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Haushaltwäscheschleuder Die Erfindung betrifft den elektromotorischen
Antrieb und die damit zusammenhängende konstruktive Auslegung einer Haushaltwäscheschleuder
in bezug auf die Belüftung des Antriebes.
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Es ist bekannt, bei Haushaltwäscheschleudern größerer Auslegung die
Schleudertrommel unmittelbar und starr auf die Motorwelle zu setzen und das so gebildete,
aus Motor und Schleudertrommel bestehende System mit Federn im Gehäuse der Schleuder
aufzuhängen oder so elastisch in das Gehäuse einzusetzen, daß sich das System beim
Schleudervorgang auf eine freie Achse einzustellen vermag.
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Am geeignetsten sind für einen derartigen Aufbau der Schleuder Motoren
mit Kurzschlußläufern. Da Drehstromanschluß in Haushaltungen nur selten zur Verfügung
steht, hat man durchweg Einphasen-Kurzschlußmotoren mit Kondensatorhilfsphase verwendet
und die mit ihnen verbundenen Nachteile in Kauf genommen. Diese Motoren erlauben
zwar, ihr Anlaufmoment in dem für Haushaltschleudern notwendigen Maße zu heben,
aber nur mit einem beachtlichen Mehraufwand für den Kondensator, was bei den erhöhten
Kosten für Einphasenmotoren mit Hilfsphase um so mehr ins Gewicht fällt. Auch vom
technischen Standpunkt aus ist ein solcher Einphasenmotor, abgesehen von seiner
größeren Anfälligkeit, mit Nachteilen behaftet. Das hohe Schwungmoment der Schleudertrommel
läßt ein schnelles Hochlaufen des Motors nicht zu. Die Hilfsphase bleibt dadurch
übermäßig lange eingeschaltet und verursacht eine hohe Motorerwärmung. Kurzzeitiges
wiederholtes Einschalten, wie es wünschenswert ist, ist für den im Vergleich zum
Drehstromrnotor leistungsmäßig gleich ausgelegten Motor nicht möglich. Ein größerer
Motor ist aber nicht nur noch teurer, sondern hat auch einen entsprechend höheren
Anlaufstrom, so daß die normale Absicherung eines Haushaltnetzes nicht mehr ausreicht.
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Durch den etwa seit der Jahrhundertwende bekannten Spaltpolmotor steht
zwar ein Einphasenmotor einfachen Aufbaues zur Verfügung. Dieser Motor hat aber
ein geringes Anzugmoment und einen schlechten Wirkungsgrad, so daß er nur zum Antrieb
von kleinen Ventilatoren und sonstigen Kleingeräten, wie Haartrocknern, Sprechmaschinen,
Uhren u. dgl., verwendet wird. Man hat versucht, durch konstruktive Abwandlungen,
z. B. durch Vergrößerung der Zone des Spaltpoles und durch Schaffung von magnetischen
Engpässen zur besonderen Verteilung des Hauptpolflusses und Spaltpolflusses, das
Anzugmoment zu erhöhen und so den Anwendungsbereich zu vergrößern. Es stellte sich
jedoch heraus, daß mit diesen Maßnahmen und mit der Erhöhung der Leistung über etwa
60 Watt die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie durch eine starke Einsattelung im Bereich
unterhalb der halben Nenndrehzahl nachteilig verändert wird, so daß sich allgemein
die Meinung durchsetzte, daß der Spaltpolmotor für schwierigere Antriebsverhältnisse
und für größere Leistungen nicht geeignet sei.
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Dabei ist jedoch außer acht gelassen worden, daß in der gegenüber
allen anderen Elektromotoren eigenartigen, wenn auch zunächst unübersehbaren Wandelbarkeit
des elektrischen Verhaltens gerade des größeren Spaltpolmotors Möglichkeiten stecken,
die ihn trotz aller gegenteiligen Meinungen für spezielle Antriebe geeignet und
sogar vorteilhaft werden lassen. Das kann um so eher der Fall sein, wenn auch das
anzutreibende Gerät jenen Eigenarten und Bedürfnissen des Spaltpolmotors angepaßt
werden kann. Ein solcher spezieller Antrieb ist bei einer Haushaltwäscheschleuder
gegeben.
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Nach der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, für den Antrieb von
Haushaltwäscheschleudern mit belüftetem Einphaseninduktionsmotor, bei welchem die
Schleudertrommel senkrecht angeordnet und mit der Motorachse starr verbunden und
das aus Motor und Schleudertrommel bestehende System in das Gehäuse elastisch eingesetzt
ist, einen Spaltpolmotor zu verwenden, dessen Kennlinie bezüglich hohem Anzugmoment
bei niedriger Sattelbildung durch hierfür an sich bekannte Maßnahmen zur Beeinflussung
der Sättigung und des Läuferwiderstandes sowie durch Bemessung der Spaltpolkurzschlußwindungen
der Kennlinie der Schleuder angepaßt ist.
