DE3819651A1

DE3819651A1 - WASHING MACHINE OR LAUNDRY DRYER WITH A DRIVE MOTOR DIRECTLY DRIVING THE LAUNDRY DRUM

Info

Publication number: DE3819651A1
Application number: DE3819651A
Authority: DE
Inventors: Josef Avenwedde; Peter Dr Rode; Hans Eckart Peters
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1989-12-14
Also published as: EP0350429A3; EP0350429A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Waschmaschine oder einen Wäschetrockner mit einer in einem Trommelbehälter drehbar gelagerten Wäschetrommel und mit einem Antriebs motor, der die Trommel ohne Zwischenschaltung eines Riemen- oder Zahnradtriebes direkt antreibt, wobei der Läufer des Antriebsmotors mit der Trommelwelle und der Ständer mit einem feststehenden Teil des Trommelbehälters verbunden ist.The invention relates to a washing machine or a tumble dryer with one in a drum container rotatable laundry drum and with a drive motor that drives the drum without interposing a Belt or gear drive drives directly, the Runner of the drive motor with the drum shaft and Stand with a fixed part of the drum container connected is.

Aus der DE-A-17 60 382 und DE-A-20 25 284 sind bereits Antriebssysteme für eine Trommelwaschmaschine bekannt, bei denen ohne Verwendung des üblichen Zwischentriebes die Wäschetrommel direkt angetrieben wird. Die in den genannten Druckschriften beschriebenen Aufbauformen gehen von dem Prinzip eines Reaktanzmotors aus, bei dem der aus weichmagnetischem Material bestehende Läufer durch eine zyklisch wechselnde Einschaltung der Ständer wicklungstränge seine Drehbewegung erfährt. Der Nachteil bei einer derartigen Anwendung des Reaktanzprinzips besteht darin, daß der Motor nur ein sehr schwaches Drehmoment entwickeln kann, und daß er während des Betriebes durch die abrupte Weiterschaltung der einzelnen Ständer wicklungsstränge erhebliche Geräusche verursacht. Weiterhin ist der Motor in seiner Aufbauform aufwendig und teuer, so daß aufgrund dieser erheblichen Nachteile ein derartiges Konzept in der Praxis keine Bedeutung erlangt hat.From DE-A-17 60 382 and DE-A-20 25 284 are already Drive systems for a drum washing machine known in those without using the usual intermediate drive the laundry drum is driven directly. The in the the above-mentioned documents assume the principle of a reactance motor, at that of the rotor made of soft magnetic material through a cyclically alternating activation of the stand winding strands undergoes its rotational movement. The disadvantage in such an application of the reactance principle is that the engine is only a very weak one Torque can develop and that it is in operation through the abrupt switching of the individual stands winding strands caused considerable noise. Farther the design of the motor is complex and expensive, so that due to these significant disadvantages Concept has become meaningless in practice.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Wasch maschine oder einen Wäschetrockner mit einem Antriebssystem zu offenbaren bei dem die allgemeinen Vorteile eines Direktantriebs für eine Waschmaschine oder einen Wäsche trockner genutzt werden können.The invention is therefore based on the object avoid the disadvantages described above and a wash machine or a tumble dryer with a drive system to disclose the general benefits of a Direct drive for a washing machine or laundry dryer can be used.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale erzielt. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.The solution to this problem is achieved by the in claim 1 specified characteristics achieved. Appropriate configurations and further developments of the invention result from the following subclaims.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Antriebs für eine Trommelwasch- bzw. Trockenmaschine ergibt sich der wesent liche Vorteil, daß die sonst üblichen, die Drehbewegung übertragenden Mittel wie Antriebsriemen und Riemenscheibe entfallen können. Der Motor kann somit direkt auf dem Trommelbehälter angebracht werden. Dadurch ergibt sich für das meist schwingend aufgehängte System auch eine günstige Gewichtsverteilung. Darüber hinaus erhält man einen kompakten und platzsparenden Aufbau. Die Verwendung einer Frequenzumrichtersteuerung erlaubt ferner, den Motor mit allen erforderlichen Drehzahlen zu betreiben, so daß insgesamt ein günstig abgestimmtes Antriebskonzept geschaffen wird.Due to the construction of the drive for a Drum washing or drying machine results in the essential Liche advantage that the usual, the rotary movement transmitting means such as drive belts and pulley can be omitted. The engine can thus directly on the Be drum container attached. This results in for the mostly swinging suspended system is also a cheap one Weight distribution. You also get one compact and space-saving design. The use of a Frequency converter control also allows using the motor to operate all the necessary speeds so that overall a cheaply coordinated drive concept is created.

