ITAN20070009A1

ITAN20070009A1 - WASHING MACHINE AND WASHING MACHINE WITH FRONTAL LOADING WITH TRADITIONAL TRANSMISSION OR "DIRECT DRIVE"

Info

Publication number: ITAN20070009A1
Authority: IT
Inventors: Gianfranco Bacelli; Massimo Mancini; Stefano Mancini; Simone Pardini; Giuseppe Perticara
Original assignee: Meccanica Generale
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-08-22

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:

LAVABIANCHERIA E LAVASCIUGATRICE A CARICAMENTO FRONTALE CON TRASMISSIONE TRADIZIONALE O “DIRECT DRIVE" FRONT LOADING WASHING MACHINE AND DRYER WITH TRADITIONAL OR "DIRECT DRIVE" TRANSMISSION

Il trovato oggetto della presente domanda di brevetto per invenzione riguarda il mondo delle lavabiancheria e lavasciugatrici a caricamento frontale. The invention which is the subject of the present patent application relates to the world of front loading washing machines and washing dryers.

In questi ultimi anni le più importanti aziende mondiali produttrici di lavabiancheria hanno concentrato la loro attività di ricerca e sviluppo nello studio di una soluzione tecnica nuova per la trasmissione del moto rotatorio dal motore elettrico al cestello porta biancheria. In recent years, the most important washing machine manufacturers in the world have concentrated their research and development on the study of a new technical solution for the transmission of the rotary motion from the electric motor to the laundry basket.

La soluzione tradizionale consiste nell'impiego di un motore elettrico alloggiato sotto la vasca il cui moto rotatorio è trasmesso mediante cinghia ad una puleggia calettata su un albero solidale al cestello. The traditional solution consists in the use of an electric motor housed under the tank whose rotary motion is transmitted by means of a belt to a pulley keyed on a shaft integral with the basket.

La soluzione che sta prendendo sempre più piede è quella denominata "direct drive" e consiste in una semplificazione della trasmissione del moto. Il motore elettrico è collegato direttamente all'albero solidale al cestello. La trasmissione dunque è diretta, la puleggia e la cinghia non sono più necessarie. The solution that is becoming more and more popular is the one called "direct drive" and consists in a simplification of the motion transmission. The electric motor is connected directly to the shaft integral with the basket. The transmission is therefore direct, the pulley and belt are no longer needed.

L'adozione della suddetta soluzione rende necessario modificare la geometria del motore elettrico proprio per rendere possibile il calettamento sull’albero. Questa nuova configurazione genera da un punto di vista meccanico un incremento della sollecitazione sull'albero (che si trasmette a tutta la parete del fondo vasca) ed obbliga di conseguenza ad un irrobustimento del fondo vasca. The adoption of the aforementioned solution makes it necessary to modify the geometry of the electric motor precisely to make it possible to fit it onto the shaft. This new configuration generates from a mechanical point of view an increase in the stress on the shaft (which is transmitted to the entire wall of the tank bottom) and consequently forces a strengthening of the tank bottom.

Il trovato oggetto della presente domanda introduce una soluzione tecnica alternativa a quelle inserite nelle lavabiancheria e lavasciugatrici già in commercio e/o oggetto di brevetta . Prima di entrare nel dettaglio si descrive brevemente l'attuale stato dell'arte. The invention which is the subject of the present application introduces an alternative technical solution to those inserted in washing machines and washing machines already on the market and / or patented. Before going into detail, the current state of the art is briefly described.

