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Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Wäschebehandlungsmaschinen, insbesondere dazu geeigneter Haushaltsgeräte wie Wäschetrockner oder Waschtrockner, und betrifft eine Wäschetrommel für eine Wäschebehandlungsmaschine mit zwei Stirnseiten und einem Trommelmantel, wobei zumindest eine Teilfläche der Trommelmantelfläche mit Prägungen zur mechanischen Versteifung versehen ist.
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Unter einem Wäschetrockner ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein klassischer Wäschetrockner zu verstehen, und mit Waschtrockner ist ein multifunktionales Kombinationsgerät bezeichnet, das die Funktionen des Wäschewaschens und des Wäschetrocknens vereint.
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Aus der
DE 41 31 005 A1 ist ein Haushaltsgerät mit einer Wäschetrommel bekannt, an deren Innenseite flach und sanft gerundete Mitnehmer eingeformt (z.B. durch Einziehungen gebildet) sind. Zudem weist der Trommelmantel eine umlaufende Einschnürung zur Aufnahme eines Antriebsriemens auf, die so ausgebildet ist, dass die Oberfläche des Antriebsriemens bündig mit der Außenoberfläche des Trommelmantels abschließt. Damit ist das für die Wäschetrocknung nutzbare Trommelvolumen vergrößert und der für die Trommel in dem Haushaltsgerät erforderliche Bauraum minimiert.
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Im Hinblick auf eine besonders schonende Behandlung der Wäsche sind verschiedene Strukturen von Prägungen oder Prägungen der Trommelmantelfläche bekannt.
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So beschreibt die
DE 101 62 918 A1 eine Wäschetrommel mit mindestens einer Bodenscheibe und einem Trommelmantel, wobei zur Versteifung des Trommelmantels, zur Verbesserung seiner Drainagefähigkeit und zur Förderung der Anmutung eine Wölbstruktur aus zum Trommelinneren hin gerichteten Kugelkalotten gebildet ist. Deren Prägungen bzw. die Prägungsränder können im Wesentlichen kreis- oder ellipsenförmig oder oval ausgebildet sein. Die Prägungen im Trommelmantel sind dabei alle von gleicher Größe und Kontur.
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Aus der
DE 101 45 079 C1 geht eine Wäschetrommel für einen Wäschetrockner hervor, die einen gelochten Trommelboden sowie eine Beschickungsöffnung und einen mit dem Trommelboden verbundenen Trommelmantel aufweist. Dabei sind im Trommelmantel Prägungen in einer wabenförmigen Wölbstruktur ausgebildet, deren Wabenflächen zum Trommeläußeren hin gerichtet geformt sind. Die insbesondere über den in axialer Trommelrichtung gesehen mittleren Umfangsflächenbereich der Wäschetrommel ausgebildete Wölbstruktur mit den nach außen geprägten Wabenflächen bewirkt eine geringstmögliche Kontaktfläche mit der Wäsche und eine gute und zuverlässige Wäschemitnahme. Trommelstirnseitig vorgesehene, nicht strukturierte Bereiche des Trommelmantels dienen als glatte Lauffläche für einen Antriebsriemen oder als Befestigungsbereich für Mitnehmerrippen.
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Die
DE 10 2005 026 175 A1 widmet sich einem Wasser führenden Haushaltsgerät (z.B. einer Waschmaschine, einem Waschtrockner oder einem Wäschetrockner) mit einer drehbar gelagerten Wäschetrommel der eingangs genannten Art mit einem Trommelmantel, an der Prägungen aufgebracht sind. Die Ränder der Prägungen sind ellipsenförmig ausgebildet. Dadurch bilden sich in den nicht geprägten Bereichen des Trommelmantels strömungsgünstige kanalartige Hohlräume aus, wodurch ein zwischen den Prägungen und aufliegender Wäsche strömendes Fluid besonders geringe Strömungsverluste erleiden soll. Dabei können nur Teilflächen des Trommelmantels mit Prägungen versehen sein, wobei die Prägungen unterschiedliche Größe oder Form aufweisen können. Allerdings lassen sich der
DE 10 2005 026 175 A1 keine Hinweise auf die Dimensionierung der Größe und Form der Prägungen entnehmen.