Das verhältnismäßig hohe
Anzugmoment einer Wäscheschleuder ist bedingt durch die durch die eingelegte Wäsche
verursachte Unwucht. Beim Hochlaufen muß somit ein kritischer Drehzahlbereich durchlaufen
werden bis sich das aus Motor und Schleudertrommel bestehende System auf eine freie
Drehachse eingestellt hat. Da die Schwingungsausschläge sehr beträchtlich werden
können und mit diesen das Drehmoment ansteigt, muß das Hochlaufen so schnell erfolgen,
daß die Schwingungsausschläge in zulässigen Grenzen bleiben. Daraus folgt, daß zunächst
das Anzugmoment des Spaltpolmotors durch entsprechende Bemessung der Spaltpolkurzschlußwindungen
und durch Einflußnahme auf den Läuferwiderstand anzuheben und daß der dadurch vertiefte
Sattel in der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie durch hohe Sättigung wieder auszugleichen
ist. Der Wirkungsgrad wird damit zwar schlechter und die Erwärmung größer. Diese
kann jedoch gerade durch bei Haushaltwäscheschleudern mögliche Maßnahmen für eine
sehr gute Belüftung beherrscht werden. Außerdem kommt hier die Eigenart des Spaltpolmotors
zugute, daß, im Gegensatz zum Einphasenmotor mit Hilfsphase, der Anlaufstrom im
Verhältnis zum Nennstrom nicht so hoch ist, also Erwärmungsspitzen weniger auftreten.
Bei kurzzeitig wiederholtem Arbeitsspiel tritt keine oder nur eine geringe Erwärmungszunahme
ein; die Gefahr schädigender übererwärmung ist daher vermieden.
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Durch den sehr einfachen Aufbau des Spaltpolmotors ergeben sich im
Vergleich mit normalen Einphasenmotoren beachtliche konstruktive Vorteile. Die Feldspulen
können fertig gewickelt in den Ständer eingelegt werden. Die Ausführung der Lagerschilde,
der Lager und der Welle als Konstruktionselemente der Schleudertrommel wird sehr
vereinfacht. Der bei Einphasenmotoren zur Abschaltung der Hilfsphase meist notwendige
Fliehkraftschalter oder das diesen ersetzende Relais entfällt. Das verhältnismäßig
hohe Leistungsgewicht ist hier nicht als Nachteil, sondern als Vorteil zu werten,
da dadurch das Aufschaukeln der Schwingungsausschläge beim Durchlaufen des kritischen
Drehzahlbereiches verzögert wird und der Schwerpunkt der ganzen bewegten Masse sehr
tief nach unten verlegt wird, so daß sich eine hohe Standfestigkeit ergibt.
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Weitere konstruktiv vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung.
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Der aus dem Kurzschlußläufer 10 und dem Ständer 24 mit
zugehörigem Gehäuse bestehende Spaltpolmotor ist mittels des Flanschlagerschildes
23 und der elastischen Verbindungsglieder 22 auf dem Boden des Zentrifugengehäuses
12 hinreichend elastisch und schwingungsfähig befestigt. An Stelle der als
elastische Verbindungsglieder angedeuteten Gummipuffer oder Metall-Gummi-Elemente
können auch Spiralfedern angeordnet werden, oder bei kleineren Geräten zentrisch
am Lagerschild ein Zapfen, der in eine hinreichend kräftige, mit dem Boden des Gehäuses
fest verbundene Gummihülse zu stecken wäre.
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Mit der Welle 11 des Läufers 10 ist die Schleudertrommel
13 mittels des Wellenflansches 15 starr verbunden. Motor und Schleudertrommel
bilden damit eine starre Baueinheit, deren im Stillstand senkrechte Drehachse aus
der Vertikalen um einen in der Befestigungsebene des Systems, hier der Befestigungsebene
des Flanschlagerschildes 23, gelegenen Punkt auszuschwingen vermag. Beim
Betrieb stellt sie sich nach Durchlaufen des kritischen Drehzahlbereiches auf die
durch die Trommelfüllung sich ergebende freie Achse ein.
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Zur wirksamen Belüftung werden, durch die enge Bauweise Motor-Schleudertrommel
begünstigt, sehr vorteilhaft am Boden der Schleudertrommel 13. radial stehende
Lüfterflüge116 vorgesehen, während über den Motor eine an ihrer oberen Öffnung mit
einem kragenförmigen Ansatz versehene Luftleithaube 18
gestülpt ist. Der kragenförmige
Ansatz reicht an den Innenkreis der Lüfterflügel 16 heran. Der dadurch gebildete
Radiallüfter erzeugt einen kräftigen Luftstrom, bei dem die Luft, wie in der Zeichnung
durch Pfeile angegeben, durch die Bodenöffnungen 21 eintritt, teils durch
axiale Bohrungen 1,9 im Läufer 10 diesen durchströmt, teils den Ständer
24 umspült und zwischen Schleudertrommel und Zentrifugengehäuse nach oben
weitergeführt am Ringspalt 14 wieder austritt. Der im Gehäuse der Zentrifuge
an diesem befestigte Ablaufring 17 für die aus der Schleudertrommel abgeschleuderte
Flüssigkeit ist so ausgeführt und angeordnet, daß er gleichzeitig als Luftleitblech
die Führung des Kühlluftstromes unterstützt.
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Zur Erhöhung der Standfestigkeit der Zentrifuge als auch zum Abdämmen
jeglicher Erschütterungen ist das Gerät mit Gummisaugfüßen 20 ausgerüstet.