BR102013023098A2

BR102013023098A2 - Double stage suspension dampening improvements for washing machine

Info

Publication number: BR102013023098A2
Application number: BRBR102013023098-7A
Authority: BR
Inventors: Oscar Luiz Madalena
Original assignee: Electrolux Do Brasil Sa
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-09-01
Also published as: WO2015035485A1

Abstract

Aperfeiçoamentos em suspensão de duplo estágio de amortecimento para máquina lavadora de roupas, a presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos em suspensão de duplo estágio de amortecimento para máquina lavadora de roupas m, mais particularmente do tipo de eixo vertical ou carregamento superior, conhecidas por top ioad. A suspensão (1) inclui um conjunto de amortecedor (cl) de duplo estágio uma vez que possui duas fases distintas e independentes de amortecimento, sendo um primeiro estágio de amortecimento (eal) para cargas que têm baixo desbalanceamento e, portanto, exigem uma menor amplitude do sistema suspensão, e um segundo estágio de amortecimento (ea2) para atuar em cargas que têm um alto grau de desbalanceamento,sendo necessária uma maior amplitude do sistema suspensãoDouble stage suspension damping improvements for washing machine, the present invention relates to double stage damping damping improvements for washing machine m, more particularly of the vertical axle type or top loading, known as top ioad. Suspension (1) includes a dual stage damper assembly (cl) as it has two separate and independent damping phases, being a first damping stage (eal) for loads that have low unbalance and therefore require less suspension system, and a second damping stage (ea2) to operate on loads that have a high degree of unbalance, requiring a larger suspension system

Description

"APERFEIÇOAMENTOS EM SUSPENSÃO DE DUPLO ESTÁGIO DE AMORTECIMENTO PARA MÁQUINA LAVADORA DE ROUPAS"."IMPROVEMENTS IN SUSPENSION OF DOUBLE DAMPING STAGE FOR CLOTHING WASHER".

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos em suspensão de duplo estágio de amortecimento para máquina lavadora de roupas, mais particularmente do tipo de eixo vertical ou carregamento superior, conhecidas por "top load”. Mencionado amortecedor é de duplo estágio uma vez que possui duas fases distintas e independentes de amortecimento, sendo um primeiro estágio de amortecimento para cargas que têm baixo desbalanceamento e, portanto, exigem uma menor amplitude do sistema suspensão, e um segundo estágio de amortecimento para atuar em cargas que têm um alto grau de desbalanceamento, sendo necessária uma maior amplitude do sistema suspensão.Field of the Invention The present invention relates to dual stage suspension damping improvements for washing machines, more particularly the vertical or top loading axle type, known as "top load." which has two distinct and independent damping phases, being a first damping stage for low unbalanced loads and thus requiring a smaller suspension system amplitude and a second damping stage to operate on loads that have a high degree of unbalance, requiring a larger amplitude of the suspension system.

Histórico da Invenção Conforme é de conhecimento dos habilitados, as máquinas de lavar roupas são compostas por diversas peças que, em conjunto, permitem realizar a lavagem e a centrifugação das roupas. Dentro das mencionadas peças, o presente descritivo destaca a suspensão, a qual compreende um conjunto de pelo menos quatro suspensões, devidamente distribuídas e fixadas entre o tanque e a carenagem da máquina, idealizadas para amortecer o movimento de oscilação e vibração efetuado pelo cesto que, associado ao agitador, faz a agitação das roupas junto à água para lavá-las e na centrifugação para retirar o excesso de água.Background of the Invention As is well known to those skilled in the art, the washing machines are made up of several pieces which together allow the washing and spinning of the clothes. Within the aforementioned parts, the present specification highlights the suspension, which comprises a set of at least four suspensions, properly distributed and fixed between the tank and the machine fairing, designed to dampen the oscillating and vibrating movement effected by the basket which, associated with the agitator, it agitates the clothes next to the water to wash them and in the centrifugation to remove the excess water.