Come rappresentato in figura 1 , di regola una vasca in plastica per lavatrici e lavasciugatrici è sostanzialmente composta da una struttura rigida costituente la fascia periferica cilindrica (A) che si raccorda ad una parete di fondo circolare (B), ed una parte frontale separata (C), pure di forma circolare, atta a venire unita alla struttura rigida con mezzi di fissaggio noti. All'interno della vasca trova alloggio il cestello (D) porta biancheria che viene posto in rotazione da un albero ad esso solidale. Nella parete di fondo è presente una bussola cilindrica metallica costituente la sede per i cuscinetti di supporto dell'albero cestello suddetto. As shown in figure 1, as a rule a plastic tank for washing machines and washer-dryers is substantially composed of a rigid structure constituting the cylindrical peripheral band (A) which is connected to a circular bottom wall (B), and a separate front part ( C), also of circular shape, able to be joined to the rigid structure with known fixing means. The laundry basket (D) is housed inside the tub and is rotated by a shaft integral with it. In the back wall there is a cylindrical metal bush which constitutes the seat for the support bearings of the aforementioned basket shaft.

Per conferire robustezza alla parete di fondo della vasca, necessaria per resistere alle sollecitazioni meccaniche indotte dalla forza centrifuga generata dalla rotazione della massa del carico di biancheria presente nel cestello, si adottano generalmente nervature di rinforzo (E) nel lato verso l'esterno della vasca. Laddove le sole nervature di rinforzo non sono sufficienti, si adotta invece una configurazione cosiddetta a "greca" od "omega" (rappresentata in figura 2) che conferisce un maggior momento d'inerzia alla struttura del fondo a parità di ingombro di profondità e/o di quantità di materiale utilizzato. Una tipica vasca tradizionale appare dunque come in figura 3. To give strength to the bottom wall of the tub, necessary to withstand the mechanical stresses induced by the centrifugal force generated by the rotation of the mass of the laundry load present in the drum, reinforcement ribs (E) are generally adopted on the side towards the outside of the tub. . Where the reinforcement ribs alone are not sufficient, a so-called "Greek" or "omega" configuration is adopted instead (shown in figure 2) which gives a greater moment of inertia to the bottom structure with the same depth and / or overall dimensions. or quantity of material used. A typical traditional tank therefore appears as in figure 3.

In principio, il motore elettrico (il cui moto rotatorio è trasmesso al cestello) era posizionato decentrato rispetto all'asse della vasca; la lettera M in figura 4 mostra la configurazione tradizionale. In the beginning, the electric motor (whose rotary motion is transmitted to the basket) was positioned off-center with respect to the axis of the tank; the letter M in figure 4 shows the traditional configuration.

Da qualche anno a questa parte invece molte case produttrici hanno proposto una nuova tipologia di trasmissione del moto rotatorio ("direct drive") che prevede il calettamento del motore sull'albero del cestello. Questa nuova configurazione è contemplata ad esempio nelle domande di brevetto US 2006/0096330 (figura 5) ed EP 1659204 (figura 6) e nel brevetto US 6148647 (figura 7). Nei suddetti documenti brevettali la soluzione tecnica per far fronte alla maggiore sollecitazione meccanica dell'albero consiste nell'adozione di anime in metallo applicate mediante tecnica di sovrastampaggio oppure di supporti in metallo per l'albero del cestello opportunamente dimensionati per accettare e permettere il fissaggio dello statore del motore; anch'essi applicati mediante tecnica di sovrastampaggio. For some years now, however, many manufacturers have proposed a new type of transmission of the rotary motion ("direct drive") which involves the keying of the motor on the shaft of the basket. This new configuration is contemplated for example in US patent applications 2006/0096330 (figure 5) and EP 1659204 (figure 6) and in US patent 6148647 (figure 7). In the aforementioned patent documents, the technical solution to cope with the greater mechanical stress of the shaft consists in the adoption of metal cores applied by means of an overmoulding technique or of metal supports for the basket shaft suitably sized to accept and allow the fixing of the motor stator; also applied by overmoulding technique.