Anhand von in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigen:Using purely schematically shown in the drawings The invention is described in more detail below explained. Show it:

Fig. 1 eine Trommelwaschmaschine in axialer Richtung von der Antriebsseite her gesehen mit einem segmentförmigen Stator und einem als Käfigläufer ausgebildeten Rotor, Fig. 1 is a drum type washing machine in the axial direction of the drive side with a segment-shaped stator and a rotor constructed as a squirrel-cage rotor,

Fig. 2 die Trommelwaschmaschine nach Fig. 1 von der Seite in Schnittdarstellung, Fig. 2, the drum washing machine according to Fig. 1 from the side in sectional view,

Fig. 3 in einem Ausschnitt den Antriebsmotorbereich der Trommelwaschmaschine gemäß Fig. 1 von der Antriebsseite her gesehen, See Fig. 3 in a cut-out area the drive motor of the drum washing machine according to Fig. 1 of the drive side,

Fig. 4 die Anordnung gemäß Fig. 3 von der Seite im Schnitt, Fig. 4 shows the arrangement according to FIG. 3 from the side in section;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Antriebs motors von der Antriebsseite der Trommel waschmaschine gesehen, Fig. 5 shows another embodiment of the drive motors of the drive side of the drum washing machine seen

Fig. 6 die Anordnung gemäß Fig. 5 von der Seite im Schnitt. Fig. 6 shows the arrangement of FIG. 5 from the side in section.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist in vereinfachter Weise eine Trommelwaschmaschine (1) mit dem über Federn (2) und Stoßdämpfern (3) schwingfähig aufgehängten Waschaggregat dargestellt, bestehend aus Trommel- bzw. Laugenbehälter (4) und darin drehbar gelagerter Trommel (5). Die Trommel (5) wird über die im Trommelbehälter (4) fliegend gelagerte Trommelwelle (6) von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben, der von einem direkt auf die Trommelwelle (6) aufgesetzten Läufer (7) (Käfigläufer) und dem am feststehen den Laugenbehälter (4) befestigten segmentförmigen Stator oder Ständer (8) gebildet wird. Der Stator (8) enthält ein System von Wicklungen (10), in denen beim Einschalten des Betriebsstromes ein Dreh- oder Wanderfeld erzeugt wird. Die Wicklungen (10) sind durch einen Frequenzum richter (18) ansteuerbar, so daß die Waschmaschine mit unterschiedlichen Drehzahlen betreibbar ist.In Fig. 1 and Fig. 2, a drum washing machine ( 1 ) is shown in a simplified manner with the washing unit, which is swingably suspended via springs ( 2 ) and shock absorbers ( 3 ), consisting of drum or suds container ( 4 ) and drum rotatably mounted therein ( 5 ). The drum (5) is driven via the overhung in the drum container (4) drum shaft (6) by an electric drive motor driven by a mounted directly on the drum shaft (6) rotor (7) (squirrel cage) and on the fixed stand the tub ( 4 ) fixed segment-shaped stator or stand ( 8 ) is formed. The stator ( 8 ) contains a system of windings ( 10 ) in which a rotating or traveling field is generated when the operating current is switched on. The windings ( 10 ) can be controlled by a frequency converter ( 18 ), so that the washing machine can be operated at different speeds.

