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Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer, insbesondere einen Reibdämpfer, für eine Wäschebehandlungsmaschine mit einem Dämpferauge und mit einer mit radialem Abstandsspalt in dem Dämpferauge vorgesehenen Bohrung zur Verbindung mit dem Gehäuse, wobei der radiale Abstandsspalt zumindest teilweise von einem elastischen Material ausgefüllt ist.
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Die Erfindung betrifft zudem eine Wäschebehandlungsmaschine mit einem Gehäuse und einem in diesem schwingend gelagerten Schwingsystem mit einem Laugenbehälter, wobei das Schwingsystem über zumindest einen Reibdämpfer mit dem Gehäuse mechanisch verbunden ist, wobei der Reibdämpfer ein Dämpferauge aufweist, in dem mit radialem Abstandsspalt eine Bohrung zur Aufnahme eines Verbindungsteils vorgesehen ist und wobei der radiale Abstandsspalt zumindest teilweise von einem elastischen Material ausgefüllt ist.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff Wäschebehandlungsmaschine allgemein eine Maschine zu verstehen, mit der textiles Gut (z.B. Wäsche) einer reinigenden und/oder pflegenden Behandlung wie Waschen und Schleudern unterzogen werden kann. Der Begriff umfasst sowohl Waschmaschinen als auch so genannte Waschtrockner, die die Funktionen des Wäschewaschens und des Wäschetrocknens vereinen.
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Die Druckschrift
DE 10 2015 200 546 A1 beschreibt ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken mit einem Gehäuse und mit einem in dem Gehäuse bewegbar angeordneten Behälter (Schwingsystem) und mit zumindest einem Reibdämpfer, welcher mit dem Behälter und dem Gehäuse verbunden ist. Beim Betrieb (insbesondere im hochtourigen Schleuderbetrieb) dieses Haushaltsgeräts treten aufgrund der Bewegung des Behälters unerwünschte mechanische Schwingungen auf. Um in Wirkverbindung mit dem Dämpfer die Übertragung der dabei an die Umgebung abgegebenen Schwingungsenergie sowohl im Hinblick auf von dem Haushaltsgerät angeregten Luftschall als auch bezüglich in baulichen Strukturen erzeugten Sekundärluftschalls zu reduzieren, ist der Reibdämpfer über eine Befestigungsvorrichtung mit einem herstellungstechnisch vergleichsweise aufwändigen elastisch verformbaren Bauteil an dem Gehäuse befestigt.
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Aus der Druckschrift
EP 1 703 010 A1 ist im Zusammenhang mit der Lagerung eines schwingungsfähigen Systems mit einer Wäschetrommel im Gehäuse einer Waschmaschine ein Trägerarm bekannt, der über jeweils am Ende ausgebildete Augen und darin unter Zwischenlage eines elastischen Materials angeordnete Buchsen mit dem schwingungsfähigen System bzw. dem Gehäuse verbindbar ist.
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Die Druckschrift
EP 1 361 306 A1 offenbart einen Reibdämpfer für eine Wäschebehandlungsmaschine und eine Wäschebehandlungsmaschine der eingangs genannten gattungsgemäßen Art und beschreibt eine Befestigungsvorrichtung, die es auf einfache Weise und mit wenigen Teilen ermöglicht, das Schwingsystem einer Waschmaschine - im Wesentlichen bestehend aus Laugenbehälter, Trommel und Antrieb - am Rahmen der Waschmaschine über Stoßdämpfer zu befestigen. Ein gehäuseseitiges Befestigungselement besitzt einen ersten Bereich für die Anpassung eines elastischen Blocks. Der Block ist in einer Öffnung (Auge) eines Endes des Stoßdämpfers angeordnet und wirkt als elastisches und flexibles Element zum Dämpfen von Vibrationen. Der erste Bereich durchdringt eine in dem elastischen Block zur Verbindung mit dem Gehäuse oder Rahmen der Waschmaschine ausgebildete Bohrung.
