DE102007013935A1

DE102007013935A1 - Wäschetrockner mit horizontal drehbar gelagerter Wäschetrommel

Info

Publication number: DE102007013935A1
Application number: DE102007013935A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. Oetjen
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-09-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wäschetrockner (1) mit einer wenigstens annähernd horizontal drehbar gelagerten Wäschetrommel (2), deren Trommelboden (8) über ein rückwärtiges Lager (6) mit einem Gehäuse verbunden ist. In erfindungsgemäßer Weise ist das rückwärtige Lager (6) als ein zweireihiges Schrägänze (10, 11) in Tandem-Anordnung zueinander angestellt sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Wäschetrockner mit einer wenigstens annähernd horizontal drehbar gelagerten Wäschetrommel, deren Trommelboden über ein Lager mit einem Gehäuse verbunden ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein Wäschetrockner ist ein Haushaltsgerät von der Größe einer Waschmaschine, welches dazu benutzt wird, feuchte Textilien unter Zufuhr von warmer Luft maschinell in kurzer Zeit zu trocknen. Die zu trocknende Wäsche befindet sich in einer sich drehenden Trommel. Dadurch wird die Wäsche dauernd umgewälzt und so eine große wirksame Oberfläche der Wäsche erzielt. Erwärmte Luft strömt längs zur Trommelachse durch die feuchte Wäsche. Dabei ist die trockene, warme Luft in der Lage, die Feuchtigkeit der Wäsche bis zur Sättigungsgrenze der Luft aufzunehmen. Danach wird die feuchte Luft, je nach Modell, durch Kondensation getrocknet oder ins Freie geblasen.
In diesem Zusammenhang sind beispielsweise aus der DE 43 18 897 A1 , DE 196 46 083 A1 und aus der DE 103 60 898 A1 Wäschetrockner mit horizontal drehbar gelagerter Wäschetrommel bekannt geworden, bei denen das rückwärtige Trommellager, welches mit dem Gehäuse in Anbindung steht, durch ein Kugelgelenklager gebildet ist.
Nachteilig dabei ist, dass derartige Kugelgelenklager sehr aufwändig zu fertigen sind. So ist es beispielsweise üblich, ein Teil des Gelenklagers spanlos und ein anderes Teil spanend zu fertigen, sodass eine saubere Abstimmung der geometrischen Oberflächen aufeinander sehr schwierig ist. Dies hat zur Folge, dass die Lagerkugel von den sie umgebenden Lagerschalen nicht dichtumschmiegend aufgenommen ist, sodass unerwünschte Zwangskräfte entstehen können. Sehr oft treten daher bei Betrieb eines solchen Wäschetrockners unzumutbare Laufgeräusche auf, die durch das Kugelgelenklager bedingt sind. Darüber hinaus ist in vielen Fällen ein derartiges Kugelgelenklager aus unterschiedlichen Materialen gefertigt, sodass auch unterschiedliche Wärmedehnungen der beiden Lagerbestandteile vorgegeben sind. Die führen dazu, dass bei einem relativ geringem Radialspiel ein derartiges Gleitlager blockieren kann, wenn eine bestimmte Temperatur überschritten ist. Dies versucht man dadurch zu verhindern, dass das rückwärtige Trommellager mit einer Kühlung ausgestattet ist. Eine derartige Kühleinrichtung geht aus der vorstehend bereits erwähnten DE 103 60 898 A1 hervor, wobei dieses Gelenklager mit einem kalten Luftstrom beaufschlagt wird. Dies hat zur Folge, dass ein solches Lager mit erforderlicher Kühleinrichtung und damit auch der Wäschetrockner unnötig teuer sind.
