CN1894459A - 洗衣机用的波纹管式密封圈 - Google Patents

Abstract

一种洗衣机用的波纹管式密封圈，该洗衣机具有机器箱体(1)、布置在该机器箱体中的碱液容器(2)、在碱液容器(2)中可转动地安置并且悬臂支承的滚筒(3)和正面的装填口，其中，波纹管式密封圈(20)包括一个内侧密封圈环圈(21)、一个中间密封圈环圈(22)和一个外侧密封圈环圈(23)并且在装填口区域内密封地既固定在机器箱体(1)上、也固定在碱液容器(2)上，内侧密封圈环圈(21)可透过箱体上的装取口的舷窗玻璃被看到，要使内侧密封圈环圈(21)在碱液容器(2)运动时保持尽可能不产生皱褶。为此，为可看到的内侧密封圈环圈(21)配置一个环状的加固元件，该加固元件抑制来自处于更外面的中间密封圈环圈和外侧密封圈环圈(22，23)的引起内侧密封圈环圈(21)变形的力。

Description

洗衣机用的波纹管式密封圈

本发明涉及一种洗衣机用的波纹管式密封圈，该洗衣机具有一个机器箱体、一个安置在机器箱体内的碱液容器、一个在碱液容器中可转动地安置并且悬臂支承的滚筒和一个正面的装填口，其中，波纹管式密封圈包括一个外侧的、一个中间的和一个内侧的密封圈环圈并且在装填口区域内密封地既固定在箱体上、也固定在碱液容器上，内侧的环圈可通过装填口的关闭装置被看到。

这种波纹管式密封圈例如在DE 1 707 526 U1和DE 43 04 009 C2中给出。它们跨越固定不动的机器箱体与碱液容器之间的缝隙。在洗衣机运行时，如果滚筒由于衣物分布不均特别是在甩干时摇摆并且该运动通过滚筒与碱液容器的共同轴承被传递给碱液容器，则碱液容器承受振动。波纹管式密封圈必须吸收由此引起的碱液容器与机器箱体之间的相对运动。为此它用弹性材料制成，大多用橡胶，并且在平行于滚筒旋转轴线的剖面中看具有Z形或S形的结构，包括两个基本平行于轴线的密封圈环圈即外侧密封圈环圈和内侧密封圈环圈以及一个将这两者连接的中间密封圈环圈。碱液容器与机器箱体之间的相对运动被密封圈吸收，其方式是，外侧密封圈环圈和内侧密封圈环圈不仅在旋转轴线方向上、而且在该方向的横向上可相对移动。在此，中间密封圈环圈偏离其原始位置，这些密封圈环圈发生变形，部分地形成皱褶。在此，皱褶的走向主要平行于装填口的圆周线。

装填口通常被一个透明的钵封闭，该钵还使得在洗衣机运行期间可看到滚筒内。使用者的视线此时必然也落到波纹管式密封圈的可见部分上，这部分主要是内侧密封圈环圈。因此，在甩干时可明显看到密封圈、特别是内侧密封圈环圈的变形。这造成不美观的印象并且在滚筒强烈摇摆并且波纹管式密封圈相应变形时首先对使用者产生这样的印象：洗衣机不正常工作并且洗涤物没有被洗涤。此外，在内侧密封圈环圈形成皱褶时在紧邻透明钵处产生以密封圈啪嗒声所知的噪声，这通常会很烦扰使用者。

因此，本发明的任务是，在洗衣机运行状态下减小使用者可看到的波纹管式密封圈变形和此时产生的噪声。

根据本发明，该任务的解决方案是，在开头所述类型的洗衣机中，为可见看到的内侧密封圈环圈配置一个环形的加固元件，它阻止变形力从中间密封圈环圈和外侧密封圈环圈传播到内侧密封圈环圈上。

