DE102013113391B4

DE102013113391B4 - Laugenbehälter aus Kunststoff für Waschmaschinen und Waschtrockner und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102013113391B4
Application number: DE102013113391.6A
Authority: DE
Inventors: Frank Jückemöller; Andreas Kratzsch; Jörg Wörmann
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2033-12-04
Also published as: DE102013113391A1

Abstract

Laugenbehälter aus Kunststoff für Waschmaschinen oder Waschtrockner, der aus mindestens zwei Bauteilen zusammengesetzt ist, wobei die Verbindung der Bauteile mittels eines Kunststoff-Schweißverfahrens vorgenommen wird, und wobei im Verbindungsbereich (V) der Bauteile (31, 4) an einem Bauteil (31) zwei Schweißstege (8, 9) vorgesehen sind, die sich an dem anderen Bauteil (4, 41) während des Schweißvorgangs stoffschlüssig verbinden, und wobei zwischen den Schweißstegen (8, 9) ein Hohlraum (11) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (11), in welchen zu Prüfzwecken ein gasförmiges oder flüssiges Medium eingeleitet werden kann, über einen verschließbar ausgebildeten Prüfkanal (12) zugänglich ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Laugenbehälter aus Kunststoff für Waschmaschinen oder Waschtrockner, der aus mindestens zwei Bauteilen zusammengesetzt ist, wobei die Verbindung der Bauteile mittels eines Kunststoff-Schweißverfahrens vorgenommen wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Bei Waschmaschinen oder Waschtrockner werden in der Praxis Laugenbehälter aus Kunststoff eingesetzt, wobei der Laugenbehälter in unterschiedlicher Bauweise aus Einzelteilen zusammengesetzt wird. Die Einzelteile können dabei durch eine Schraubverbindung oder mittels eines Kunststoff-Schweißverfahrens miteinander verbunden werden. Bei Verschrauben der Einzelteile ist es erforderlich, mit einer Dichtung zwischen den Bauteilen für die Dichtheit des Wasserbehälters zu sorgen.
Bei einem durch Verschweißen hergestellten Laugenbehälter ist es aus einem praktischen Einsatz bekannt, dass sich durch die Anwendung eines Vibrationsschweißverfahrens ein an einem Teil des Laugenbehälters angeformter Schweißsteg mit dem andern Teil stoffschlüssig verbindet. Der Schweißsteg und die Oberfläche des Verbindungsbereiches werden beim Schweißen auf eine so hohe Temperatur erhitzt, dass die Materialien der beiden zu verschweißenden Teile quasi ineinander verschmelzen. Damit lassen sich diese Teile unlösbar miteinander verbinden. Eine zusätzliche Dichtung ist bei dieser Bauweise nicht erforderlich.
Aus dem Stand der Technik sind zwei mögliche Bauformen für einen Laugenbehälter aus Kunststoff bekannt, die sich darin unterscheiden, dass die den Laugenbehälter bildenden Bauteile an verschiedenen Stellen miteinander verbunden werden.
Aus der EP 0 043 429 A1 ist ein Laugenbehälter bekannt, der aus zwei einteiligen Halbschalen zusammengesetzt ist, die jeweils eine stirnseitige Laugenbehälterkappe und einen Teil bzw. eine Hälfte des Laugenbehältermantels aufweisen. Der Verbindungsbereich der Bauteile ist hier an den freien Enden der den Laugenbehältermantel bildenden Teile vorgesehen.
Aus der EP 1 528 136 A2 ist ein Laugenbehälter bekannt, der aus drei Teilen, und zwar aus einem hohlzylinderförmigen Laugenbehältermantel und aus zwei stirnseitig angeordneten Laugenbehälterkappen zusammengesetzt wird.
Die WO 2007/ 115 894 A1 beschreibt zwar eine Doppelschweißnaht an einem Laugenbehälter. Allerdings ist der entstehende Hohlraum hermetisch dicht ohne Zugangsmöglichkeit.