In diesem Zusammenhang ist aus der DE 82 17 294 U1 zwar ein Wäschetrockner bekannt geworden, dessen rückwärtiges Trommellager als ein Wälzlager ausgebildet ist. Abgesehen von dieser allgemeinen Erwähnung ist diesem Dokument keinerlei Hinweis auf eine genaue Gestaltung des Wälzlagers zu entnehmen. Nachteilig scheint dabei zu sein, dass laut zugehöriger 2 ein solches Wälzlager kaum axiale Kräfte aufnehmen kann. Darüber hinaus wird ein Fluchtungsausgleich der Trommelachse in aufwändiger Weise durch eine zusätzliche Arretierhülse vorgenommen, die mit dem Wälzlager in Wirkverbindung steht.
Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung für einen Wäschetrockner bereitzustellen, die einerseits sowohl axiale als auch radiale Kräfte aufnehmen kann und die andererseits einen Ausgleich zwischen hinterer und vorderer Lagerung der Wäschetrommel zulässt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass das Lager als ein zweireihiges Schrägrollenlager ausgebildet ist, dessen Schrägrollenkränze in Tandem-Anordnung zueinander angestellt sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass die Schrägrollenkränze von einem Stützring aufgenommen sind, der die Verbindung mit dem Gehäuse herstellt, während die Verbindung mit der Wäschetrommel über einen zwischen den Schrägrollenkränzen angeordneten Lagerzwischenring hergestellt ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, dass der Lagerzwischenring federelastisch ausgebildet ist. Dieser Lagerzwischenring wird mit der Wäschetrommel verbunden, sodass es dadurch möglich ist, Fluchtungsfehler zwischen dem rückwärtigen Trommellager und der vorderen Lagerung der Wäschetrommel in einfacher Weise auszugleichen. Dem gleichen Ziel, d. h. dem Fluchtungsausgleich, dienen auch die im Anspruch 4 beschriebenen technischen Merkmale. Danach ist vorgesehen, dass die Schrägrollen eine ballige Lauffläche aufweisen, sodass sie auf ihren zugehörigen Laufbahnen in geringem Grade verkippbar sind.
Nach weiteren Merkmalen gemäß den Ansprüchen 5 und 6 ist vorgesehen, dass der Stützring eine zentrische Aufnahmebohrung aufweist, die mit einem Innengewinde versehen ist und dass der Stützring an einem Ende mit einem Mehrkantprofil versehen ist. Dadurch wird es möglich, das erfindungsgemäß ausgebildet zweireihige Schrägrollenlager in einfacher Weise mit Anschlusskonstruktionen zu verbinden.
Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal nach Anspruch 7 soll der Stützring zur Einstellung der Lagervorspannung an einem Ende mit einem axial verschiebbaren, aber festlegbaren Stellring verbunden sein. Dadurch kann der Lagerhersteller bereits die vom Endkunden gewünschte Vorspannung einstellen, die auf diese Weise über die gesamte Lebensdauer der Lagereinheit erhalten bleibt. In diesem Zusammenhang hat es sich nach Anspruch 8 als vorteilhaft erwiesen, wenn der Stützring über ein Außengewinde mit einem Innengewinde des Stellringes verbunden ist. Gemäß Anspruch 9 ist es auch möglich, dass der Stützring über einen Bördelrand mit dem Stellring verbindbar ist.
Es ist auch von Vorteil, wenn das Schrägrollenlager nach Anspruch 10 Laufscheiben aufweist, die einerseits am Stützring und andererseits am Stellring anliegen. Dadurch wird eine Trennung zwischen eigentlichen Laufbahnen und Anschlusskonstruktionen bewerkstelligt, wobei gemäß Anspruch 11 die Laufscheiben einem Härteprozess zur Tragfähigkeitssteigerung unterworfen sind. Anspruch 12 sieht vor, dass die Laufscheiben einerseits und Stütz- und Stellring andererseits aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Laufscheiben aus einem durchhärtbaren Wälzlagerstahl und Stütz- und Stellring aus einem Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, gefertigt sind, sodass insgesamt eine Gewichtsverringerung der erfindungsgemäßen Lagerbaueinheit möglich ist.
