Da
die Entwicklung von Waschmaschinen zu immer höheren Drehzahlen der Waschtrommel
und zu immer höheren
Trocknungstemperaturen bei gleichzeitig möglichst geräuscharmem Betrieb geht und
darüber
hinaus die Produktionskosten für
die Bauteile der Waschmaschine reduziert werden sollen, besteht
die Aufgabe der Erfindung darin, einen Laugenbehälter zur Verfügung zu
stellen, welcher beim Betrieb der Waschmaschine erhöhten Kräften ausgesetzt
werden kann sowie einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
der Laugenbehälter
zweiteilig aufgebaut ist, d.h. aus dem Laugenbehälter an sich und einer Tragstruktur,
welche den Laugenbehälter
aufnimmt.
Gegenstand
der Erfindung ist ein Laugenbehälter
mit Tragstruktur, wobei der Laugenbehälter aus Metall oder Kunststoff
mit einer Außenwand
eine Öffnung
im Boden aufweist, die Tragstruktur wenigstens aus einem schalenförmigen,
im Wesentlichen rechtwinkligen Profil aus Metall oder Kunststoff
mit Verstärkungsrippen
aus Kunststoff und einem Verbindungselement mit einem Durchbruch
besteht, wobei das Profil an einem Profilende mit dem Verbindungselement
formschlüssig
und/oder stoffschlüssig verbunden
ist, und die Tragstruktur und der Laugenbehälter derart miteinander verbunden
sind, dass sich die Öffnung
und der Durchbruch decken und das Profil entlang der Außenwand
des Laugenbehälters angeordnet
ist.
Der
Laugenbehälter
zur Aufnahme der Waschtrommel ist im Wesentlichen zylinderförmig. Er ist
einseitig offen und weist auf der gegenüberliegenden Seite in dem Boden
des Behälters,
vorzugsweise in der Mitte des Bodens, eine Öffnung zur Aufnahme des Antriebslagers
für die
Waschtrommel auf. Die Öffnung
ist bevorzugt im Wesentlichen rund, kann jedoch auch von beliebiger
anderer Form sein. Im eingebauten Zustand in einer Waschmaschine
muss der Laugenbehälter
gegenüber
der Umgebung abgedichtet sein. An seiner offenen Seite nimmt der
Laugenbehälter eine
Faltenbalgdichtung auf. Die Öffnung
im Boden des Behälters
ist im eingebauten Zustand ebenfalls mit einer Dichtung versehen.
Der
Laugenbehälter
besteht aus einem chemikalien- und temperaturbeständigen Material,
insbesondere aus Metall oder Kunststoff. Als Kunststoffe können unverstärkte, verstärkte und/oder
gefüllte, thermoplastische
Kunststoffe, vorzugsweise Polycarbonat (PC), thermoplastisches Polyurethan
(PU), Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET), Polystyrol
(PS), syndiotaktische Polystyrol, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS),
Polypropylenoxid (PPO), Polysulfon (PSO), Polyphenylensulfid (PPS),
Polyimid (PI), Polyketon (PEEK), Polyamid (PA), Polybutylenterephthalat
(PBT), Polypropylen (PP), Poyethylen (PE), oder eine Mischung dieser
Kunststoffe eingesetzt werden.
Als
Metalle können
Stahl, Nickel, Chrom, Eisen, Kupfer, Zink, Titan, Aluminium und
Magnesium sowie Legierungen dieser Metalle verwendet werden.
Bevorzugt
wird der Laugenbehälter
aus Polypropylen oder Polyethylen gefertigt.
Der
Laugenbehälter
wird nach einem an sich bekannten Verfahren hergestellt. Im Falle
eines Laugenbehälters
aus Kunststoff kann er z.B. mittels Blasverfahren, Vakuumformverfahren,
Rotationsverfahren oder Spritzgießverfahren, z.B. Dünnwand-Spritzgießverfahren,
hergestellt werden. Ein Laugenbehälter aus Metall kann z.B. mittels
Tiefziehen oder Schweißen
gefertigt sein.