这样，本发明放弃了这种设想：在洗衣机运行时波纹管式密封圈为了满足其功能必须始终作为整体承受变形。在一般性摇摆运动时洗衣机滚筒的滚筒颈刚好还没有碰到波纹管式密封圈上，此时出现的碱液容器装填口边缘与机器箱体边缘之间的相对移动一般会被外波纹即中间密封圈环圈和外侧密封圈环圈吸收。因此，波纹管式密封圈的可看到的内侧密封圈环圈被加固到这种程度，使得它至少在洗衣机滚筒一般性摇摆时不显出皱褶。相反，在密封圈的不可见的外波纹区域中发生皱褶。

但本发明仍然没有将内侧密封圈环圈完全加固。本发明不排除内侧密封圈环圈在负荷峰值情况下的变形。这种情况出现在这时候：洗衣机滚筒摇摆得如此强，以致滚筒颈碰撞到波纹管式密封圈上或者整个振动系统例如在甩干期间进行非常大的相对运动。密封圈当然必须全体屈服于该负荷。因此内侧密封圈环圈不能刚性地构造。在这些条件下不能完全避免在其区域内产生皱褶。

为了使这些要求合理，即一方面在平均应力下使密封圈抵抗皱褶形成，另一方面在负荷峰值时使密封圈能够变形，加固元件平行于装填口的圆周线环形布置。由此保证环绕装填口对波纹管式密封圈产生加固作用。

这些加固元件满足这样的要求：一方面支持内侧密封圈环圈保持环形的形状直至达到一定力，但另一方面在超过该力时弹性地退让。为此，按照本发明的一个有利方案，加固元件可以由波纹管式密封圈的一个加厚构造的区域构成。该环形的加厚部可以不很费事地在制造波纹管式密封圈时实现。它不是必须组合在密封圈中的附加件，由此在此不产生所不希望的在密封圈与单独的加固元件之间相互作用方面的困难。此外它在尺寸上可以很不相同并且可通过其尺寸的变化来根据要求简单地适配。

按照本发明的一个可替换的方案，可使用一个柔性的金属环作为加固元件，它被硫化到波纹管式密封圈的橡胶上面或内部。如果加固元件由于位置原因只能具有小的横截面，该方案是优选的。

最终，柔性金属环也可附加地设置在环形加厚部上面或内部，这样，加固元件的两个方案的优点相互统一于第三方案中。

如果加固元件尽可能作用于波纹管式密封圈的整个可见区域上，即作用于整个内侧密封圈环圈上，可期望加固元件最佳地作用。因为波纹管式密封圈以及因此内侧密封圈环圈在箱体侧固定在机器箱体的装填口边缘上，因此，本发明的一个有利构型是，加固元件布置在内侧密封圈环圈的一个区域内，该区域紧邻滚筒的滚筒颈。由此，内侧密封圈环圈延伸在波纹管式密封圈在机器箱体上的固定处与滚筒颈附近的加固元件之间。因此它在两个支座之间展开并且基本覆盖密封圈的可见区域。有利的是，加固元件布置在内侧密封圈环圈的看不到的一侧，以便不影响内侧密封圈环圈的外观面。

加固元件布置在滚筒颈附近的另一优点是：由于加固元件作为波纹管式密封圈中的加厚部、即材料集中部构成并且布置在密封圈的在运行中在滚筒颈旋转地碰到时会受到大负荷的部位上，因此该加固元件在该部位上同时保护密封圈不会磨穿并阻止由磨损引起的不密封。

随着内侧密封圈环圈的加固，皱褶产生按照希望移动到波纹管式密封圈的外波纹中。这种效果还可以通过在该区域中助长皱褶形成进一步得到支持。因此，按照本发明的一个有利方案，在波纹管式密封圈的被遮盖的区段中布置一个挠性段，它有利于波纹管式密封圈在该区域中变形。这样加强了加固元件的作用并保证了可见区域在平均负荷下可靠地保持不产生皱褶。

波纹管式密封圈的一个段用作关节，只要该段能够比它周围更早地变形。当前该段可以最简单地通过外波纹上的一个特别的造型构成。这根据本发明这样达到：挠性段由波纹管式密封圈的两个材料较厚的、优选加厚的区域之间的材料较薄的区域构成。在挠性段这样构成时，确定尺寸和制造特别简单。该挠性段可以没有问题地组合在波纹管式密封圈中并可在制造时安置在外波纹的几乎任意一个部位上。

