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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Antriebsmechanismus.
Die Erfindung betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich, ein
Haushaltgerät,
zum Beispiel eine Wachmaschine, mit einem Antriebsmechanismus. Die
Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung.
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Antriebsmechanismen
zur Verwendung in Geräten
im allgemeinen sind gut bekannt. Darüber hinaus sind solche Antriebsmechanismen
in der Form von Planeten- oder Umlaufgetrieben gut bekannt und werden
allgemein verwendet, um drehende Körper anzutreiben, wenn gewünscht wird,
die Richtung der Antriebsdrehung periodisch umzukehren. Unter solchen
Umständen
wird die Konfiguration des Umlaufgetriebes geändert, so daß für eine gegebene
Richtung der Antriebsdrehung die Richtung der Antriebsdrehung gewählt werden
kann.
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In
WO 99/58753 ist vorgeschlagen worden, ein Haushaltgerät in der
Form einer Waschmaschine bereitzustellen, die eine Trommel mit zwei
drehbaren Teilen und Antriebsmitteln zum Drehen der drehbaren Teile
einschließt,
so daß eine
relative Drehung zwischen den drehbaren Teilen erreicht werden kann.
Bei einer Ausführungsform
können
die zwei drehbaren Teile der Trommel für wenigstens einen Teil der
Betriebsperiode der Waschmaschine mit wesentlich der gleichen Geschwindigkeit
in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. Diese Anordnung
bewirkt ein verstärktes
Hinundherbewegen der innerhalb der Waschmaschine enthaltenen Artikel während des
Waschabschnitts des Betriebszyklus'. Es ist jedoch ebenfalls erforderlich,
daß sich
die drehbaren Teile der Trommel danach mit der gleichen Geschwindigkeit
und in der gleichen Richtung drehen, um während des Schleuderabschnitts
des Betriebszyklus' Spülwasser
angemessen aus den Artikeln zu schleudern. Um dies zu erreichen,
ist jede Trommel mit einem gesonderten Antriebsmechanismus versehen
worden, so daß jede
Trommel zur entsprechenden Zeit im Betriebszyklus mit der erforderlichen
Geschwindigkeit und in der erforderlichen Richtung gedreht werden
kann. Dann sind Steuerungsmittel erforderlich, um zu sichern, daß jeder
Antriebsmechanismus während
jedes Teils des Betriebszyklus' richtig
arbeitet. Außerdem
sind zwei Motoren erforderlich, was die Kosten des Geräts und auch
das Volumen der Bauteile steigert, die innerhalb eines feststehenden
Raums untergebracht werden müssen.
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US 4910979 und
US 5000016 offenbaren jeweils eine
Vertikalachsenwaschmaschine mit einer Wanne, einem Korb, in dem
zu waschende Artikel aufgenommen werden, und einem mittigen Rührwerk,
das innerhalb des Korbs angeordnet ist. Der Korb und das Rührwerk können jeweils
auf eine schwingende Weise frei im Verhältnis zur Wanne gedreht werden.
Der Antriebsmechanismus, der das Schwingen des Korbs und des Rührwerks
bewirkt, ist eine Umlaufanordnung, durch die sich der Korb, wenn
das Rührwerk
um einen gegebenen Winkel in einer ersten Richtung um die Vertikalachse
gedreht wird, in der entgegengesetzten Richtung dreht, wenn auch
um einen kleineren Drehwinkel. Der Drehwinkel des Korbs häng von vielen
Faktoren ab, einschließlich
der Systemträgheit,
des Winkels des Rührwerkhubs
und der Größe der Beladung
in der Waschmaschine. Eine solche Anordnung ist nicht geeignet zur Verwendung
in einer Horizontalachsenwaschmaschine, hauptsächlich, weil sich der Waschvorgang
in einer Horizontalachsenmaschine sehr von dem in einer Vertikalachsenmaschine
unterscheidet.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen,
die einen Antriebsmechanismus hat, der zur Verwendung in einer Horizontalachsenwaschmaschine
geeignet ist. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung
bereitzustellen, die einen Antriebsmechanismus hat, der verwendet
werden kann, um zwei drehbare Teile der Trommel einer Horizontalachsenwaschmaschine
anzutreiben. Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Horizontalachsenwaschmaschine
bereitzustellen, bei der die zu verwendende Zahl der erforderlichen Antriebsmotoren
verringert wird. Es ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung,
eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art bereitzustellen, bei
der die Herstellungskosten verringert werden und/oder bei der die
Zahl der erforderlichen Antriebsmotoren verringert wird.
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Die
Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit, die eine Trommel umfaßt, die
zwei drehbare Trommelteile und einen Antriebsmechanismus zum Drehen
der drehbaren Trommelteile um eine horizontale oder wesentlich horizontale
Achse hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus ein
Getriebe umfaßt,
das ein Antriebsritzel, zwei mit den drehbaren Trommelteilen verbundene
Abtriebsritzel und eine Sperrung hat, die zwischen einer ersten
Position und einer zweiten Position bewegt werden kann, wobei die
Anordnung derart ist, daß die
beiden drehbaren Trommelteile in der gleichen Richtung angetrieben
werden, wenn sich die Sperrung in der ersten Position befindet und
das Antriebsritzel angetrieben wird, und die drehbaren Trommelteile
in entgegengesetzten Richtungen angetrieben werden, wenn sich die
Sperrung in der zweiten Position befindet und das Antriebsritzel
angetrieben wird.
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Die
Anordnung nach der Erfindung ermöglicht,
daß eine
Vorrichtung mit zwei um eine horizontale Achse drehbaren Teilen
mit einem einzigen Antriebsmechanismus versehen wird, der ein einziges Antriebsritzel
hat, aber zwei Abtriebsritzel hat. Mit Hilfe der Sperrung kann gewählt werden,
daß sich
die Abtriebsritzel entweder in der gleichen Richtung, wenn dies
erforderlich ist (z.B. während
heikler Waschabschnitte und Schleuderabschnitte eines Betriebszyklus' in einer Waschmaschine)
oder in entgegengesetzten Richtungen drehen, wenn dies erforderlich
ist (z.B. während
normaler oder „Grobschmutz"-Waschabschnitte
eines Betriebszyklus' in einer
Waschmaschine). Es ist dann erforderlich, daß nur ein einziger Antriebsmotor
mit dem Antriebsritzel verbunden wird, ohne daß zusätzliche Antriebsmotoren erforderlich
sind, um während
der betreffenden Abschnitte des Betriebszyklus' entweder eine synchronisierte Drehung
oder eine Gegendrehung zu erreichen. (Es wird sich verstehen, daß eine Anordnung
von mehr als einem Antriebsmotor in Reihe bereitgestellt werden
kann, um das Antriebsritzel anzutreiben, ohne von Rahmen der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.) Dies bedeutet, daß die Zahl der zum Erreichen
der erforderlichen Arbeitsweise erforderlichen Motoren verringert
wird, was wiederum zu einer Verringerung der Zahl der sperrigen
Bauteile, die innerhalb des Gehäuses
der Vorrichtung untergebracht werden müssen, und einer Verringerung
der Kosten der Vorrichtung führt.
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Es
ist vorzuziehen, daß die
Abtriebsritzel koaxial angeordnet sind und daß das Antriebsritzel koaxial
mit den Abtriebsritzeln ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist jedes Abtriebsritzel starr mit einer Welle verbunden, und die
Wellen sind koaxial, eine innerhalb der anderen, angeordnet. Diese
Merkmale gewährleisten
eine kompakte und leistungsfähige
Anordnung, die zur Verwendung in einer Horizontalachsenwaschmaschine
geeignet ist, bei der die Trommelteile auf freitragende Weise getragen
werden, um das Bereitstellen einer nach vorn öffnenden Tür zu ermöglichen.
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Vorzugsweise
ist die Anordnung derart, daß sich
die beiden Abtriebsritzel in der gleichen Richtung und mit der gleichen
Geschwindigkeit drehen, wenn sich die Sperrung in der ersten Position
befindet und das Antriebsritzel angetrieben wird. Insbesondere drehen
sich die Abtriebsritzel in entgegengesetzten Richtungen mit wesentlich
der gleichen Geschwindigkeit, wenn sich die Sperrung in der zweiten
Position befindet und das Antriebsritzel angetrieben wird. Diese
Anordnung ist besonders geeignet zur Verwendung in einer Waschmaschine
der in WO 99/58753 beschriebenen Art, weil der Betriebszyklus der
Waschmaschine erfordert, daß sich
die Trommelteile für
einen Teil der Zeit in der gleichen Richtung und mit der gleichen
Geschwindigkeit und für
einen Teil der Zeit in entgegengesetzten Richtungen mit wesentlich
der gleichen Geschwindigkeit drehen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfaßt
das Getriebe ein Ritzel mit einer Planetenanordnung und mit einem
Außenrad,
einer Vielzahl von auf einem Planetenradträger getragenen Planetenrädern und
zwei Sonnenrädern.
