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Die Erfindung betrifft einen Dämpfer mit einem Dämpferzylinder, in dem durch ein offenes Ende des Dämpferzylinders ein Schaft eingeführt ist, der sich in Längsrichtung des Dämpferzylinders hin und her bewegen kann, und mit einem Reibelement, welches einerseits mit dem Schaft gekoppelt werden kann und andererseits zur Vibrationsdämpfung durch Reibung an der Innenfläche des Dämpferzylinders anliegt.
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In Waschmaschinen befindet sich zur Aufnahme der Waschflüssigkeit ein Laugenbehälter, in dem wiederum eine drehbare Trommel zum Bewegen der Wäsche angeordnet ist. Der Laugenbehälter ist dabei schwingbeweglich innerhalb des Gehäuses aufgehängt bzw. abgestützt, so dass Bewegungen aufgrund der Wäschebewegung oder Unwuchten beim Schleudern aufgefangen bzw. abgefedert werden können. Um die Schwingbewegung des Laugenbehälters zu begrenzen, zu bremsen oder zu dämpfen, besitzt der Laugenbehälter Dämpfer, die am Gehäuse bzw. am Gehäuseboden abgestützt sind.
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Aus der
DE 10 2005 032 499 A1 ist ein Stoßdämpfer bekannt, der einen Zylinder umfasst, in dem ein verschiebbarer Schaft eingeführt ist, dessen Längsbewegung mittels eines Reibbelags an der Innenwand des Zylinders gebremst werden kann. Der Reibbelag kann hierbei mittels eines elektrisch betätigten Aktors mit dem Schaft verbunden oder entkoppelt werden, so dass das Dämpfungsverhalten von der Steuereinrichtung beeinflusst werden kann. So kann die Dämpfung bei kleinen Unwuchten abgeschaltet werden, so dass möglichst geringe Vibrationen über den Stoßdämpfer in das Gerätegehäuse bzw. auf den Boden des Aufstellortes eingeleitet werden. Nachteilig ist hierbei, dass der Dämpfer aufgrund des robusten Aktors und den dazugehörigen Einzelteilen recht aufwändig und kostspielig ist. Ferner muss die Steuereinrichtung dafür konfiguriert sein, den elektrisch schaltbaren Dämpfer abhängig vom gewünschten Dämpfungsverhalten entsprechend zu schalten. Ein ähnlicher Dämpfer ist aus der
DE 10 2004 047 999 A1 bekannt, wobei hier eine stufenlose Einstellung der Reibkraft zwischen Zylinder und Schaft möglich ist. Auch hier erfolgt die Einstellung mittels einer Steuerung bzw. der Waschmaschinensteuerung.
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Aus der
DE 40 18 599 A1 ist ein sogenannter Federkolbendämpfer bekannt. Hierbei handelt es sich um einen Reibungsdämpfer, bei dem der Reibbelag auf der Kolbenstange zwischen zwei Federelementen beweglich angeordnet ist, wobei sich die Federelemente jeweils an einem mit der Kolbenstange verbundenen Anschlag abstützen. Hierdurch entsteht ein amplitudenabhängiges Dämpfungsverhalten. Nachteilig hierbei ist, dass stets ein Teil der Auslenkung des schwingend aufgehängten Laugenbehälters ungedämpft verbleibt. Der Laugenbehälter wird dadurch in einem begrenzten Bereich nicht in seinem Schwingverhalten gedämpft.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen günstigen und einfach aufgebauten und zuverlässigen Dämpfer mit verbessertem Dämpfungsverhalten, insbesondere für eine Waschmaschine, bereit zu stellen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Dämpfer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. mit einer Waschmaschine gem. Patentanspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprüchen.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass auf einfache Weise das Dämpfverhalten optimiert ist, wobei abhängig von auf den Dämpfer selbst einwirkenden Bewegungen sich unterschiedliche Dämfpungscharakteristiken einstellen. Beim Einsatz in einer Waschmaschine sind deshalb keinerlei Verbindungen zwischen Steuerung und Dämpfer erforderlich. Die in einer Waschmaschine vorhandene Steuereinrichtung braucht nicht verändert oder umprogrammiert werden, wenn der erfindungsgemäße Dämpfer eingesetzt wird. Insbesondere kann ein vorhandener Dämpfer gegen diesen Dämpfer einfach ausgetauscht werden.
