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Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet im Haushalt verwendbarer Geräte und Maschinen zur Behandlung und Pflege von Wäsche, wobei unter diesen Maschinen sowohl klassische Waschmaschinen als auch Pflegemaschinen, z.B. Wäschetrockner, zur Behandlung oder Weiterbehandlung der Wäsche nach dem Waschvorgang oder entsprechende Kombinationsgeräte – sogenannte Waschtrockner – zu verstehen sind.
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Die Erfindung betrifft eine Laugenbehälteranordnung für eine frontbeschickbare Haushaltsmaschine zur Wäschebehandlung, mit einem Laugenbehälter, der frontseitig eine Beschickungsöffnung aufweist und in dem eine durch die Beschickungsöffnung beschickbare Wäschetrommel um eine horizontale oder zur Horizontalen geneigte Drehachse drehbar gelagert ist, und mit einem ersten Radiallager, in dem ein Wellenzapfen gelagert ist, der mit der rückwärtigen Seite der Wäschetrommel drehfest verbunden ist.
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Eine derartige Laugenbehälteranordnung geht aus dem Dokument
US2003/0061842 A1 hervor, das eine Horizontaltrommel-Waschmaschine mit einem Gehäuse offenbart. Das Gehäuse weist an seiner Frontseite eine zum Be- bzw. Entladen einer Wäschetrommel dienende Gehäuseöffnung auf, die durch eine Beschickungstür verschließbar ist. In dem Gehäuse ist eine Laugenbehälteranordnung über Federn und Dämpfungsglieder gedämpft schwingbeweglich angeordnet. Die Laugenbehälteranordnung umfasst einen im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Laugenbehälter, der mittels einer Dichtmanschette fluiddicht mit der frontseitigen Gehäuseöffnung verbunden ist. In dem Laugenbehälter ist eine ebenfalls im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildete Wäschetrommel aufgenommen, die um eine im Wesentlichen horizontale, oder aber auch aus Betriebsoder Handhabungsgründen etwas gegen die Horizontale geneigte, Drehachse drehbar gelagert ist. Dazu ist mit der der Beschickungsöffnung abgewandten rückwärtigen Seite der Wäschetrommel ein Wellenzapfen drehfest verbunden, dessen Zapfenende in einer Lagerstelle des Laugenbehälters zur drehbaren, fliegenden Lagerung der Wäschetrommel mittels zweier dicht benachbarter Radiallager möglichst steif gelagert ist. Der Wellenzapfen ist zugleich mit einer Rotorwicklung versehen und dient somit auch zum Antrieb der Wäschetrommel.
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Diese Lagerstelle kann laugenbehälterseitig in üblicher Weise und wie beispielsweise in dem Dokument
DE 101 16 977 C2 im Einzelnen beschrieben in einem an der Rückwand des Laugenbehälters vorgesehenen Lagerkreuz ausgebildet sein, in dessen Zentrum sich eine Ausnehmung zur Aufnahme der beiden Radialwälzlager befindet.
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Eine solche, auch dem unmittelbaren Antrieb dienende und je nach Ausgestaltung auch als Rotorlagerung bezeichnete Radiallagerung umfasst grundsätzlich ein in Festlagerung bzw. ein in Loslagerung ausgebildetes Wälzlager, deren Dimensionierung und Lagerabstand wesentliche Faktoren für den störungslosen und geräuschlosen Betrieb und für die Ermüdungslebensdauer darstellen. Dabei ist insbesondere der Lagerabstand im Hinblick auf die Tragfähigkeit der Konstruktion – insbesondere bei maximaler Beladung der Wäschetrommel mit Wäschestücken hohen Eigengewichts – als auch hinsichtlich der Dimensionierung des Wäschetrommelvolumens eine wesentliche Größe. Je robuster die Lagerung durch vergrößerten Lagerabstand mit entsprechend verlängertem Wellenzapfen insbesondere gegen Biegebelastungen gestaltet wird, umso mehr Einschränkungen hinsichtlich des für die Wäschetrommel verbleibenden Bauraumes müssen hingenommen werden, da Haushaltsmaschinen üblicherweise in ihren Außenabmaßen und damit in dem insgesamt zur Verfügung stehenden Bauraum durch Größen- bzw. Einbauvorgaben limitiert sind. Dies gilt besonders für den Einbau in Geräte- oder Küchenzeilen.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, bei einer frontbeschickbaren Haushaltsmaschine, deren Laugenbehälteranordnung bzw. die selbst vorgegebenen Außenabmaßen genügen muss, das verfügbare Wäschetrommelvolumen zu optimieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Laugenbehälteranordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstände abhängiger Patentansprüche, deren Merkmale einzeln und in beliebiger Kombination miteinander angewendet werden können, sowie nachfolgender Beschreibung und beigefügter Zeichnung.