Es ist vorzuziehen, daß die Sperrung
sowohl den Planetenradträger
als auch das Außenrad
in Eingriff nimmt, um so eine relative Drehung zwischen denselben
zu verhindern, wenn sich die Sperrung in der ersten Position befindet.
Insbesondere tragen sowohl die Sperrung als auch das Außenrad eine
Vielzahl von Vorsprüngen,
wobei die von der Sperrung getragenen Vorsprünge wechselseitig mit den vom
Außenrad
getragenen Vorsprüngen
ineinandergreifen, wenn sich die Sperrung in der ersten Position
befindet. Noch bevorzugterweise ist die Sperrung am Planetenradträger angebracht.
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Die
so bereitgestellte Anordnung ist kompakt und leicht in eine Vorrichtung
der in WO 99/58753 beschriebenen Art einzubauen. Das Funktionieren
der Sperrung ist ebenfalls zuverlässig und neigt nicht sehr zum
Versagen, wie es bei der vorgesehenen Anwendung einer Waschmaschine
erforderlich ist.
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Der
Antriebsmechanismus schließt
vorzugsweise ein Stellglied ein, um eine Schloßplatte der Sperrung von einer
ersten Position zu einer zweiten Position zu bewegen. Das Stellglied
umfaßt
vorzugsweise einen ersten Betätigungsring
und einen zweiten Betätigungsring,
wobei der erste Betätigungsring auf
eine Weise an einem feststehenden Abschnitt der Vorrichtung befestigt
ist, die ein Drehen desselben um die Achse des Getriebes ermöglicht,
und geneigte Flächen
hat, die zum zweiten Betätigungsring
zeigen, wobei der zweite Betätigungsring
auf eine Weise mit dem feststehenden Abschnitt der Vorrichtung in
Eingriff gebracht wird, die eine Bewegung desselben parallel zur
Achse des Getriebes ermöglicht,
und geneigte Flächen
hat, die zum ersten Betätigungsring
zeigen und komplementär
zu den geneigten Flächen
des ersten Betätigungsrings
sind, so daß eine Drehbewegung
des ersten Betätigungsrings
im Ergebnis der Bewegung der geneigten Flächen quer zueinander eine Bewegung
des zweiten Betätigungsrings
parallel zur Achse des Getriebes bewirkt.
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Diese
Anordnung ermöglicht,
daß der
Antriebsmechanismus einfach durch Drehen des ersten Betätigungsrings
um eine Achse des Getriebes zwischen synchronisierter Drehung und
Gegendrehung umgeschaltet werden kann. Das Drehen des ersten Betätigungsrings
kann unter Anwendung bekannter Techniken einfach und wirksam erreicht
werden.
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Die
Erfindung stellt außerdem
ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung der oben beschriebenen
Art bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
- (a) Antreiben des Antriebsritzels mit der Sperrung in
der ersten Position, um so zu bewirken, daß sich die Abtriebsritzel in
der gleichen Richtung drehen,
- (b) Bewirken, daß sich
die Sperrung von der ersten Position zur zweiten Position bewegt,
- (c) Antreiben des Antriebsritzels mit der Sperrung in der zweiten
Position, um so zu bewirken, daß sich
die Abtriebsritzel in entgegengesetzten Richtungen drehen.
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Vorzugsweise
drehen sich die Abtriebsritzel während
des Schritts (c) mit wesentlich der gleichen Drehgeschwindigkeit
in entgegengesetzten Richtungen. Ein solches Verfahren ist sehr
geeignet zum Betreiben einer Waschmaschine der in WO 99/58753 beschriebenen
Art.
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Es
wird nun, nur als Beispiel, eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben,
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Vorrichtung ist, die eine Waschmaschine
ist, mit einem Antriebsmechanismus und nach der Erfindung,
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2 eine
auseinandergezogene Ansicht eines Getriebes ist, das einen Teil
des in die in 1 gezeigte Waschmaschine eingebauten
Antriebsmechanismus' ist,
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3a eine
perspektivische Ansicht einer ersten Gruppe der in 2 gezeigten
Bauteile in einer zusammengebauten Form ist,
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3b eine
Schnittansicht durch die erste Gruppe von Bauteilen von 3a ist,
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4 eine
Schnittansicht durch eine zweite Gruppe der in 2 gezeigten
Bauteile in einer zusammengebauten Form ist,
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5 eine
perspektivische Ansicht einer dritten Gruppe der in 2 gezeigten
Bauteile in einer zusammengesetzten Form ist,
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6a eine
auseinandergezogene Ansicht einiger der Bauteile ist, die in 2 gezeigt
werden und die Funktionsteile des Getriebes bilden,
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6b eine
erste perspektivische Ansicht der Bauteile von 6a in
zusammengebauter Form ist und das Funktionieren des Getriebes illustriert,
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6c eine
zweite perspektivische Ansicht der Komponenten von 6b ist,
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7 eine
auseinandergezogene Ansicht eines Stellglieds ist, das einen Teil
des in die in 1 gezeigte Waschmaschine eingebauten
Antriebsmechanismus' bildet,
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8 eine
perspektivische Ansicht der Rückseite
der Trommel, die einen Teil der Waschmaschine von 1 bildet,
mit einem an derselben befestigten Teil des Stellglieds von 7,
ist,
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9a eine
schematische Draufsicht der Rückseite
der Wanne und eines Teils des Stellglieds ist, welche die Position
derselben zeigt, wenn eine synchronisierte Drehung der Trommelteile
erforderlich ist,
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9b eine
schematische Draufsicht der Rückseite
der Wanne und eines Teils des Stellglieds ist, welche die Position
derselben zeigt, wenn eine Gegendrehung der Trommelteile erforderlich
ist,
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10a ein Querschnitt durch das Getriebe und das
Stellglied während
der synchronisierten Drehung der Trommelabschnitte ist, und
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10b ein Querschnitt durch das Getriebe und das
Stellglied während
der Gegendrehung der Trommelabschnitte ist.
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Bei
der in den Zeichnungen illustrierten Ausführungsform ist die Erfindung
in eine Haushaltwaschmaschine mit einem Antriebsmechanismus eingebaut.
Eine solche Waschmaschine wird in 1 schematisch
in Seitenansicht illustriert. Die Waschmaschine 10 hat
ein Außengehäuse 12 mit
einer Frontplatte 14, in der sich eine Tür 16 befindet. Eine
wasserdichte Wanne 18 wird auf eine bekannte Weise durch
einen Federdämpfermechanismus 20 innerhalb
des Gehäuses 12 angebracht.
Eine Wassereinlaßleitung 22 steht über eine
Seifenschale 24 in Verbindung mit einem oberen Abschnitt
der Wanne 18. Eine Wasserablaßleitung 26 steht
in Verbindung mit einem unteren Abschnitt der Wanne 18 und
ebenfalls mit einem Entwässerungsauslaß 28.
Es werden geeignete Pumpen und Ventile (nicht gezeigt) bereitgestellt,
um das Einlassen und Ablassen von Wasser zu und von der Wanne 18 zu
steuern. Die so beschriebenen Bauteile sind auf dem Gebiet alle
gut bekannt und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
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Innerhalb
der Wanne 18 wird eine Trommel 30 angebracht,
die aus einem ersten drehbaren Teil 32 und einem zweiten
drehbaren Teil 34 besteht. Der erste drehbare Teil 32 ist
auf freitragende Weise an einer ersten Welle 36 angebracht,
und der zweite drehbare Teil 34 ist koaxial mit dem ersten
drehbaren Teil an einer zweiten Welle 38 angebracht. Wie
in 1 gezeigt, ist die zweite Welle 38 drehbar
innerhalb der ersten Welle 36, die hohl ist, angebracht.
Die erste und die zweite Welle 36, 38 können um
eine Achse 40 der Trommel 30 gedreht werden.
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Die
bisher beschriebenen Merkmale werden detaillierter in WO 99/58753
offenbart und beschrieben. In dem veröffentlichten Dokument umfassen
die Mittel, durch welche der erste und der zweite drehbare Teil 32, 34 der
Trommel 30, jedoch gesondert angetriebene Motoren. Bei
der Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung werden der erste und der zweite
drehbare Teil 32, 34 durch einen einzigen Motor 42 angetrieben.
Dies wird nach der Erfindung durch Bereitstellen eines Antriebsmechanismus' 50 erreicht,
der sich an der von der Tür 16 entfernten Seite
der Wanne 18 befindet. Der Antriebsmechanismus 50 wird
durch einen auf einer Welle 48 des Motors 42 angeordneten
Treibriemen 46 angetrieben. Der Antriebsmechanismus 50 besteht
aus einem Getriebe 60 und einem Stellglied 70.