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Wie sich gezeigt hat, sind die Schwingungsdämpfer bzw. Reibdämpfer äußerst relevant für das ggf. auch für die Einhaltung von Normen relevante akustische und geräuschgenerierende Verhalten von Wäschebehandlungsmaschinen, sowohl was die Durchleitung von Körperschall, der im Schwingsystem entsteht und über den Transferpfad Schwingungsdämpfer auf die Gehäusestruktur übergeht, als auch was die Entstehung von Körperschall im Schwingungsdämpfer selbst, beispielsweise durch linear mit der Wäschetrommeldrehfrequenz verbundene Wechselkräfte, angeht. Insbesondere bei Reibdämpfern, welche ein Reibelement aufweisen, können große Wechselkräfte auf das Reibelement einwirken, wenn das Reibelement aus einer Haftung in eine Gleitbewegung übergeht, da sich die auf das Reibelement einwirkenden Kräfte bei diesem Übergang sich im Wesentlichen sprünghaft ändern.
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In Wäschebehandlungsmaschinen können verschiedene Dämpfertypen eingesetzt werden, nämlich ein einfacher Reibdämpfer für maximale Schleuderdrehzahlen bis etwa 1200 (U/Min) und so genannte Freilauf- oder Freihubdämpfer für maximale Schleuderdrehzahlen von mehr als 1200 U/Min. Solche Dämpfer für Waschmaschinen sind für gewöhnlich Lineardämpfer, dass heißt diese Dämpfer wirken im Wesentlichen nur in einer translatorischen Bewegungsrichtung des vom Dämpfer umfassten Dämpfelements. Bei Waschmaschinen können auch Rotationsdämpfer, welche im Wesentlichen nur in einer rotatorischen Bewegungsrichtung des vom Dämpfers umfassten Dämpfelements wirken, eingesetzt werden. Der Freihubdämpfer ermöglicht eine mechanische Entkopplung, denn er weist ein in axialer Richtung mit Spiel gelagertes Reibelement auf, das einen Freilaufeffekt bewirkt, also in translatorischer Bewegungsrichtung des Reibelements. Beide Dämpfertypen, also der Reibdämpfer und Freilauf- oder Freihubdämpfer, tragen wie zuvor beschrieben üblicherweise elastische Gummibuchsen, über die sie am Schwingsystem und am Gehäuse befestigt sind. Die Dämpfercharakteristik ist für das so genannte Standverhalten bei Schleuderdrehzahlen von weniger als etwa 500 U/Min (Trommeldrehzahl) von Relevanz. Der Entkoppelungseffekt des Freihubdämpfers wirkt sich in diesem Drehzahlbereich bei großen Unwuchten negativ auf die resultierenden Schwingwege des Schwingsystems aus.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Schwingsdämpfer, insbesondere einen Reibdämpfer, und eine Wäschebehandlungsmaschine bereitzustellen, der bzw. die hinsichtlich der vorgenannten Problematiken weiter verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Schwingungsdämpfers durch einen Schwingungsdämpfers und hinsichtlich einer Wäschebehandlungsmaschine durch eine Wäschebehandlungsmaschine mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche gelöst.
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Erfindungsgemäß ist die mechanische Anbindung des Schwingungsdämpfer an das Gehäuse in Kraftflussrichtung gesehen durch das Dämpferauge, das bevorzugt als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein kann, und über eine z.B. eingepresste Schicht aus PUR-Elastomer, bevorzugt unter Nutzung eines Serienteils wie z.B. einen in die Bohrung eingebrachten Zylinder oder eine Buchse, realisiert. Das PUR-Material weist spezielle Dämpfungseigenschaften auf, die in dieser Anwendung überraschend effektiv sind. Es dämpft nämlich Kräfte mit höheren Frequenzanteilen, die vom Dämpfer selbst erzeugt oder von ihm übertragen werden, vergleichsweise stärker. Die speziellen Dämpfungseigenschaften der eingepressten Schicht werden insbesondere durch eine zellförmige Materialstruktur hervorgerufen. Ein geeignetes handelsübliches PUR-Material ist das unter dem Handelsnamen Cellasto® vertriebene Material der BASF AG (http://www.polyurethanes.basf.de/pu/cellasto).
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Demgemäß ist bei einem Schwingungsdämpfer bzw. einer Wäschebehandlungsmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elastische Material bevorzugt ein Polyurethan-Elastomer (PUR-Elastomer) ist.
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Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer beschriebenen Aspekte und Vorteile gelten entsprechend grundsätzlich auch für die erfindungsgemäße Wäschebehandlungsmaschine und entsprechend umgekehrt.
