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Die
Erfindung betrifft eine Faltenbalgdichtung für eine Waschmaschine
mit einem Maschinengehäuse in dem ein Laugenbehälter
mit einer darin drehbar gelagerten Trommel vorgesehen ist, und einer
in der Frontseite des Maschinengehäuses angeordneten Beschickungsöffnung,
wobei zwischen der Beschickungsöffnung und dem Laugenbehälter
die Faltenbalgdichtung dichtend befestigt ist und die Faltenbalgdichtung
eine Schwingfalte mit einem inneren, mittleren und einem äußeren
Flankenabschnitt umfasst, mit wenigstens einem Mittel zur Beeinflussung
von auftretenden Verformungen.
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Eine
derartige Faltenbalgdichtung ist aus der
DE 103 59 614 A1 bekannt.
Das Aggregat, welches aus einer Trommel mit Laugenbehälter
besteht, lenkt beim Schleudern infolge einer Unwucht in der Trommel
aus bzw. es schwingt. Dabei muss die Faltenbalgdichtung diese Bewegung
mitmachen. Dabei kann es an der Faltenbalgdichtung zwischen Gehäuse
und Aggregat zu einer starken Faltenbildung kommen. Die Falten können
durch Selbstkontakt durchscheuern, mit der Folge, dass der Türdichtring
undicht wird und ausgetauscht werden muss.
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Die
Bewegung des Aggregats führt zu einer Verschiebung der
Manschettenkränze gegeneinander und zwar nicht nur in horizontaler,
sondern auch in vertikaler Richtung oder Verdrehrichtung. Da sie
jeweils an ihren einander abgewandten Rändern am Maschinengehäuse
bzw. am Laugenbehälter befestigt sind, wird eine Änderung
der Längen durch eine Verdrehung des mittleren Manschettenkranzes
ausgeglichen. Mit der Verdrehung verformen sich folglich auch die
jeweils freien Ränder der Manschettenkränze. Mit
Manschettenkranz wird jeweils der zylindrische Abschnitt der Faltenbalgdichtung
bezeichnet, der mit der Falte verbunden ist. Diese Verformung der
Faltenbalgdichtung verläuft entlang der ringförmigen
Beschickungsöffnung nicht zwingend einheitlich. Denn der
Laugenbehälter und die Trommel schwingen aufgrund der gefederten
Aufhängung des Lagers zum einen gemeinsam in Richtung der
Drehachse, womit sich der Abstand allerdings um die Beschickungsöffnung
herum gleichsinnig vergrößert oder verringert.
Diese Bewegung kann so stark werden, dass die Trommel mit ihrem
Trommelhals an der Faltenbalgdichtung, insbesondere an dem inneren
Manschettenkranz, mit dem er in etwa auf gleicher Höhe liegt,
anläuft. Der Laugenbehälter und die Trommel taumeln
außerdem um den Schwerpunkt oder um die Ruhelage des beladenen
Aggregats im Gehäuse, so dass sich an einer Stelle der
Beschickungsöffnung der Abstand vergrößert,
während er sich an einer anderen Stelle, beispielsweise
an einer bezüglich der Drehachse gegenüber liegenden
Stelle, verringert oder in etwa parallel versetzt.
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Um
dieser Erscheinung entgegen zu wirken, wird gemäß dem
Stand der Technik vorgeschlagen, dass dem inneren Manschettenkranz
und hier insbesondere dem mittleren Flankenabschnitt der Schwingungsfalte,
ein ringförmiges oder ovales Versteifungselement zugeordnet
ist, das eine Ausbreitung von Verformungskräften auf den äußeren
Flankenabschnitt bzw. auf den inneren Flankenabschnitt vermindert.
Dieses Versteifungselement wird dabei als ein verdickter Bereich
im mittleren Flankenabschnitt ausgebildet.
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Außerdem
sind als Mittel zur Beeinflussung der Verformung Versteifungselemente
bekannt, die in Form von Sicken in den Dichtring eingeformt werden. Diese
bekannten und beschriebenen Ausführungsformen nehmen keinen
Einfluss auf die Form der Schwingfalte hinsichtlich des Faltenwurfs.
So treten auch insbesondere bei den bekannten Ausführungsformen
die Nachteile auf, dass die einzelnen Flankenabschnitte einer Schwingfalte
bei schwingendem Aggregat aneinander reiben, so dass es zu einer
hohen Verschleißwirkung an der Faltenbalgdichtung kommt.
Zudem kommt es bei rotationssymmetrisch gestalteten Schwingfalten
bei großen Relativbewegungen zwischen Aggregat und Gehäuse
zur unkontrollierbaren Faltenbildung in der Schwingfalte. Diese Falten
ziehen sich dann sehr tief in die Schwingfalte ein, was die Verschleißwirkung
verstärkt.