Das Stellglied 70 ist auf eine Weise, die unten beschrieben
wird, an der Wanne 18 angebracht. Das Getriebe 60 ist
an der ersten und der zweiten Welle 36, 38 angebracht.
Wie im Folgenden beschrieben wird, ermöglicht der Antriebsmechanismus 50,
daß der
einzelne Motor 42 den ersten und den zweiten drehbaren
Teil 32, 34 entweder in der gleichen Richtung
und mit der gleichen Geschwindigkeit oder in entgegengesetzten Richtungen
mit wesentlich der gleichen Geschwindigkeit antreibt.
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Der
Antriebsmechanismus 50 umfaßt ein Getriebe 60 und
ein Stellglied 70. Die Bauteile des Getriebes 60 werden
in 2 in auseinandergezogener Form gezeigt. Der Klarheit
wegen werden die Bauteile des Getriebes in drei Gruppen von Bauteilen gruppiert:
eine erste Gruppe von Bauteilen 100, eine zweite Gruppe
von Bauteilen 200 und eine dritte Gruppe von Bauteilen 300.
Es wird nun jede Gruppe von Bauteilen detailliert beschrieben.
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Die
erste Gruppe von Bauteilen 100 schließt eine Antriebsscheibe 102 ein,
die allgemein tellerförmig
ist. Die Antriebsscheibe 102 hat eine allgemein kreisförmige Deckplatte 104,
die eine Mittelöffnung 106 hat.
Vom Rand der Deckplatte 104 erstreckt sich in Axialrichtung
eine zylindrische Fläche 108.
Von der zylindrischen Fläche 108 erstreckt
sich an der von der Deckplatte 104 entfernten Seite derselben
ein Flansch 110 in Radialrichtung nach außen.
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Die
Deckplatte 104 hat drei in Radialrichtung verlaufende Rippen 112,
die einteilig mit derselben geformt sind. Die Rippen 112 sind
in gleichem Abstand um die Mittelöffnung 106 angeordnet.
Eine Vielzahl von Löchern 114 ist
ebenfalls in der Nähe derselben
in gleichem Abstand um die Mittelöffnung 106 angeordnet.
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Die
erste Gruppe von Bauteilen 100 schließt ebenfalls ein Antriebsritzel 116 ein,
das einen Satz von Zähnen 118 und
einen Stützkranz 120 umfaßt. Der
Satz von Zähnen 118 und
der Stützkranz 120 sind
starr miteinander verbunden. Eine Bohrung 122 verläuft durch
das Antriebsritzel 116. In der zur Deckplatte 104 zeigenden
Fläche
des Stützkranzes 120 befinden
sich drei mit gleichem Winkelabstand angeordnete Aussparungen 124,
die mit den in der Deckplatte 104 geformten Rippen 112 zusammenwirken. Außerdem verlaufen
Bohrungen 126 so durch den Stützkranz 120, daß sie mit
den in der Deckplatte 104 geformten Löchern 114 ausgerichtet
sind.
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Die
im Antriebsritzel 116 geformte Bohrung 122 ist
ausreichend groß,
um eine Muffe 128 und zwei mit Zwischenraum in Axialrichtung
angeordnete Lager 130 ohne Spiel in derselben aufzunehmen.
An dem vom Stützkranz 120 entfernten
Ende der Bohrung 122 erstreckt sich eine Lippe 122a in
Radialrichtung nach innen. Sowohl die Lager 130 als auch
die Muffe 128 haben eine Innenbohrung, die so dimensioniert
ist, daß sie,
ebenfalls ohne Spiel, ein distales Ende der zweiten Welle 38 aufnimmt.
Ein Schraubengewindebolzen 132 wird bereitgestellt, um
mit einer im distalen Ende der zweiten Welle 38 angeordneten Schraubengewindebohrung
zusammenzuwirken. Zwischen dem Kopf des Bolzens 132 und
der demselben nächsten
Seite des Lagers 130 wird eine Unterlegscheibe 134 bereitgestellt.
Der Außendurchmesser
der Unterlegscheibe 134 ist größer als der Innendurchmesser
des Lagers 130, so daß die
Muffe 128 und die Lager 130 zwischen der Lippe 122a und der
Unterlegscheibe 134 in der Bohrung 122 festgehalten
werden, wenn das Antriebsritzel 116 starr mit der Antriebsscheibe 102 verbunden
wird. Die Mittelöffnung 106 in
der Deckplatte 104 ist ausreichend groß, um zu ermöglichen,
daß der
Kopf des Bolzens 132 und die Unterlegscheibe 134 durch
dieselbe hindurchgehen. Am Antriebsritzel 116 wird eine
ringförmige
Lagerscheibe 136 bereitgestellt. Die ringförmige Lagerscheibe 136 ist
so bemessen, daß sie
locker über
den Satz von Zähnen 118 passen
wird, aber nicht in Radialrichtung über den Stützkranz 120 vorstehen
wird.
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In 3a und 3b wird
die erste Gruppe von Bauteilen 100 in zusammengebauter
Form gezeigt. Wie zu sehen ist, wird das Antriebsritzel 116 mit Hilfe
von Nieten 138, die durch die Löcher 114 der Deckplatte 104 und
in die Bohrungen 126 des Stützkragens 120 hindurchgehen,
fest an der Deckplatte 104 gehalten. Die Rippen 112 und
die Aussparungen 124 wirken zusammen, um so zu sichern,
daß das Antriebsritzel 116 im
Verhältnis
zur Deckplatte 104 richtig um die Ache 40 ausgerichtet
ist. Das distale Ende der Welle 38 wird folglich mit Hilfe
des Bolzens 132 innerhalb der Bohrung 122 festgehalten.
Die Lager 130 ermöglichen
jedoch, daß sich
die Antriebsscheibe 102, zusammen mit dem Antriebsritzel 116, frei
um das distale Ende der Welle 38 dreht.
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Die
zylindrische Fläche 108 der
Antriebsscheibe 102 nimmt den Treibriemen 46 auf.
Der Flansch 110 unterstützt
das Halten des Treibriemens 46 in seiner Position auf der
zylindrischen Fläche 108.
Die zylindrische Fläche 108 kann
eine auf dieselbe aufgebrachte rutschfeste Beschichtung oder Texturierung
haben, um die Schlupfgefahr zwischen dem Treibriemen 46 und
der Antriebsscheibe 102 zu verringern.
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Nun
wird die zweite Gruppe von Bauteilen 200 beschrieben. Die
zweite Gruppe von Bauteilen 200 schließt eine erste Planetenradträgerplatte 202, eine
zweite Planetenradträgerplatte 204 und
eine Vielzahl von Abstandsstücken 206 ein.
Bei der gezeigten Ausführungsform
werden sechs Abstandsstücke 206 bereitgestellt.
Die Abstandsstücke 206 sind
mit gleichem Abstand um das Getriebe 60 angeordnet und
sind starr sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Planetenradträgerplatte 202, 204 verbunden,
um so die erste und die zweite Planetenradträgerplatte 202, 204 in
der Axialrichtung mit Zwischenraum zueinander zu halten. Die Abstandsstücke 206 sind
röhrenförmig.
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Die
erste Planetenradträgerplatte 202 zeigt zum
Antriebsritzel 116. Sie hat eine allgemein kreisförmige Gestalt
und hat eine Mittelöffnung 208.
Die Mittelöffnung 208 ist
ausreichend groß,
um zu ermöglichen,
daß der
Satz von Zähnen 118 des
Antriebsritzels 116 hindurchgeht. Ein die Mittelöffnung 208 umgebender
ebener Abschnitt 210 wird in Radialrichtung durch einen
Steg 212 begrenzt, dessen Innendurchmesser geringfügig größer ist
als der Außendurchmesser
des Stützkragens 120 des
Antriebsritzels 116. Die ringförmige Lagerscheibe 136 der
ersten Gruppe von Bauteilen 100 kann folglich angrenzend
an den ebenen Abschnitt 210 angeordnet werden. Der Steg 212 hält die ringförmige Scheibe 136 konzentrisch
mit dem Rest des Getriebes 60.
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Mit
gleichem Abstand um die Mittelöffnung 208 werden
sechs Öffnungen 214 angeordnet.
Um jede der Öffnungen 214 wird
ein Ende eines der Abstandsstücke 206 kaltgenietet
oder auf andere Weise starr mit der ersten Planetenradträgerscheibe 202 verbunden.
Um jede der Öffnungen 214 wird
eine nach innen vorstehende Lippe 216 geformt, so daß der Durchmesser
jeder Öffnung 214 geringfügig kleiner
ist als der Durchmesser des hohlen Abschnitts des jeweiligen Abstandsstücks 206.
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Die
erste Planetenradträgerplatte 202 wird aus
einem geeigneten Metall, z.B. Stahl, gepreßt. Während der Fertigung werden
in derselben bogenförmige
Ausformungen 218 hergestellt. Der Zweck der bogenförmigen Ausformungen 218 wird
unten beschrieben.
