Vorrichtung mit variablem Durchmesser, welche einen Teil der beanspruchten Verbesserung bildet und

Fig. 10 ein Diagramm der Tangentialkraft der Antriebsscheibe mit variablem Durchmesser, welche mit dem Antriebsmotor integriert ausgebildet ist, der die beweglichen Teile der Wasch-

Schnelltrocknungsmaschine in Gang setzt.

Wie den Zeichnungen entnommen werden kann, beinhaltet das Gehäuse 1 der Maschine einen Zylinder 2, welcher auf herkömmliche Weise von einer Aufhängung 3 gehalten wird, und eine Waschtrommel 4, auf deren horizontaler Achse eine Riemenscheibe 5 aufgesetzt ist, die über einen Antriebsriemen 6 mit einer Vorrichtung 7 verbunden ist, die auf die Axialwelle eines Elektromotors 8 aufgesetzt ist. Diese Vorrichtung 7 bildet den wesentlichen Teil der Verbesserungen, die Gegenstand dieses Patents sind.

Der wirksame Durchmesser der durch die Vorrichtung 7 gebildeten Riemenscheibe kann sich zwischen den Grenzwerten ändern. Die Spannvorrichtung des Riemens 6 besteht bei der Ln Fig. 2 dargestellten Ausführungsform aus einer auf den Riemen einwirkenden Rolle 9, die am Ende eines Hebels 10 angebracht ist. Dieser Hebel 10 ist an einer Achse 11 drehbar angebracht und wird kontinuierlich der Kraft einer Feder 12 ausgesetzt, welche mit ihrem anderen Ende am Gehäuse des Zylinders der Maschine angebracht ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Die Welle 13 des Elektromotors 8 ist mit einer außen verzahnten Hülse 14, wie dies aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, versehen. Auf die Hülse 14 sind Ringscheiben 16,17 mittels Sicherungsringen 15 befestigt, welche senkrecht zur Achse 13 parallele Ebenen bilden. Riemenscheibenhälften 18 und 19 haben ebenso die Form von Kreisringelementen, die in ihrer zentralen Bohrung mit Keilnuten versehen sind und sich in Axialrichtung über einen begrenzten Weg bewegen können, so daß diese voneinander getrennt oder aufeinander zu bewegt werden können.

Die Riemenscheibenhälften 18 und 19 haben eine seitliche Erstreckung in Form eines "C" und zeigen in Vorderansicht eine Vielzahl von radialen Trennwänden 20,21, welche

BAD ORIGINAL

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benachbarte Paare von rechteckigen Radialräumen bilden, in denen sich zylindrische Komponenten 22 befinden, deren Extremitäten mittels Einhüllungsstücken 23 geschützt sind.

Zu Beginn der Drehung des in Fig. 2 dargestellten sich bewegenden Systems befindet sich der Riemen 6 in der in gestrichelten Linien dargestellten Stellung, gemäß der die Vorrichtung 7 ihren kleinsten wirksamen Durchmesser einnimmt. In diesem Zustand sind die Riemenscheibenhälften 18 und 19 maximal voneinander getrennt, wie dies der Fig. 3 zu entnehmen ist. Daraus resultiert eine maximale übersetzung, d.h. die minimale Drehzahl der Scheibe 5. Dies ist der Zustand bei der Anlauf- und Waschphase der Maschine.

In der Schnelltrocknungsphase (Schleuderphase) resultiert die auf die Komponeten 22 erzeugte Zentrifugalkraft in einer Verschiebebewegung dieser Komponenten innerhalb der Riemenscheibenhälften 18 und 19 in Radialrichtung. Aufgrund dieser Radialbewegung der Komponenten berührt der Riemen 6 die Vorrichtung 7 an einer Peripherie entsprechend einem progressiv größeren Durchmesser. In der Grenzlage berühren die Riemenscheibenhälften 18 einander.

In diesem Zustand entwickelt der Riemen seine volle Länge, wie dies in Fig. 2 durch ausgezogene Linien dargestellt ist. Dabei ist der wirksame Durchmesser der Vorrichtung 7 ebenso maximal wie die Drehzahl.

Der Fig. 6 ist der Drehzyklus der Trommel 2 mit niedriger Drehzahl im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn zu entnehmen. Dabei beträgt die Drehzahl 60 -Umdrehungen pro min mit einer Drehzahlzunahmeperiode, welche sehr kurz ist, und zwar im Bereich von 2 bis 4 s mit Unterbrechungsintervallen im Bereich von 8 s, wobei der Gesamt-

- 10 waschzyklus im Bereich von 90 min liegt.

Für das Drainieren, d.h. das Trocknen der Kleider, wird der Schnelldrehvorgang entsprechend dem Diagramm in Fig.7 in Zyklen von 2 min Dauer durchgeführt, gefolgt durch einen Hochgeschwindigkeitszyklus von 6 min bei nahezu 800 Umdrehungen pro min oder einem anderen geeigneten Wert.

Ein weiterer, sich aus der Verwendung der Verbesserungen ergebender Vorteil ist die Selbstzentrierungswirkung des Transmissionsriemens zwischen der Riemenscheibe mit variablem Durchmesser in Form der Vorrichtung 7, die auf der Motorwelle sitzt, und der Riemenscheibe 5, welche auf der Trommelwelle der Maschine sitzt. Ein Verschieben einer dieser Riemenscheibe hinsichtlich der anderen kann aus verschiedenen Gründen auftreten, so daß diese nicht weiter in. parallelen Ebenen zueinander liegen. Daraus resultiert eine Überbeanspruchung des Riemens, woraus sich wiederum ein kontinuierlicher Abrieb an einer seiner Flanken und somit ein Verlust an Berührung zwischen der anderen Flanke und der führenden Riemenscheibe auftritt.