Assim sendo, a suspensão é uma peça utilizada para amortecer a vibração do cesto de roupas de vários tipos de máquina, seja de carregamento superior ou de agitação ("Top load"), seja de carregamento frontal ou de tombamento ("Front load"), evitando, mais precisamente, a trepidação indesejada de toda a máquina e possíveis avarias em outros tantos componentes e peças.Therefore, the suspension is a part used to dampen the vibration of the laundry basket of various types of machines, either top loading, front loading or front loading. more accurately avoiding unwanted chatter of the whole machine and possible damage to as many components and parts.

Em geral, cada suspensão compreende uma haste metálica que, numa das extremidades, apresenta meios de fixação junto ao tanque ou gabinete, enquanto que na outra extremidade é previsto um cilindro, tal como um copo plástico, molas helicoidais, retentores, arruelas e que, dependendo da marca e tipo, podem ser inclusos outros componentes, tais como dispositivos elétricos, sensores, etc..In general, each suspension comprises a metal rod which at one end has fixing means near the tank or cabinet, while at the other end there is provided a cylinder such as a plastic cup, coil springs, retainers, washers and which, Depending on brand and type, other components may be included, such as electrical devices, sensors, etc.

Um dos modelos convencionais de amortecedor é aquele que inclui um êmbolo disposto na extremidade da haste; êmbolo este alojado no interior do cilindro e que possui pelo menos dois anéis retentores, de espuma ou borracha especial, as quais, sendo fixadas diretamente no êmbolo, sofrem os mesmos desgastes, seja quando em baixa ou em alta amplitude vibracional. A saber, o maior problema relacionado às suspensões consiste em desenvolver amortecedor ou suspensão que atue nos ranges de baixa e alta amplitude de vibração. De uma forma geral, um mesmo amortecedor deve ser dimensionado para atuar na baixa amplitude, ou seja, durante a lavagem ou centrifugação de cargas que produzem baixo desbalanceamento e deve atuar, também, na alta amplitude, onde a carga de roupa promove excessiva vibração no cesto de roupas durante a lavagem ou centrifugação em função do acúmulo/agrupamento de algumas peças no interior do cesto, provocando maior vibração do cesto durante o movimento do cesto e agitador e, consequentemente, caso esta vibração não seja amortecida adequadamente, a mesma é transmitida à carenagem, causando ruído e até mesmo deslocamento da máquina em relação ao piso.One of the conventional damper designs is one that includes a piston disposed at the rod end; The piston is housed within the cylinder and has at least two special rubber or foam retaining rings which, when attached directly to the piston, suffer the same wear, whether at low or high vibrational amplitude. Namely, the biggest problem related to suspensions is to develop a damper or suspension that acts in the low and high vibration ranges. In general, the same damper should be designed to operate at low amplitude, that is, when washing or spinning loads that produce low unbalance and should also act at high amplitude, where the load of clothing promotes excessive vibration in the load. laundry basket during washing or spinning due to the accumulation / grouping of some parts inside the basket, causing greater vibration of the basket during the movement of the basket and agitator and therefore if this vibration is not properly dampened, it is transmitted fairing, causing noise and even displacement of the machine from the floor.

Assim sendo, percebe-se a necessidade que as empresas fabricantes têm em investir em meios que amorteçam a vibração em baixa ou alta amplitude, de maneira a isolar tal vibração de todos os demais componentes da máquina e, principalmente, mantendo em baixa vibração a transmissão para a carenagem, reduzindo, inclusive, o ruído durante as operações de lavagem e centrifugação.Therefore, it is perceived the need that the manufacturing companies have to invest in means that dampen the vibration in low or high amplitude, in order to isolate such vibration from all other components of the machine and, mainly, keeping the transmission low in vibration. for fairing, even reducing noise during washing and spinning operations.