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Die
zweite Planetenradträgerplatte 204 wird ebenfalls
aus einem geeigneten Metall, z.B. Stahl, hergestellt. Die zweite
Planetenradträgerplatte 204 hat
einen ringförmigen
ebenen Abschnitt 220 mit einer Mittelöffnung 222. Im ebenen
Abschnitt 220 sind Öffnungen 224 geformt
und sind mit gleichem Abstand um die Mittelöffnung 222 angeordnet.
Die Öffnungen 224 sind
in Axialrichtung mit den in der ersten Planetenradträgerplatte 202 geformten Öffnungen 214 ausgerichtet.
Um die Öffnungen 224 werden
die von der ersten Planetenradträgerplatte 202 entfernten
Enden der Abstandsstücke 206 kaltgenietet
oder auf andere Weise starr an der zweiten Planetenradträgerscheibe 204 befestigt.
Folglich ist zu sehen, daß die
Zwischenstücke 206 wirken,
um die erste und die zweite Planetenradträgerplatte 202, 204 in
einer Axialrichtung mit Zwischenraum zueinander zu halten. Die Tatsache,
daß die
Abstandsstücke 206 hohl
und um die Öffnungen 214, 224 angeordnet sind,
bedeutet, daß eine
Vielzahl von Durchgängen durch
die Planetenträgerbaugruppe,
die aus der ersten Planetenradträgerplatte 202,
den Abstandsstücken 206 und
der zweiten Planetenradträgerplatte 204 besteht,
bereitgestellt wird.
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Die
zweite Planetenradträgerplatte 204 hat einen
um den Umfang der Mittelöffnung 222 angeordneten
und in Axialrichtung zur ersten Planetenradträgerplatte 202 hin
verlaufenden Flansch 226. Die zweite Planetenradträgerplatte 204 hat
außerdem
einen um den Umfang des ebenen Abschnitts 220 angeordneten,
wieder zur ersten Planetenradträgerplatte 202 hin
verlaufenden Flansch 228.
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Angebracht
an jedem zweiten Abstandsstück 206 und
angeordnet zwischen der ersten und der zweiten Planetenradträgerplatte 202, 204 befinden
sich Planetenräder 230.
Jedes Planetenrad 230 kann frei um das jeweilige Abstandsstück 206,
an dem es angebracht ist, drehen. Um dies zu erreichen, ist jedes
Planetenrad 230 mit Hilfe eines Lagers 232 an
dem jeweiligen Abstandsstück 206 angebracht.
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Jedes
Planetenrad 230 trägt
einen ersten Satz von Zähnen 234 und
einen zweiten Satz von Zähnen 236 (siehe 4).
Der erste Satz von Zähnen 234 hat
einen Teilkreis, der größer ist
als der des zweiten Satzes von Zähnen 236.
Der erste Satz von Zähnen 234 ist
angrenzend an die erste Planetenradträgerplatte 202 angeordnet,
und der zweite Satz von Zähnen 236 ist
angrenzend an die zweite Planetenradträgerplatte 204 angeordnet.
Jedes Planetenrad 230 wird vorzugsweise spanend als ein
einziges Teil hergestellt oder, falls der erste und der zweite Satz von
Zähnen 234, 236 gesondert
gefertigt werden, werden sie während
der Fertigung starr miteinander verbunden. Außerdem wird vorzugsweise eine
Vielzahl von Löchern 238 spanend
in jedem Planetenrad 230 hergestellt, um das Gewicht desselben
zu verringern.
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Die
Anordnung der Abstandsstücke 206,
an denen die Planetenräder 230 angebracht
sind, und der Teilkreis des ersten Satzes von Zähnen 234 werden so
gewählt,
daß der
erste Satz von Zähnen 118 des
Antriebsritzels mit dem ersten Satz von Zähnen 234 jedes der
Planetenräder 230 ineinandergreift, wenn
das Antriebsritzel 116 durch die Mittelöffnung 208 der ersten
Planetenradträgerplatte 202 eingeführt wird.
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Zwischen
der zweiten Planetenradträgerplatte 204 und
dem ersten Satz von Zähnen 234 der
Planetenräder 230 ist
ein Sonnenrad 240 angeordnet. Das Sonnenrad 240 wird
auf der zweiten Welle 38 getragen und kann sich mit derselben
drehen. Dies wird erreicht durch das Bereitstellen von Keilprofilen 242,
die einer Mittelöffnung
im Sonnenrad 240 und an der Außenfläche der zweiten Welle 38 bereitgestellt
werden. Durch Anordnen des Sonnenrads 240 auf der zweiten
Welle 38 an dem Punkt, an dem die Keilprofile bereitgestellt
werden, wird das Sonnenrad 240 mit derselben drehbar gemacht.
Wieder werden im Sonnenrad 240 Löcher 244 bereitgestellt,
um das Gewicht desselben zu verringern. Das Sonnenrad 240 trägt einen
Satz von Zähnen 246,
deren Teilkreisdurchmesser so gewählt wird, daß der Satz
von Zähnen 246 mit
dem zweiten Satz von Zähnen 236 der Planetenräder 230 ineinandergreift.
Angrenzend an das Sonnenrad 240 und auf der zweiten Welle 38 wird
auf der Seite des Sonnenrads 240, die zur ersten Gruppe
von Bauteilen 100 zeigt, eine Abstandsscheibe 248 angeordnet.
Die Abstandsscheibe 248 hält das Sonnenrad und das Antriebsritzel 116 in
einem feststehenden Anstand zueinander, wenn das Getriebe 60 zusammengebaut
wird.
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Es
wird zu erkennen sein, daß die
erste und die zweite Planetenradträgerplatte 202, 204,
die Abstandsstücke 206,
die Planetenräder 230 und
das Sonnerad 240 zusammen eine Baugruppe bilden, innerhalb
derer die Planetenräder 230 um
ihre jeweiligen Abstandsstücke 206 gedreht
werden können. Die
in der ersten Planetenradträgerplatte 202 hergestellten
bogenförmigen
Ausformungen 218 werden so bereitgestellt, daß sie ermöglichen,
daß sich
die Planetenräder 230 drehen,
während
die Abstandsstücke 206 so
kurz wie möglich
gehalten werden.
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In
der zweiten Gruppe von Bauteilen 200 ist ebenfalls eine
Schloßplatte 250 eingeschlossen.
Die Schloßplatte 250 ist
allgemein eben und wird aus Stahlblech hergestellt. Die Schloßplatte 250 ist
allgemein kreisförmig
und hat eine Vielzahl von mit gleichem Abstand angeordneten Sperrfingern 252,
die sich von derselben in Radialrichtung nach außen erstrecken. Jeder Sperrfinger 252 hat
allgemein eine trapezförmige
Gestalt, wobei die längste
Seite in Radialrichtung die äußerste ist.
An der Schloßplatte 250 befestigt
und von den Sperrfingern 252 in Radialrichtung nach innen
befindet sich eine Vielzahl von röhrenförmigen Füßen 254. Die Zahl
der an der Schloßplatte 250 bereitgestellten
röhrenförmigen Füße 254 entspricht
der Zahl der Abstandsstücke 206.
Die röhrenförmigen Füße 254 werden
an der Schloßplatte 250 so
angeordnet, daß die
röhrenförmigen Füße 254 mit
den durch die Abstandsstücke 206 geformten Durchgängen ausgerichtet
sind und in dieselben geführt
werden können.
Die röhrenförmigen Füße 254 werden
in die Schloßplatte 250 gestanzt
oder auf andere Weise starr an derselben befestigt. Jeder röhrenförmige Fuß 254 ist
hohl und hat einen Schraubgewindeabschnitt auf der Innenfläche desselben
angrenzend an die Schloßplatte 250.
Der Außendurchmesser
jedes röhrenförmigen Fußes 254 ist
ausreichend klein, um durch die Öffnung
zu passen, die durch die in der ersten Planetenradträgerplatte 202 geformte
Lippe 216 definiert wird.
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Um
jeden röhrenförmigen Fuß 254 wird
eine Druckfeder 256 angeordnet. Der Durchmesser jeder Druckfeder 256 ist
größer als
die durch die jeweilige Lippe 216 geformte Öffnung.
