[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Waschmaschine oder einen Wäschetrockner mit einer
in einem Trommelbehälter drehbar gelagerten Wäschetrommel und mit einem Antriebsmotor,
der die Trommel ohne Zwischenschaltung eines Riemen- oder Zahnradtriebes direkt antreibt,
wobei der Läufer des Antriebsmotors mit der Trommelwelle und der Ständer mit einem
feststehenden Teil des Trommelbehälters verbunden ist.
[0002] Aus der DE-A-17 60 382 und DE-A-20 25 284 sind bereits Antriebssysteme für eine Trommelwaschmaschine
bekannt, bei denen ohne Verwendung des üblichen Zwischentriebes die Wäschetrommel
direkt angetrieben wird. Die in den genannten Druckschriften beschriebenen Aufbauformen
gehen von dem Prinzip eines Reaktanzmotors aus, bei dem der aus weichmagnetischem
Material bestehende Läufer durch eine zyklisch wechselnde Einschaltung der Ständerwicklungstränge
seine Drehbewegung erfährt. Der Nachteil bei einer derartigen Anwendung des Reaktanzprinzips
besteht darin, daß der Motor nur ein sehr schwaches Drehmoment entwickeln kann, und
daß er während des Betriebes durch die abrupte Weiterschaltung der einzelnen Ständerwicklungsstränge
erhebliche Geräusche verursacht. Weiterhin ist der Motor in seiner Aufbauform aufwendig
und teuer, so daß aufgrund dieser erheblichen Nachteile ein derartiges Konzept in
der Praxis keine Bedeutung erlangt hat.
[0003] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebenen Nachteile
zu vermeiden und eine Waschmaschine oder einen Wäschetrockner mit einem Antriebssystem
zu offenbaren, bei dem die allgemeinen Vorteile eines Direktantriebs für eine Waschmaschine
oder einen Wäschetrockner genutzt werden können.
[0004] Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale erzielt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
nachfolgenden Unteransprüchen.
[0005] Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Antriebs für eine Trommelwasch- bzw. Trockenmaschine
ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß die sonst üblichen, die Drehbewegung bertragenden
Mittel wie Antriebsriemen und Riemenscheibe entfallen können. Der Motor kann somit
direkt auf dem Trommelbehälter angebracht werden. Dadurch ergibt sich für das meist
schwingend aufgehängte System auch eine günstige Gewichtsverteilung. Darüber hinaus
erhält man einen kompakten und platzsparenden Aufbau. Die Verwendung einer Frequenzumrichtersteuerung
erlaubt ferner, den Motor mit allen erforderlichen Drehzahlen zu betreiben, so daß
insgesamt ein günstig abgestimmtes Antriebskonzept geschaffen wird.
[0006] Anhand von in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 - eine Trommelwaschmaschine in axialer Richtung von der Antriebsseite her gesehen
mit einem segmentförmigen Stator und einem als Käfigläufer ausgebildeten Rotor,
Fig. 2 - die Trommelwaschmaschine nach Fig. 1 von der Seite in Schnittdarstellung,
Fig. 3 - in einem Ausschnitt den Antriebsmotorbereich der Trommelwaschmaschine gemäß
Fig. 1 von der Antriebsseite her gesehen,
Fig. 4 - die Anordnung gemäß Fig. 3 von der Seite im Schnitt,
Fig. 5 - eine weitere Ausführungsform des Antriebsmotors von der Antriebsseite der
Trommelwaschmaschine gesehen,
Fig. 6 - die Anordnung gemäß Fig. 5 von der Seite im Schnitt.