挠性段相应于其功能来确定波纹管式密封圈在碱液滚筒边缘与机器箱体边缘之间的那个长度，该挠性段可通过皱褶供变形用。为了尽可能避免不均匀的负荷分布和由此引起的不必要的材料应力，密封圈的在平均负载下可变形的区域应构造得尽可能长。因此本发明的一个有利构型是，挠性段在波纹管式密封圈的被遮盖的段中直接连接在加固元件上。由此，密封圈的最大可能长度、即外波纹的整个长度可供平均负荷下的变形用。因此不必相对于传统的波纹管式密封圈改变尺寸，这样，材料费用和制造费用与已公开的密封圈没有明显差别。

下面借助在附图中示出的实施例详细解释本发明原理。附图表示：

图1和1a按照现有技术的洗衣机的一个示意性剖面和

图2洗衣机的具有本发明波纹管式密封圈的实施方式的一个区段的剖视图。

按照图1，洗衣机通常包括一个机器箱体1，在该机器箱体中布置一个碱液容器2，它包容一个卧式的洗涤和甩干滚筒3。碱液容器2通过个一个泵液池与排水泵4连接，该排水泵在需要时将洗涤液从碱液容器2中排出。碱液容器2和滚筒3在滚筒3的一端侧相互关联地支承在一个轴承5中。碱液容器2在那里被不转动地固定，而滚筒3可绕一至少近似水平的旋转轴线D旋转并且悬臂地支承。轴承5在一个垂直于旋转轴线D展开的垂直平面中通过未示出的径向张紧的拉力弹簧保持在机器箱体1中。

在与滚筒3的轴承5相对的正面，洗衣机具有一个装填口6，它穿透机器箱体1、碱液容器2和滚筒3并使得可以向洗衣机中装入洗涤物。装填口6通过一个门式地在一侧固定并可摆动的舷窗关闭，该舷窗具有一个用玻璃或塑料制成的窗口7，因此使得在洗衣机工作期间也可看到滚筒3内。

一个波纹管式密封圈8用于洗衣机在装填口6的区域内的密封，该波纹管式密封圈在机器箱体1以及碱液容器2的朝向装填口1的边缘上密封地跨越机器箱体1与碱液容器2之间的距离A并且环绕装填口6的圆周。

在洗衣机工作期间，尤其是在甩干时，滚筒3与碱液容器2一起经受明显的振动，相反，机器箱体1固定不动。该振动涉及碱液容器2，因为它与滚筒3共同支承在轴承5中。密封圈8必须补偿机器箱体1与碱液容器2之间的该相对运动。为此，波纹管式密封圈8一方面在其材料上、另一方面在其形状上适配。它一方面用弹性材料、优选用橡胶制成，另一方面具有在平行于旋转轴线的横截面上看呈Z形的横截面，具有一个波纹管部9。该波纹管部9也使得机器箱体1与碱液容器2之间可以有持续较大的相对运动，不会引起密封圈8损坏性的延展。它包括一个可通过玻璃窗口7看到的内侧密封圈环圈10和一个布置得被遮盖的外波纹。外波纹由中间密封圈环圈11和外侧密封圈环圈12组成。外侧密封圈环圈12基本平行于内侧密封圈环圈10，连接外侧密封圈环圈12与内侧密封圈环圈10的中间密封圈环圈11在Z形的波纹管部9中相对于它们成一个角度地倾斜。

如果滚筒3负荷不均匀，使得洗涤物在滚筒3中形成一个不平衡，则滚筒3在运行中由此处于振动中。该振动通过滚筒3与碱液容器2的共同的轴承5也传递给该与碱液容器。碱液容器2相对于机器箱体1进行相对运动，由此，距离A有时很快地时大时小变化。