Schließlich ist nach einem letzten Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 13 vorgesehen, dass Käfige der Schrägrollenkränze an ihren außen liegenden Enden Dichtlippen aufweisen. Dabei können diese entweder mit Vorspannung an zugehörigen Begrenzungsflächen anliegen, sodass eine schleifende Dichtung gebildet ist oder eine Spaltdichtung mit diesen bilden. Dadurch wird einerseits verhindert, dass von außen nach innen Schmutz in das Lager eindringen kann und andererseits wird verhindert, dass von innen nach außen Schmiermittel aus dem Lager austreten kann. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass das erfindungsgemäße zweireihige Schrägrollenlager auf Lebensdauer geschmiert ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Form dargestellt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes rückwärtiges Trommellager,
1a und 1b eine Darstellung einer vergrößerten Einzelheit im Bereich der Wälzkörper von 1,
2 eine Seitenansicht des Trommellagers gemäß 1,
3 eine perspektivische Darstellung des Trommellagers und
4 eine schematische Darstellung eines Wäschetrockners.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Zur Darstellung des Gesamtzusammenhanges sei zunächst auf 4 verwiesen. Wie erkennbar, ist in einem Gehäuse 4 eine Wäschetrommel 2 horizontal drehbar um ihre Achse 3 gelagert. Die Wäschetrommel 2 ist mit ihrem Trommelboden 8 an der Rückwand 5 des Gehäuses 4 über das rückwärtige Lager 6 verbunden. Rechtsseitig ist die Wäschetrommel 2 mit Hilfe eines vorderen Lagers 7 geführt, das beliebig ausgestaltet sein kann. Durch Summierung von Fertigungstoleranzen sich ergebende Maßabweichungen führen zu einer Schiefstellung 3a der Trommelachse 3, wobei die Winkelabweichung α bis zu einem Grad betragen kann. Bei einem nicht einstellbaren rückwärtigen Trommellager entstehen am vorderen Lager 7 unerwünschte Kraftkomponenten, die zu Unrundheiten und Laufgeräuschen führen.
Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich, besteht das Schrägrollenlager 9 aus zwei Schrägrollenkränzen 10, 11, deren Rollen 14, 15 in je einem Käfig 12, 13 geführt sind. Zur Lagerung gehören weiter der Lagerzwischenring 16, der zwischen den Schrägrollenkränzen 10, 11 angeordnet ist und beidseitig Laufbahnen für die Rollen 14, 15 stellt. Die dazugehörigen rechts- und linksseitig angeordneten Laufbahnen für die Rollen 14, 15 werden von Laufscheiben 17, 1 gestellt, die separat hergestellte Bauteile des Schrägrollenlagers 9 sind. Wie auch erkennbar, sind die Schrägrollenkränze 10, 11 zueinander in Tandem-Anordnung angestellt, d. h., ihre nicht näher bezeichneten Wälzkörperdrucklinien verlaufen parallel und schneiden sich in je einem Punkt 19, 20 mit der Lagerachse und damit auch der Trommelachse 3.