La soluzione tecnica del trovato oggetto della presente domanda consiste invece in una semplificazione della forma del fondo vasca e nell'adozione di una struttura che ad essa si accoppia e che prende il nome di crociera. Entrando nel dettaglio un possibile disegno di vasca si presenta come in figura 8. Come evidente la geometria del fondo è notevolmente semplificata e presenta nervature di irrigidimento in corrispondenza del solo raccordo con la fascia cilindrica; gran parte della parete del fondo è di forma piana. The technical solution of the invention which is the subject of the present application, on the other hand, consists in a simplification of the shape of the tank bottom and in the adoption of a structure which is coupled to it and which is called a cross. Going into detail, a possible design of the tank appears as in figure 8. As is evident, the geometry of the bottom is considerably simplified and has stiffening ribs in correspondence only with the connection with the cylindrical band; a large part of the back wall is flat in shape.

L'elemento di distinzione del presente trovato è mostrato in figura 9 ed è denominato crociera. Essa è costituita da un mozzo portacuscinetti (A), da una sede per il fissaggio dello statore di un motore elettrico diretto (B), da un elemento concentrico al mozzo (C) di qualsivoglia forma (circolare a non circolare) e da una serie di elementi radiali di collegamento tra il mozzo e l'elemento circolare suddetto (D). La struttura siffatta è collegato al fondo vasca adiacentemente alle nervature del raccordo come in figura 10. Alla crociera è delegato il compito di trasmissione ed assorbimento delle sollecitazioni della forza centrifuga scaricate sull'albero. La crociera può essere di qualsiasi materiale e grazie alla presenza di elementi radiali che si estendono fino al bordo del raccordo con la fascia cilindrica presenta una resistenza meccanica superiore alle tradizionali nervature in plastica. I vantaggi globali che la presente soluzione offre sono di seguito elencati: The distinguishing element of the present invention is shown in figure 9 and is called cross. It consists of a bearing holder hub (A), a seat for fixing the stator of a direct electric motor (B), a concentric element to the hub (C) of any shape (circular or non-circular) and a series of radial connecting elements between the hub and the aforementioned circular element (D). The structure of this type is connected to the tank bottom adjacent to the ribs of the fitting as in figure 10. The cross is delegated the task of transmitting and absorbing the stresses of the centrifugal force discharged onto the shaft. The crosspiece can be of any material and thanks to the presence of radial elements that extend to the edge of the connection with the cylindrical band, it has a higher mechanical resistance than traditional plastic ribs. The global advantages that this solution offers are listed below:

<■>Come già scritto, una parete di fondo con profilo a forma di "omega" genera rumore per effetto del turbinio dell'acqua all'interno delle cavità del profilo durante il lavaggio, con la conseguente maggiore formazione di schiuma ed un più facile deposito di residui del bagno lavante negli spigoli delle suddette cavità, che col tempo possono generare batteri e cattivi odori. Una parete piana come quella del trovato in esame elimina questo problema. <■> As already written, a bottom wall with an "omega" shaped profile generates noise due to the swirl of water inside the profile cavities during washing, with the consequent greater foam formation and easier deposit of residues of the washing bath in the edges of the aforementioned cavities, which over time can generate bacteria and bad odors. A flat wall such as that of the present invention eliminates this problem.

■ La presente soluzione permette di proporre due tipologie diverse di trasmissione del moto (soluzione classica e "direct drive") garantendo in entrambi i casi importanti fagli ai costi di produzione. Non si fratta dunque di una soluzione dedicata alla sola tipologia di trasmissione "direct drive" bensì una soluzione che presenta importanti vantaggi economici anche con la tradizionale tipologia di trasmissione. ■ The present solution makes it possible to propose two different types of motion transmission (classic solution and "direct drive") guaranteeing in both cases important faults to production costs. Therefore, it is not a solution dedicated only to the "direct drive" type of transmission but a solution that has important economic advantages even with the traditional type of transmission.

• Il passaggio dalla configurazione tradizionale a quella "direct drive" è realizzato semplicemente variando la geometria del solo fondo vasca. Non occorrono altri interventi sullo stampo della vasca. • The transition from the traditional to the "direct drive" configuration is achieved simply by varying the geometry of the tank bottom only. No other interventions are required on the tub mold.