波纹管式密封圈8必须吸收这些运动。这些运动导致两个密封圈环圈10，12相对移动，确切地说不仅在水平方向、而且在垂直方向。由于它们在它们的相互背离的边缘上分别固定在机器箱体1上或碱液容器2上，距离A的长度变化通过中间密封圈环圈11的延展被补偿。随着该延展，密封圈环圈10，12各自的自由边缘也变形。

沿着环形装填口6看波纹管式密封圈8的这种变形并非必然一致。碱液容器2和滚筒3一方面由于轴承5的弹性悬挂而共同在旋转轴线D方向上振动，由此距离A环绕装填口6在各处相同地增大或减小。该运动可以强到使滚筒3用其滚筒颈13碰撞到波纹管式密封圈8上，尤其是碰撞到大致与它处于相同高度上的内侧密封圈环圈10上。此外，碱液容器2和滚筒3共同随作为旋转中心的轴承5在箱体1内的振动机组的一个未示出的悬挂装置中摇摆，使得距离A在装填口的一个位置上变大，而在另一个位置上变小，例如在关于旋转轴线D相对置的位置上。

碱液容器2相对于固定的机器箱体1的这些部分地相互叠加的运动导致波纹管式密封圈8的这种变形。这些运动除产生各个密封圈环圈10，11，12的已说明过的变形外还产生可通过玻璃窗口7从外面看到的皱褶。

图2示出具有本发明波纹管式密封圈20的一个实施方式的洗衣机的一个区段的剖视图。它由一个可从外面看到的内侧密封圈环圈21和一个看不到的外波纹组成，该外波纹由中间密封圈环圈22和外侧密封圈环圈23构成。中间密封圈环圈22将外侧密封圈环圈23和内侧密封圈环圈21沿着它们的自由边缘24，25连接。如公知的密封圈那样，密封圈20也通过内侧密封圈环圈21的固定边缘26固定在机器箱体1上，通过外侧密封圈环圈23的固定边缘27固定在碱液容器2上。在碱液容器2中安置了一个传统的滚筒3，它的滚筒颈13安置在内侧密封圈环圈21的自由边缘24附近。

在内侧密封圈环圈21到中间密封圈环圈22的过渡处的自由边缘24上成形上一个加厚部，它呈指向滚筒颈13的突起28的形式。它在中间密封圈环圈22上过渡到一个挠性段29中，该挠性段由中间密封圈环圈22的一个横截面材料变细部构成。在该挠性段上连接一个隆起部30，它作为材料加厚部构成。

突起28形成内侧密封圈环圈21上的一个加固元件，它将内侧密封圈环圈围在它和内环圈在机器箱体1上的固定处之间。它在内侧密封圈环圈21上沿着装填口的圆周线均匀分布并且构成为自由边缘24的一部分。这样，它形成对自由边缘24的环形加固。它在内侧密封圈环圈21的背离外观面的一侧延展。由此它不能被使用者容易地看到，这样，波纹管式密封圈20在外观上给予使用者一种传统印象。

连接在突起28上的挠性段29和隆起部30布置在中间密封圈环圈22上，因此也布置在一个对于使用者来说被遮盖的区域中。它们也沿装填口的整个圆周线均匀分布。挠性段29是外波纹的一个特别柔性的区域，因此它被针对由洗衣机的旋转件或由洗涤衣物引起的机械应力受保护地布置在外波纹中，在突起28与隆起部30之间。

相反，突起28以及隆起部30都基于其材料厚度对变形力给予抵抗。因此，突起28，挠性段29和隆起部30共同定义外波纹中的一个区域，该区域在由碱液容器2对波纹管式密封圈20施加力时变形，而其余区域起先基本保持不参加变形。在作用力增大时，外波纹由于其横截面形状和与内侧密封圈环圈21相比较大的长度首先变形，其方式是，外侧密封圈环圈23相对于中间密封圈环圈22沿自由边缘25折曲，外侧密封圈环圈23和/或中间密封圈环圈22折叠。突起28主要保护内侧密封圈环圈21不发生由此引起的皱褶，它通过加固来抵抗皱褶。