Die
Tragstruktur zur Aufnahme des Laugenbehälters besteht wenigstens aus
einem schalenförmigen
Profil aus Metall oder Kunststoff mit Verstärkungsrippen aus Kunststoff
und einem Verbindungselement. Vorzugsweise ist die Tragstruktur
aus drei Profilen aufgebaut. Die Profile sind im Wesentlichen rechtwinklig.
Ein Ende des Profils ist mit dem Verbindungselement verbunden, welches
zur Aufnahme des Antriebslagers für die Waschtrommel einen Durchbruch
aufweist. Sind mehrere Profile vorhanden, ist jeweils ein Ende eines
Profils mit dem Verbindungselement verbunden. Dabei sind die Profile
bevorzugt in gleichen Abständen
entlang des Umfangs des Verbindungselements angeordnet. Sind zwei Profile
vorgesehen, so sind diese demnach vorzugsweise diametral angeordnet.
Das
Verbindungselement kann von beliebiger Geometrie sein. Es kann z.B.
rund, viereckig oder dreieckig sein. Zur Aufnahme des Lagers für die Waschtrommel
ist der Durchbruch zylinderförmig.
Beim
Verbinden des Laugenbehälters
mit der Tragstruktur sind die beiden Teile so angeordnet, dass der
Druchbruch des Verbindungselements und die Öffnung im Boden des Laugenbehälters zur
Deckung gebracht werden. Gleichzeitig führt das Profil der Tragstruktur
an der Außenwand
des Laugenbehälters
entlang. Die Tragstruktur umschließt somit den Laugenbehälter. Da
das im Wesentlichen rechtwinklige Profil den Laugenbehälter umgreift,
entspricht – für den Fall,
dass sich die Öffnung
in der Mitte des Laugenbehälterbodens
befindet – die
Länge der
Profilarme, welche mit dem Verbindungselement verbunden sind, im
Wesentlichen dem äußeren Radius
des zylinderförmigen
Laugenbehälters.
Die Profilarme mit dem freien Profilende entsprechen in ihrer Länge im Wesentlichen
der Höhe
des Laugenbehälters.
An
dem zweiten, freien Profilende, d.h. an dem Profilende, welches
nicht mit dem Verbindungselement verbunden ist, ist ein Ring aus
Kunststoff angeordnet. Sind der Laugenbehälter und die Tragstruktur miteinander
verbunden, schließt
der Kunststoff-Ring
mit dem Rand des Laugenbehälters an
dessen offener Seite ab und bildet mit dem Laugenbehälter zusammen
die Aufnahme für
die Faltenbalgdichtung. Sind mehrere Profile vorhanden, werden sie
an ihren freien Profilenden durch den Ring miteinander verbunden,
wodurch die Stabilität
erhöht wird.
Die
Tragstruktur dient der Übertragung
von Zentrifugal- und Axialkräften
der rotierenden Trommel auf das Gehäuse der Waschmaschine. Die Tragstruktur
weist hierfür
Befestigungs- bzw. Aufhängungspunkte
auf, an denen die Tragstruktur mit dem Gehäuse federnd verbunden ist.
Diese Befestigungs- bzw. Aufhängungspunkte
wirken als Lastausleitungsstellen.
Das
Verbindungselement, welches das Antriebslager, z.B. Gleitlager oder
Kugellager, für
die Waschtrommel aufnimmt, besteht bevorzugt aus Metall, insbesondere
aus Stahl, Nickel, Chrom, Eisen, Kupfer, Zink, Titan, Scandium,
Aluminium oder Magnesium, oder Legierungen dieser Metalle. Es kann auch
aus einem verstärkten
und/oder gefüllten
thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polycarbonat (PC), thermoplastisches
Polyurethan (PU), Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat
(PET), Polystyrol (PS), syndiotaktisches Polystyrol, Acrylnitril-Butadien-Styrol
(ABS), Polypropylenoxid (PPO), Polysulfon (PSO), Polyphenylensulfid
(PPS), Polyimid (PI), Polyketon (PEEK), Polyamid (PA), Polyeutylenterephthalat
(PBT), Polypropylen (PP), Poyethylen (PE), oder aus einer Mischung
dieser Kunststoffe, bestehen. Als Verstärkungsstoffe können beispielsweise
Kohlenfasern und Glasfasern dienen.