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Um das veränderliche Dämpfungsverhalten bereitzustellen, ist das Reibelement derart angeordnet, dass es abhängig von der Auslenkung, also vom Weg des Schafts gegenüber dem Dämpferzylinder, eine für die Auslenkung vorgesehene Dämpfung bereitstellt. Das Reibelement ist bei kleinen Auslenkungen in einem vorbestimmten Bereich nicht mit dem Schaft verbunden, so dass bei diesen Bewegungen keine Dämpfung der Bewegung erfolgt. Es werden deshalb keine nennenswerten Kräfte bzw. Vibrationen auf das Waschmaschinengehäuse bzw. über das Gehäuse auf den Fußboden übertragen. Sobald der Schaft stärker ausgelenkt wird, stellt sich eine festere Verbindung oder Anlage des Reibelements zum Schaft ein, wodurch die Dämpfung eingeschaltet und die nachfolgenden bzw. weitergehenden Bewegungen bzw. Hübe gedämpft werden. Das Reibelement ist dabei bevorzugt ringförmig an der offenen Seite im Zylinder eingesetzt.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die Ausformung oder Einbuchtung in einem Mittenbereich der Auslenkung, bezogen auf den gesamten Bewegungsbereich, angeordnet. Als Mittenbereich wird der Bereich bezeichnet, in dem sich der Schaft innerhalb des Zylinders befindet, wenn keine Auslenkung aufgrund von Unwuchteinwirkung stattfindet.
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In einer weiteren, insgesamt vorteilhaften Ausführung ist die Ausformung konkav, gerundet ausgebildet. Somit sind sanfte Übergänge zum Reibelement bereitgestellt.
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In einer weiteren Ausführung umfasst die Ausformung schräge Flanken mit ebenen Bereich zwischen den beiden Flanken. Dadurch kann der Weg genau definiert werden, in dem keine Dämpfung oder die geringe Dämpfung stattfindet.
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In einer bevorzugten Ausführung ist Geometrie der Ausformung in Längserstreckung des Schafts derart gestaltet, dass sich am korrespondierenden Reibelement eine ungedämpfte oder reduziert gedämpfte Bewegung im Bereich von 0.5 cm bis 4 cm, bevorzugt 1 cm bis 2 cm einstellt.
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In einer weiteren, insgesamt zweckmäßigen Ausführung ist die Geometrie der schrägen Flanken mit Steigung im Bereich 0,1 bis 10, bevorzugt 0,3 bis 1 ausgeführt sind. Hierbei kann bevorzugt ein abgerundeter Übergang zum Schaftdurchmesser vorgesehen sein, um den sanften Übergang von dem ungedämpften Bereich zum gedämpften Bereich noch sanfter zu gestalten.
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In einer zweckmäßigen Ausführung umfasst das Koppelelement einen innerhalb des Schafts beweglichen Kolben mit einer angeformten Steuerkurve, wobei die Steuerkurve mit dem Reibmittel bzw. Reibmitteln zur Verbindung des Reibbelags mit dem Schaft zusammenwirkt. Damit können der Weg bzw. der Hub zum Einschalten und Ausschalten der Dämpfungswirkung sehr genau eingestellt bzw. vorbestimmt werden.
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In einer weiteren Ausführung beginnt die Ausformung etwa im Mittenbereich der Auslenkung, bezogen auf den gesamten Bewegungsbereich des Schafts innerhalb des Zylinders, und erstreckt sich bis zum Schaftende. Eine Kontur, die nach der Querschnittsreduzierung nicht wieder auf den Ausgangsquerschnitt zurückgeht, kann vorteilhafte Eigenschaften insofern aufweisen, dass die Zug- und Druckkräfte im weiter ausgezogenem Bereich des Dämpfers geringer sind als im weiter eingeschobenen Schaft.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Waschmaschine mit einem Gehäuse und einem darin schwingbeweglich gelagerten Laugenbehälter mit einer darin drehbar angeordneten Tommel, die mittels eines Motors angetrieben ist, wobei zur Vibrationsdämpfung bzw. zur Dämpfung der Schwingbewegung zwischen Laugenbehälter und Gehäuse zumindest ein Dämpfer in einer der oben beschriebenen Ausführungen angebracht ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
- 1: eine Waschmaschine in einer skizzierten Ansicht;
- 2: einen Dämpfer in einer ersten Ausführung in einer skizzierten Längsansicht;
- 3, 4, 5: einen Dämpfer in einer Schnittansicht in verschiedenen Ausführungen.
