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Waschautomatenantri eb
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(Zusatz zu Patent 25 30 259) Die Erfindung bezieht sich auf einen
Waschautomatenantrieb der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen und durch
die DE-PS 25 30 259 bekannten Art.
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Bei der durch das Hauptpatent zur Anwendung auf einen Waschautomatenantrieb
vorgesehenen drehzahlstellbaren Anordnung sind Haupt- und Nebenbürstensatz um einen
kleineren elektrischen Winkel als 90° gegeneinander verschoben; spezielle Angaben
über die Polpaarzahl des integrierten Induktionsmotors bzw. Universalmotors sowie
den Aufbau der einzigen Läuferwicklung werden nicht vermittelt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die drehzahlstellbare Anordnung
nach dem Hauptpatent im Sinne einer weiteren Verringerung des Motorgewichtes, insbesondere
des aktiven Aufwandes für den Einphasen-Kommutatormotor in seinem Einsatz als Zweimotoren-Waschautomatenantrieb
zu verbessern und den Aufbau zu vereinfachen.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe ist bei einem Waschautomatenantrieb
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs
gegebene Lehre möglich. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die
Gegenstände der Unteransprüche gekennzeichnet.
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Durch die erfindungsgemäße 2-polige Ausführung sowohl des Induktionsmotors
wie des Universalmotors einerseits läßt sich der aktive Materialaufwand und durch
den einfachen Läuferaufbau mit einem etwa dem Läuferdurchmesser entsprechenden Spulenschritt
einer normalen 2-poligen Kommutatorwicklung der Fertigungsaufwand wesentlich reduzieren,
wobei durch den vergrößerten Luftspalt der durch den Nebenbürstensatz kurzgeschlossenen
Läuferspulen in der Mitte des Hauptfeldes die Seromärmeverluste gering gehalten
und trotz der hohen Drehzahl der Läuferwelle aufgrund der 2-poligen Ausführung durch
die Verwendung eines einfachen Reibraduntersetzungsgetriebes normale Antriebsriemen
zwischen der antreibenden> mit der Läuferwelle verbundenen Riemenscheibe und
der mit der Waschtrommel verbundenen Riemenscheibe benutzt werden können.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte'Ausgestaltungen werden im
folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung
näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines 2/2-poligen Zweimotoren-Waschautomatenantriebes.,
Fig. 2 anhand eines n/M-Diagramms die Wirkungsweise des Waschautomatenantriebes
nach Fig. 1, Fig. 3 in einem vergrößerten Detailausschnitt die Zahnkopfgestaltüng
des Ständerbkchpaketes,
Fig 4 in einem Teilschnittbild ein Reibraduntersetzungsgetriebe
zwischen der Läuferwelle des Einphasen-Kondensatormotors und der ersten Riemenscheibe,
Fig 5 eine stirnseitige Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 4.
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Gemäß Fig. 1 enthält der Ständer des erfintlungsgenäßen 2j2-poligen
integrierten Zweimotorenantriebes eine 2-polige Hauptphasenwicklung 1 und eine 2-polige
Hilfsphasenwicklung 2 mit Kondensator i entsprechend einem 2-poligen Einphasen-Kondensatormotor.
Die Ständerwicklung ist über einen Drehrichtungsumkehrschalter 3 (Reversierschalter)
zur wechselweisen Drehriclitungsumkehr im Waschbetrieb an den einen Anschlußpol
R des speisenden Einphasen-Wechselstromnetzes anschließbar.
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Der Läufer enthält eine normale 2-polige Kommutatorwicklung, insbesondere
eine Schleifenwicklung, mit einem Spulenschritt, der etwa dem Läuferdurchmesser
entspricht.
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Am Umfang des Kommutators 5 sind ein Hauptbürstensatz mit der Bürstenachse
BHa und dazu etwa um 900 räumlich versetzt ein Nebenbürstensatz mit der Bürstenachse
BHi aufgesetzt. Die Anschlüsse der Bürsten des Hauptbürstensatzes und des Nebenbürstensatzes
sind jeweils zu Kontakten eines Schalters 6 geführt, mit Hilfe dessen durch alleinige
Änderung der äußeren elektrischen Beschaltung einerseits der Haupt- und der Nebenbürstensatz
zur Erzielung eines Induktionsmotor-Betriebes jeweils je für sich untereinander
kurzgeschließbar sind (in Fig. 1 dargestellte Schaltstellung) oder zur Erzielung
eines Universalmotor-Betriebes der Nebenbürstensatz in Leerlauf geschaltet und die
Hauptphasenwicklung 1 über den dauernd in der Kontaktstellung 31 liegenden Reversierschalter
3 in Reihe mit der Läuferwicklung an den zweiten Anschlußpol Mp des speisenden Einphasen-Wechselstromnetzes
anschließbar ist (geöffnete Schaltstellung des in Fig. 1
in geschlessener
Schaltstellung dargestellten Schalters 6).
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Der Ständerblechschnitt ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, bis auf die
Nutzähne 8, 9 gleichmäßig genutet; in vorteilhafter Weise ist jedoch vorgesehen,
daß die Nutzähne 8, 9 im Bereich der von den Bürsten des Nebenbürstensatzes (Bürstenachse
BHi) kurzgeschlossenen Läuferspulen 7 mit den in Fig. 3 im Schnitt dargestellten
Spulenseiten 71, ,2 im Sinne eines vergrößerten Luftspaltes radial verkürzt sind.