Das
schalenförmige
Profil kann z.B. I-, U-, L-, T- oder Doppel-T-förmig sein. Es ist aus Metall,
insbesondere Stahl, Nickel, Chrom, Eisen, Kupfer, Zink, Titan, Scandium,
Aluminium oder Magnesium, oder Legierungen dieser Metalle oder aus
einem verstärkten
und/oder gefüllten,
thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polycarbonat (PC), thermoplastisches Polyurethan
(PU), Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET), Polystyrol
(PS), syndiotaktisches Polystyrol, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polypropylenoxid
(PPO), Polysulfon (PSO), Polyphenylensulfid (PPS), Polyimid (PI),
Polyketon (PEEK), Polyamid (PA), Polybutylenterephthalat (PBT),
Polypropylen (PP), Poyethylen (PE), oder aus einer Mischung dieser
Kunststoffe, gefertigt. Als Verstärkungsstoffe können beispielsweise
Kohlenfasern und Glasfasern dienen.
Das
Profil wird beispielsweise mittels Stanz-, Tiefzieh-, Abkant-, Guß- oder
Spritzgießverfahren hergestellt.
Im
Inneren weist das schalenförmige
Profil Verstärkungsrippen
aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus unverstärktem, verstärktem und/oder
gefülltem
Kunststoff auf Basis von Polyamid (PA), Polyester, insbesondere
Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polystyrol (PS),
syndiotaktisches Polystyrol, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS),
Polybutylenterephthalat (PBT), thermoplastisches Polyurethan (PU),
Polyolefin, insbesondere Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polycarbonat
(PC), Polypropylenoxid (PPO), Polysulfon (PSO), Polyphenylensulfid
(PPS), Polyamid (PI), Polyetheretherketon (PEEK) oder aus einer
Mischung dieser Kunststoffe, auf.
Die
Verstärkungsrippen
sind vorzugsweise mit dem Profil formschlüssig, insbesondere mittels angespritztem
thermoplastischem Kunststoff, verbunden. Derartige Verstärkungsrippen
sind aus
DE 38 39 855 bekannt.
Die Verstärkungsrippen
sind beispielsweise mittels Kunststoff-Nietverbindungen mit den
Profilen verbunden, wobei die Profile mit Durchbrüchen und/oder
Sicken versehen sind, an die die Verstärkungsrippen angespritzt werden.
In
einer weiteren Ausführungsform
sind die Verstärkungsrippen
mit den Profilen stoffschlüssig, insbesondere
mittels Klebverbindung oder Schweißverbindung, verbunden. Außerdem können die
Verstärkungsrippen
mit den Profilen kraftschlüssig,
insbesondere mittels Steckverbindung oder Schnappverbindung, verbunden
sein.
Die
Verbindung des Profils mit dem Verbindungselement erfolgt formschlüssig und/oder
stoffschlüssig.
Die
Verbindung des Profils mit dem Verbindungselement kann beispielsweise
dadurch erfolgen, dass das Verbindungselement entlang des äußeren Umfangs
einen Randbereich aufweist, welcher im Wesentlichen senkrecht auf
der Rohrwand steht. Der Randbereich kann sowohl durchgehend entlang
des Umfangs des Verbindungselements verlaufen als auch in Teilbereiche
unterteilt sein, die entsprechend der Anordnung des Profils bzw.
der Profile positioniert sind. Der Randbereich des Verbindungselements
ist mit Durchbrüchen
versehen. Das Profil weist an dem Ende, welches mit dem Verbindungselement
verbunden wird, beispielsweise ebenfalls einen Randbereich mit Durchbrüchen auf.
Die Durchbrüche
im Randbereich des Profils und die Durchbrüche im Randbereich des Verbindungselements
werden zum Verbinden übereinander
gebracht. Im Bereich der Durchbrüche
in dem Profil werden Näpfe eingeprägt. Die
eingeprägten
Näpfe erlauben
einen spielfreien, formschlüssigen
Verbund zwischen dem Verbindungselement und dem Profil. Alternativ
oder zusätzlich
zu den Durchbrüchen
mit oder ohne Prägung
im Randbereich des Verbindungselements und im Randbereich des Profils
können
auch Sicken vorgesehen sein, welche ebenfalls eine formschlüssige Verbindung
der Profile mit dem Verbindungselement erlauben.