Bei einer durch Schweißen hergestellten Verbindung der Bauteile ist es ganz allgemein als nachteilig anzusehen, dass die dauerhafte Dichtigkeit und der Festigkeitsbestand der Verbindungsstelle am Laugenbehälter allein von der Schweißnaht abhängig ist. Da das Laugenbehälteraggregat bekanntlich aber insbesondere während des Schleuderverfahrens sehr hohen Beanspruchungen ausgesetzt ist, besteht die Gefahr, dass die Schweißnaht diesen Belastungen auf Dauer nicht Stand hält und der Laugenbehälter undicht wird. Dies macht dann einen kompletten Austausch des Laugenbehälters notwendig, was eine kostspielige Reparatur zur Folge hat.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Laugenbehälter aus Kunststoff für Waschmaschinen oder Waschtrockner bereitzustellen, bei dem die vorstehend aufgeführten Nachteile vermieden werden können und bei dem eine dauerhaft dichte Verbindung zwischen Laugenbehältermantel und Laugenbehälterkappe erzielt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Laugenbehälter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Laugenbehälters ergibt sich aus Anspruch 8.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch eine mittels Kunststoff-Schweißverfahren herstellbare Zweifachnaht eine langlebige und belastungsstarke Verbindung zwischen den Bauteilen für den Laugenbehälter erzielt wird. Durch die erfindungsgemäße Doppelnaht lassen sich eventuell auftretende Spannungen im Verbindungsbereich deutlich reduzieren.
Damit wird insgesamt eine erhöhte Sicherheit dahingehend geschaffen, dass selbst beim Eintreten einer späteren Undichtigkeit in einer Schweißnaht, die zweite Schweißnaht immer noch für die notwendige Dichtigkeit sorgen kann.
Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass im Verbindungsbereich zwischen den Bauteilen für den Laugenbehälter zwei nebeneinander angeordnete Schweißstege vorgesehen sind, die sich während des Schweißvorgangs im Verbindungsbereich mit dem anderen Bauteil stoffschlüssig verbinden. Im verschweißten Zustand kann dadurch im Verbindungsbereich zwischen den Schweißstegen ein geschlossener Hohlraum gebildet werden.
Indem dieser Hohlraum mit einem verschließbar ausgebildeten Prüfkanal zugänglich gemacht wird, erhält man die Möglichkeit, schon kurz nach dem Schweißvorgang eine Dichtheitsprüfung durchführen zu können. Dabei kann über den Prüfkanal ein luft- bzw. gasförmiges oder flüssiges Medium in den Hohlraum eingeführt werden, um eine eventuell vorhandene Undichtigkeit feststellen zu können.
Somit kann in einfacher Weise nach dem Verschweißen, beispielsweise mittels Druckluft oder mittels eines geeigneten Prüfgases, eine Dichtheitsprüfung vorgenommen werden. Durch entsprechende Erhöhung des auf die Schweißnähte wirkenden Druckes kann zudem sogar eine Belastungsprüfung durchgeführt werden.
Somit kann der durch die Erfindung erzielbare besondere Vorteil erreicht werden, dass schon beim Herstellungsverfahren vor dem Einbau des Laugenbehälters durch die einfach zu realisierende Dichtheits- und Belastungsprüfung fehlerhafte Schweißnähte erkannt werden können.
Insgesamt kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung die Qualität des Kunststoff-Laugenbehälters und die nach dem Verkauf der Geräte auftretende Fehlerrate erheblich verbessert werden.
Die Erfindung lässt sich in vorteilhafter Weise bei allen Bauformen eines Kunststoff-Laugenbehälters anwenden, bei dem mindestens in einem Verbindungsbereich die Bauteile miteinander verschweißt werden müssen. Dies ist unabhängig davon, ob die Schweißnaht horizontal oder vertikal zur Laugenbehälterachse verläuft.
Es ist auch vorstellbar, dass die Erfindung auch auf anderen Gebieten einsetzbar ist, bei denen Bauteile durch ein Kunststoff-Schweißverfahren zu einem Behälter zusammengesetzt werden, bei dem es durch seine spezielle Verwendung auf eine zuverlässige Dichtheit ankommt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