[0007] In Fig. 1 und Fig. 2 ist in vereinfachter Weise eine Trommelwaschmaschine (1) mit
dem über Federn (2) und Stoßdämpfern (3) schwingfähig aufgehängten Waschaggregat dargestellt,
bestehend aus Trommel- bzw. Laugenbehälter (4) und darin drehbar gelagerter Trommel
(5). Die Trommel (5) wird über die im Trommelbehälter (4) fliegend gelagerte Trommelwelle
(6) von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben, der von einem direkt auf die
Trommelwelle (6) aufgesetzten Läufer (7) (Käfigläufer) und dem am feststehenden Laugenbehälter
(4) befestigten segmentförmigen Stator oder Ständer (8) gebildet wird. Der Stator
(8) enthält ein System von Wicklungen (10), in denen beim Einschalten des Betriebsstromes
ein Dreh- oder Wanderfeld erzeugt wird. Die Wicklungen (10) sind durch einen Frequenzumrichter
(18) ansteuerbar, so daß die Waschmaschine mit unterschiedlichen Drehzahlen betreibbar
ist.
[0008] In Fig. 3 und Fig. 4 ist der Aufbau und die Anordnung des als Drehstrom-Asynchronmotors
mit Käfigläufer im Detail gezeigt. Der Ständer (8) des Motors ist dabei segmentartig
um den Läufer (7) angeordnet. In dem Ständerblechpaket (9) sind mehrsträngige Drehstromwicklungen
(10) eingelegt.
[0009] Der Läufer (7) des im Ausführungsbeispiel dargestellten Motors ist als Kurzschlußläufer
mit einer Käfigwicklung ausgebildet. Der Läufer (7) besitzt ein speichenförmiges Nabenteil
(11), mit dem er auf die Trommelwelle (6) aufsetzbar ist. Mit dem Käfig (12) bildet
das Nabenteil (11) eine Einheit, die vorzugsweise aus Aluminium-Druckguß hergestellt
wird. Die Läuferstäbe (13) bilden mit den seitlichen Stegen (14) den Käfig des Kurzschlußläufers.
[0010] Der so gebildete Läufer (7) des Motors hat einen relativ großen Außendurchmesser
und besitzt nur eine geringe axiale Tiefe, so daß hier eine kompakte Aufbauweise gewährleistet
ist.
[0011] Das Ständerblechpaket (9) des segmentartig oder in anderer Ausführung auch kreisförmig
ausgebildeten Ständers (8) und ebenfalls das Läuferblechpaket können in fertigungstechnisch
vorteilhafter Weise aus Bandmaterial hergestellt werden, wobei die Einzelbleche hochkant
in die jeweilige Form des Ständers oder des Läufers gebogen werden. Dadurch wäre eine
materialsparende Fertigung trotz der für einen Waschmaschinenantrieb unüblichen Dimensionen
möglich.
[0012] Auch bei einem kreisförmig ausgebildeten Ständer (8) wäre eine vorteilhafte Motorfertigung
im Hinblick auf die Materialausnutzung realisierbar, wenn die Rotor- und Statorbleche
in herkömmlicher Weise aus vollem Material gestanzt werden. Hierbei könnten aus dem
Material der Innenbereiche Ständer- bzw. Statorbleche für kleinere Motoren wie Laugenpumpen-
oder Gebläsemotoren hergestellt werden.
[0013] Zur Realisierung der unterschiedlichen Drehzahlen für den Wasch- und Schleuderprozeß
wird der Drehstromwicklung (10) des Ständers (8) von einem Frequenzumrichter (18)
eine frequenz- und amplitudenvariable Spannung zugeführt. In dem wie bei einem Linearmotor
als Induktor wirkenden Ständer (8) wird ein magnetisches Wanderfeld erzeugt. Dieses
Wanderfeld induzi ert in den kurzgeschlossenen Läuferstäben (13) des Käfigläufers
Wechselströme, die ein Läuferdrehfeld erzeugen. Ständer- und Läuferdrehfeld bewirken
zusammen die Drehung des Motors.
[0014] Die gleiche Wirkungsweise der beschriebenen Antriebsbauformen ergibt sich natürlich
auch, wenn der Motor als Außenläufer-Motor aufgebaut ist.