Wie auch erkennbar, ist das Doppelreiheschrägrollenlager 9 vom Stützring 21 aufgenommen, der mit seinem rechtsseitig angeordneten Teil 24 mit der Rückwand 5 des Gehäuses 4 verbunden ist. Zur Befestigung mit der Anschlusskonstruktion ist der Stützring 21 mit der durchgehenden zentrischen Bohrung 22 ausgestattet, die wiederum ein Innengewinde 23 aufweist. So ist es auf einfache Weise möglich, in diese Bohrung 22 sowohl von rechts als auch von links nicht dargestellte Befestigungsschrauben einzuführen. Der rechtsseitige zylind rische Teil des Stützringes 21 ist mit dem Bezugszeichen 24 versehen. Der zylindrische Teil 24 geht dann in ein Mehrkantprofil 25 über, sodass mit Hilfe eines Werkzeuges der Stützring 21, falls erforderlich, auch in Umfangsrichtung bewegt werden kann. Im Bereich des Mehrkantprofils 25 ist der Stützring 21 mit einer geneigten Anlagefläche 26 versehen, an der die Laufscheibe 17 zur Anlage gelangt. Der Stützring 21 wird durch den Stellring 27 vervollständigt, der mit seiner zentrischen Aufnahmebohrung 28 auf die Mantelfläche des Stützringes 21 aufgeschoben ist. Auch der Stellring 27 ist wie der Stützring 21 mit einer geneigten Anlagefläche 29 versehen, an der sich die Laufscheibe 18 abstützt. Wie ersichtlich, sind Stützring 21 und Stellring 27 durch einen Bördelrand 30 des Stützringes miteinander verbunden. Der Stellring 27 ist auf dem Stützring 21 axial verschiebbar aufgesetzt, wird aber durch den Bördelrand 30 fest fixiert, sodass durch ein entsprechendes axiales Verschieben des Stellringes 27 die gewünschte Lagervorspannung des Schrägrollenlagers 9 einstellbar ist. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass der Stellring 21 in axialer Richtung mit einer bestimmten Kraft beaufschlagt ist, sodass bei Erreichen dieser Kraft dann der Bördelrand 21 umzulegen ist, der dann dauerhaft die Vorspannung des Schrägrollenlagers 9 sichert. In nicht dargestellter Weise ist es auch möglich, den Stellring 27 mit Hilfe eines Innengewindes auf ein Außengewinde des Stützringes 21 aufzuschrauben und nach Erreichen der gewünschten axialen Stellung zu fixieren.
Der Lagerzwischenring 16 stellt mit seinem geneigt zur Trommelachse 3 verlaufenden Teil 31 beidseitig die Laufbahnen für die Wälzkörper 14 und 15. Der Teil 31 geht in den axial verlaufenden Teil 32 über, der wiederum an seinem Ende in den radial ausgerichteten Flansch 33 übergeht. Zur Verbindung mit der in 1 nicht dargestellten Wäschetrommel ist der Lagerzwischenring 16 mit mehreren auf einer Teilkreislinie versehenden Befestigungsbohrungen 34 und 35 versehen, die sich lediglich in ihrem Durchmesser unterscheiden. Der Lagerzwischenring 16 ist aus einem relativ dünnwandigen Blechmaterial hergestellt, zur Steigerung seiner Härte einer Wärmebehandlung unterworfen und weist insbesondere aufgrund seines in radialer Richtung verlaufenden Teiles 22 federelastische Eigenschaften auf, sodass Fluchtungsfehler der Wäsche trommel 2 um die Trommelachse 3 ausgeglichen werden können, indem sich die rückwärtige Trommellagerung 7 gemäß 4 bei laufender Trommel 2 automatisch auf das vordere Trommellager 7 einstellen kann. Zum Fluchtungsausgleich tragen auch die Wälzkörper 14 und 15 bei, wenn sie, wie aus 1b ersichtlich, eine ballige Mantelfläche aufweisen, d. h., als Tonnenrolle ausgebildet sind. In diesem Fall ist es durch die ballige Gestaltung möglich, dass bei einem Fluchtungsausgleich die Wälzkörper 14, 15 ihren Anlagepunkt auf den Laufflächen der Laufscheiben 17, 18 und des Lagerzwischenringes 16 entsprechend verändern. Darüber hinaus haben Tonnenrollen den Vorteil, dass durch die punktförmige Anlage eine weitere Reibungsverringerung realisiert ist. Schließlich ist aus den 1a und 1b die Abdichtung des Lagers 9 einerseits gegen Schmutzeintritt von außen nach innen und andererseits gegen Austreten von Fett von innen nach außen durch Dichtlippen 36, 37, 38, 39 gesichert, die Bestandteile der beiden Käfige 12, 13 sind. Die Dichtlippen 36, 37, 38, 39 liegen an den Laufscheiben 17, 18 und beidseitig am Teil 31 des Lagerzwischenringes 16 entweder schleifend an oder unter Bildung eines Spaltes.