1 ein vereinfachtes Schnittbild von einer frontal beschickbaren Trommelwaschmaschine,
2 ausschnittsweise in einer Prinzipskizze den Verbindungsbereich eines Laugenbehältermantels mit einer Laugenbehälterkappe.

In der 1 ist in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine frontal beschickbare Trommelwaschmaschine 1 gezeigt, bei der der Laugenbehälter 2 aus zwei stirnseitigen Laugenbehälterkappen 31 und 32 sowie aus dem zylinderförmigen Laugenbehältermantel 4 zusammengesetzt ist. Einer der Verbindungsbereiche V, und zwar zwischen der vorderen Laugenbehälterkappe 31 sowie dem Laugenbehältermantel 4 ist durch den Kreis mit dem Pfeil V gekennzeichnet. Dieser Verbindungsbereich V ist in der 2 im Detail zeichnerisch in einem Ausschnitt herausgestellt . Die Wäschetrommel 5 ist wie üblich in dem Laugenbehälter 2 fliegend gelagert. In der 1 sind noch die Beschickungstür 6 und das Lagerkreuz 7 für den Trommelantrieb zeichnerisch dargestellt.
Der in 2 dargestellte Ausschnitt zeigt einen der Verbindungsbereiche zwischen dem Laugenbehältermantel 4 und eine der Laugenbehälterkappen 31 im Detail. Hier ist bereits der Zustand dargestellt, bei dem die Laugenbehälterkappe 31 und der Laugenbehältermantel 4 in erfindungsgemäßer Weise durch Schweißen miteinander verbunden sind.
Die Laugenbehälterkappe 31 weist bei dieser Ausführungsform einen kreisringförmigen Befestigungsflansch 33 auf, an dem zwei parallel nebeneinander angeordnete Schweißstege 8 und 9 angeformt sind, die ringförmig und parallel zueinander auf dem Befestigungsflansch 33 verlaufen.
Der Laugenbehältermantel 4 weist ebenfalls einen kreisringförmigen Befestigungsflansch 41 auf, der im Verbindungsbereich auf den Befestigungsflansch 33 abgestimmt ist.
Wie in der 2 zu sehen ist, verbinden sich beim Schweißvorgang die Schweißstege 8 und 9 mit dem Befestigungsflansch 41 des Laugenbehältermantels 4 durch einen stoffschlüssigen Verschmelzungsprozess.
Der in der Zeichnung schattiert dargestellte Bereich 10 verdeutlich sinnbildlich das Ineinderverschmelzen der Schweißstege 8 und 9 in das Material des Befestigungsflansches 41 des Laugenbehältermantels 4. Nach dem Verschweißen wird somit an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Schweißstegen 8 und 9 und der Laugenbehälterkappe 31 ein geschlossener Hohlraum 11 gebildet.
Dieser Hohlraum 11 kann über einen Prüfkanal 12 in erfindungsgemäßer Weise zugänglich gemacht werden. Der Prüfkanal 12 steht mit einem außen am Befestigungsflansch 31 vorgesehenen Ansatz 13 in Verbindung. Dieser Ansatz 13 ist an einer Stelle oberhalb des Hohlraumes 11 platziert und besitzt eine Öffnung 14, durch die zum Beispiel eine Hohlnadel eines Prüfgerätes eingeführt werden kann. Über die Hohlnadel kann ein flüssiges oder gasförmiges Medium in den Hohlraum 11 eingeleitet werden, um eine Dichtheitsprüfung vornehmen zu können.
Nach dem Schweißvorgang kann beispielsweise Druckluft oder ein geeignetes Prüfgas in den Hohlraum 11 eingeführt werden, um in einfacher Weise eine Dichtheitsprüfung vornehmen zu können. Durch Erhöhung des auf die Schweißnähte wirkenden Druckes kann dabei auch eine Belastungsprüfung durchgeführt werden. Vor dem Einbau des fertigen Laugenbehälters 2 kann dadurch sichergestellt werden, dass die Verbindungsstellen zwischen Laugenbehältermantel 4 und den Laugenbehälterkappen 31, 32 absolut dicht sind und auch bei der zu erwartenden Belastung dicht bleiben.
Nach der Dichtheits- und Belastungsprüfung kann die Öffnung 14 für den Prüfkanal 12 durch Verschweißen bzw. Zuquetschen des Ansatzes 13 geschlossen werden.
Bezugszeichenliste

1.: Trommelwaschmaschine
2.: Laugenbehälter
3.: Laugenbehälterkappen 31 und 32 33 Befestigungsflansch
4.: Laugenbehältermantel 41 Befestigungsflansch
5.: Wäschetrommel
6.: Beschickungstür
7.: Lagerkreuz
8.: Schweißsteg I
9.: Schweißsteg II
10.: Verbindungsbereich Schweißstege
11.: Hohlraum
12.: Prüfkanal
13.: Ansatz 13
14.: Öffnung