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Die Lage des Hauptbürstensatzes wird durch die neutrale Zone bestimmt,
die sich bei einstrangiger Erregung des Ständers (Universalmotor-Betrieb) einstellt.
Die vom WSebenbürstensatz kurzgeschlossenen Läuferspulen liegen dann etwa in der
Mitte des Hauptfeldes und somit im Bereich des aufgrund der radial verkürzten Nutzähne
8, 9 vergrößerten Luftspaltes.
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Bei einsträngiger Erregung des Ständers (Universalmotor-Betrieb) bildet
sich ein Wechselfeld als Hauptfeld aus; die Lage kieses Wicklungsstranges ist so
festgelegt, daß die Bereiche des vergrößerten Luftspaltes (radial verkürzte Nutzähne
8, 9) etwa in Feldmitte des Hauptfeldes und damit im Bereich der maximalen Luftspaltinduktion
liegen.
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Der Betriebsablauf des Waschautomatenantriebs nach Fig. 1 sei anhand
des n/M-Diagramms gemäß Fig. 2 kurz erläutert.
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Aufgrund des 2-strängigen Induktionsmotor-Betriebes mit Hilfsphase
weist der Antrieb bei durch den Schalter 6 kurzgeschlossenem Haupt- und Nebenbürstensatz
ein Anlaufmoment A auf. Bis zum Waschbetriebspunkt B arbeitet der Motor gemäß einer
üblichen Kennlinie eines 2-poligen Kondensatormotors mit einer Drehzahl No von ca.
3000 Upm.
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Die Botriebsdrehzahl im Waschbetrieb im Punkt B beträgt
Zum
Übergang in den Schleuderbetrieb wird der Schalter 6 aus der in Fig. 1 dargestellten
Schließstellung nach rechts in die Üffnungsatellung bewegt und der Drehrichtungsumkehrschalter
4 nach oben umgelegt, so daß der Anschlußpunkt R des speisenden Einphasen-Wechselstromnetzes
in Reihe mit der Hautphasenwicklung 1 und dem Kommutator 5 über den Hauptbürstensatz
mit dem zweiten Anschlußpol Mp verbunden ist; der Kurzschluß der beiden Bürstensätze
ist dabei aufgehoben, der Motor arbeitet als Universalmotor mit entsprechend hoher,
durch Vlicklungsauslegung bestimmbarer Drehzahl z.B. bis ca.
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20 000 Upm.
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Bei dem im allgemeinen verwendeten Durchmesser für eine Waschtrommel
von 450 - 530 mm liegt die am häufigsten vorkommende Waschdrehzahl bei 50 Upm. Aufgrund
dieser festgelegten Umdrehungszahl der Waschtrommel sowie des bei dem durch die
Größe des Waschautomatengehäuses gegebenen Einbauraum maximalen Durchmessers der
Riemenscheibe der Waschtrommel und des im wesentlichen durch das zu übertragende
Antriebsmoment gegebenen minimalen Durchmessers der Riemenscheibe an der Läuferwelle
des Einphasen-Kondensatormotors ist die Riemenuntersetzung nicht beliebig vergrößerbar.
Um trotzdem ohne Vergrößerung der Riemenscheiben auch bei einem 2/2-poligen Zweimotorenantrieb
herkömmliche Antriebsriemen verwenden zu können, ist in vorteilhafter Weise bei
dem erfindungsgemäßen Waschautomaten keine direkte Riemenantriebskopplung der Waschtrommel
an die Läuferwelle des Einphasen-Kommutatormotors, sondern die Zwischenschaltung
eines einfachen Reibraduntersetzungsgetriebes vorgesehen. Wird beispielsweise ein
Untersetzungsverhältnis von 10 : 1 für das Reibraduntersetzungsgetriebe vorgesehen,
so können in dem verbleibenden Riemenantrieb
die heute bei bekannten
4/2-poligen Getriebemotoren üblichen Riemenscheiben-Durchmesser und Normalkeilriemen
übernommen und verrendet werden.
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Das Riemenuntersetzungsgetriebe ist in Fig. 4 und Fig. 5 naher erläutert.
Auf das Ende der aus dem einen stirnseitigen Lagerschild des Einphasen-Kommutatormotors
herausragenden Läuferwelle ist ein Kleinrad R1 des Reibraduntersetzungsgetriebes
R1, R2 aufgesteckt und mit der Läuferwelle W fest verbunden. Ein zu dem Kleinrad
R1 korrespondierendes Großrad R2 des Reibraduntersetzungsgetriebes R1, R2, mit dem
konzentrisch eine erste Riemenscheibe RS in fester Mitnahmeverbindung steht, ist
auf einer parallel zur Läuferwelle des Einphasen-Kommutatormotors verlaufenden Achse
A1 drehbar gelagert; die Achse A1 ist mit ihrem einen Ende an einer Schwinge S befestigt,
deren anderes Ende um einen Drehpunkt A2 im Traggestell des Waschmaschinengehäuses
schwenkbar gelagert ist, derart daß das Kronrad R2 des Reibraduntersetzungsgetriebes
R1, R2 durch die Riemenzugkraft P des die erste Riemenscheibe RS umschlingenden
Antriebsriemens R zur Ubertragung des Motor-Antriebsmomentes zwischen der ersten
Riemenscheibe RS und der in der Figur nicht dargestellten Riemenscheibe der Waschtrommel
in fester Reibschlußmitnahme gegen das Kleinrad R1 des Reibraduntersetzungsgetriebes
R1, R2 gedrückt ist.
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5 Figuren 3 Patentansprüche
L e e r s e i t e