Dies kann Anlaß für eine frühzeitige Abnützung des Riemens und ggfs. eines Bruchs des Riemens sein. Die Bewegungseigenschaften der Riemenscheibenhälften 18 und 19 in Axialrichtung entlang der Motorwelle ist so, daß dann, wenn ein unerwünschtes Verschieden des Riemens auftritt, so daß dieser in zwei nicht-koinzidenten Ebenen liegt, dies automatisch durch die Kompensationsbewegung korrigiert wird, wodurch diese Verschiebung neutralisiert wird.

BAD ORIGINAL

Der Übergang vom Zustand der niedrigen Drehzahl für die Waschphase zum Zustand der hohen Drehzahl für die Schnell· trocknungsphase wird automatisch dadurch erzielt, daß die Drehzahl des Motors durch Modifizierung der PoI-zahl der Motorspulen geändert wird, und zwar von 12 Polen entsprechend 490 Umdrehungen pro min der Motorwelle bis zu 2 Polen entsprechend einer Drehzahl von 2900 Umdrehungen pro min oder ähnliche Werte.

Als ein Beispiel für die Waschphase und für einen Trommelscheibendurchmesser von 300 mm, einem Motorscheibendurchmesser von 36,5 mm (Minimum) und einer Motordrehzahl von 490 Umdrehungen pro min ist eine Drehzahl von 60 Umdrehungen pro min für die angetriebene Scheibe erzielbar.

Im Schnelltrocknungszustand für einen Durchmesser von 82,75 mm für die Vorrichtung 7 und eine Drehung von 2900 Umdrehungen pro min des Motors erzielt man für dieselbe Scheibe 5 von 300 mm Durchmesser eine Drehzahl von 800 Umdrehungen pro min.

Die entsprechenden Werte des Anfahrdrehmomentes sind jeweils 15 kg.cm und 10 kg.cm, während die Laufdrehmomente im Betrieb jeweils 12 und 7 kg.cm betragen.

Die Anfahr- oder Zugbeanspruchung, die dem Riemen 6 verliehen wird, beträgt beim Anfahren 8,4 kg für die Waschphase und 5,5 kg für die Trocknungsphase. Während beim Arbeitsteil des Zyklus die Beanspruchungen 6,6 kg bzw. 1,7 kg betragen. Diese Werte werden dadurch erzielt, daß die jeweiligen Drehmomentwerte durch den Kreisradius in Berührung mit dem Riemen während der zu betrachtenden Zeit geteilt wird.

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Claims

HOFFMANN · EITLE "«'PARTNER PATENT-UND RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-INS. W. LEHN DIPU-ΙΝβ. K. FÜCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GORG DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE 39 358 p/hl DOMAR, S.A. Martorelles Del Valles (Barcelona)/Spanien Automatische Kleiderwaschmaschine Patentansprüche

1. Verbesserter Mechanismus für den Antrieb der sich drehenden Waschtrommel einer Kleiderwaschmaschine, gekennzeichnet im wesentlichen durch das Vorsehen einer mechanischen Einrichtung für das kontinuierliche Änderung der Drehzahl einer auf der Trommelwelle aufgesetzten Antriebsscheibe (5) zwischen zwei. Grenzen, welche Antriebsscheibe mittels einer Riementransmission (6) von einer Vorrichtung in Form einer auf die Arbeitsmotorwelle aufgesetzten Riemenscheibe (7) variablen Durchmessers antreibbar ist, wobei die mechanische Einrichtung aus einem Paar von symmetrischen Komponenten (18,19) in Form von Ringen besteht, die einander benachbart auf die Welle aufgesetzt sind und jeweils axial über einen vorbestimmten Abstand bewegbar sind, und wobei der Transmissionsriemen (6) zwischen den beiden Komponenten (18,19) gehalten ist.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die identischen, die Riemenscheibe variablen Durch-

ARABELLASTRASSE 4 . D-8000 MÜNCHEN 81 · TELEFON CO893 911087 . TELEX OS-29619 CPATHE} . TELEKOPIERER 9183

messers bildenden Komponenten (18,19) die Form von Ringscheiben mit einer Querschnittsform eines "C" haben, und mit ihrer Zentralbohrung mit länglichen Keilnuten versehen sind, welche Keilnuten mit einer Längsverzahnung einer Hülse (14) im Eingriff steht, die auf die Motorwelle aufgesetzt ist, und daß die Axialbewegung dieser Komponenten (18,19) durch feste Stücke in Form von Ringscheiben begrenzt ist, die auf derselben Axialwelle befestigt sind.

3. Mechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Verändern des Abstandes vorgesehen ist, der die den Riemen (6) haltenden axial, in Nachbarschaft zueinander angeordneten Ringscheiben (18,19) trennt von zylindrischen Elementen (22), deren Elemente an der Seite und an der Endfläche im Bereich ihrer Extremitäten abgedeckt sind und sich innerhalb radialer Schlitze befinden, die eine rechteckige Gestalt haben und von Trennrippen (20,21) gebildet sind, die sich an den Außenflächen der beweglichen, ringförmigen Scheibenkomponenten (18,19) befinden.