ITPD20090269A1

ITPD20090269A1 - WASHING MACHINE OPERATION BY ELECTRIC MOTOR WITH THE ROTOR FIXED TO THE BASKET INSIDE THE BATH.

Info

Publication number: ITPD20090269A1
Application number: IT000269A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Pengo
Original assignee: Giuseppe Pengo
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-03-18

Description

“Motore ad azionamento diretto di lavabiancheria con il rotore fissato al cesto all’interno della vasca” "Direct drive motor of the washing machine with the rotor fixed to the basket inside the tank"

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE. DESCRIPTION OF THE INVENTION.

• Campo della tecnica di riferimento. • Field of the reference technique.

La presente invenzione si riferisce a macchine lavabiancheria e più in particolare ad un azionamento diretto del cesto con motore elettrico dove il rotore è solidale e coassiale al cesto all’interno della vasca e lo statore è solidale con la vasca. The present invention refers to washing machines and more particularly to a direct drive of the drum with an electric motor where the rotor is integral and coaxial with the drum inside the tub and the stator is integral with the tub.

• stato della tecnica. • state of the art.

In generale, le macchine lavabiancheria dispongono di un motore elettrico che fornisce al cesto sia la bassa velocità di lavaggio che una o più elevate velocità di centrifuga. Il motore viene generalmente fissato all’esterno della vasca con l’asse di rotazione parallelo all’asse del cesto ed il movimento viene trasmesso dal motore al cesto con un sistema di pulegge e cinghia. I recenti progressi, nel campo dei controlli elettronici per l’azionamento di motori elettrici a velocità variabile, hanno permesso la realizzazione di lavatrici azionate direttamente dal motore elettrico senza organi di trasmissione quali pulegge e cinghia. In tal caso il rotore del motore viene fissato all’albero del cesto e lo statore alla vasca il tutto all’esterno della vasca. Un esempio di tale applicazione viene riportato nel brevetto WO/2006/052073 del 18.05.2006 (International Application N° PTC/KR2005/003764 dell’ 8/11/2005). Dall’esame di questa soluzione appare evidente il grande spreco di spazio occupato dal motore a discapito della capacità di carico del cesto a pari dimensione della lavabiancheria. Il sistema infatti, pur avendo eliminato pulegge e cinghia, richiede strutture di supporto dello statore, albero cesto all’esterno della vasca e struttura di supporto del rotore. In general, washing machines have an electric motor which supplies the drum with both a low washing speed and one or more high spin speeds. The motor is generally fixed to the outside of the tank with the rotation axis parallel to the basket axis and the movement is transmitted from the motor to the basket with a pulley and belt system. Recent advances in the field of electronic controls for the operation of variable speed electric motors have allowed the creation of washing machines driven directly by the electric motor without transmission parts such as pulleys and belts. In this case, the rotor of the motor is fixed to the shaft of the basket and the stator to the tank, all outside the tank. An example of this application is reported in the patent WO / 2006/052073 of 18.05.2006 (International Application N ° PTC / KR2005 / 003764 of 8/11/2005). From the examination of this solution, the great waste of space occupied by the motor appears evident to the detriment of the load capacity of the drum at the same size as the washing machine. In fact, the system, despite having eliminated pulleys and belts, requires stator support structures, basket shaft outside the tank and rotor support structure.

• Soluzione proposta: • Suggested solution:

Il presente brevetto si propone di semplificare drasticamente l’azionamento diretto del cesto della lavabiancheria eliminando tutte le parti aggiuntive di supporto del motore e l’albero cesto esterno alla vasca con grande vantaggio per la capacità di carico della lava biancheria a pari dimensioni del mobile. Lo statore ed il rotore dispongono delle sole parti attive che sono fissate direttamente a parti esistenti della lava biancheria. A tal fine il rotore viene direttamente fissato al cesto all’interno della vasca. Lo statore viene fissato all’esterno della vasca realizzando una soluzione solida e compatta. This patent aims to drastically simplify the direct operation of the washing machine drum by eliminating all the additional parts supporting the motor and the drum shaft outside the tub with great advantage for the load capacity of the washing machine at the same size of the cabinet. The stator and rotor have only the active parts which are fixed directly to existing parts of the washing machine. To this end, the rotor is fixed directly to the basket inside the tank. The stator is fixed to the outside of the tank creating a solid and compact solution.