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Demgemäß ist bei einer Laugenbehälteranordnung für eine frontbeschickbare Haushaltsmaschine zur Wäschebehandlung der eingangs genannten Art zumindest ein weiteres Radiallager außerhalb des Wellenzapfens vorgesehen, mit dem die Wäschetrommel in einer weiteren Lagerstelle in dem Laugenbehälter drehbar gelagert ist.
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Unter einem Radiallager ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung – im Gegensatz zu temporären Auflagerungen oder Abstützungen – ein permanentes, im Betrieb in radialer Richtung definiertes und in Einbaulage untrennbares Lager zu verstehen, das in an sich bekannter Weise ggf. in axialer Richtung zur Kompensation von axialen Längenänderungen beispielsweise infolge von Temperaturschwankungen als Loslager ausgestaltet sein kann.
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Damit ist in signifikanter und ungewöhnlicher Abkehr von bisherigen traditionellen Konstruktionsprinzipien bei der Rotorlagerung einer frontbeschickbaren Horizontaltrommel-Waschmaschine die Wäschetrommel mittels zweier, erheblich beabstandeter Lagerstellen gelagert. Dabei ist die weitere Lagerstelle am Außenumfang der Wäschetrommel vorgesehen, so dass der Wäschetrommelmantel seinerseits zuverlässig rotatorisch gelagert ist. Die Position der weiteren Lagerstelle kann dabei nach weiteren Konstruktionsbedingungen und dem Bauraumangebot in einem vergleichsweise weiten Bereich über die Länge des Wäschetrommelmantels variiert und optimiert werden. Diese Lagerungsart bewirkt eine wesentliche Erhöhung der Stabilität der Lagerung und ihrer Eigenschaften, insbesondere auch bei hohen Wäschetrommeldrehzahlen.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass dadurch die erste Lagerstelle (Rotorlagerung) in axialer Erstreckung deutlich kürzer und beanspruchungsärmer bzw. weniger stark ausgelegt werden kann. Dies führt insbesondere zu einer Ersparnis in dem axialen Lagerbauraum der ersten Lagerstelle. Damit ist vorteilhafterweise zusätzlicher Bauraum gewonnen, der durch eine entsprechend vergrößerte Wäschetrommel zur Steigerung des Ladevermögens und/oder der Effektivität der Haushaltsmaschine genutzt werden kann. Der für das Trommelvolumen gewonnene axiale Bauraum kann vorteilhafterweise auch zumindest teilweise zur Aufnahme von Unwucht-Kompensationseinrichtung innerhalb der Wäschetrommel dienen.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das weitere Radiallager ein Kunststoff-Gleitlager ist, wodurch eine fertigungstechnisch einfache und vergleichsweise preiswerte Realisierung der Erfindung ermöglicht ist. Der Werkstoff für das Kunststoff-Gleitlager kann dabei nach den Umgebungsbedingungen und Betriebsparametern (z.B. Drehzahl, Betriebstemperaturen der Lauge) optimiert werden.
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Insbesondere für Anwendungen, bei denen die Wäschetrommel mit hoher Drehzahl betrieben wird, sieht eine bevorzugte Fortbildung der Erfindung vor, dass das weitere Radiallager ein hydrodynamisches Gleitlager ist. Ein solches Gleitlager zeichnet sich (außer während des An- und Auslaufs) durch einen nahezu verschleißfreien Dauerbetrieb aus und ist für besonders hohe Lagerkräfte und Drehzahlen bei vergleichsweise großem Lagerdurchmesser geeignet. Durch das hydrodynamische Gleitmittel, das üblicherweise in Form eines Ölfilms realisiert ist, ergeben sich vorteilhafte, zusätzlich dämpfende Eigenschaften.
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Eine weitere vorteilhafte Fortbildung der Erfindung sieht vor, dass das weitere Radiallager ein magnetisches Lager ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung erlaubt an der zweiten Lagerstelle eine mechanisch berührungsfreie radiale Lagerung mithilfe geeigneter Magnetanordnungen, wobei die Magnete sowohl durch entsprechend dimensionierte Permanentmagnete als auch durch fremdgespeiste Elektromagnete realisiert sein können. Bei dieser letztgenannten Ausgestaltung können die Feldstärken und damit die Kraftwirkungen der einzelnen Magnete bzw. Magnetpaare so eingestellt und geregelt werden, dass sie optimal an die jeweilige Betriebssituation angepasst sind. Damit kann vorteilhafterweise auch aufkommenden Schwingungen oder Resonanzeffekten begegnet werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das weitere Radiallager etwa im mittleren Axial-Bereich des Wäschetrommelmantels angeordnet ist. Damit ergibt sich eine besonders stabile und hinsichtlich der Belastung optimierte Lagerung der Wäschetrommel.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der beigefügten Zeichnung figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Dabei sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
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1 schematisch im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Haushaltsmaschine und
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2 eine Variante einer erfindungsgemäßen Haushaltsmaschine.