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Der
Erfindung stellt sich somit das Problem eine Faltenbalgdichtung
für eine Waschmaschine derart weiter zu bilden, dass insbesondere
die die Lebensdauer beeinträchtigenden Verschleißwirkungen unterbunden
werden.
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Erfindungsgemäß wird
dieses Problem durch eine Faltenbalgdichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden
Unteransprüchen.
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Die
mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass zum
einen durch die Wellenform die Schwingfalte länger ist
und somit mehr Verformungsweg zur Verfügung steht. Zum
anderen wird durch die Wellenform eine vordefinierte Faltenbildung
in der Schwingfalte erzwungen, die sich deutlich gutmütiger
verhält und sich weniger tief in die Schwingfalte einzieht,
wodurch der kritische Eigenkontakt zwischen den Flankenabschnitten
bzw. den Manschettenkränzen vermieden wird.
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Hierzu
weist die erfindungsgemäße Faltenbalgdichtung
als Mittel zur Beeinflussung eine in Wellenform ausgebildete Schwingfalte
auf. Diese unterbindet eine Berührung der im wesentlichen
parallel ausgerichteten Flankenflächen bei Relativbewegung zwischen
Laugenbehälter und Maschinengehäuse im Betriebszustand
der Maschine. Die Wellenform stabilisiert die Flanken in ihrer Lage
und Ausrichtung, wenn diese durch die Schwingbewegung des Laugenbehälters
verformt werden. Die Wellenform der Schwingfalte kann dabei axial
gewellt ausgerichtet sein. Denkbar ist auch, die Wellenform der
Schwingfalte radial gewellt auszurichten.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Wellenform der Schwingfalte
sowohl axial als auch radial gewellt ausgerichtet. Mit dieser Faltenform kann
der Faltenwurf bei einer Verformung optimal beeinflusst werden.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die
Wellenform bereichsweise in der Schwingfalte angeordnet, wo eine
maximale Verformung der Schwingfalte im Betriebszustand der Maschine
auftritt. Die Wellenform als solches ist dabei rotationssymmetrisch
in der Schwingfalte vorgesehen. Damit können die Verformungen
bzw. Faltenbildungen für die Schwingfalte bzw. für
die Faltenbalgmanschette für nahezu alle auftretenden Bewegungen
des Laugenbehälters im Betrieb vorbestimmt und beeinflusst
werden.
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Bei
der Ausbildung der Wellenform ist es zweckmäßig,
die Wellenform der Schwingfalte über den Umfang des Faltenbalgringes
so anzuordnen, dass etwa 14 Wellenberge und 14 Wellentäler
verteilt vorgesehen werden. Die Wellenberge verlaufen dabei in radialer
Richtung etwa 5 mm oberhalb des sich anschließenden Wellentales.
Die Wellenberge in axialer Richtung verlaufen ebenfalls etwa 5 mm
oberhalb des sich anschließenden Wellentales. Der Abstand
der Wellenberge zueinander beträgt dabei etwa 75 mm. Diese
Wellenhöhe reicht aus, um den Faltenwurf bei der Verformung
so zu begrenzen, dass sich die in etwa parallel zueinander liegenden Flankenflächen
nicht berühren.
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Gemäß einer
zweckmäßigen Ausgestaltung der Faltenbalgdichtung
wird vorgesehen, dass diese in axialer Richtung etwa eine Länge
von 73 mm aufweist, wobei die Schwingfalte selbst, in der die Wellenform
eingeformt ist, etwa eine mittlere Länge von etwa 44 mm
umfasst.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
geschnittene Ansicht einer Wäschebehandlungsmaschine;
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2 eine
perspektivische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen
Faltenbalgdichtung;
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3 einen
Teilausschnitt der erfindungsgemäßen Faltenbalgdichtung
in der Draufsicht und
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4 eine
Faltenbalgdichtung in der Darstellung eines simulierten Belastungsfalles.
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Die 1 zeigt
in der geschnittenen Seitenansicht eine Waschmaschine 1 mit
einem Maschinengehäuse 2, in dem ein Laugenbehälter 3 mit
einer darin drehbar gelagerten Trommel 4 vor gesehen ist. Der
Laugenbehälter 3 ist im Gehäuse 2 mittels
Feder- und Dämpfungsmitteln 16 schwingbeweglich aufgehängt.
In der Frontseite des Maschinengehäuses 2 ist
eine Beschickungsöffnung 5 angeordnet, wobei zwischen
der Beschickungsöffnung 5 und dem Laugenbehälter 3 eine
Faltenbalgdichtung 6 angeordnet ist. Diese schafft den
dichtenden Übergang von dem Laugenbehälter 3 zur
Beschickungsöffnung 5.
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Dabei
umfasst die Faltenbalgdichtung 6, wie dies in der 2 deutlich
zu erkennen ist, einen inneren Flankenabschnitt 8, der
für den Benutzer sichtbar ist, eine Schwingfalte 7 mit
einem mittleren Flankenabschnitt 9 und einem äußeren
Flankenabschnitt 10. Die Schwingfalte 7, der mittlere 9 und
der äußere Flankenabschnitt 10 ist für
den Benutzer nicht ohne weiteres sichtbar, da diese Abschnitte vom
inneren Flankenabschnitt 8 verdeckt werden.