• Descrizione disegni e modi di attuazione • Description of drawings and ways of implementation

Diversi motori elettrici possono essere impiegati nella presente invenzione quali a statore avvolto od a bobine e del tipo sincrono, asincrono, a passo, lineare. Various electric motors can be used in the present invention such as wound or coil stator and of the synchronous, asynchronous, step, linear type.

A titolo di esempio vengono riportate nei disegni quattro soluzioni che impiegano motori sincroni a magneti permanenti e statore con avvolgimenti. By way of example, the drawings show four solutions that use synchronous motors with permanent magnets and stator with windings.

- La fig. 1 rappresenta una realizzazione del brevetto riferita ad una lavabiancheria a carica dall’alto. La parete laterale del cesto (1) viene opportunamente sagomata per ricevere con accoppiamento fisso i magneti di rotore (2). La parete laterale del cesto viene realizzata con materiale magnetico di opportuno spessore in modo da evitare l’impiego di un anello magnetico di rotore. La parete laterale della vasca (3), realizzata in materiale non magnetico, viene opportunamente sagomata per ricevere con accoppiamento fisso lo statore (4) provvisto degli opportuni avvolgimenti (S). Il cesto e la vasca riportano le opportune nervature di irrobustimento (6) per migliorare la resistenza meccanica e ridurre il rumore durante il funzionamento. La struttura viene completata in vicinanza dell’asse di rotazione con una sede cuscinetto (7) fissata alla vasca, il cuscinetto (8), l’albero cesto (9) con la relativa flangia di supporto albero (10) fissata al cesto. La fig. 1) mostra una applicazione dove il rotore ruota all’esterno dello statore. - Fig. 1 represents an embodiment of the patent referring to a top loading washing machine. The side wall of the basket (1) is suitably shaped to receive the rotor magnets (2) with a fixed coupling. The side wall of the basket is made with magnetic material of appropriate thickness in order to avoid the use of a rotor magnetic ring. The side wall of the tank (3), made of non-magnetic material, is suitably shaped to receive, with a fixed coupling, the stator (4) provided with suitable windings (S). The basket and the tank have the appropriate strengthening ribs (6) to improve mechanical resistance and reduce noise during operation. The structure is completed near the rotation axis with a bearing seat (7) fixed to the tank, the bearing (8), the basket shaft (9) with the relative shaft support flange (10) fixed to the basket. Fig. 1) shows an application where the rotor rotates outside the stator.

- La fig. 2 riporta una ulteriore realizzazione del brevetto riferita ad una lavabiancheria a carica frontale dove il rotore si trova all’interno dello statore. Nella stessa fig. 2 è rappresentato un rotore del tipo comunemente impiegato negli alternatori per auto dove l’avvolgimento centrale è stato sostituito da un magnete (11) magnetizzato nella direzione dell’asse di rotazione e con i vari poli di rotore creati alternativamente dalle parti laterali (12) e (13). Nell’esempio di fig. 2, il rotore viene fissato al cesto utilizzando il supporto dell’albero cesto (14) idoneo per una lava biancheria a carica frontale. - Fig. 2 shows a further embodiment of the patent referring to a front loading washing machine where the rotor is located inside the stator. In the same fig. 2 shows a rotor of the type commonly used in car alternators where the central winding has been replaced by a magnet (11) magnetized in the direction of the rotation axis and with the various rotor poles created alternately by the side parts (12) and (13). In the example of fig. 2, the rotor is fixed to the basket using the basket shaft support (14) suitable for a front loading washing machine.