当负荷峰值时，即当碱液容器2偏移这样多，以致滚筒颈13碰撞在自由边缘24上并将其向机器箱体1方向挤压，内侧密封圈环圈21才经受镦压，这导致其外观面形成波纹。如果滚筒颈13由于碱液容器2的强烈摇摆运动而在自由边缘24上碰撞，以致滚筒颈13只在其圆周的部分区域内与自由边缘24接触，则环形的突起28在该相应区域中由于其可弹性变形性而退让，使得波纹管式密封圈20可以退避并且因此内侧密封圈环圈21可以变形。

加固作用也可以由此达到：在所描述过的加厚的区域28和30中各自或选择式地硫化上去或硫化进去一个柔性的金属环。这也可以在材料加厚的情况下附加地设置。

自由边缘24由于旋转的滚筒颈13的碰撞受到显著磨损。如果突起28通过加固抵抗滚筒颈13的碰撞力，则提高磨损。为了不发生波纹管式密封圈20由磨损引起的不密封，突起28的尺寸被设计得附加抵抗在洗衣机的正常寿命期间磨穿。

                    附图标记

1    机器箱体

2    碱液容器

3    洗涤和甩干滚筒

4    排水泵

5    碱液容器2和滚筒3的轴承

6    装填口

7    玻璃窗口

8    密封圈

9    密封圈的折缝

10   内侧密封圈环圈

11   中间密封圈环圈

12   外侧密封圈环圈

13   滚筒颈

1    波纹管式密封圈

2    内侧密封圈环圈

3    中间密封圈环圈

4    外侧密封圈环圈

5    内侧密封圈环圈21的自由边缘

6    外侧密封圈环圈23的自由边缘

7    内侧密封圈环圈21的自由边缘

8    外侧密封圈环圈23的自由边缘

9    突起

10   挠性段

11   隆起部

A    机器箱体1和碱液容器2之间的距离

D    滚筒3的旋转轴线

Claims (7)

1.洗衣机用的波纹管式密封圈，该洗衣机具有机器箱体(1)、布置在该机器箱体中的碱液容器(2)、在碱液容器(2)中可转动地安置并且悬臂支承的滚筒(3)和正面的装填口，其中，波纹管式密封圈(20)包括一个内侧密封圈环圈(21)、一个中间密封圈环圈(22)和一个外侧密封圈环圈(23)并且在装填口区域内密封地既固定在机器箱体(1)上、也固定在碱液容器(2)上，内侧密封圈环圈(21)可透过装填口的关闭装置被看到，

其特征在于，为可看到的内侧密封圈环圈(21)配置一个环状的加固元件，该加固元件减少变形力从中间密封圈环圈和外侧密封圈环圈(22，23)到内侧密封圈环圈(21)的传播。

2.根据权利要求1的波纹管式密封圈，其特征在于，加固元件由波纹管式密封圈(20)的一个加厚构造的区域(28)构成。

3.根据权利要求1或2的波纹管式密封圈，其特征在于，在波纹管式密封圈(20)上硫化上或硫化入一个柔性的金属环。

4.根据权利要求1至3之一的波纹管式密封圈，其特征在于，加固元件(28)安置在内侧密封圈环圈(21)的紧邻滚筒(3)的滚筒颈(13)的区域中。

5.根据权利要求1至4之一并且具有波纹管式密封圈(20)的一个看不到的段(22，23)的波纹管式密封圈，其特征在于，在看不到的段(22，23)中安置一个挠性段(29)，它有利于波纹管式密封圈(20)在看不到的段(22，23)中变形。

6.根据权利要求5的波纹管式密封圈，其特征在于，该挠性段由波纹管式密封圈(20)的两个加厚区域(28，30)之间的一个材料较薄的区域(29)形成。

7.根据权利要求6的波纹管式密封圈，其特征在于，挠性段(29)在波纹管式密封圈(20)的看不到的段(22，23)中直接连接在加固元件(28)上。

Images