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Wegen der zumindest zeitweise hohen Drehzahlen von Wäschetrommeln sind an die Trommelkonstruktion hinsichtlich Festigkeit, Formhaltigkeit und mechanische Steifigkeit hohe Anforderungen zu stellen. Die aus dem genannten Stand der Technik bekannten Wölbstrukturen bzw. Prägungen bewirken zwar grundsätzlich eine Versteifung des Trommelmantels und somit einen kosteneffizienten Einsatz dünnwandiger Bleche. Insbesondere tiefe und nach außen gezogene Prägungen verbessern den Übergang von Feuchtigkeit aus der Wäsche in die Trocknungsluft und schonen die Wäsche bei der Behandlung. Allerdings beeinflussen diese bekannten Prägungen das Geräuschverhalten nachteilig, das mit zunehmender Sensibilisierung der Nutzer für den Benutzungskomfort und für ökologische Aspekte (Lärmentwicklung) ein immer wichtiger werdender Aspekt ist.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung einer Wäschetrommel, die hinsichtlich ihrer mechanischen Festigkeit bzw. Steifigkeit und einer schonenden Wäschebehandlung bei gleichzeitig möglichst geringer Geräuschentwicklung optimiert ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wäschetrommel mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, der beigefügten Zeichnung sowie aus den abhängigen Patentansprüchen, deren Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger Kombination miteinander angewendet werden können.
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Demnach ist erfindungsgemäß bei einer Wäschetrommel der eingangs genannten Gattung vorgesehen, dass die Prägungen in Richtung der Längsachse des Trommelmantels in ihrer Form, Tiefe und/oder Größe so gestaltet sind, dass sich in Bereichen höherer betriebsgemäßer mechanischer Belastungen des Trommelmantels eine stärkere Versteifung einstellt.
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Es hat sich nämlich gezeigt, dass mit zunehmend glatter Trommelmantelstruktur ein wesentlich günstigeres Geräuschverhalten, das heißt also sehr geringe Geräuschwerte, erreicht werden können. Mit der vorliegenden Erfindung können einerseits weiterhin die zuvor beschriebenen Vorteile der schonenden Behandlung der Wäsche und der strukturbedingt erhöhten Steifigkeit des Trommelmantels und gleichzeitig eine Reduzierung des Betriebsgeräusches erreicht werden.
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Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, eine an die über die Trommelgeometrie bzw. die axiale Erstreckung des Trommelmantels unterschiedlichen, lokalen mechanischen Belastungen adaptierte Prägestruktur vorzusehen. Die Prägungen bzw. die Prägestruktur ist in Richtung der Trommelachse gesehen hinsichtlich Form, Größe, Prägungstiefe und/oder Verteilung dahingehend angepasst, dass die Trommelmantelbereiche, die besonders hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, durch versteifende Prägungsstrukturen gegenüber weniger belastete Bereichen des Trommelmantels entsprechend stärker versteift sind. Die mechanisch weniger stark belasteten Bereiche des Trommelmantels weisen eine entsprechend angepasste Struktur – nämlich z.B. Prägungen mit verringerter Prägungstiefe – auf. Dadurch wird über den Trommelmantel gesehen eine Homogenisierung der durch die mechanischen Belastungen der Bauteile induzierten Spannungen gewährleistet und eine Spannungskonzentration vermieden.
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In diesen Bereichen geringerer Prägung ist damit die Geräuschentwicklung wesentlich reduziert, so dass sich insgesamt eine sowohl hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften als auch hinsichtlich der Geräuschentwicklung optimierte Wäschetrommel realisieren lässt.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prägungen in Bereichen höherer betriebsgemäßer mechanischer Belastungen tiefer ausgebildet sind als in Bereichen demgegenüber geringerer mechanischer Belastungen. Die dortige flachere Ausbildung der Prägungen gewährleistet eine schonende Wäschebehandlung, wobei der Kontakt mit der Wäsche jedoch vergrößert ist und dadurch eine bessere Wäschemitnahme und Durchmischung bei reduzierter Geräuschentwicklung erreicht ist.