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Durch den Ersatz der nach dem Stand der Technik bisher üblichen in dem Dämpferauge vorgesehenen Gummibuchse wird ein Geräuschemittent eliminiert. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Schwingungsdämpfer als Reibdämpfer ausgeführt ist, da bei dem Betrieb des Reibdämpfers aus den zuvor genannten Gründe große Wechselkräfte auftreten können.
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Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren, wobei einzelne Aspekte und Merkmale einzeln und in Verbindung miteinander anwendbar sind.
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Vom Fertigungsaufwand her bevorzugt kann das elastische Material, insbesondere das Polyurethan, als in den Abstandsspalt eingebrachter Polyurethanstreifen ausgebildet sein, wobei beiderseits an seinen Streifenlängsseiten Abdeckringe vorgesehen sind, deren Innendurchmesser so bemessen ist, dass bei maximaler betriebsgemäßer Belastung ein mechanischer Kontakt einer in die Bohrung eingebrachten Buchse vermieden ist. Das Rückstellmoment wird hierbei bevorzugt durch die Materialdichte des PUR eingestellt.
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Eine insbesondere bei Großserien fertigungstechnisch bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das elastische Material, insbesondere das Polyurethan, als Polyurethan-Körper ausgebildet und formschlüssig in dem Abstandsspalt fixiert ist.
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Bei der Realisierung der Erfindung wird besonders bevorzugt ein freilaufloser Reibdämpfer, d.h. ein Reibdämpfer ohne Freihubmechanismus eingesetzt. Der Freihub wird bei Einsatz der Erfindung nämlich vorteilhafterweise durch die zellförmige Materialstruktur, insbesondere durch das Polyurethan-Material, selbst realisiert. Der Freihub entsteht in diesem Fall dadurch, dass die einzelnen Zellwände unter Belastung erst Beulen bevor das Material als solches komprimiert wird. D.h. bei einer geringen Krafteinwirkung auf das Material wird aufgrund des Beulens das Material stark verformt, wodurch quasi ein Freihub realisiert ist, und wenn kein Beulen der Zellwände mehr möglich ist, wird das Material als solches komprimiert, bei der eine geringere Verformung pro Flächenlast auftritt. Besonders von Vorteil ist, dass aufgrund der zellförmigen Struktur des elastischen Materials der Freihub nicht nur in der Richtung der Dämpfwirkung des Reibdämpfers bereitgestellt wird, sondern einen Freihub in mehr als einem Freiheitsgrad bereitstellt, insbesondere der Freihub in allen drei translatorischen und drei rotatorischen Freiheitsgraden bereitgestellt ist.
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Mit dem Entfall des aus dem Stand der Technik bekannten Freihubmechanismus entfällt auch das ansonsten bei herkömmlichen Anbindungen zu beobachtende so genannte Dämpferklappern, das trommeldrehfrequente Anteile aufweist. Zur Abstimmung hinsichtlich Gesamtgeräteakustik und Gesamtgerätedynamik dienen die gewählten Geometrien.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Es zeigen:
- 1 in schematischer Darstellung eine Wäschebehandlungsmaschine
- 2 in perspektivischer Ansicht einen Reibdämpfer
- 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in 2 mit einer modifizierten Ausgestaltung.
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1 zeigt in einer vereinfachten Vertikalschnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wäschebehandlungsmaschine 1, die beispielsweise als Waschmaschine oder ein Waschtrockner ausgestaltet sein kann, und ein Gehäuse 2 hat, in dem innenliegend ein Schwingsystem 3 angeordnet ist. Das Schwingsystem umfasst einen relativ zu dem Gehäuse 2 bewegbar gelagerten Laugenbehälter 4 sowie eine von dem Laugenbehälter 4 umgebene und im Ausführungsbeispiel um eine Horizontalachse A drehbare Wäschetrommel 5, die zur Aufnahme von zu behandelnden Wäschestücken ausgebildet ist. Der Laugenbehälter 4 und die Wäschetrommel 5 sind frontseitig durch eine Tür 6 verschließbar.