Das zur ersten Planetenradträgerplatte 202 zeigende
Ende jeder Druckfeder 256 stößt daher an die jeweilige Lippe 216 an. Bolzen 258 mit
vergrößerten Köpfen und
distalen Schraubengewindeenden werden innerhalb der röhrenförmigen Füße 254 angeordnet
und mit Hilfe der Schraubengewindeabschnitte in Position gehalten. Jeder
Bolzen 258 hat einen vergrößerten Kopf, der so bemessen
ist, daß er
frei längs
des innerhalb des Abstandsstücks 206 geformten
Durchgangs hindurchgeht, an den aber das der zweiten Planetenradträgerplatte 204 nächste Ende
der Druckfeder 256 anstößt. Daher
stößt die Druckfeder 256 an
dem einen Ende an die Lippe 216 an und am anderen Ende an
den Kopf des Bolzens 258. Folglich werden die röhrenförmigen Füße 254 verschiebbar
innerhalb der Abstandsstücke 206 angebracht,
so daß die
Schloßplatte 250 gegen
die Wirkung der Druckfedern 256 im Verhältnis zu der ersten und der
zweiten Planetenradträgerplatte 202, 204 verschoben
werden kann.
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In 4 wird
ein Querschnitt durch die zweite Gruppe von Bauteilen 200 in
zusammengebauter Form gezeigt. Wie zu sehen ist, kann die Schloßplatte 250 gegen
die Vorspannwirkung der Druckfedern 256 in der Richtung
des Pfeils 260 verschoben werden. Die Mittel, durch welche
die Schloßplatte 250 so verschoben
werden kann, werden unten beschrieben. In Abwesenheit jeder Verschiebekraft,
die ein Bewegen der Schloßplatte 250 in
der Richtung des Pfeils 260 bewirkt, wird die Schloßplatte 250 jedoch in
die gezeigte Position vorgespannt.
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Die
Form der Mittelöffnung 262 der
Schloßplatte 250 entspricht
der Form der in der ersten Planetenradträgerplatte 202 hergestellten
bogenförmigen
Ausformungen 218. Wenn die Schloßplatte 250 in der
in 4 gezeigten Position ist, d.h., wenn keine Verschiebekraft
in der Richtung des Pfeils 260 ausgeübt wird, liegen die nach innen
verlaufenden Abschnitte 264 der Mittelöffnung 262 zwischen
den erhöhten
Abschnitten 218a der bogenförmigen Ausformungen 218 der
ersten Planetenradträgerplatte 202.
Diese Anordnung trägt
dazu bei, die axiale Tiefe des Getriebes 60 als Ganzes
auf ein Minimum zu verringern.
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Die
dritte Gruppe von Bauteilen 300 umfaßt einfach ein Außenrad 302 und
ein Gehäuse 304.
Das Außenrad 302 schließt einen
Satz von Zähnen 306 ein,
dessen Teilkreisdurchmesser so gewählt wird, daß der erste
Satz von Zähnen 234 der
Planetenräder 230,
die einen Teil der zweiten Gruppe von Bauteilen 200 bilden,
mit demselben ineinandergreift. Das Außenrad 302 wird aus
einem harten technischen Thermoplastmaterial, wie beispielsweise
einem Acetal, geformt. Ein nach innen vorstehender Flansch 308 wird
einteilig mit dem Satz von Zähnen 306 an
der dem Gehäuse
nächsten
Seite desselben geformt.
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Ebenfalls
einteilig mit dem Satz von Zähnen 306 und
dem Flansch 308 wird eine Vielzahl von in Radialrichtung
nach außen
vorstehenden Vorsprüngen 310 geformt,
die mit gleichem Abstand um die Außenfläche des Außenrads 302 angeordnet
sind. Bei der gezeigten Ausführungsform
werden zwölf nach
außen
vorstehende Vorsprünge 310 bereitgestellt.
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Das
Gehäuse 304 ist
allgemein tellerförmig und
hat eine Stützplatte 312 mit
einer in derselben angeordneten Mittelöffnung 314. Die Mittelöffnung 314 ist
ausreichend groß,
um zu ermöglichen,
daß die
zweite Welle 38 durch dieselbe hindurchgeht. Die Mittelöffnung 314 hat
einen Umfang, der vorspringende Nasen 316 einschließt, die
das starre Befestigen der ersten Welle 36 an der Stützplatte 312 unterstützen.
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Eine
Vielzahl von Positionierfingern 318 erstreckt sich in Axialrichtung
vom Umfang der Stützplatte 312.
Die Zahl der Positionierfinger 318 entspricht der Zahl
von Sperrfingern 252 der Schloßplatte 250. Bei der
gezeigten Ausführungsform
werden zwölf
Positionierfinger bereitgestellt. Die Positionierfinger 318 sind
mit gleichem Abstand um die Mittelöffnung 314 angeordnet.
Die Positionierfinger 318 werden durch Aussparungen 320 getrennt,
welche die Vorsprünge 310 des
Außenrades 302 aufnehmen. Wenn
das Außenrad 302 innerhalb
des Gehäuses 304 festsitzt,
verhindert der gegenseitige Eingriff der Vorsprünge 310 und der Aussparungen 320 jede
relative Drehung des Außenrades 302 im
Verhältnis zum
Gehäuse 304.
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5 zeigt
das Gehäuse 304 mit
dem darin festsitzenden Außenrad 302.
Wie zu sehen ist, stehen die Positionierfinger 318 in der
Axialrichtung über das
Außenrad 302 hinaus
vor. Folglich hat die zur Schloßplatte 250 zeigende
Kante der zusammengebauten dritten Gruppe von Bauteilen 300 eine
kronenartige Erscheinung. Die Positionierfinger 318 sind so
bemessen, daß sich
die Sperrfinger 252 der Schloßplatte 250 mit den
Positionierfingern 318 verzahnen, wenn die Schloßplatte 250 unter
der Wirkung der Druckfedern 256 zur ersten Planetenradträgerplatte 202 hin
gedrückt
wird.
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Die
Schloßplatte 250 hat
zwei Betriebspositionen; eine erste Position, in der die einzige
auf dieselbe ausgeübte
Kraft die Vorspannkraft der Druckfedern 256 ist, so daß die Schloßplatte
zu dem Gehäuse 304 und
dem Außenrad 302 hin
gedrückt
wird, und eine zweite Position, in der eine Verschiebekraft auf die
Schloßplatte 250 ausgeübt wird,
um sie von dem Gehäuse 304 und
dem Außenrad 302 wegzubewegen.
In der ersten Position verzahnen sich die Sperrfinger 252 mit
den Positionierfingern 318, um so jede relative Drehung
zwischen der zweiten Gruppe von Bauteilen 200 und der dritten
Gruppe von Bauteilen 300 zu verhindern. Jede Drehung eines
beliebigen aus der zweiten Gruppe von Bauteilen 200 wird
bewirken, daß sich
die gesamte Baugruppe aus der ersten und der zweiten Gruppe von
Bauteilen 200, 300 ebenso dreht. Falls folglich
der Motor 42 den Treibriemen 46 antreibt und bewirkt,
daß das
Antriebsritzel 116 gedreht wird, wird das gesamte Getriebe 60 in der
gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht.
Die Tatsache, daß die
erste Welle 36 starr am Gehäuse 304 befestigt
ist und die zweite Welle 38 starr am Sonnenrad 240 befestigt
ist, bedeutet, daß sich
die erste und die zweite Welle 36, 38 ebenfalls
mit der gleichen Geschwindigkeit drehen werden, und dies wiederum
bedeutet, daß sich der
erste und der zweite drehbare Teil 32, 34 der Trommel 30 mit
der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung drehen
werden. In der zweiten Betriebsposition wird die Schloßplatte 250 von
dem Gehäuse 304 und
dem Außenrad 302 weg
verschoben (in der Richtung des in 4 gezeigten
Pfeils 260), und die Sperrfinger 252 werden von
den Positionierfingern 318 ausgerückt. Gleichzeitig wird die Schloßplatte 250 an
einer Drehung im Verhältnis
zu einer Waschmaschine 10 (der Wanne 18) gehindert, wie
unten beschrieben wird. Die Funktionsteile des Getriebes 60 arbeiten
dann wie folgt.
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Aus
der vorstehenden Beschreibung wird zu verstehen sein, daß die Funktionsteile
des Getriebes 60 ein Außenrad 302, drei Planetenräder 230 und zwei
Sonnenräder
(das Antriebsritzel 116 und das Sonnenrad 240)
einschließen.
In 6a wird eine auseinandergezogene Ansicht dieser
Bauteile gegeben. 6b und 6s sind
perspektivische Ansichten der gleichen Funktionsteile 302, 230, 116, 240,
gezeigt in zusammengebauter Form und aus zwei unterschiedlichen
Winkeln. In beiden Fällen
sind alle anderen Bauteile der Klarheit wegen weggelassen worden.
-
Es
wird aus der vorstehenden Beschreibung zu erinnern sein, daß das Antriebsritzel 116 starr
mit der Antriebsscheibe 102 verbunden ist, die durch den Treibriemen 46 angetrieben
wird. Es wird ebenfalls zu erinnern sein, daß das Sonnenrad 240 starr
mit der zweiten Welle 38 verbunden ist, die den zweiten drehbaren
Teil 34 der Trommel 30 trägt, und daß das Außenrad 302 (über das
Gehäuse 304)
starr mit der ersten Welle 36 verbunden ist, die den ersten
drehbaren Teil 32 der Trommel 30 trägt.