Claims

Laugenbehälter aus Kunststoff für Waschmaschinen oder Waschtrockner, der aus mindestens zwei Bauteilen zusammengesetzt ist, wobei die Verbindung der Bauteile mittels eines Kunststoff-Schweißverfahrens vorgenommen wird, und wobei im Verbindungsbereich (V) der Bauteile (31, 4) an einem Bauteil (31) zwei Schweißstege (8, 9) vorgesehen sind, die sich an dem anderen Bauteil (4, 41) während des Schweißvorgangs stoffschlüssig verbinden, und wobei zwischen den Schweißstegen (8, 9) ein Hohlraum (11) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (11), in welchen zu Prüfzwecken ein gasförmiges oder flüssiges Medium eingeleitet werden kann, über einen verschließbar ausgebildeten Prüfkanal (12) zugänglich ist.
Laugenbehälter aus Kunststoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laugenbehälter einen zylindrisch geformten Laugenbehältermantel (4) sowie eine vordere und eine hintere Laugenbehälterkappe (31, 32) umfasst, dass der Laugenbehältermantel (4) und die Laugenbehälterkappen (31, 32) im Verbindungsbereich (V) jeweils einen Befestigungsflansch (33, 41) aufweisen, dass an einem der Befestigungsflansche (31) zwei nebeneinander angeordnete, ringförmige Schweißstege (8, 9) angeordnet sind, die sich während des Schweißvorgangs mit dem gegenüberliegenden Befestigungsflansch (41) stoffschlüssig verbinden.
Laugenbehälter aus Kunststoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im verschweißten Zustand zwischen den Schweißstegen (8, 9), dem Befestigungsflansch (33) der Laugenbehälterkappe (31) und dem Befestigungsflansch (41) des Laugenbehältermantels (4) ein umschlossener Hohlraum (11) gebildet wird, der über einen verschließbaren Prüfkanal (12) zugänglich ist.
Laugenbehälter aus Kunststoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laugenbehälter (2) aus zwei einteiligen Halbschalen zusammengesetzt ist, die jeweils eine stirnseitige Laugenbehälterkappe (31, 32) und einen Teil des Laugenbehältermantels (4) aufweisen, wobei der Verbindungsbereich (V) für die Zusammensetzung der Teile zum Laugenbehälter (2) an den freien Enden der Teile des Laugenbehältermantels (4) vorgesehen sind.
Laugenbehälter aus Kunststoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungsbereich (V) an den Teilen des Laugenbehältermantels (4) Befestigungsflansche angeformt sind, dass an einem der Befestigungsflansche zwei nebeneinander angeordnete, ringförmige Schweißstege (8, 9) angeformt sind, die sich während des Schweißvorgangs mit dem gegenüberliegenden Befestigungsflansch stoffschlüssig verbinden.
Laugenbehälter aus Kunststoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im verschweißten Zustand zwischen den Schweißstegen (8, 9), dem Befestigungsflansch mit den Schweißstegen (8, 9) und dem gegenüberliegenden Befestigungsflansch des Laugenbehältermantels (4) ein umschlossener Hohlraum (11) gebildet wird, der über einen verschließbaren Prüfkanal (12) zugänglich ist.
Laugenbehälter aus Kunststoff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Hohlraumes (11) auf einem der Befestigungsflansche (33, 41) ein Ansatz (13) angeordnet ist, der eine verschließbare Öffnung (12) für den Zugang zum Prüfkanal (12) aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Laugenbehälters aus Kunststoff für Waschmaschinen oder Waschtrockner, der aus mindestens zwei Bauteilen zusammengesetzt ist, wobei die Verbindung der Bauteile mittels eines Kunststoff-Schweißverfahrens vorgenommen wird, bei welchem die Bauteile für den Laugenbehälter (2) mit zwei in ihrem Verbindungsbereich (V) nebeneinander angeordneten Schweißstegen (8, 9) stoffschlüssig miteinander verschweißt werden, so dass zwischen den Schweißstegen (8, 9) ein Hohlraum (11) gebildet wird, und wobei der Laugenbehälter mit den Merkmalen eines der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: - der zwischen den Schweißstegen (8, 9) entstandene Hohlraum (11) wird über einen verschließbar ausgebildeten Prüfkanal (12) zugänglich gemacht, - über den Prüfkanal (12) wird zwecks Durchführung einer Dichtheits- und/oder Belastungsprüfung ein luft- bzw. gasförmiges oder flüssiges Medium in den Hohlraum (11) eingeführt, - nach erfolgreicher Dichtheits- und/oder Belastungsprüfung wird der Zugang zum Hohlraum (11) dicht verschlossen.