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In 1 ist eine auf einem Fußboden 9 aufgestellte Waschmaschine 1 dargestellt. Die Waschmaschine 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem ein Laugenbehälter 3 mittels Federn 2a schwingbeweglich aufgehängt ist. Der Laugenbehälter 3 dient zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, in der die Wäsche 6 mittels der im Laugenbehälter 3 drehbar angebrachten Trommel 4 bewegt wird. Bei der skizzierten Ausführung besitzt die Trommel 4 eine im Wesentlichen horizontale Drehachse, die in der rückseitigen Laugenbehälterwand drehbar gelagert ist. Die Drehbewegung wird vom Motor 5 mittels eines Getriebes oder Riementriebs 5a auf die Drehachse 3a der Trommel 4 übertragen. Zur Begrenzung der Schwingbewegung ist am Laugenbehälter 3 außenseitig im unteren Bereich ein Dämpfer 7 angebracht, der sich am Gehäuseboden 8 abstützt. Die über den Dämpfer 7 auf den Gehäuseboden 8 eingeleitete Kraft wird über die Füße 10 des Maschinengehäuses 2 auf den Fußboden 9 übertragen bzw. abgeleitet. Je nach Beschaffenheit des Fußbodens 9 können Schwingungen auf diesen übertragen werden, was beispielsweise bei schwingfähigen Holzfußböden zu einer erhöhten Geräuschbildung führen kann. Um das zu vermindern, wird ein Dämpfer eingesetzt, der nur dann eine dämpfende Wirkung hat, wenn die Schwingungsamplitude bzw. der Weg der Auslenkung des Schafts 14 im Zylinder 11 des Dämpfers 7 einen Grenzwert überschreitet. Der Grenzwert ist fest voreingestellt bzw. durch den Aufbau des Dämpfers 7, insbesondere durch die Position und Erstreckung der Einformung 40 (3, 4, 5) im Schaft 14 vorgegeben.
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2 zeigt den erfindungsgemäßen Dämpfer 7 in einer schematischen Gesamtansicht. Der Dämpfer 7 umfasst einen Dämpferzylinder 11, in den in das offene Ende 12 der Schaft 14 eingeführt ist. Am geschlossenen, äußeren Ende des Zylinders 11 und am äußeren Ende des Schafts 14 ist jeweils ein Befestigungsauge 33 zur Befestigung des Dämpfers 7 am Laugenbehälter 3 (1) bzw. am Gehäuseboden 8 (1) vorgesehen. Innerhalb des Dämpfers 7 ist zwischen der Innenfläche 13 des Zylinders 11 und dem Schaft 14 ein Reibelement 15 angeordnet, welches einen Reibwiderstand an der Außenfläche 13 bereitstellt und dadurch die Bewegung des Schafts 14 bremst (3) Das Reibelement 15 ist hierbei am offenen Ende 12 in einem ringförmigen Aufnahmeraum 20 angebracht.
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Hierbei ist es besonders vorteilhaft, dass die durch Reibung verursachte Dämpferkraft etwa 80 N bis 200 N, bevorzugt im Bereich von 85 N bis 140 N beträgt, wenn sich die Einbuchtung nicht im Wirkbereich des Reibelements 15 befindet und sich Bewegungsamplitude bzw. der Auslenkung in Auszugsrichtung A bzw. Einschubrichtung E des Schafts 14 bewegt.
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In 3 ist die Situation des Dämpfers 7 gezeigt, in der keine Dämpfung oder Reibung zwischen Schaft 14 und Reibelement 15 stattfindet. In dem Bereich ist der Schaft 14 mit einer Einformung 40 versehen, sodass die Außenfläche 13 nicht am Reibbelag anliegt. Wenn die Auslenkung in Auszugsrichtung A ein vorgegebenes Maß DA überschreitet, kommt der Schaft 14 mit seinem Normalen Durchmesser D in den Wirkbereich des Reibelements, sodass die Außenfläche 13 des Schafts 14 an den Reibbelag anliegt bzw. unter einem Druck zur Anlage kommt. Bei einer Fortsetzung der Bewegung in Auszugsrichtung A wird der Schaft 14 mit der Außenfläche 13 seinem normalen Durchmesser am Reibelement 15 entlanggezogen und stellt dadurch eine Reibkraft entgegen. Die Auslenkung in Gegenrichtung, also in Einschubrichtung E geschieht in gleicher Art und Weise.
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Reibelement 15 ist hierbei hülsenförmig ausgebildet und in den Aufnahmeraum 20 des Zylinders 11 eingesetzt. In der in 3 dargestellten Ausführung ist die Einformung 40 in der Schnittansicht als gerundete Einbuchtung oder konkav ausgebildet.