Análise do Estado da Técnica Sistemas de suspensão são encontrados em diversos documentos de patente, tal como, por exemplo, o documento de patente norte americano US2005000765 (LG Elect.) que descreve um amortecedor para utilização numa máquina de lavar roupa, tipo de tambor, que pode suportar uma cuba da máquina de lavar e de absorver a vibração da cuba. O amortecedor compreende um cilindro, um êmbolo parcialmente inserido no interior do cilindro, e um elemento de amortecimento fixo e os meios de prevenção do movimento, que são instalados em torno de uma parte inserida do êmbolo no interior do cilindro de modo que eles estão afastados um do outro, e adaptado para permitir que o pistão seja estavelmente suportado no interior do cilindro. O elemento de amortecimento móvel está instalado em torno da superfície periférica exterior do êmbolo de forma móvel axíalmente de modo que ele entra em contato de atrito com a superfície periférica interna do cilindro de acordo com o movimento axial relativo do êmbolo e do cilindro. Ou seja, emprega anel e elemento de atrito com êmbolo na forma de cilindro e pistão, porém sua geometria e posicionamento limita sua atuação, diferenciando-a da presente invenção. O documento EP0407755 (Mielle) prevê que no espaço intermédio dos elementos de mola e sobre o pistão de atrito é disposta uma manga espaçadora que recebe um revestimento de atrito, o qual está em ligação por atrito com a parede interior da caixa. A força de atrito entre parede interna e cobertura de atrito é tão elevada que, a baixas amplitudes, apenas um movimento relativo de atrito entre o êmbolo e a manga espaçadora, quando do elemento de mola comprimido, promove o movimento da haste de êmbolo ou do êmbolo de atrito entre o batente e espaçadores, e quando solicitado em amplitudes superiores, o efeito de amortecimento aumenta através da cobertura de atrito realizada pela manga distanciadora. Neste caso, observa-se a necessidade de dimensionar a pressão de elementos acessórios para aumentar ou reduzir o atrito, o que diferencia o objeto da invenção em questão.State of the art analysis Suspension systems are found in a number of patent documents, such as, for example, US2005000765 (LG Elect.) Which describes a damper for use in a drum type washing machine, It can withstand a washer tub and absorb the vibration of the tub. The damper comprises a cylinder, a piston partially inserted into the cylinder, and a fixed damping element and movement preventing means, which are installed around an inserted portion of the piston within the cylinder so that they are spaced apart. each other, and adapted to allow the piston to be stably supported within the cylinder. The movable damping element is installed around the outer peripheral surface of the piston movably axially so that it contacts the inner peripheral surface of the cylinder frictionally in accordance with the relative axial movement of the piston and cylinder. That is, it employs piston ring and piston friction element in the form of cylinder and piston, but its geometry and positioning limits its performance, differentiating it from the present invention. EP0407755 (Mielle) provides that in the intermediate space of the spring elements and on the friction piston a spacer sleeve is provided which receives a friction coating which is frictionally connected with the inner wall of the housing. The frictional force between inner wall and friction cover is so high that, at low amplitudes, only a relative frictional movement between the piston and the spacer sleeve, when compressed spring element, promotes the movement of the piston rod or friction plunger between the stop and spacers, and when requested at higher amplitudes, the damping effect increases through the frictional cover realized by the spacer sleeve. In this case, there is a need to scale the pressure of accessory elements to increase or reduce friction, which differentiates the object of the invention in question.

Outros diversos documentos de patente EP0544633 (SEBAC), EP 0702165 e EP1243685 (Grusan), US2004148976 (LG Elect.) também tratam do presente tema, porém afastam suas construtividades e soluções técnicas do objeto da presente invenção.Other patent documents EP0544633 (SEBAC), EP 0702165 and EP1243685 (Grusan), US2004148976 (LG Elect.) Also address the present subject matter, but displace their constructivities and technical solutions from the object of the present invention.

Descrição Resumida da Invenção Esta patente tem como principal objetivo a criação de um amortecedor de duplo estágio, ou seja, que tem duas fases distintas e independentes de amortecimento, a ser aplicado aos sistemas de suspensão de lavadoras de roupas de eixo vertical com carregamento superior ("Top load").SUMMARY OF THE INVENTION This patent has as its main object the creation of a dual stage damper, that is, which has two distinct and independent damping phases, to be applied to the top loading vertical axle washing systems ( "Top load").