<■>Un altro importante vantaggio è la diminuzione dei tempi di produzione della vasca. Il tempo ciclo della vasca (ossia il tempo necessario per stampare la singola vasca) diminuisce notevolmente grazie all'alleggerimento della parete del fondo vasca. <■> Another important advantage is the reduction in tub production times. The tank cycle time (ie the time required to print the single tank) decreases considerably thanks to the lightening of the bottom tank wall.

• Importante conseguenza della variazione della geometria è la diminuzione dei costi per il materiale plastico. Occorre una minore quantità di plastica per la singola vasca. • An important consequence of the variation of the geometry is the reduction of costs for the plastic material. Less plastic is required for the individual tub.

• Ottimizzazione della distribuzione delle tensioni superficiali nella vasca le quali provocano una indesiderata diminuzione delle caratteristiche meccaniche del fondo. • Optimization of the distribution of surface tensions in the tank which cause an undesirable decrease in the mechanical characteristics of the bottom.

<■>Da un punto di vista della produzione la presente soluzione consente la semplificazione del lay-out di assemblaggio per il quale non è più necessario l'approvigionamento di mozzo o crociera a bordo pressa; l'handling di tale parte può essere concentrato nella stazione dove già oggi avviene il montaggio dei cuscinetti. <■> From a production point of view, this solution allows the simplification of the assembly lay-out for which it is no longer necessary to supply a hub or cross on the press; the handling of this part can be concentrated in the station where the bearings are already assembled today.

• Infine le diversificazioni di gamma risultano più economiche. Si può cambiare il solo motore elettrico o sostituire la crociera in maniera diretta senza apportare alcuna modifica alla vasca. • Finally, the diversifications of the range are cheaper. You can only change the electric motor or replace the crossbar directly without making any changes to the tank.

In merito alla tipologia di accoppiamento crociera - fondo vasca possono essere utilizzate diverse soluzioni quali: With regard to the type of cross - tank bottom coupling, different solutions can be used such as:

Accoppiamento mediante saldatura con o senza tasselli (rispettivamente figure 1 1 e 12), accoppiamento mediante avvitatura (figura 13), accoppiamento mediante incollaggio (figura 14). Coupling by welding with or without dowels (respectively Figures 1 1 and 12), coupling by screwing (Figure 13), coupling by gluing (Figure 14).

Claims

CLAIMS 1 - Front loading washing machine or washer-dryer comprising a tub in plastic material, a basket inside the tub and coaxial to it, a transmission shaft connected to the drum characterized by the fact that the bottom of the tub has no radial or circumferential rib (suitable for structural reinforcement) if not in correspondence with the connection with the peripheral cylindrical band. 2 - Found according to Claim 1, characterized in that the tank has a hole on the bottom through which the shaft for transmitting the rotary motion to the basket passes. One end of the shaft is connected to the basket, the other is free. 3 - Found as in claim 1, characterized by the fact that a cross or a structure consisting of a bearing hub, a seat for fixing the stator of a direct electric motor, a concentric element to the hub of any shape (circular or non-circular ) and by a series of radial elements (in indeterminate number) connecting the hub and the aforementioned circular element, it is connected to the bottom of the tank. 4 - Found according to Claim 3, characterized in that the spider can be made of any material. 5 - Found according to Claims 1 and 2, characterized in that the free end of the transmission shaft allows the rotor of a direct electric motor to be fixed. 6 - Found as per claims 1 and 2, characterized in that a pulley can be keyed onto the free end of the transmission shaft, as an alternative to the rotor of a direct electric motor, connected to the electric motor by means of a transmission belt 7 - Found according to the preceding claims, characterized in that the connection between the crosspiece and the tank bottom is ensured by any currently possible system such as welding, screwing, nailing (or riveting or buttoning with dowels), gluing.