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Die
Erfindung betrifft eine Laufrolle für ein Haushaltsgerät, insbesondere
für einen
Wäschetrockner,
wobei auf der Laufrolle eine Trommel oder eine Welle lagerbar ist.
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Bei
der Herstellung einer Laufrolle für einen herkömmlichen
Wäschetrockner
wird der einteilige Grundkörper
der Laufrolle auf einem Lager montiert und anschließend wird
am Umfang des Grundkörpers
ein Laufring durch Spritz- bzw. Gießtechnik erzeugt. Durch das
Anformen des Laufrings am Grundkörper
können
einerseits Maßabweichungen
auftreten und andererseits kann es zur Lunkerbildung kommen. Darüber hinaus
wird das bereits vormontierte Lager einer hohen thermischen Belastung
während des
Gießens
ausgesetzt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Laufrolle sowie ein Haushaltsgerät mit einer
solchen Laufrolle vorzusehen, wobei ein Auflagering mit hoher Maßhaltigkeit
an einen Grundkörper
der Laufrolle angeordnet ist. Weiterhin wird eine Laufrolle vorgeschlagen,
bei der die Laufgeräusche
vermindert sind.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 19 bzw. 23 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß Anspruch
1 ist der scheibenförmige Grundkörper einer
Laufrolle aus zumindest zwei Teilscheiben ausgebildet, wobei die
zumindest zwei Teilscheiben so miteinander verbunden sind, dass
der Auflagering zwischen den Teilscheiben axial geklemmt ist. Dadurch
ist es möglich,
den Auflagering in einem separaten Herstellungsprozess als Teil
vorzufertigen, wobei dieses mit den für den Auflagering optimierten
Herstellbedingungen präzise
und reproduzierbar herstellbar ist. Beispielsweise kann der vorgefertigte
Auflagering unter Einhaltung hoher Maßtoleranzen und unter Vermeidung
von Lunkereinschlüssen
mittels eines Spritzgussverfahrens oder eines Extrusionsverfahrens
vorgefertigt sein. Durch die separate Anfertigung des Laufrings
lässt sich
dieser ebenfalls bezüglich
der mechanischen Anforderung optimieren, beispielsweise mit einer
sehr kurzen Abmessung in radialer Richtung (beispielsweise als dünnes Band),
so dass Druckstellen bzw. Druckdeformationen aufgrund längerer Stillstandzeiten
und einseitiger Auflage des durch die Laufrolle zu stützenden
Bauteils minimiert sind.
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Durch
die vorzugsweise rein mechanische Klemmung des Auflagerings können auch
die Materialien des Auflagerings und des Grundkörpers unabhängig voneinander für die jeweilige
Beanspruchung optimiert gewählt
werden, ohne dass eine Abstimmung der Materialien untereinander
erforderlich wäre (z.
B. thermische Belastung oder Druckbelastung während des Herstellungsprozesses).
Ein Verkleben bzw. Verschweißen
des Auflagerings mit dem Grundkörper
kann vorgesehen sein. Es besteht keine Abhängigkeit in der Materialpaarung
in Bezug auf Haftung am Grundkörper
bzw. bei den Spritzbedingungen (z. B. Temperatur Grundkörper PP
ca. 220°C, Laufring
PU ca. 280°C).
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Bei
einer ganz besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind zwei identisch
aufgebaute Teilscheiben vorgesehen, so dass die Herstellungskosten
für die
Laufrolle aufgrund von Gleichteilen reduziert sind. Alternativ sind
asymmetrisch ausgebildete Teilscheiben vorgesehen, beispielsweise
eine Grundscheibe und eine Seitenscheibe, wobei letztere den eingelegten
Auflagering im wesentlichen axial nach einer Seite fixiert.
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Ganz
besonders vorteilhaft sind an zumindest einer Teilscheibe (bei Verwendung
von gleichen Teilen an beiden Teilscheiben) Rastelemente ausgebildet,
die beim Zusammenbau der Laufrolle in entsprechende Ausnehmungen
an der gegenüberliegenden
Teilscheibe einrasten, so dass die Laufrolle besonders rationell
herstellbar ist.