In Fig. 3 und Fig. 4 ist der Aufbau und die Anordnung des als Drehstrom-Asynchronmotors mit Käfigläufer im Detail gezeigt. Der Ständer (8) des Motors ist dabei segmentartig um den Läufer (7) angeordnet. In dem Ständerblechpaket (9) sind mehrsträngige Drehstromwicklungen (10) eingelegt.In Fig. 3 and Fig. 4 is the construction and arrangement shown as the three-phase asynchronous motor with squirrel-cage rotor in detail. The stator ( 8 ) of the motor is arranged in segments around the rotor ( 7 ). Multi-strand three-phase windings ( 10 ) are inserted in the stator core ( 9 ).

Der Läufer (7) des im Ausführungsbeispiel dargestellten Motors ist als Kurzschlußläufer mit einer Käfigwicklung ausgebildet. Der Läufer (7) besitzt ein speichenförmiges Nabenteil (11), mit dem er auf die Trommelwelle (6) aufsetzbar ist. Mit dem Käfig (12) bildet das Nabenteil (11) eine Einheit, die vorzugsweise aus Aluminium-Druckguß hergestellt wird. Die Läuferstäbe (13) bilden mit den seitlichen Stegen (14) den Käfig des Kurzschlußläufers.The rotor ( 7 ) of the motor shown in the exemplary embodiment is designed as a short-circuit rotor with a cage winding. The rotor ( 7 ) has a spoke-shaped hub part ( 11 ) with which it can be placed on the drum shaft ( 6 ). With the cage ( 12 ), the hub part ( 11 ) forms a unit, which is preferably made of die-cast aluminum. The rotor bars ( 13 ) form with the side webs ( 14 ) the cage of the short-circuit rotor.

Der so gebildete Läufer (7) des Motors hat einen relativ großen Außendurchmesser und besitzt nur eine geringe axiale Tiefe, so daß hier eine kompakte Aufbauweise gewährleistet ist.The rotor ( 7 ) of the motor thus formed has a relatively large outside diameter and has only a small axial depth, so that a compact construction is ensured here.

Das Ständerblechpaket (9) des segmentartig oder in anderer Ausführung auch kreisförmig ausgebildeten Ständers (8) und ebenfalls das Läuferblechpaket können in fertigungs technisch vorteilhafter Weise aus Bandmaterial hergestellt werden, wobei die Einzelbleche hochkant in die jeweilige Form des Ständers oder des Läufers gebogen werden. Dadurch wäre eine materialsparende Fertigung trotz der für einen Waschmaschinenantrieb unüblichen Dimensionen möglich.The stator core ( 9 ) of the segment-like stator ( 8 ), which is also circular, and also the stator core can also be produced in a technically advantageous manner from strip material, the individual plates being bent upright into the respective shape of the stator or the rotor. This would enable material-saving production despite the dimensions that are unusual for a washing machine drive.

Auch bei einem kreisförmig ausgebildeten Ständer (8) wäre eine vorteilhafte Motorfertigung im Hinblick auf die Materialausnutzung realisierbar, wenn die Rotor- und Statorbleche in herkömmlicher Weise aus vollem Material gestanzt werden. Hierbei könnten aus dem Material der Innenbereiche Ständer- bzw. Statorbleche für kleinere Motoren wie Laugenpumpen- oder Gebläsemotoren hergestellt werden.Even in the case of a circular stator ( 8 ), advantageous motor production with regard to material utilization would be feasible if the rotor and stator laminations are stamped from solid material in a conventional manner. Here, stator or stator sheets for smaller motors such as lye pump or blower motors could be produced from the material of the inner areas.

Zur Realisierung der unterschiedlichen Drehzahlen für den Wasch- und Schleuderprozeß wird der Drehstromwicklung (10) des Ständers (8) von einem Frequenzumrichter (18) eine frequenz- und amplitudenvariable Spannung zugeführt. In dem wie bei einem Linearmotor als Induktor wirkenden Ständer (8) wird ein magnetisches Wanderfeld erzeugt. Dieses Wanderfeld induziert in den kurzgeschlossenen Läuferstäben (13) des Käfigläufers Wechselströme, die ein Läuferdrehfeld erzeugen. Ständer- und Läuferdrehfeld bewirken zusammen die Drehung des Motors.To implement the different speeds for the washing and spinning process, the frequency winding ( 10 ) of the stator ( 8 ) is supplied with a frequency and amplitude variable voltage by a frequency converter ( 18 ). A magnetic traveling field is generated in the stator ( 8 ), which acts as an inductor, as in a linear motor. This traveling field induces alternating currents in the short-circuited rotor bars ( 13 ) of the squirrel-cage rotor, which generate a rotor rotating field. The stator and rotor rotating fields together cause the motor to rotate.