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Das Schwingsystem
3 ist durch einen oder mehrere als an sich bekannte Reibdämpfer
7 ausgebildete Stoßdämpfer in dem Gehäuse befestigt, wobei in
1 aus Gründen der übersichtlichen Darstellung lediglich ein Dämpfer
7 gezeigt ist. Der Dämpfer
7 ist zur Bewegungsdämpfung des Schwingsystems
3 ausgebildet, wie beispielsweise an sich aus der Druckschrift
WO2005/007964 A1 bekannt, und bevorzugt als freihubloser Dämpfer ausgestaltet. Er ist mit dem Laugenbehälter
4 über eine nicht näher gezeigte Anbindung
8 einerseits und über eine Befestigungseinrichtung
9 andererseits mit dem Gehäuse
2 verbunden. Die Anbindung des Dämpfers
7 an den Laugenbehälter
4 kann auch mit einer Verbindung
11 wie nachfolgend anhand der Befestigungseinrichtung
9 beschrieben erfolgen.
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Wie zusätzlich die
2 und
3 verdeutlichen, ist der Reibdämpfer
7 an seinem gehäuseseitigen Ende
10 zur Verbindung
11 mit dem Gehäuse
2 mit einem Dämpferauge
12 als Teil der Befestigungsvorrichtung
9 versehen. Das Dämpferauge
12 ist im Wesentlichen als Kunststoffspritzteil mit einer vom Kunststoffmaterial
13 umgebenen Öffnung
14 ausgestaltet. In dem Dämpferauge
12 ist ein elastisches, schwingungsdämpfendes Material, nämlich ein Polyurethan-(PUR)-Elastomer 15, aufgenommen. Der radiale Abstandsspalt
18 ist zumindest teilweise von dem Polyurethan-Material
15 ausgefüllt. In dem in dem Dämpferauge befindlichen Material
15 ist eine Ausnehmung oder Bohrung
16 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel ein Hohlzylinder oder eine Buchse
17 aufnimmt. Die Buchse
17 ist somit in einem radialen Abstandspalt
18 in dem Dämpferauge
12 angeordnet und dient zur gehäuseseitigen Verbindung
11, beispielsweise mittels eines Aufnahmedorns, der die Buchse durchdringt, z.B. so wie in der eingangs erwähnten Druckschrift
EP 1 361 306 A1 beschrieben.
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Dabei kann das Polyurethan (PUR) als in den Abstandsspalt 18 eingebrachter Polyurethan-Streifen 20 ausgebildet sein (2). An seinen Streifenlängsseiten sind beidseits Abdeckringe 22, 23 vorgesehen, deren Innendurchmesser (in der Ansicht in 2 ist nur der Innendurchmesser 24 des oberen Lagerrings 22 erkennbar) so bemessen ist, dass auch bei maximaler betriebsgemäßer Belastung ein Kontakt zu der Buchse 17 vermieden ist.
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In 3 ist in Schnittansicht III-III gemäß 2 eine alternative Ausgestaltung der Fixierung des Polyurethan-Materials 15 gezeigt, das hier nämlich als Polyurethan-Körper 26 ausgebildet durch Formschluss 27, 28 mit der Außenfläche 29 der Buchse 17 bzw. der Innenfläche 30 des Dämpferauges 12 fixiert ist. In diesem Fall sind die im Zusammenhang mit 2 beschriebenen Abdeckringe entbehrlich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wäschebehandlungsmaschine
- 2
- Gehäuse
- 3
- Schwingsystem
- 4
- Laugenbehälter
- 5
- Wäschetrommel
- 6
- Tür
- 7
- Reibdämpfer
- 8
- Anbindung
- 9
- Befestigungseinrichtung
- 10
- Ende
- 11
- Verbindung
- 12
- Dämpferauge
- 13
- Kunststoffmaterial
- 14
- Öffnung
- 15
- Polyurethan-Elastomer (PUR)
- 16
- Bohrung
- 17
- Buchse
- 18
- Abstandsspalt
- 20
- Polyurethan-Streifen
- 22
- Abdeckring
- 23
- Abdeckring
- 24
- Innendurchmesser
- 26
- Polyurethan-Körper
- 27
- Formschluss
- 28
- Formschluss
- 29
- Außenfläche
- 30
- Innenfläche
- A
- Horizontalachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015200546 A1 [0004]
- EP 1703010 A1 [0005]
- EP 1361306 A1 [0006, 0023]
- WO 2005/007964 A1 [0022]