-
Wenn
die Funktionsteile 302, 230, 116, 240 angeordnet
sind, wie in 6b und 6c gezeigt, mit
der Schloßplatte
in der oben beschriebenen zweiten Position, wird das Antriebsritzel 116 im
Ergebnis dessen gedreht, daß der
Treibriemen 46 eine Drehung der Antriebsscheibe 102 bewirkt.
Das Ineinandergreifen des Satzes von Zähnen 118 des Antriebsritzels
mit den ersten Sätzen
von Zähnen 234 der Planetenräder 230 bewirkt,
daß sich
die Planetenräder 230 um
ihre jeweiligen Abstandsstücke 206 drehen.
Die ersten Sätze
von Zähnen 234 greifen
ebenfalls mit dem Satz von Zähnen 306 des
Außenrads 302 ineinander
und bewirken eine Drehung desselben. Die Planetenradträgerplatten 202, 204 werden daran
gehindert, sich um die Achse 40 zu drehen. Die Drehung
der Planetenräder 230 um
ihre Abstandsstücke 206 bewirkt
unvermeidlich eine Drehung des zweiten Satzes von Zähnen 236 der
Planetenräder 230,
und das Ineinandergreifen dieses zweiten Satzes von Zähnen 236 mit
dem Sonnenrad 240 bewirkt, daß sich das Sonnenrad 240 dreht.
Die Anordnung sichert, daß die
Drehrichtung des Außenrades 302 entgegengesetzt
zu der des Sonnenrades 240 ist. Falls folglich die Drehrichtung
des Antriebsritzels 116 ist, wie durch den Pfeil 62 angezeigt,
dann ist die Drehrichtung des Außenrades 302, wie
durch den Pfeil 64 angezeigt, und die Drehrichtung des
Sonnenrades 240 ist, wie durch den Pfeil 66 angezeigt.
Also werden, wenn der Treibriemen 46 durch den Motor 42 angetrieben
wird, die erste Welle 36 und der erste drehbare Teil 32 in
einer Richtung angetrieben, und die zweite Welle 38 und
der zweite drehbare Teil 34 werden in der entgegengesetzten
Richtung angetrieben.
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Es
wird ein Stellglied 70 bereitgestellt, das in der Lage
ist, die Schloßplatte 250 zum
Gehäuse 304 hin
und von demselben weg zu bewegen. Das Stellglied 70 wird
in 7 in auseinandergezogener Form gezeigt. Es umfaßt einen
ersten Betätigungsring 72 und
einen zweiten Betätigungsring 74.
Der erste Betätigungsring 72 hat
einen allgemein ringförmigen Körper 76 mit
einem Flansch 78, der sich von demselben an einer vom zweiten
Betätigungsring 74 entfernten
Seite in Radialrichtung nach außen
erstreckt. Der ringförmige
Körper 76 ist
an der vom zweiten Betätigungsring 74 entfernten
Seite eben, hat aber eine Vielzahl von in der zum zweiten Betätigungsring 74 zeigenden
Seite angeordneten erhöhten
Abschnitten 80. Jeder erhöhte Abschnitt 80 hat,
wie in 7 gezeigt, eine an jeder Seite desselben angeordnete
geneigte Fläche 80a.
Bei der gezeigten Ausführungsform
werden zwei erhöhte
Abschnitte 80 bereitgestellt. Die erhöhten Abschnitte 80 sind
symmetrisch um den ringförmigen
Körper 76 angeordnet.
Es wird zu erkennen sein, daß,
falls gewünscht,
mehr als zwei erhöhte
Abschnitte 80 bereitgestellt werden können. An einer Seite des ersten
Betätigungsrings 72 befindet
sich eine in Radialrichtung vorspringende Nase 82, die
eine bogenförmige
Zahnstange 84 trägt, deren
Zweck untern erläutert
wird. Am ringförmigen Körper 76 wird
zwischen den erhöhten
Abschnitten 80 und dem Flansch 78 eine Bahn 81 bereitgestellt. Im
ringförmigen
Körper 76 ist
in der in Radialrichtung innersten Fläche desselben eine Vielzahl
von Schlitzen 83 geformt.
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Der
zweite Betätigungsring 74 ist
ebenfalls allgemein ringförmig.
Der Durchmesser des zweiten Betätigungsrings 74 entspricht
dem Durchmesser des ringförmigen
Körpers 76 des
ersten Betätigungsrings 72.
Um den Außenumfang
des zweiten Betätigungsrings 74 wird
eine Vielzahl von erhöhten
Abschnitten 86 bereitgestellt und zeigt zum ersten Betätigungsring 72.
Jeder der erhöhten
Abschnitte 86 hat, auf die gleiche Weise wie bei den erhöhten Abschnitten 80,
eine auf jeder Seite desselben angeordnete geneigte Fläche 86a.
Die erhöhten
Abschnitte 86 sind ebenfalls symmetrisch um den zweiten
Betätigungsring 74 angeordnet,
und die Zahl der erhöhten Abschnitte 86 entspricht
der Zahl der erhöhten
Abschnitte 80. Die Neigung der geneigten Flächen 86a ist
die gleiche wie die der geneigten Flächen 80a, so daß die geneigten
Flächen 80a, 86a miteinander
zusammenwirken können,
um zu bewirken, daß der
axiale Abstand des ersten und des zweiten Betätigungsrings 72, 74 verändert wird,
wenn der erste und der zweite Betätigungsring 72, 74 im
Verhältnis
zueinander gedreht werden. Am zweiten Betätigungsring 74 wird
eine Vielzahl von nach außen
vorstehenden Vorsprüngen 87 bereitgestellt.
Die Vorsprünge 87 sind so
bemessen und angeordnet, daß die
Vorsprünge 87 in
einer spezifischen Drehausrichtung des zweiten Betätigungsrings 74 im
Verhältnis
zum ersten Betätigungsring 72 längs der
Schlitze 83 zu einer Position übergehen können, in der die Vorsprünge 87 unterhalb
der Bahn 81 angeordnet sind. Sobald der erste Betätigungsring 72 im
Verhältnis
zum zweiten Betätigungsring 74 gedreht
wird, werden die Betätigungsringe 72, 74 auf
Grund der Tatsache, daß die
Vorsprünge 87 unterhalb
der Bahn 81 zurückgehalten werden,
in Axialrichtung im Verhältnis
zueinander festgehalten.
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Am
zweiten Betätigungsring 74 wird
eine Vielzahl von Positionierfüßen 88 bereitgestellt.
Die Positionierfüße 88 sind
von den erhöhten
Abschnitten 86 in Radialrichtung nach innen angeordnet
und erstrecken sich in einer Axialrichtung weg vom Getriebe 60.
Die Positionierfüße 88 können durch
die Mitte des ersten Betätigungsrings 72 und über den Flansch 78 hinaus
hindurchgehen. Jeder Positionierfuß 88 hat in demselben
einen in Axialrichtung verlaufenden Schlitz 90, der am
distalen Ende desselben offen ist. Der Zweck dieser Bauteile wird
unten beschrieben und erläutert.
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Die
vom ersten Betätigungsring 74 entfernte Seite
des zweiten Betätigungsrings 74 ist
so geformt, daß sie
eine Vielzahl von flachen Vertiefungen 92 einschließt, die
symmetrisch um den Umfang derselben angeordnet sind. Die Zahl und
Größe der Vertiefungen 92 wird
so gewählt,
daß die
Sperrfinger 252 der Schloßplatte 250 in denselben
aufgenommen werden können.
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Das
Stellglied 70 schließt
außerdem
eine Vielzahl von Verbindungsstücken 94 ein,
mit deren Hilfe der erste Betätigungsring 72 an
der Wanne 18 der Waschmaschine 10 befestigt werden
kann. Jedes Verbindungsstück 94 umfaßt einen
Stützabschnitt 94a mit
einer durch denselben verlaufenden Öffnung und einen an dem von
der Wanne 18 entfernten Ende des Stützabschnitts 94a angeordneten vergrößerten Kopf 94b.
Der Kopf 94b ist an einer Seite desselben vergrößert, so
daß der
vergrößerte Kopf 94b den
Flansch 78 des ersten Betätigungsrings 72 überragt,
wenn das Verbindungsstück
dadurch fest an der Wanne 18 angebracht wird, daß eine Schneidschraube
durch die Öffnung
und in eine in der Wanne 18 geformte Bohrung geführt wird.
Der Stützabschnitt 94a des
Verbindungsstücks
hält den
Kopf 94b in einem festen Abstand von der Wanne 18,
wobei der Abstand geringfügig
mehr beträgt
als die Dicke des Flanschs 78, so daß der Flansch 78 nicht
an die Oberfläche
der Wanne 18 gedrückt
wird, sondern zwischen dem Kopf 94b und der Oberfläche der Wanne 18 gleiten
kann.