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Vorteilhaft
ist am Umfangsbereich zumindest einer der Teilscheiben zumindest
ein Formelement ausgebildet, vorzugsweise eine Vielzahl von gleichmäßig am Umfang
verteilten Formelementen, die beim Zusammenbau der Laufrolle formschlüssig mit dem
Auflagering verbunden werden, wodurch einer radialen Verschiebung
des Auflagerings (beispielsweise durch die Zentrifugalkraft während des
Betriebs der Laufrolle) eine Rückhaltekraft
entgegenwirkt. Das oder die Formelemente stabilisieren dabei auch
den Auflagering, beispielsweise falls sich dessen Elastizität aufgrund
von Gefügeänderungen durch
Alterung verringern sollte. Legen die Formelemente zusätzlich den
Auflagering in Umfangsrichtung fest, das heißt, sichern den Auflagering
gegen Verdrehen, so werden Verschiebungen oder Verformungen des
Auflagerings aufgrund des Walkeffekts bei Ablaufen einer Trommel
oder Welle auf der Laufrolle minimiert.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind am Innenumfang
der äußeren Teilscheiben jeweils
zumindest ein zur Achse vorstehendes Anlageelement ausgebildet,
das heißt,
die lichte Weite an der Außenseite
des zusammengesetzten Grundkörpers
ist kleiner als im inneren Bereich des Grundkörpers. Dadurch wird eine Aufnahme
ausgebildet, in der ein Kugellager der Laufrolle axial klemmbar
ist. Dadurch wird beim Zusammensetzen nicht nur der Auflagering
durch das Verbindender Teilscheiben fixiert, sondern auch das Kugellager,
ohne dass bis zur Endfertigung der Laufrolle thermische Belastungen auf
das Kugellager einwirken.
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Wird
zumindest in Teilbereichen zwischen einem Grundkörper, der den Auflagering trägt, und dem
Auflagering ein reibungsminderndes und/oder dämpfendes Medium appliziert,
so Verringern sich Verschleißerscheinungen
am Grundkörper
oder am Auflagering und die Ablaufgeräusche beim Einsatz einer solchen
Laufrolle sind deutlich reduziert. Das Aufbringen des Mediums kann
bei der oben beschriebenen Laufrolle, die aus zumindest zwei Teilscheiben zusammengesetzt
ist, vorgenommen werden oder bei jeder anderen Laufrolle, bei der
auf einem Grundkörper
ein nicht fest verbundener Laufring angeordnet ist (Anspruch 19).
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Vorteilhaft
ist das Medium zumindest zähflüssig (hohe
Viskosität),
so dass die Kriechgeschwindigkeit und der Schwund des Mediums von den
gewünschten
Auftragungsstellen reduziert ist. Zusätzlich oder alternativ weist
das Medium einen kleinen Dampfdruck auf, so dass auch bei Erwärmung der
Laufrolle keine Verunreinigung der Umgebung durch das Medium auftritt.
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Anhand
von Figuren werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert.
Es zeigen:
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1A eine
Draufsicht auf die Innenseite einer Halbscheibe für eine Laufrolle,
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1B eine
Querschnittsansicht der Halbscheibe von 1A,
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1C eine
perspektivische Ansicht der Halbscheibe von 1A,
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1D eine
aus zwei Halbscheiben der 1A zusammengesetzte
Laufrolle,
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1E eine
Querschnittsansicht der Laufrolle von 1D,
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2A eine
Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform
der Halbscheibe,
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2B eine
perspektivische Ansicht der Halbscheibe von 2A,
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3 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Halbscheibe,
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4A eine
Seitenansicht einer Laufrolle einer weiteren Ausführungsform,
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4B eine
Schnittansicht der Laufrolle von 4A längs der
Schnittlinie A-A,
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4C eine
Schnittansicht der Laufrolle von 4A längs der
Schnittlinie B-B,
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4D eine
Detailansicht des Ausschnittes C von 4C,
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4E eine
Detailansicht des Ausschnittes F von
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4F eine
Detailansicht des Ausschnittes D von 4D, und
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4G eine
Seitenansicht einer der Halbscheiben der Laufrolle von 4A.
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Die 1A, 1B und 1C zeigen
eine Draufsicht auf die Innenseite einer Halbscheibe 2 eines
Laufrollenträgers 1,
deren Querschnittsansicht sowie deren perspektivische Ansicht. Wie
aus 1A ersichtlich, sind entlang eines Radius um die Innenfläche der
Halbscheibe 2 herum abwechselnd Rastlöcher 3 und Rastzapfen 4 angeordnet.
Die Rastlöcher 3 sind
gepaart zu den Rastzapfen 4 ausgebildet, so dass zwei Halbscheiben
unter Verrastung je eines Rastloch/Rastzapfen-Paares miteinander
verbindbar sind, wie dies beispielsweise aus der Querschnittsansicht
von 1E einer zusammengesetzten Laufrolle 13 ersichtlich
ist.