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Die 2 zeigt
ebenfalls, dass die Schwingfalte 7 eine Wellenform aufweist.
Diese Wellenform beeinflusst die Faltenbildung in diesem Bereich, wenn
die Faltenbalgdichtung 6 aufgrund der Bewegung des Laugenbehälters 3 verformt
wird. Die Beeinflussung ist so gestaltet, dass ein zu starker Faltenwurf
vermieden wird, wodurch ein Berühren der im wesentlichen
parallel ausgerichteten Flankenflächen 11 und 12 unterbunden
wird. Insbesondere wird der Kontakt zwischen der inneren Flanke 8 und
der mittleren Flanke 9 vermieden. Bei Beanspruchung bzw. Verformung
der Faltenbalgdichtung 6 werden somit die Flankenabschnitte 8 und 9 in
ihrer Lage und Ausrichtung stabilisiert.
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Wie
aus der 2 deutlich zu erkennen ist, ist die Wellenform
der Schwingfalte 7 axial gewellt ausgerichtet. Die Richtungsangaben
beziehen sich auf die Anordnung des Laugenbehälters 3.
Auch kann die Wellenform der Schwingfalte 7 radial gewellt ausgerichtet
sein. In einer vorteilhaften Ausführung ist die Wellenform,
wie in der 2 dargestellt, sowohl axial als
auch radial gewellt ausgerichtet. Dabei kann die Wellenform bereichsweise
in der Schwingfalte 7 angeordnet sein und zwar dort, wo
eine Maximalverformung der Schwingfalte im Betriebszustand der Maschine
auftritt.
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Wie
insbesondere in der Draufsicht der 3 zu erkennen
ist, ist die Wellenform in etwa rotationssymmetrisch in der Schwingfalte 7 angeordnet.
Dabei sind über den Umfang des Ringes der Faltenbalgdichtung 6 etwa
vierzehn Wellenberge 13 und vierzehn Wellentäler 14 angeordnet.
Die Wellenberge 13 verlaufen in radialer Richtung etwa
5 mm oberhalb des sich anschließenden Wellentales 14,
wobei die Wellenberge 13.1 in axialer Richtung ebenfalls etwa
5 mm oberhalb des sich anschließenden Wellentals 14.1 verlaufen.
Der Abstand von Wellenberg 13, 13.1 zu Wellenberg 13a, 13.1a beträgt
dabei etwa 75 mm. Wie aus der 2 zu erkennen
ist, weist die Faltenbalgdichtung 6 in ihrer axialen Richtung
etwa eine Länge von 73 mm, wobei die Schwingfalte 7,
in der die Wellenform eingeformt ist, mit dem äußeren Flankenabschnitt 10,
etwa eine Länge von 44 mm aufweist.
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Die 4 zeigt
eine Computersimulation eines Faltenwurfs der Faltenbalgdichtung 6 im
Schleuderbetrieb als möglichen Betriebszustand der Waschmaschine 1.
Dabei lenkt das schwingende Aggregat aufgrund von Unwucht in der
Trommel 4 aus. Diese Bewegung zwischen feststehendem Maschinengehäuse
und schwingendem Aggregat muss die als Dichtelement verwendete Faltenbalgdichtung 6 ausgleichen.
Es kommt also zu starken Verformungen, die in der Regel eine Faltenbildung
bzw. einen Faltenwurf in der Schwingfalte 7 bzw. in den
Flankenabschnitten 8, 9 und 10 zur Folge
hat. Diese Faltenbildung kann teilweise so stark sein, dass sich
die seitlichen Flankenflächen 11 und 12 bzw.
den Flanken 8 und 9 der Schwingfalte 7 berühren
und nach längerem Betrieb durchscheuern können.
In dem Fall kann Wasser aus dem Laugenbehälter 3 in
das Innere der Waschmaschine 1 eindringen, was unerwünscht
ist. Die zerstörte Faltenbalgdichtung 6 muss in
diesem Fall ausgetauscht werden. Um dies zu vermeiden, ist die Schwingfalte 7 nicht
rotationssymmetrisch, sondern leicht gewellt ausgebildet. Hierdurch wird
ein anderer Faltenwurf erzwungen, wie dies in der 4 dargestellt
ist, der sich gutmütiger verhält. Bei der Verformung
werden hierbei mehr Falten erzeugt, die jeweils eine geringere Tiefe
besitzen. Bei einer Schwingfalte ohne Wellen bilden sich weniger Falten
aus, die jedoch jeweils sehr tief sind und die Flankenabschnitte 9, 10 so
stark verformen, dass sich die Flankenflächen 12 und 11 bzw.
die Flanken 8 und 8 berühren oder aneinander
reiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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