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1 zeigt nur andeutungsweise und schematisch eine Haushaltsmaschine 1 in Form einer Waschmaschine zur Behandlung nicht näher dargestellter Wäsche. Die Haushaltsmaschine weist ein angedeutetes Gehäuse 2 mit einer Gehäuseöffnung 3 auf, die an der Frontseite 4 des Gehäuses 2 ausgebildet ist und die durch eine Beschickungstür 5 bedarfsweise geöffnet bzw. verschlossen wird. Die Gehäuseöffnung 3 ist über eine Manschette 8 mit einer in der Stirnseite 9 eines Laugenbehälters 10 vorgesehenen Beschickungsöffnung 12 unter Ausbildung eines Beschickungskanals 14 verbunden. Der Laugenbehälter 10 ist in an sich bekannter Weise mittels Federn 16 und Dämpfungsgliedern 17 in dem Gehäuse 2 gedämpft schwingend gelagert.
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In dem Laugenbehälter 10 ist eine im Wesentlichen kreiszylindrisch geformte Wäschetrommel 20 um eine Drehachse 21, die in diesem Beispiel in der Horizontalen 22 liegt, aber auch etwas gegenüber der Horizontalen geneigt sein kann, drehbar gelagert. Über den Beschickungskanal 14 kann Wäsche in die Wäschetrommel 20 eingebracht bzw. aus dieser entnommen werden. Die Wäschetrommel 20 hat eine frontseitige Stirnseite 24 und eine rückwärtige Seite 25. An der rückwärtigen Seite 25 ist ein Wellenzapfen 26 angeordnet, der mit der Seite 25 drehfest verbunden ist. Das (freie) Ende 28 des Wellenzapfens ist in einem einzelnen ersten Radiallager 30 gelagert, dessen Lagerinnenring 31 mit dem Wellenzapfen 26 drehfest verbunden ist und dessen Lageraußenring 32 in an sich bekannter Weise in einem Lagerkreuz 35 der rückwärtigen Seite 36 des Laugenbehälters 10 gehalten ist. Andeutungsweise ist ein Antrieb 37 zu erkennen, der über einen Riemen 38 den Wellenzapfen 26 antreibt und über diesen die Wäschetrommel in Rotation versetzt. Die so gebildete Lagerstelle 40 ist durch eine vergleichsweise einfache Axialdichtung 42 zum Wäschebehandlungsraum 43 innerhalb des Laugenbehälters 10 hin abgedichtet. Da die Lagerstelle 40 nur aus einem einzelnen Radiallager gebildet ist, ergeben sich in der axialen Bautiefe 44 im Vergleich zu den eingangs genannten Konstruktionen erhebliche Einsparmöglichkeiten: Die Auflagertiefe der antriebsseitigen Lagerung in der Lagerstelle 40 im Laugenbehälter 10 kann erheblich reduziert werden, da hier nur noch vergleichsweise geringe Kräfte aufgenommen bzw. eingeleitet werden. Korrespondierend damit kann auch die nicht näher dargestellte Struktur 45 der rückwärtigen Seite 25 der Wäschetrommel 20 erheblich geringer bemessen und leichter ausgestaltet werden. Für den axialen Bauraum und damit für das Nutzvolumen der Wäschetrommel 20 ist damit ein erheblicher Raumgewinn realisiert.
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Dennoch ist erfindungsgemäß die Lagerung der Wäschetrommel besonders robust und geräuscharm. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass eine zweite Lagerstelle 50 in erheblichem (in nach der Ausführungsform in 1 im Wesentlichen der Tiefe der Wäschetrommel 20 entsprechender Größenordnung) Abstand 51 zur ersten Lagerstelle 40 vorgesehen ist. Die zweite Lagerstelle 50 ist als weiteres Radiallager 52 ausgebildet und trägt in grundlegender konstruktiver Abkehr von bisher bekannten Rotorlagerungen nicht ebenfalls den Wellenzapfen 26, sondern ist innenseitig durch eine entsprechende Lagerkomponente 53 an oder auf dem Mantel 54 der Wäschetrommel ausgebildet. Diese Lagerkomponente korrespondiert mit einem entsprechenden außenseitigen Lagerring 56, der seinerseits mit dem Laugenbehälter 10 verbunden ist. Dieses zweite Radiallager zeichnet sich aufgrund seines erheblich größeren Lagerradius´ und seiner Beabstandung 51 zu der ersten Lagerstelle durch einen sehr hohen Beitrag zur Gesamtlagerstabilität aus. Deshalb können die Lagerstellen 40 und 50 bei gleichbleibender oder verbesserter Leistungsfähigkeit deutlich geringer und damit raumsparend ausgelegt werden. Dies führt zu der schon erwähnten Ersparnis im axialen Bauraum 44. Das Radiallager 52 kann als Wälzlager oder bevorzugt auch als Kunststoff-Gleitlager 57 ausgebildet sein.