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Es
wird eine Vielzahl von Verbindungsstücken 94 bereitgestellt,
wobei die Verbindungsstücke 94 mit
Zwischenraum um den Umfang des ersten Betätigungsrings 72 angeordnet
sind. Die Verbindungsstücke
sind um die Achse 40 angeordnet. Auf diese Weise wird der
erste Betätigungsring 72 in
einer feststehenden Position im Verhältnis zur Wanne 18 festgehalten,
während
er zu einer Drehbewegung um die Achse 40 in der Lage ist.
Der zweite Betätigungsring 74 ist
dann angrenzend an den ersten Betätigungsring 72 angeordnet,
wobei die Positionierfüße 88 durch
die Mitte des ersten Betätigungsrings 72 hindurchgehen
und wobei die erhöhten
Abschnitte 80, 86 jedes Betätigungsrings 72, 74 aneinandergrenzend
angeordnet sind. Die Wanne 18 wird mit einer Vielzahl von
Rippen 18a gefertigt, die sich von der Mitte derselben
in Radialrichtung nach außen
erstrecken, und diese Rippen 18a werden in den Schlitzen 90 in
den Positionierfüßen 88 aufgenommen.
Diese Anordnung verhindert jede Drehung des zweiten Betätigungsrings 74 im
Verhältnis
zur Wanne 18, während
sie ermöglicht,
daß sich
der zweite Betätigungsring 74 im
Verhältnis
zur Wanne 18 wenigstens innerhalb bestimmter Grenzen in
Axialrichtung bewegt. Innerhalb dieser Grenzen bleiben die Rippen 18a innerhalb
der Schlitze 90, um eine Drehbewegung des zweiten Betätigungsrings 74 im
Verhältnis
zur Wanne 18 zu verhindern. 8 zeigt
die Wanne 18 mit dem zweiten Betätigungsring 74 an
seinem Platz, wobei der erste Betätigungsring 72 der
Klarheit wegen weggelassen worden ist. Es wird zu erkennen sein,
daß eine
Drehbewegung des zweiten Betätigungsrings 74 im
Verhältnis
zur Wanne 18 verhindert wird, selbst wenn der zweite Betätigungsring 74 in
der Richtung des Pfeils 70a verschoben wird.
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Um
eine Drehbewegung des ersten Betätigungsrings 72 herbeizuführen, wird
ein Motor 96, der ein Kitzel 96a trägt, bereitgestellt,
Der Motor 96 ist an einer Stützplatte 98 angebracht,
die fest mit der Wanne 18 verbunden ist. Zwei Schalter 98a, 98b sind ebenfalls
an der Stützplatte 98 angebracht,
wobei die Schalter 98a, 98b längs einer bogenförmigen Bahn mit
Zwischenraum zueinander und mit gleichem Abstand zur Achse 40 angeordnet
sind. Das Kitzel 96a wirkt mit der an der Nase 82,
die einen Teil des ersten Betätigungsrings 72 bildet,
bereitgestellten bogenförmigen
Zahnstange 84 zusammen. Ein Betätigen des Motors 96 bewirkt,
daß sich
das Kitzel 96a dreht, was wiederum bewirkt, daß die Nase 82 im
Verhältnis
zur Wanne 18 bewegt wird. Die Bereitstellung und Anordnung
der Verbindungsstücke 94 bedeutet,
daß diese
Bewegung der Nase 82 nur zu einer Drehung des gesamten
ersten Betätigungsrings 72 um
die Achse 40 führen
kann. Die Drehung des ersten Betätigungsrings 72 bewirkt,
daß die
erhöhten
Abschnitte 80, 86 zusammenwirken, um den zweiten
Betätigungsring 74 vom
ersten Betätigungsring 72 weg
zu bewegen. Außerdem
kommt, wenn sich der erste Betätigungsring 72 dreht,
die Nase 82 in Kontakt mit dem einen oder dem anderen der
Schalter 98a, 98b. Die Schalter 98a, 98b sind
mit Schaltungen (nicht gezeigt) verbunden, die den Steuerungsprozessor
der Waschmaschine 10 informieren, ob das Getriebe 60 auf
die oben beschriebene Weise arbeitet oder nicht, um zu ermöglichen,
daß sich
der erste und der zweite drehbare Teil der Trommel in entgegengesetzten Richtungen
drehen.
-
9a ist
eine Draufsicht des Antriebsmechanismus' 50, wenn der erste und der
zweite Betätigungsring 72, 74 so
positioniert sind, daß die
erhöhten
Abschnitte 80 mit Zwischenraum in Umfangsrichtung zu den
erhöhten
Abschnitten 86 angeordnet sind. Folglich wird die Schloßplatte 250 in
die erste Position vorgespannt, in der die Sperrfinger 252 der Schloßplatte 250 in
gegenseitigem Eingriff mit den Positionierfingern 318 sind.
Wenn der Motor 42 betätigt
wird, werden sowohl der erste als auch der zweite drehbare Teil 32, 34 der
Trommel 30 in der gleichen Richtung und mit der gleichen
Geschwindigkeit gedreht. Die Nase 82 ist in Kontakt mit
dem Schalter 98a, der den Steuerschaltungen sagt, daß der Antriebsmechanismus 50 auf
eine Weise arbeitet, bei der eine Drehung des Antriebsritzels 116 zu
einer Drehung sowohl des ersten als auch des zweiten drehbaren Teils 32, 34 der
Trommel 30 in der gleichen Richtung und mit der gleichen
Geschwindigkeit führt.
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Wenn
gewünscht
wird, den Betriebsmodus des Antriebsmechanismus' 50 zu verändern, wird der Motor 96 betätigt, um
so das Ritzel 96a zu drehen. Folglich wird der erste Betätigungsring 72 um
die Achse 40 gedreht, und der zweite Betätigungsring 74 bewegt
sich dann in Axialrichtung weg von der Wanne 18. Der zweite
Betätigungsring 74 stößt an die Schloßplatte 250 an,
und die Sperrfinger 252 der Schloßplatte 250 kommen
in den Vertiefungen des zweiten Betätigungsrings 74 zu
sitzen. Eine weitere Bewegung des zweiten Betätigungsrings 74 bewirkt, daß die Sperrfinger 252 von
den Positionierfingern 318 des Gehäuses 304 ausgerückt werden.
Eine Drehung der Schloßplatte 250 um
die Achse 40 wird verhindert: Also wird ebenfalls eine
Drehung der ersten und der zweiten Planetenradträgerplatte 202, 204 verhindert.
(Es wird sich verstehen, daß der
zweite Betätigungsring 74 weiter
in der beschriebenen Weise bewegt wird, falls die Sperrfinger 252 der
Schloßplatte 250 anfangs
nicht mit den Vertiefungen 92 ausgerichtet sind. Die Sperrfinger 252 werden
in den Vertiefungen 92 zu sitzen kommen, sobald die Drehung
der Schloßplatte 250 begonnen
wird.) Die Rippen 18a der Wanne 18 bleiben während dieser
gesamten Bewegung in Axialrichtung innerhalb der Schlitze 90 der
Positionierfüße des zweiten
Betätigungsrings 74 angeordnet.
Wenn die Bewegung vollendet ist, berührt die Nase 82 den
Schalter 98b, der die Steuerschaltungen informiert, daß der Antriebsmechanismus 50 auf
eine Weise arbeitet, bei der eine Drehung des Antriebsritzels 116 zu
einer Drehung des ersten und des zweiten Teils 32, 34 der Trommel 30 mit
der gleichen Geschwindigkeit, aber in entgegengesetzten Richtungen,
führt.
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10a ist ein Querschnitt durch den Antriebsmechanismus 50 in
der in 9a gezeigten Position. Die untere
Hälfte
von 10a ist längs der Linie A-A von 9a genommen,
und die obere Hälfte ist
längs der
Linie B-B von 9a genommen. Wie zu sehen ist,
wird die Schloßplatte 250 unter
der Wirkung der Druckfedern 256 nach links gedrückt, so daß die Sperrfinger 252 in
gegenseitigen Eingriff mit den Positionierfingern 318 des
Gehäuses 304 gebracht
werden. Der zweite Betätigungsring 74 ist
in Axialrichtung mit Zwischenraum zur Schloßplatte 250 angeordnet,
um so die Sperrwirkung zwischen der zweiten und der dritten Gruppe
von Bauteilen 200, 300 aufrechtzuerhalten.
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Ähnlich ist 10b ist ein Querschnitt durch den Antriebsmechanismus 50 in
der in 9b gezeigten Position. Die untere
Hälfte
von 10b ist längs der Linie A-A von 9b genommen,
und die obere Hälfte
ist längs
der Linie B-B von 9b genommen. In dieser Position
hält der
zweite Betätigungsring 74 gegen
die Wirkung der Druckfedern 256 die Schloßplatte 250 außer Kontakt
mit den Positionierfingern 318 und verhindert eine Drehung
derselben um die Achse 40. Die Funktionsteile 116, 230, 240, 302 sind
folglich in der Lage, auf die oben in Bezug auf 6b und 6c beschriebene
Weise zu arbeiten.