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Ergänzend oder alternativ können nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Prägungen in Bereichen höherer betriebsgemäßer mechanischer Belastungen enger beieinander liegend angeordnet sein als in Bereichen dem gegenüber geringerer mechanischer Belastungen. Durch die weiter auseinander liegende Anordnung der Prägungen in den mechanisch weniger belasteten Bereichen des Trommelmantels werden die zuvor genannten Vorteile der schonenden Wäschebehandlung bei vergrößertem Wäschekontakt ebenfalls erreicht bzw. zusätzlich unterstützt.
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Auch hinsichtlich der Formen der Prägungen bzw. der Prägeränder kann dieser Effekt dadurch unterstützt werden, dass nach einer bevorzugten Fortbildung der Erfindung die Prägungen in Bereichen höherer betriebsgemäßer mechanischer Belastungen einen kreisförmigen Prägerand aufweisen und in Bereichen demgegenüber geringerer mechanischer Belastungen einen ellipsoiden oder ovalen Prägerand aufweisen.
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Da im Bereich der Wäschetrommelstirnseiten aufgrund der Lagerkräfte bzw. der Lagerkraftübertragung eine besonders hohe mechanische Belastung des Trommelmantels vorliegt, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Prägungen im stirnseitennahen Bereich des Trommelmantels so ausgestaltet sind, dass sie im stirnseitennahen Bereich eine maximale Versteifung des Trommelmantels bewirken.
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Wie an sich bekannt (
DE 101 45 079 C1 ,
DE 41 31 005 A1 ) kann auf der Außenseite des Trommelmantels eine Lauffläche für einen Antriebsriemen vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Trommelmantel einen Laufflächenbereich für einen Trommelantriebsriemen aufweist, wobei an den umlaufenden Bereichsgrenzen des Laufflächenbereichs Prägungen vorgesehen sind, die eine gegenüber dem zwischen den Bereichsgrenzen liegenden mittleren Bereich des Laufflächenbereichs stärkere Versteifung des Trommelmantels bewirken.
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Dabei ist besonders bevorzugt der Laufbereich oder die Lauffläche des Antriebsriemens im mittleren Bereich des Trommelmantels vorgesehen. In diesem Bereich ist dann bevorzugt im mittleren Bereich zwischen den Laufflächengrenzen eine hinsichtlich der mechanischen Versteifung besonders geringe Wirksamkeit der Prägungen vorgesehen. Damit entsteht ein Bereich, der sich besonders positiv auf die Geräuschentwicklung und die Kraftübertragung von dem Antriebsriemen auswirkt und die Trommelmantelsteifigkeit relativ wenig beeinflussen muss. Bevorzugt sind dabei wie erwähnt die Bereichsgrenzen der Lauffläche für den Trommelantriebsriemen gegenüber dem dazwischen liegenden Bereich durch die dortigen Prägungen mechanisch steifer ausgebildet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 in perspektivischer Ansicht eine Wäschetrommel,
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2 den in 1 mit A bezeichneten Ausschnitt der Trommelmantelfläche,
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3 den in 1 mit B bezeichneten Ausschnitt der Trommelmantelfläche,
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4 den in 1 mit C bezeichneten Ausschnitt der Trommelmantelfläche und
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5 den Verlauf von Prägungstiefe und/oder Prägungsgröße entlang der axialen Erstreckung des Trommelmantels.