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Auf
der Innenseite der Halbscheibe 2 ist um den Rastzapfen 4 herum
eine Vertiefung 5 ausgebildet, die einerseits die Elastizität des Rastzapfens 4 beim
Einrastvorgang verbessert und andererseits eine glatte Anlage der
Gegenfläche
auf der anderen Halbscheibe gewährleistet,
die auf die erste Halbscheibe zu rasten ist. Am äußeren Umfang der Außenseite
der Halbscheibe 2 ist ein äußerer Stützring 8 ausgebildet,
zwischen den beim Montieren der Laufrolle 13 ein dazwischen
zu legender Laufring 14 gegen eine Verschiebung in axiale
Richtung abgestützt
wird – siehe
die Querschnittsansicht 1E, bei
der der Laufring 14 zwischen den beiden äußeren Stützringen 8 bzw.
Anlagesimsen 8 eingeklemmt ist. Wie aus den Schnittdarstellungen
in 1B und 1E ersichtlich,
ist an der Innenseite jeder Halbscheibe 2 eine Nut 12 ausgebildet,
in der eine entsprechende Ausbuchtung an der Basis des Laufrings 14 eingreift.
Durch den Formschluss zwischen der Ausbuchtung des Laufrings und
der Nut 12 wird der Laufring 14 in radiale Richtung
festgelegt, so dass dieser bei Betrieb (bei Rotation der Laufrolle 13)
zum einen der Walkarbeit des auf der Laufrolle 13 abrollenden
Gegenstandes und der Fliehkraft eine erhöhte Gegenkraft entgegensetzt.
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Weiterhin
ist am Innenumfang der Halbscheibe 2 in Verlängerung
der Außenfläche ein
innerer Stützring 9 bzw.
innerer Anlagering ausgebildet, so dass bei Zusammensetzen von zwei
Halbscheiben im Inneren eine Kammer zum Fixieren eines Kugellagers
(vgl. Nr. 28 in 4A) ausgebildet wird. Ein bei der
Montage gleichzeitig mit dem Laufring 14 eingesetztes Kugellager
kann daher ebenfalls axial nicht verschoben werden. Die Montage
der kompletten Laufrolle 13 erfolgt auf rationelle Weise,
in der beim Verbinden der beiden Halbscheiben 2 gleichzeitig
der Laufring 14 und das Kugellager befestigt werden. Das
mechanische Verrasten der beiden Halbscheiben 2 schont
auch den Laufring 14 und das Kugellager, da zur Endmontage
keine erhöhten
Temperaturen oder kein hoher Druck angewendet werden muss.
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Die 2A und 2B zeigen
eine zweite Ausführungsform
einer Halbscheibe 20 in Draufsicht der Innenseite und in
perspektivischer Ansicht. Im Innenbereich der Halbscheibe 20 sind
die Rastelemente 3 und 4 wie bei der Halbscheibe 2 der
ersten Ausführungsform
vorgesehen. Anstelle der Nut 12 der Halbscheibe 2 ist
bei der Halbscheibe dieser Ausführungsform
eine Vielzahl von T-förmigen
Zapfen 21 vorgesehen, die im gleichen Winkelabstand zueinander
um den Umfang in Höhe
des äußeren Stützrings 8 angeordnet
sind. Entsprechende T-förmige
Ausnehmungen sind an den über
den T-Zapfen 21 einzusetzenden Stellen des Laufrings ausgebildet.
Die T-Zapfen 21 verlaufen in axiale Richtung, wobei diese
in die ebenfalls axial verlaufenden Ausnehmungen am Laufring eingreifen.
Der Querschnitt der T-Zapfen 21 verbreitert
sich von der Basis am innenliegenden Radius mit zunehmendem Radius
nach außen,
so dass die T-Zapfen 21 formschlüssig in
die entsprechenden Ausnehmungen im Laufring eingreifen.
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Die 3 zeigt
eine dritte Ausführungsform einer
Halbscheibe 25, bei der im Vergleich zur zweiten Ausführungsform
von 2A und 2B anstelle
der T-Zapfen 21 Rundzapfen 26 vorgesehen sind. Bis
zur Erreichung des Durchmessers verbreitern sich die Rundzapfen 26 ebenfalls
in radiale Richtung von innen nach außen laufend, so dass auch die Rundzapfen 26 die
entsprechenden Ausnehmungen im Laufring hintergreifen und so ein
Formschluss gegen radiale Verschiebung zwischen Halbscheibe 25 und
Laufring hergestellt wird.