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Die
oben beschriebene Waschmaschine kann auf die folgende Weise benutzt
werden. Sobald die zu waschenden Artikel durch die Tür 16 in
das Innere der Trommel 30 gelegt worden sind, das zu benutzende
Programm gewählt
worden ist und das Waschmittel in der Seifenschale 24 plaziert
worden ist (nicht notwendigerweise in dieser Reihenfolge), beginnt
die Maschine 10, einen Wasch-/Schleuder-Zyklus laufen zu
lassen. Über
die Wassereinlaßleitung 22 und
die Seifenschale 24 wird Wasser in die Wanne 18 eingeleitet,
um so Wasser und Waschmittel in das Innere der Trommel einzuleiten
und folglich die Artikel zu benetzen. Es wird zu erkennen sein, daß das Waschmittel
durch andere Mittel, wie beispielsweise durch Einbringen eines Flüssigwaschmittels
in eine Kugel innerhalb der Trommel 30 oder durch Verwendung
von Waschmitteltabletten, in das Innere der Trommel eingebracht
werden kann. Ein Weichspülmittel
kann ebenfalls verwendet werden. Die Einzelheiten, wie das Wasser,
das Waschmittel und das Weichspülmittel
in das Innere der Trommel eingebracht werden, sind für die vorliegende
Erfindung unwesentlich, ebenso wie die Mittel, um zu sichern, daß die richtige
Menge Wasser bereitgestellt wird, und die Weise der Erhöhung der
Temperatur des Wassers auf die für
den gewählten Wasch-/Schleuder-Zyklus
erforderliche. Solche Einzelheiten sind auf dem Gebiet gut bekannt
und werden hier nicht weiter beschrieben.
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Anfangs
ist das Stellglied 70 so angeordnet, daß sich der erste Betätigungsring 72 in
der in 9a gezeigten Position befindet.
Die Schloßplatte 250 wird
in die erste Position vorgespannt, in der die Sperrfinger 252 in
gegenseitigem Eingriff mit den Positionierfingern 318 des
Gehäuses 304 sind.
Die Nase 82 ist in Kontakt mit dem Schalter 98b,
der den Steuerschaltungen mitteilt, daß sich die Schloßplatte 250 in
der ersten Position befindet. Danach wird der Motor 42 angetrieben,
so daß der
Treibriemen 46 eine Drehung der Antriebsscheibe 102 bewirkt.
Dies wiederum bewirkt, daß sich
der erste und der zweite drehbare Teil 32, 34 der
Trommel 30 in der gleichen Richtung und mit der gleichen
Geschwindigkeit drehen. Diese synchronisierte Drehung wird für einen kurzen
Zeitraum fortgesetzt, um so zu sichern, daß alle der Artikel gründlich durch
das Wasser benetzt werden, und um den Waschvorgang zu beginnen. Spätere Perioden
synchronisierter Drehung können ausgeführt werden,
falls erforderlich. Aufeinanderfolgende Perioden können einschließen, den
ersten und den zweiten drehbaren Teil 32, 34 in
unterschiedlichen Richtungen zu drehen, falls gewünscht. Um dies
zu erreichen, wird die Drehrichtung des Motors 42 jeweils
umgekehrt, nachdem eine Periode vollendet ist.
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Wenn
es erforderlich ist, die Menge der auf die Artikel ausgeübten Hinundherbewegung
zu steigern, wird zuerst der Motor 42 angehalten. Folglich hört die Trommel 30 auf
sich zu drehen. Als nächstes wird
der Motor 96 betätigt,
um so das Ritzel 96a zu drehen, was wiederum bewirkt, daß sich der
erste Betätigungsring 72 um
die Achse 40 der Waschmaschine 10 dreht. Daher
wird der zweite Betätigungsring 74 vom
ersten Betätigungsring 72 weg
bewegt, so daß die
Schloßplatte 250 in
der Richtung des Pfeils 260 in 4 in die
zweite Position verschoben wird. Außerdem berührt die Nase 82 den
Schalter 98a, um den Steuerschaltungen mitzuteilen, daß die Gegendrehung
beginnen wird, falls der Motor betätigt wird. Danach wird der
Motor 42 wieder betätigt,
so daß sich
der erste und der zweite drehbare Teil 32, 34 der
Trommel 30 in entgegengesetzten Richtungen und mit wesentlich
der gleichen Geschwindigkeit drehen. Dies ermöglicht, daß auf die Artikel eine große Hinundherbewegungsgeschwindigkeit
ausgeübt wird.
Die Drehgeschwindigkeit jedes drehbaren Teils 32, 34 ist
in diesem Modus niedriger als 100 U/min, allgemein ungefähr 50 U/min,
wird aber normalerweise nicht höher
als 200 U/min sein.
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Wenn
auf die Artikel eine ausreichende Hinundherbewegung ausgeübt worden
ist, um den durch das gewählte
Programm geforderten Reinigungsstandard zu erreichen, wird der Motor 42 angehalten. Der
Motor 96 wird wieder betätigt, um so den ersten Betätigungsring 72 zu
der in 9a gezeigten Position zurückzuführen, was
wiederum bewirkt, daß die Schloßplatte 250 zur
ersten Position zurückkehrt.
Ein anschließendes
Betätigen
des Motors 42 bewirkt folglich ein synchronisiertes Drehen
des ersten und des zweiten drehbaren Teils 32, 34,
wie es bereits beschrieben worden ist. In diesem Modus können das Waschwasser
und das Waschmittel über
die Wasserablaßleitung 26 durch
den Entwässerungsauslaß 28 aus
der Wanne 18 abgelassen werden. Danach wird auf eine bekannte
Weise Spülwasser
in die Wanne 18 eingeleitet, und danach wird die Drehgeschwindigkeit
der Trommel 30 auf eine Schleudergeschwindigkeit (allgemein
800 bis 1500 U/min) gesteigert, um das Wasser aus den Artikeln zu
schleudern. Die Spül-
und Schleuderschritte werden drei- oder viermal wiederholt. Schleuderzyklen
dieser Art sind gut bekannt und müssen hier nicht weiter beschrieben werden.
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Die
vorstehende Beschreibung betrifft nur eine Ausführungsform der Erfindung. Es
wird sich verstehen, daß Veränderungen
an der beschriebenen Ausführungsform
vorgenommen werden können,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können an
Stelle der in den Zeichnungen illustrierten andere Zahnradarten
verwendet werden. Ebenso kann eine beliebige Form eines Sperrmechanismus' eingesetzt werden,
solange die Wirkung die ist, daß in
einer Position ein Drehen des Antriebsritzels bewirkt, daß sich beide
Abtriebsritzel in der gleichen Richtung drehen, und in einer anderen Position
ein Drehen des Antriebsritzels bewirkt, daß sich die Abtriebsritzel in
entgegengesetzten Richtungen drehen. Der gegenseitige Eingriff oder
die Verzahnung eines Satzes von Sperrfingern mit einem Satz von
Positionierfingern ist nicht die einzige Weise, um dies zu erreichen,
und es könnten
andere Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel könnte der zweite
Planetenradträger
einziehbare Sperrstifte tragen, die ausgefahren werden können, um
die zweite Planetenradträgerplatte
am Gehäuse
zu verriegeln, und eingezogen, um eine relative Drehung zwischen denselben
zu ermöglichen.
Bei einer anderen alternativen Anordnung könnte die Schloßplatte
bewegliche Stifte tragen, die in die in den Planetenrädern geformten
Gewichtsminderungslöcher
bewegt werden könnten.
Einem Leser mit Fachkenntnissen werden andere Verfahren und Mechanismen
offensichtlich sein, um eine ähnliche
Sperrwirkung zu erreichen. Bei einer weiteren Veränderung
an der oben beschriebenen Ausführungsform
wird die Achse 40 der Waschmaschine 10, um die
sich die drehbaren Teile 32, 34 der Trommel 30 drehen,
so angeordnet, daß sie,
statt genau horizontal, geringfügig
gegenüber der
Horizontalen geneigt, ist. Es ist unwahrscheinlich, daß der Neigungswinkel
gegenüber
der Horizontalen größer als
15° ist,
weil ein viel größerer Winkel als
dies die durch den oben beschriebenen Waschvorgang erreichbare Waschwirkung
beeinträchtigen kann.
Nichtsdestotrotz soll der Begriff „wesentlich horizontal", wie er in den hieran
angefügten
Ansprüchen
verwendet wird, Achsen einschließen, die in einem Winkel von
bis zu 15° gegenüber der
Horizontalen geneigt sind.