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1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Wäschetrommel 1 für eine an sich bekannte Wäschebehandlungsmaschine. Die Wäschetrommel weist eine erste Stirnseite 2 (Stirnboden) mit einer Beschickungsöffnung 3 und einem Lagerbereich 4 in Form eines umlaufenden Lagerkragens auf. Die andere Stirnseite 5 der Wäschetrommel ist mit einem nicht näher dargestellten bzw. erkennbaren Trommelboden 6 verschlossen. Ferner ist in der Wäschetrommel ein Mitnehmer 7 zu erkennen, der in den Trommelinnenraum 8 hineinragt. Zu trocknende, hier nicht dargestellte Wäsche wird in an sich bekannter Weise in den Trommelinnenraum 8 eingebracht. Zum Trocknen der Wäsche wird die Wäschetrommel 1 um ihre Längsachse 10 in Rotation versetzt. Dazu dient ein Antriebsmotor (hier nicht dargestellt), der über einen Antriebsriemen 12 die Wäschetrommel 1 mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagt. Dazu ist der Antriebsriemen 12 um einen Laufflächenbereich 13 des Trommelmantels 14 gewunden, der sich zwischen den Stirnseiten 2, 5 erstreckt. Der Laufflächenbereich 13 ist etwa im mittleren Bereich 15 des Trommelmantels 14 der Wäschetrommel ausgebildet.
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Der Trommelmantel 14 bzw. seine Trommelmantelfläche 18 ist zwischen den Stirnseiten 2, 5 in Richtung 20 der Drehachse 10 gesehen (in axialer Richtung) durchgehend mit Einprägungen oder Prägungen 21 versehen, die zusammen eine Wölbstruktur oder Prägestruktur 22 bilden.
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Die Prägungen 21 sind dabei allerdings so ausgestaltet, dass sie in Bereichen höherer betriebsgemäßer mechanischer Belastungen des Trommelmantels 14, nämlich insbesondere in den Bereichen 24, 25 an den Stirnseiten 2, 5 bzw. den dort anschließenden Trommelmantelbereichen, eine besonders hohe Versteifung des Trommelmantels 14 bewirken. Demgegenüber sind zum mittleren Bereich 15 des Trommelmantels hin die Prägungen 21 zunehmend so ausgestaltet, dass ihre Versteifungswirkung abnimmt.
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Wie insbesondere aus den 2, 3 und 4 erkennbar ist, sind die Prägungen 21a, 21c in der Nähe der Stirnseiten (Ausschnitte A, C in 1) so ausgebildet, dass sie eine gegenüber der Tiefe 30b der Einprägungen 21b in dem mittleren Bereich 15 tiefere Einprägetiefe 30a, 30c aufweisen. Die Prägungen 21b im mittleren Bereich 15 sind also mit einer wesentlich geringeren Einprägetiefe 30b ausgeführt. Zudem sind die Prägungen 21a, 21c enger beieinander liegend angeordnet als die Prägungen 21b, wie durch Abstände 32a, 32c im Vergleich zu den Abständen 32b ersichtlich. Die Prägungen 21a, 21c weisen eine kreisförmige Prägegestalt bzw. einen kreisförmigen Prägerand 33a, 33c auf, während die Prägungen 21b einen ovalen Prägerand 33b haben.
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Wie 5 verdeutlicht, ergeben sich damit Bereiche unterschiedlicher mechanischer Steifigkeit:
In 5 ist in Richtung 20 (1) der Längsachse 10 (Drehachse) über die axiale Länge 40 des Trommelmantels 14 aufgetragen, wie sich die Prägungstiefen z.B. 30a, 30b, 30c (allgemein mit T bezeichnet) und die Größe G der Prägungen als zwei mögliche Einstellgrößen für die versteifende Wirkung der Prägungen verhält. Man erkennt in 5 im jeweiligen stirnseitennahen Bereich 24, 25, in dem die Übertragung der Lagerkräfte auf die Wäschetrommel erfolgt, eine zunächst maximale und dann zum mittleren Bereich 15 des Trommelmantels hin – hier beispielhaft symmetrisch – abnehmende Prägungstiefe T. Mit anderen Worten: unmittelbar in Stirnseitennähe sind die Prägungen 21 mit maximaler Tiefe ausgeführt, wodurch sich im Bereich der Stirnseiten 2, 5 eine maximale mechanische Festigkeit bzw. maximale Versteifung des Trommelmantels 14 realisieren lässt. Im mittleren Bereich 15 des Trommelmantels 14 zeigt 5, dass dort das absolute Minimum 45 der Prägungstiefe T auftritt, und zwar im Wesentlichen im mittleren Laufflächenbereich 13, auf dem der Antriebsriemen 12 (1) läuft. Dabei ist angedeutet, dass die Lauffläche 13 von seitlichen umlaufenden Bereichsgrenzen 46, 47 begrenzt ist, die mit Prägungen versehen sind, die eine gegenüber dem zwischen den Bereichsgrenzen 46, 47 liegenden mittleren Bereich 48 des Laufflächenbereichs 13 stärkere Verstärkung des Trommelmantels bewirken – realisiert bzw. dargestellt durch dortige relative Maxima der Prägetiefe T.