Ao contrário dos sistemas tradicionais que só usam as espumas de amortecimento fixadas diretamente no embolo, a inovação desta invenção está na adição de um conjunto anelar que inclui um anel de espuma, compondo uma peça separada e independente do embolo, conjunto anelar este que trabalha somente quando ocorrem altas amplitudes de vibração, desgastando, assim, menos que as soluções convencionais, porém, alcançando resultados bastante satisfatórios quanto ao amortecimento quando em alta amplitude vibracional.Unlike traditional systems that only use damping foams attached directly to the piston, the innovation of this invention is in the addition of an annular assembly that includes a foam ring, forming a separate and independent part of the piston, which only works when high vibration amplitudes occur, thus wearing less than conventional solutions, but achieving quite satisfactory damping results at high vibrational amplitude.

Descrição Resumida dos Desenhos A complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das características do presente invento e, de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representou o seguinte: A figura 1 ilustra uma máquina de lavar roupas onde o gabinete é mostrado em tracejado de maneira a ilustrar o conjunto de suspensão inovado disposto entre o gabinete e o tanque; A figura 2 mostra uma suspensão em detalhe ampliado e em corte longitudinal; A figura 3 representa o êmbolo em perspectiva explodida em relação à haste da suspensão; A figura 4 mostra a suspensão em corte, revelando o primeiro estágio de amortecimento (EAl), o qual se destina a atuar em cargas que têm baixo desbalanceamento e, portanto, exige uma menor amplitude do sistema suspensão; e A figura 5 mostra a suspensão também em corte, ilustrando o segundo estágio de amortecimento (EA2), o qual se destina a atuar em cargas que têm um alto grau de desbalanceamento, sendo necessária uma maior amplitude do sistema suspensão.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In addition to the present description in order to gain a better understanding of the features of the present invention and, according to a preferred practical embodiment thereof, accompanying the accompanying description is a set of drawings, in which, by way of example although not limiting, the following is illustrated: Figure 1 illustrates a washing machine where the cabinet is shown in phantom to illustrate the innovative suspension assembly disposed between the cabinet and the tank; Figure 2 shows a suspension in enlarged detail and in longitudinal section; Figure 3 represents the perspective piston exploded relative to the suspension rod; Figure 4 shows the suspension in section, revealing the first damping stage (AI1), which is intended to act on loads that have low unbalance and therefore requires a smaller amplitude of the suspension system; and Figure 5 shows the suspension also in section, illustrating the second damping stage (EA2), which is intended to act on loads that have a high degree of unbalance, requiring a larger amplitude of the suspension system.

Descrição Detalhada da Invenção Com referências aos desenhos, a presente invenção se refere a "APERFEIÇOAMENTOS EM SUSPENSÃO DE DUPLO ESTÁGIO DE AMORTECIMENTO PARA MÁQUINA LAVADORA DE ROUPAS", mais particularmente, a suspensão (1) é do tipo aplicada em máquinas de lavar roupa (M) de eixo vertical ou carregamento superior, conhecidas por "top load". Mencionada suspensão (1) compreende uma haste (2) cuja extremidade superior (2a) é ancorada no gabinete (G) da máquina de lavar (M) e a extremidade inferior (2b) é ancorada em mancai (Ml) previsto no tanque (T) da máquina; dita extremidade (2b) é alojada no conjunto amortecedor (Cl) ora inovado, o qual inclui, ainda, um cilindro (3) e um êmbolo (4), mantido alojado no interior do cilindro por meio da tampa (5) do êmbolo e, ainda, mantido posicionado tensionado na haste (2), por meio de uma mola (6).DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring to the drawings, the present invention relates to "DOUBLE DAMPING STATUS PERFORMANCE FOR CLOTHING WASHER", more particularly, the suspension (1) is of the type applied to washing machines (M ) with vertical axle or higher load, known as "top load". Said suspension (1) comprises a rod (2) whose upper end (2a) is anchored to the washer cabinet (G) (M) and the lower end (2b) is anchored to the bearing (M1) provided in the tank (T ) of the machine; said end (2b) is housed in the now-innovative shock absorber assembly (Cl) which further includes a cylinder (3) and a piston (4) held within the cylinder by means of the piston cap (5) and It is also held in position tensioned on the rod (2) by means of a spring (6).