La parete laterale della vasca (3), realizzata in materiale non magnetico, viene sagomata per ricevere con accoppiamento fisso lo statore (4) provvisto degli opportuni avvolgimenti (5) e la sede cuscinetti (7). The side wall of the tank (3), made of non-magnetic material, is shaped to receive, with a fixed coupling, the stator (4) provided with the appropriate windings (5) and the bearing housing (7).

- La fig. 3 riporta la soluzione di fig. 1 adattata per una lava biancheria a carica frontale. - Fig. 3 shows the solution of fig. 1 adapted for a front loading washing machine.

In tale esempio, il rotore viene fissato al supporto dell’albero cesto (14) idoneo per una lava biancheria a carica frontale. Supponendo che il supporto dell’albero cesto (14) sia non magnetico, si è introdotto un anello (15) per la chiusura del flusso dei magneti (2). - La fig. 4 rappresenta l’utilizzo di un motore con rotore e statore affacciati con traferro piano per applicazione , a titolo di esempio, su lava biancheria a carica dall’alto. Lo statore (4) viene fissato con tecniche note alla parete della vasca (3) realizzata in materiale non magnetico. In this example, the rotor is fixed to the basket shaft support (14) suitable for a front loading washing machine. Assuming that the basket shaft support (14) is non-magnetic, a ring (15) has been introduced to close the flow of the magnets (2). - Fig. 4 represents the use of a motor with rotor and stator facing each other with a flat air gap for application, by way of example, on top-loading washing machines. The stator (4) is fixed with known techniques to the wall of the tank (3) made of non-magnetic material.

I magneti (2) sono fissati con tecniche note alla parete del cesto realizzata in materiale magnetico in modo da evitare l’anello per la chiusura del flusso dei magneti. The magnets (2) are fixed with known techniques to the wall of the basket made of magnetic material in order to avoid the ring for closing the flow of the magnets.

- In tutte le realizzazioni descritte ed in tutte le possibili combinazioni, la parete laterale della vasca può essere realizzata in materiale plastico. In tal caso lo statore viene inglobato come inserto durante lo stampaggio della vasca. Un sottile spessore di resina protegge lo statore in corrispondenza del traferro. La vasca riporta le opportune nervature di irrobustimento per migliorare la resistenza meccanica e ridurre il rumore durante il funzionamento. Anche la sede cuscinetto (7) può essere realizzata direttamente dal materiale plastico della vasca. - In all the embodiments described and in all possible combinations, the side wall of the tank can be made of plastic material. In this case the stator is incorporated as an insert during the molding of the tank. A thin layer of resin protects the stator at the air gap. The tank has the appropriate strengthening ribs to improve mechanical resistance and reduce noise during operation. The bearing seat (7) can also be made directly from the plastic material of the tank.

Claims

"Direct drive motor of the washing machine with the rotor fixed to the basket inside the tank" CLAIMS: 1. Direct operation of the front-loading or top-loading washing machine drum with an electric motor where the rotor is integral and coaxial to the drum inside the tub and the stator is integral with the tub wall outside it.

2. Direct drive as per claim 1. wherein the motor can have the rotor inside the stator (example in fig. 2) or the rotor outside the stator (examples in figs. 1 and 3) or rotor and stator facing each other with iron piano (example in fig 4).

3. Direct actuation as per claims 1. and 2. in which the tank, or the side wall of the tank, can be made of plastic material and the stator is inserted during molding. A thin layer of resin protects the stator at the air gap.

4. Direct actuation according to claim 1. wherein the same wall of the basket (1) is used for closing the flow of the rotor magnets.

5. Direct drive according to claim 1. wherein the rotor is of the type commonly used in car alternators (Fig. 2). The central winding is replaced by a permanent magnet (11) and the various rotor poles are created alternately by the side parts (12) and (13) at the air gap.