[0015] Eine weitere Aufbauform zeigen noch die Fig. 5 und 6, bei dem eine eisenlose Version
des Läufers (7) angestrebt wird. Hierbei wirkt das Magnetfeld des segmentförmigen
Ständerpaketes in axialer Richtung auf den Läufer (7). Das Läuferblechpaket (17) wird
in diesem Fall durch einen feststehenden magnetischen Rückschluß (15) ersetzt. Die
Kurzschlußstruktur des Läufers wird hier durch einen einfachen Aluminiumring (16)
gebildet, in dem die vom Ständerfeld induzierten Wirbelströme fließen, die dann mit
dem primären Magnetfeld ein Drehmoment bilden.
1. Waschmaschine oder Wäschetrockner mit einer in einem Trommelbehälter drehbar gelagerten
Wäschetrommel und mit einem Antriebsmotor, der die Trommel ohne Zwischenschaltung
eines Riemen- oder Zahnradtriebes direkt antreibt, wobei der Läufer des Antriebsmotors
mit der Trommelwelle und der Ständer mit einem feststehenden Teil des Trommelbehälters
verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebsmotor (7,8) als Asynchronmotor mit einem Käfigläufer ausgebildet ist.
2. Waschmaschine oder Wäschetrockner mit einem Antriebsmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ständerblechpaket (9) des Antriebsmotors (7,8) segmentförmig oder kreisförmig
ausgebildet ist und eine Wicklung (10) aufnimmt, die bei Einschaltung des Betriebsstromes
ein Wander- oder ein Drehfeld erzeugt.
3. Waschmaschine oder Wäschetrockner mit einem Antriebsmotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das segmentförmige Ständerblechpaket (9) mit etwa dem Trommelbehälter-Durchmesser
und das kreisförmige Ständerblechpaket (9) mit etwa dem halben Trommelbehälter-Durchmesser
dimensioniert ist.
4. Waschmaschine oder Wäschetrockner mit einem Antriebsmotor nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigung des Läufers (7) auf der Trommelwelle (6) über ein mit dem Käfigläufer
abgespritztes Nabenteil (11) oder mittels eines nachträglich montierbaren Zusatzteils
erfolgt.
5. Waschmaschine oder Wäschetrockner mit einem Antriebsmotor nach einem der Ansprüche
1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Läuferblechpaket direkt mit der Trommelwelle (6) verbindbar ist.
6. Waschmaschine oder Wäschetrockner mit einem Antriebsmotor nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ständerblechpaket (9) segmentförmig oder kreisförmig ausgebildet ist und
eine Wicklung (10) aufnimmt, die bei Einschaltung des Betriebsstromes ein Wander-
oder ein Drehfeld erzeugt und daß der Läufer (7) als Rotor nach dem Reluktanzprinzip
oder als Kurzschlußscheibenrotor aufgebaut ist.
7. Waschmaschine oder Wäschetrockner mit einem Antriebsmotor nach einem der Ansprüche
1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Läufer (7) als Innen- oder Außenläufer ausgebildet ist.
8. Waschmaschine oder Wäschetrocknet mit einem Antriebsmotor nach einem der Ansprüche
1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Läufer- und/oder Ständerblechpakete (17,9) von hochkant in die jeweilige Form
gebogenen Blechstreifen gebildet werden.
9. Waschmaschine oder Wäschtrockner mit einem Antriebsmotor nach einem der Ansprüche
1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bleche der Ständer- und Läuferblechpakete (9, 17) in herkömmlicher Weise als
Einzelbleche ausgestanzt werden, wobei das Material aus dem Innenkreis zur Herstellung
von Blechpaketen für kleinere Motoren, wie Umwälzpumpen oder Gebläsemotoren dient.
10. Waschmaschine oder Wäschetrockner mit einem Antriebsmotor nach einem der Ansprüche
1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahlverstellung durch eine Frequenzumrichtersteuerung (18) erfolgt.