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Wie in 5 als zusätzliche oder alternative Maßnahme dargestellt, nimmt die Größe G der Prägung (hier der Durchmesser oder Halbmesser bzw. Halbachsen bei elliptischer Form) von einem jeweils minimalen Wert im Bereich der Stirnseiten 2, 5 ausgehend zu und weist an den Bereichsgrenzen 46, 47 ein relatives Minimum und im mittleren Bereich zwischen den Bereichsgrenzen 46, 47 ein absolutes Maximum auf.
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Durch die an die lokal im Trommelmantel vorliegenden mechanischen Belastungen adaptierte Wölbstruktur des Trommelmantels durch einen oder mehrere Prägungsparameter (insbesondere Form, Größe, Prägungstiefe und Verteilung) erfolgt eine Homogenisierung der durch die Bauteilbelastungen, insbesondere durch die Lagerkraftübertragungen, eingebrachten Spannungsverteilung und eine Vermeidung von Spannungskonzentrationen in dem Trommelmantel. Dazu ist die Prägungsstruktur so gestaltet, dass in Bereichen hoher Belastungen insbesondere durch die Lagerkräfte im Bereich der Stirnseiten bzw. durch den Antrieb im Bereich des Riemenlaufes auf der Trommelaußenseite tiefer geprägte, kreisförmige und/oder eng beieinander liegende Prägungen vorgesehen sind. In Bereichen niedrigerer mechanischer Belastungen kann die Prägestruktur dagegen eine flachere, ellipsoide Form bei weiter auseinander liegender Verteilung der Prägungen 21 aufweisen. Dadurch wird bei Beibehaltung der schonenden Wäschebehandlung der Wäschekontakt in diesen letztgenannten Bereichen vergrößert, was eine bessere Wäschemitnahme und Durchmischung gewährleistet. Im mittleren Bereich der Antriebslauffläche weist die Struktur bevorzugt maximale laterale Abmessungen der Einprägungen bei minimaler Prägungstiefe auf, was sich positiv auf die Geräuschentwicklung und Kraftübertragung auswirkt, insgesamt aber eine ausreichende Trommelmantelsteifigkeit gewährleistet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wäschetrommel
- 2
- erste Stirnseite
- 3
- Beschickungsöffnung
- 4
- Lagerbereich
- 5
- andere Stirnseite
- 6
- Trommelboden
- 7
- Mitnehmer
- 8
- Trommelinnenraum
- 10
- Längsachse
- 12
- Antriebsriemen
- 13
- Lauffläche
- 14
- Trommelmantel
- 15
- mittlerer Bereich
- 18
- Trommelmantelfläche
- 20
- axiale Richtung
- 21
- Prägungen
- 21a
- Prägungen
- 21b
- Prägungen
- 21c
- Prägungen
- 22
- Prägestruktur
- 24, 25
- Bereiche
- 30a
- tiefere Einprägetiefe
- 30b
- geringere Einprägetiefe
- 30c
- tiefere Einprägetiefe
- 33a
- kreisförmiger Prägerand
- 33b
- ovaler Prägerand
- 33c
- kreisförmiger Prägerand
- 40
- axiale Länge
- 45
- Minimum der Prägungstiefe
- 46, 47
- Bereichsgrenzen
- 48
- mittlerer Bereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4131005 A1 [0003, 0019]
- DE 10162918 A1 [0005]
- DE 10145079 C1 [0006, 0019]
- DE 102005026175 A1 [0007, 0007]