Segundo a presente invenção, o êmbolo (4) compreende uma peça ordinariamente cilíndrica, provida de setor tubular central (4a) com orifício axial (4b), e setor tubular concêntrico (4c) cuja parede externa é dotada de alojamento em "C" (4d) para um anel de atrito (7), de espuma, borracha ou outro material e uma região em rebaixo tubular (4e) limitada entre a face superior do alojamento em "C" e a tampa do êmbolo (5), conformando uma pista com comprimento (w) para o deslocamento de um anel móvel (8) equipado com respectivo anel de atrito (9).According to the present invention, the piston (4) comprises an ordinarily cylindrical part, provided with central tubular section (4a) with axial hole (4b), and concentric tubular section (4c) whose outer wall is provided with "C" housing ( 4d) for a friction ring (7) of foam, rubber or other material and a tubular recess region (4e) limited between the upper face of the "C" housing and the piston cap (5) forming a raceway. with length (w) for displacing a movable ring (8) fitted with the respective friction ring (9).

Assim, o conjunto formado pelo anel móvel (8) e anel de atrito (9) configura uma peça separada e independente do êmbolo (4), passível de atuar somente quando ocorrem altas amplitudes de vibração. O conjunto amortecedor (Cl) apresenta-se com duplo estágio de amortecimento, uma vez que possui duas fases distintas e independentes de amortecimento. Um primeiro estágio de amortecimento (EA1) (figura 4) destina-se a atuar em cargas que têm baixo desbalanceamento e, portanto, exigem uma menor amplitude do sistema suspensão. O segundo estágio de amortecimento (EA2) (figura 5) destina-se a atuar em cargas que têm um alto grau de desbalanceamento, sendo necessária uma maior amplitude do sistema suspensão. A saber, o primeiro estágio de amortecimento (EA1), onde as cargas têm um baixo desbalanceamento e, portanto, exigem uma menor amplitude do sistema suspensão, a oscilação da mola (6), causada pela haste (2) faz o êmbolo (4) movimentar-se, consequentemente fazendo somente o anel de atrito (7) atritar-se com o cilindro (3). Como se trata de baixas amplitudes, o conjunto formado pelo anel móvel (8) e anel de atrito (9) não sofre deslocamento pelo êmbolo (4), uma vez que a amplitude de deslocamento não é maior do que o comprimento (w) delimitado pelo alojamento em "C" (4d) e a tampa (5) do êmbolo (4). O segundo estágio de amortecimento (EA2) passa a acontecer quando as cargas têm um alto grau de desbalanceamento, sendo necessária uma maior amplitude do sistema suspensão. Neste caso, a oscilação da mola (6), causada pela haste (2) faz o embolo (4) movimentar-se numa amplitude maior, consequentemente não só o anel de atrito (7) como, também, o conjunto formado pelo anel móvel (8) e anel de atrito (9) passa a atritar-se com a superfície interna do cilindro (3). Nesta situação, o êmbolo (4), por ter um movimento maior do que o comprimento (w) delimitado por este e a tampa (5) do mesmo, passa a arrastar o conjunto formado pelo anel móvel (8) e anel de atrito (9), havendo uma adição de amortecimento no sistema. É certo que quando o presente invento for colocado em pratica, poderão ser introduzidas modificações no que se refere a certos detalhes de construção e forma, sem que isso implique afastar-se dos princípios fundamentais que estão claramente substanciados no quadro reivindicatório, ficando assim entendido que a terminologia empregada teve a finalidade de não limitação.Thus, the assembly formed by the movable ring (8) and friction ring (9) constitutes a separate and independent part of the piston (4), which can only act when high vibration amplitudes occur. The damping assembly (Cl) has a double damping stage, as it has two distinct and independent damping stages. A first damping stage (AI1) (Figure 4) is intended to operate on loads that have low unbalance and thus require a smaller suspension system amplitude. The second damping stage (EA2) (figure 5) is intended to operate on loads that have a high degree of unbalance, requiring a larger amplitude of the suspension system. Namely, the first damping stage (AI1), where the loads have a low unbalance and therefore require a smaller suspension system amplitude, the spring oscillation (6) caused by the rod (2) causes the piston (4 ) move, consequently causing only the friction ring (7) to rub against the cylinder (3). As these are low amplitudes, the set formed by the movable ring (8) and friction ring (9) is not displaced by the piston (4), since the displacement amplitude is not greater than the delimited length (w). by the "C" housing (4d) and the piston cap (5). The second damping stage (EA2) happens when loads have a high degree of unbalance, requiring a larger amplitude of the suspension system. In this case, the spring (6) oscillation caused by the stem (2) causes the piston (4) to move over a larger range, consequently not only the friction ring (7) but also the assembly formed by the movable ring (8) and friction ring (9) friction with the inner surface of the cylinder (3). In this situation, the piston (4), having a movement greater than the length (w) delimited by it and the cap (5) thereof, starts to drag the assembly formed by the movable ring (8) and friction ring ( 9), with an addition of damping in the system. Admittedly, when the present invention is put into practice, modifications may be made with respect to certain details of construction and shape, without implying departing from the fundamental principles which are clearly substantiated in the claim framework, thereby understanding that The terminology used was for non-limitation purposes.