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In 2 ist schematisch eine Modifikation der in 1 dargestellten Haushaltsmaschine zu erkennen, wobei einige in 1 gezeigte Komponenten wie z.B. das Gehäuse oder der Antrieb der besseren Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt sind.
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Bei der in 2 dargestellten Anordnung ist das Ende 28 des Wellenzapfens 26 wie vorbeschrieben in nur einem Radiallager 30 in dem Laugenbehälter 10 unter Ausbildung des sogenannten Trommellagers 60 (rotatorische Lagerung der Wäschetrommel 20 um ihre horizontale Drehachse 21) gelagert. Etwa im in axialer Richtung betrachtet mittleren Bereich 62 des Wäschetrommelmantels 63 ist ein hydrodynamisches Gleitlager 65 vorgesehen. Dieses ist beiderseits gegenüber dem Zwischenraum zwischen Trommelmantel 63 und Innenseite 66 des Laugenbehälters 10 durch Abdichtungen 68, 69 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Das Lager 65 bildet ein zweites, zum ersten Radiallager 30 beabstandetes und den Trommelmantel 63 lagerndes zweites Radiallager 70. Auch hier ist im Lagerungsbereich des Wellenzapfens 26 in axialer Baurichtung eine erhebliche Bauraum-Einsparung realisiert, die einer Vergrößerung des verfügbaren Bauraums für das Trommelvolumen zu Gute kommt und die zugleich durch die positiven Lagerungsbedingungen und Lagerwirkungen des hydrodynamischen Gleitlagers 65 zu einer besonders ausgeglichenen und zuverlässigen Laufruhe, gerade auch bei hohen Trommeldrehzahlen, führt.
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Mit der vorliegenden Erfindung lässt sich also das Wäschetrommelvolumen bei gleichbleibenden Außenabmessungen der Laugenbehälteranordnung und damit der Haushaltsmaschine insgesamt vergrößern, weil die Lagertiefe des Wellenzapfens antriebsseitig erheblich reduziert werden kann, da nur noch geringe Kräfte eingeleitet und aufgenommen werden müssen. Wie erwähnt geht einher damit die Möglichkeit, auch die trommelseitige Strukturtiefe an der Seite 25 zu reduzieren. Durch die geringere Belastung an der ersten Lagerstelle kann neben einer Reduzierung des Lagers an sich auch eine Ersparnis an weiteren Bauteilen, insbesondere des Wellenzapfens, des Lagergehäuses und der Radialwellendichtung realisiert werden. Durch das optimierte Reibverhalten der Gesamtlagerung ergeben sich Energieeinsparungsmöglichkeiten, insbesondere wenn die zweite Lagerstelle als Magnet- oder Gleitlagerung ausgebildet ist. Gleit- und Magnetlagerungen zeichnen sich zudem durch erheblich verminderte Betriebsgeräusche aus.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haushaltsmaschine
- 2
- Gehäuse
- 3
- Gehäuseöffnung
- 4
- Frontseite
- 5
- Beschickungstür
- 8
- Manschette
- 9
- Stirnseite
- 10
- Laugenbehälter
- 12
- Öffnung
- 14
- Beschickungskanal
- 16
- Federn
- 17
- Dämpfungsglieder
- 20
- Wäschetrommel
- 21
- Drehachse
- 24
- Stirnseite
- 25
- Seite
- 26
- Wellenzapfen
- 28
- Ende
- 30
- Radiallager
- 31
- Lagerinnenring
- 32
- Lageraußenring
- 35
- Lagerkreuz
- 36
- Seite
- 37
- Antrieb
- 38
- Riemen
- 40
- Lagerstelle
- 42
- Axialdichtung
- 43
- Wäschebehandlungsraum
- 44
- Bautiefe
- 45
- Struktur
- 50
- Lagerstelle
- 51
- Abstand
- 52
- Radiallager
- 53
- Lagerkomponente
- 54
- Mantel
- 56
- Lagerring
- 57
- Kunststoff-Gleitlager
- 60
- Trommellager
- 62
- Bereich
- 63
- Wäschetrommelmantel
- 65
- Gleitlager
- 66
- Innenseite
- 68, 69
- Abdichtungen
- 70
- Radiallager
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2003/0061842 A1 [0003]
- DE 10116977 C2 [0004]