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Die 4A bis 4G zeigen
eine Laufrolle 13A gemäß einer
vierten Ausführungsform,
wobei 4A eine Seitenansicht der fertigmontierten
Laufrolle 13A mit darin eingesetztem Kugellager 28 darstellt.
Auch hier sind gleiche oder gleichwirkende Elemente der Einfachheit
halber mit den oben bereits verwendeten Bezugszeichen versehen.
Bei dieser Ausführungsform
sind anstelle der T-Zapfen 21 der 2A bzw.
der Rundzapfen 26 der 3 Zähne 32 in
Form eines Zahnkranzes 30 an der äußeren Innenfläche einer
Halbscheibe 27 herumlaufend angeordnet (siehe Seitenansicht
der Halbscheibe in 4G).
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Im
zusammengesetzten Zustand der Laufrolle 13A sind die Zähne 32 der
beiden Halbscheiben 27 beabstandet zueinander, so dass
im inneren Drittel des Laufrings 14 ein Steg des Laufrings
zwischen den Zähnen
umläuft.
Der umlaufende Steg zwischen den Zähnen ist aus der 4B,
die eine Schnittansicht längs
der Schnittlinie A-A in 4A ist,
und aus der 4C, die eine Schnittansicht
längs der
Schnittlinie B-B in 4A ist, zu entnehmen. Die Zähne 32 greifen
in Ausnehmungen oder Taschen am Laufring 14 ein, die gepaart
zu den Zähnen
ausgebildet sind. D.h. die aus 4G ersichtlichen
Lücken
zwischen den Zähnen
des Zahnkranzes werden bei zusammengesetzter Laufrolle 13A durch
das Material des Laufrings 14 vollständig aufgefüllt. Damit wird eine Festlegung
des Laufrings in allen Freiheitsgraden am zusammengesetzten Grundkörper 1 erreicht:
Die axiale Festlegung erfolgt durch die Seitenflächen der Halbscheiben 27,
die radiale Festlegung durch das Eingreifen der Zähne 32 in
die Ausnehmung am Laufring 14 und die Festlegung in Umfangsrichtung
ebenfalls durch das Eingreifen der Zähne in den Laufring. Besonders
die Festlegung in Umfangsrichtung verhindert eine Verformung und
Streckung des Laufrings durch die Walkarbeit beim Einsatz der Laufrollen 13, 13A.
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Der 4D ist
eine Detailansicht des Ausschnittes C von 4C und
zeigt das Eingreifen der Zähne 32 in
die Ausnehmungen des Laufrings 14. 4F zeigt
eine Detailansicht des Ausschnittes D von 4D aus
der die Verrastung der beiden Halbschalen miteinander ersichtlich
ist.
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Die
Detailansicht von 4E zeigt einen Detailausschnitt
F von 4D im Spitzenbereich der Zähne in den
Ausnehmungen des Laufrings. In diesen Bereichen ist vor dem Zusammensetzen
der Laufrolle 13A Silikonöl hoher Viskosität aufgetragen, das
sich beim Zusammensetzen zwischen dem Laufring und dem durch die
Halbscheiben gebildeten Grundkörper
verteilt. Das Silikonöl
vermindert die Reibung zwischen Grundkörper und Laufring und verhindert
so den Verschleiß und
die Bildung von Abrieb. Weiterhin weist Silikonöl einen geringen Dampfdruck
auf, so dass bei einer Erwärmung
der Laufrolle im Wäschetrockner
keine Verunreinigungen durch Öldämpfe in
den Trockenraum eingetragen werden. Selbstverständlich kann Silikonöl oder jedes
andere reibungsmindernde Mittel auch bei anderen Anordnungen einer
Laufrolle zum Einsatz kommen, bei denen ein Laufring auf einem Grundkörper gehalten
ist.
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- 1
- Laufrollenträger
- 2
- Halbscheibe
- 3
- Rastloch
- 4
- Rastzapfen
- 5
- Vertiefung
- 8
- äußerer Stützring
- 9
- innerer
Stützring
- 12
- Nut
- 13,
13A
- Laufrolle
- 14
- Laufring
- 20
- Halbscheibe
- 21
- T-Zapfen
- 25
- Halbscheibe
- 26
- Rundzapfen
- 27
- Halbscheibe
- 28
- Kugellager
- 30
- Zahnkranz
- 32
- Zahn
- 34
- Ölfilm