Es hat sich zur Einsparung von Gewicht als vorteilhaft herausgestellt, wenn vom erfindungsgemäßen Schrägrollenlager 9 lediglich der Lagerzwischenring 16 und die Laufscheiben 17, 18 aus einem Wälzlagerstahl gefertigt sind. Sowohl der Stützring 21 als auch der Stellring 27 können aus Aluminium hergestellt sein, ohne dass die Tragfähigkeit beeinträchtigt ist. Die Lagerung 9 kann im vorgespannten Zustand unverlierbar an den Endkunden geliefert werden, der sie lediglich mit der Wäschetrommel 2 und mit der Anschlusskonstruktion in Form des Gehäuses 4 und dessen Rückwand 5 zu verbinden hat.

1: Wäschetrockner
2: Wäschetrommel
3: Trommelachse
3a: Schiefstellung der Trommelachse
4: Gehäuse
5: Rückwand
6: rückwärtiges Lager
7: vorderes Lager
8: Trommelboden
9: Schrägrollenlager
10: Schrägrollenkranz
11: Schrägrollenkranz
12: Käfig
13: Käfig
14: Rollen
15: Rollen
16: Lagerzwischenring
17: Laufscheibe
18: Laufscheibe
19: Punkt
20: Punkt
21: Stützring
22: Bohrung
23: Innengewinde
24: zylindrischer Teil
25: Mehrkantprofil
26: Anlagefläche
27: Stellring
28: Aufnahmebohrung
29: Anlagefläche
30: Bördelrand
31: Teil
32: Teil
33: Flansch
34: Befestigungsbohrung
35: Befestigungsbohrung
36: Dichtlippe
37: Dichtlippe
38: Dichtlippe
39: Dichtlippe
α: Neigungswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4318897 A1 [0003]
- DE 19646083 A1 [0003]
- DE 10360898 A1 [0003, 0004]
- DE 8217294 U1 [0005]

Claims

Wäschetrockner (1) mit einer wenigstens annähernd horizontal drehbar gelagerten Wäschetrommel (2), deren Trommelboden (8) über ein rückwärtiges Lager (6) mit einem Gehäuse (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das rückwärtige Lager (6) als ein zweireihiges Schrägrollenlager (9) ausgebildet ist, dessen Schrägrollenkränze (10, 11) in Tandem-Anordnung zueinander angestellt sind.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägrollenkränze (10, 11) von einem Stützring (21) aufgenommen sind, der die Verbindung mit dem Gehäuse (4) herstellt, während die Verbindung mit der Wäschetrommel (2) über einen zwischen den Schrägrollenkränzen (10, 11) angeordneten Lagerzwischenring (16) hergestellt ist.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerzwischenring (16) federelastisch ausgebildet ist.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägrollen (14, 15) eine ballige Lauffläche aufweisen.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (21) eine zentrische Aufnahmebohrung (22) aufweist, die mit einem Innengewinde (23) versehen ist.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (21) an einem Ende mit einem Mehrkantprofil (25) versehen ist.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (21) zur Einstellung der Lagervorspannung an einem Ende mit einem axial verschiebbaren, aber festlegbaren Stellring (27) verbunden ist.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (21) über ein Außengewinde mit einem Innengewinde des Stellringes (27) verbunden ist.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (21) über einen Bördelrand (30) mit dem Stellring (27) verbunden ist.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägrollenlager (10, 11) Laufscheiben (17, 18) aufweisen, die einerseits am Stützring (21) und andererseits am Stellring (27) anliegen.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufscheiben (17, 18) einem Härteprozess unterworfen sind.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufscheiben (17, 18) einerseits und Stütz- (21) und Stellring (27) andererseits aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind.
Wäschetrockner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Käfige (12, 13) der Schrägrollenkränze (10, 11) an ihren außen liegenden Enden Dichtlippen (36, 37, 38, 39) aufweisen.