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In 4 ist die Situation des Dämpfers 7 in einer anderen Ausführung gezeigt, in der keine Dämpfung oder Reibung zwischen Schaft 14 und Reibelement 15 stattfindet. In dem Bereich ist der Schaft 14 mit einer trapezförmigen Einformung 40 versehen, sodass die Außenfläche 13 nicht am Reibbelag anliegt. Wenn die Auslenkung in Auszugsrichtung A ein vorgegebenes Maß D2 überschreitet, kommt der Schaft 14 mit seinem Normalen Durchmesser D in den Wirkbereich des Reibelements, sodass die Außenfläche 13 des Schafts 14 an den Reibbelag anliegt bzw. unter einem Druck zur Anlage kommt. Die Übergänge der Einformumg 40 sind jeweils als schräge Flanke 41 ausgebildet, um einen sanften Übergang an den Reibbelag 15 zu erreichen, wenn der Schaft 14 mit seinem normalen Durchmesser D in den Wirkbereich des Reibbelags 15 bewegt wird.
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In 5 ist die Situation des Dämpfers 7 in einer anderen Ausführung gezeigt, in der keine Dämpfung oder Reibung zwischen Schaft 14 und Reibelement 15 stattfindet. In dem Bereich ist der Schaft 14 mit einer trapezförmigen Einformung 40 versehen, sodass die Außenfläche 13 nicht am Reibbelag anliegt. Wenn die Auslenkung in Einschubrichtung A ein vorgegebenes Maß D2 überschreitet, kommt der Schaft 14 mit seinem Normalen Durchmesser D in den Wirkbereich des Reibelements, sodass die Außenfläche 13 des Schafts 14 an den Reibbelag anliegt bzw. unter einem Druck zur Anlage kommt. Die Übergänge der Einformumg 40 sind jeweils als schräge Flanke 41 ausgebildet, um einen sanften Übergang an den Reibbelag 15 zu erreichen, wenn der Schaft 14 mit seinem normalen Durchmesser D in den Wirkbereich des Reibbelags 15 bewegt wird. In der dargestellten Ausführung ist der Schaft 14 mit einer Einbuchtung versehen, die sich bis zum Schaftende, das sich im Inneren des Zylinders 11 befindet, erstreckt. Dadurch wird ein besonderes Dämfpungsverhalten erreicht. Nur wenn der Schaft eine Eindringtiefe in den Zylinder überschreitet, befindet sich der normale Schaftdurchmesser D im Wirkbereich des Reibbelags 15. In Auszugsrichtung A findet keine Dämpfung mehr statt, wenn der Schaft 14 mit seiner Einbuchtung 40 den Reibbelag 15 erreicht und darüber hinaus bis zum Endanschlag (nicht dargestellt) des Schafts 14 in Auszugsrichtung A bewegt wird.
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Insgesamt beziehen sich relative Richtungsangaben auf die betriebsgemäße Aufstellposition der Waschmaschine 1. Die genannten Bewegungen des Schafts 14 können ebenso entsprechend auf den Zylinder 11 übertragen werden, wenn beispielsweise der Dämpfer 7 so eingebaut ist, dass der Schaft 14 mit einem feststehenden Geräteteil 8 verankert ist und der Zylinder 11 am beweglichen Laugenbehälter 3 angekoppelt ist.
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Insgesamt werden mit allen Ausführungsformen folgende Vorteile erreicht. Der hier vorgestellte Dämpfertyp 7 weist im überkritischen Drehzahlbereich, bei kleinen Verschiebungen SA, SE um den Bereich des reduzierten Querschnittes, geringe Dämpferkräfte auf.
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Dadurch verringert sich die Schwingungsemission, sowie die Lautstärke. Im kritischen Drehzahlbereich, bei großen Verschiebungen, werden so große Dämpferkräfte erzeugt, dass Auslenkung des schwingend aufgehängten Laugenbehälters 2 mit den darin und daran abgebrachten Teilen 4, 5, 5a, 6 und der Versatz des Waschautomaten 1 kleiner bzw. weniger wahrscheinlich sind als beim herkömmlichen Dämpfertyp. Ferner ist der hier vorgestellter Dämpfer 7 sehr einfach aufgebaut und dadurch wartungsfrei und kostengünstig.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005032499 A1 [0003]
- DE 102004047999 A1 [0003]
- DE 4018599 A1 [0004]