Claims

1) "DOUBLE-SUSPENDED PERFORMANCE PERFORMANCE FOR CLOTHING WASHING MACHINE", more particularly, the suspension (1) is of the type applied to top-loading or vertical-load washing machines (M), known as "top load" "; said suspension (1) comprises a rod (2) whose upper end (2a) is anchored to the washer cabinet (G) (M) and the lower end (2b) is anchored to the bearing (Ml) of the tank (T) ; the end (2b) is surrounded by the damping assembly (C1) which further includes a cylinder (3) and a piston (4), housed within the cylinder by the piston cap (5) and furthermore held in tensioned position on the rod (2) by means of a spring (6); characterized in that the piston (4) comprises a damping assembly (Cl) formed of an ordinarily cylindrical part provided with central tubular sector (4a) with axial bore (4b), and concentric tubular sector (4c) whose outer wall is provided with housing "C" (4d) for a friction ring (7) of foam, rubber or other material and a tubular recess region (4e) limited between the upper face of the "C" housing and the piston cap (5 ), forming a track of length (w) for the displacement of a movable ring (8) equipped with the respective friction ring (9).

2) "DUPLING SUSPENDED STAFF PERFORMANCE FOR CLOTHING WASHER" according to claim 1, characterized in that the assembly formed by the movable ring (8) and friction ring (9) is a separate part independent of the plunger (4).

3) "DUPLING STAGE PERFORMANCE PERFORMANCE FOR CLOTHING WASHER" according to claims 1 and 2, characterized in that the damping assembly (Cl) has a double damping stage, where the first damping stage (AI1) relates to loads that have low unbalance and a lower amplitude of the suspension system, while the second damping stage (AI2) relates to loads that have a high degree of unbalance and a larger amplitude of the suspension system.

4) "DUPLING STAGE PERFORMANCE PERFORMANCE FOR CLOTHING WASHER" according to the preceding claims and when acting on the first damping stage (EA1), characterized by the assembly formed by the movable ring (8) and ring friction (9) remains immobile in relation to the displacement range of the piston (4) being less than the length (w) delimited by the "C" housing (4d) and the piston cap (5).

5) "DOUBLE SUSPENDED PERFORMANCE PERFORMANCE FOR CLOTHING WASHER" according to claims 1 and 4, characterized in that the damping is based on the individual actuation of the friction ring (7) on the inner surface of the cylinder (3).

6) "DUPLING SUSPENDED PERFORMANCE PERFORMANCE FOR CLOTHING WASHING MACHINE" according to the preceding claims and when acting on the second damping stage (EA2), characterized by the assembly formed by the movable ring (8) and locking ring friction (9) is displaced together with the displacement of the piston (4), the displacement of the latter being greater than the length (w) delimited by the piston itself and the cap (5) thereof.

7) "DUPLING STAGE PERFORMANCE PERFORMANCE FOR CLOTHING WASHER" according to claims 1 and 6, characterized in that damping based on the simultaneous actuation of the friction ring (7) friction ring (9) ) on the inner surface of the cylinder (3).