Die gleiche Wirkungsweise der beschriebenen Antriebsbau formen ergibt sich natürlich auch, wenn der Motor als Außenläufer-Motor aufgebaut ist.The same mode of operation of the drive construction described Shaping naturally results when the engine is as External rotor motor is built.

Eine weitere Aufbauform zeigen noch die Fig. 5 und 6, bei dem eine eisenlose Version des Läufers (7) angestrebt wird. Hierbei wirkt das Magnetfeld des segmentförmigen Ständerpaketes in axialer Richtung auf den Läufer (7). Das Läuferblechpaket (17) wird in diesem Fall durch einen feststehenden magnetischen Rückschluß (15) ersetzt. Die Kurzschlußstruktur des Läufers wird hier durch einen einfachen Aluminiumring (16) gebildet, in dem die vom Ständerfeld induzierten Wirbelströme fließen, die dann mit dem primären Magnetfeld ein Drehmoment bilden.A further construction form show still to FIGS. 5 and 6, wherein an iron-less version of the rotor (7) is sought. The magnetic field of the segmented stator core acts on the rotor ( 7 ) in the axial direction. In this case, the rotor laminated core ( 17 ) is replaced by a fixed magnetic yoke ( 15 ). The short-circuit structure of the rotor is formed here by a simple aluminum ring ( 16 ) in which the eddy currents induced by the stator field flow, which then form a torque with the primary magnetic field.

Claims

1. washing machine or dryer with a rotatably mounted laundry drum and a drive motor that drives the drum directly without the interposition of a belt or gear drive, the rotor of the drive motor being connected to the drum shaft and the stand to a fixed part of the drum container is characterized in that the drive motor ( 7 , 8 ) is designed as an asynchronous motor with a squirrel-cage rotor.

2. Washing machine or dryer with a drive motor according to claim 1, characterized in that the stator core ( 9 ) of the drive motor ( 7 , 8 ) is segment-shaped or circular and a winding ( 10 ) which receives a wandering when the operating current is switched on. or generated a rotating field.

3. washing machine or dryer with a drive motor according to claim 2, characterized in that the segmented stator core ( 9 ) with approximately the drum container diameter and the circular stator core ( 9 ) is dimensioned with approximately half the drum container diameter.

4. washing machine or dryer with a drive motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the attachment of the rotor ( 7 ) on the drum shaft ( 6 ) via a hosed with the cage rotor hub part ( 11 ) or by means of a retrofit extra part.

5. Washing machine or dryer with a drive motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor laminated core can be connected directly to the drum shaft ( 6 ).

6. washing machine or dryer with a drive motor according to the preamble of claim 1, characterized in that the stator core ( 9 ) is segment-shaped or circular and receives a winding ( 10 ) which generates a traveling or a rotating field when the operating current is switched on and that the rotor ( 7 ) is constructed as a rotor on the reluctance principle or as a short-circuit disc rotor.

7. washing machine or dryer with a drive motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor ( 7 ) is formed as an inner or outer rotor.

8. washing machine or dryer with a drive motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the rotor and / or stator core ( 17 , 9 ) are formed by upright bent sheet metal strips in the respective shape.

9. washing machine or dryer with a drive motor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sheets of the stator and rotor laminations ( 9 , 17 ) are punched out in a conventional manner as individual sheets, the material from the inner circle for the production of Sheet metal packages for smaller motors, such as circulation pumps or blower motors.

10. Washing machine or dryer with a drive motor according to one of claims 1 to 9, characterized in that the speed adjustment is carried out by a frequency converter control ( 18 ).