Zusätzlich oder
alternativ kann z.B. eine Klebverbindung oder Schweißverbindung
für einen stoffschlüssigen Verbund
zwischen dem Verbindungselement und dem Profil sorgen.
Um
die gewünschte
Festigkeit zu erzielen, wird zusätzlich
zu der formschlüssigen
sowie ggf. stoffschlüssigen
Verbindung des Verbindungselements mit dem Profil thermoplastischer
Kunststoff durch die Durchbrüche
gespritzt und umppritzt. Für das
Anspritzen von thermoplastischem Kunststoff kann der gleiche Kunststoff
verwendet werden wie für die
Verstärkungsrippen.
Der
Ring, welcher mit dem freien Profilende verbunden ist, besteht vorzugsweise
aus dem gleichen Kunststoff wie die Verstärkungsrippen. Er kann aber
auch unabhängig
von dem Ring aus einem unverstärkten,
verstärkten
und/oder gefüllten
thermoplastischen Kunststoff, insbesondere auf Basis von Polyamid
(PA), Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat
(PBT), Polystyrol (PS), syndiotaktisches Polystyrol, Acrylnitril-Butadien-Styrol
(ABS), Polybutylenterephthalat (PBT), thermoplastisches Polyurethan
(PU), Polyolefin, insbesondere Polypropylen (PP), Polyethylen (PE),
Polycarbonat (PC), Polypropylenoxid (PPO), Polysulfon (PSO), Polyphenylensulfid
(PPS), Polyimid (PI), Polyetheretherketon (PEEK) oder aus einer Mischung
dieser Kunststoffe, bestehen.
Neben
dem ringförmigen
Rand an den freien Profilenden können
zur Erhöhung
der Stabilität
weitere Rahmenelemente mit den Profilen verbunden sein, beispielsweise
im Bereich der Winkelung der Profile. Der ringförmige Rand sowie ggf. weitere
Rahmenelemente aus Kunststoff werden vorzugsweise durch Umspritzen
und Durchspritzen formschlüssig und/oder
mittels Kleber stoffschlüssig
mit den Profilen verbunden.
Der
Laugenbehälter
ist mit der Tragstruktur fest oder lösbar verbunden. Bevorzugt ist
er lösbar mit
der Tragstruktur durch Stecken, Schrauben, Einschnappen, Nieten
oder mittels Bajonettverbindung verbunden. Dies ermöglicht,
den Laugenbehälter
unabhängig
von der Tragstruktur in das bzw. aus dem Gehäuse der Waschmaschine, z.B.
für Reinigungszwecke
oder Reparaturzwecke, ein- bzw. auszubauen.
Für die Herstellung
der Tragstruktur werden die Profile und das Verbindungselement in
das Spritzgießwerkzeug
eingelegt. Das Anspritzen der Verstärkungsrippen an die Profile,
das Durchspritzen und Umspritzen der Durchbrüche zum Verbinden des Verbindungselements
mit den Profilen sowie das Anspritzen des Rings und ggf. weiterer
Rahmenelemente o.dgl. erfolgt in einem Arbeitsschritt ohne jegliche Nachbearbeitung.
Ein
Vorteil des erfindungsgemäßen Laugenbehälters mit
Tragstruktur liegt darin, dass aufgrund des zweiteiligen Aufbaus
aus Laugenbehälter
und Tragstruktur jedes der beiden Teile aus dem jeweils am besten
geeigneten Material, mit der kostengünstigsten Technologie und nach
dem kostengünstigsten Verfahren
hergestellt werden kann. Außerdem
lässt die
Kunststoff-Metall-Verbundbauweise eine einfachere Variantenbildung
zu. Der Laugenbehälter
an sich kann unabhängig
von der Tragstruktur zu Reparatur- oder Reinigungszwecken aus dem
Gehäuse der Waschmaschine
ausgebaut werden. Zudem besitzt der Laugenbehälter in Kunststoff-Metall-Verbundbauweise
gegenüber
einem reinen Kunststoff-Laugenbehälter eine höhere Struktursteifigkeit, eine
höhere
Belastbarkeit und eine höhere
Bauteilgenauigkeit. Im Vergleich zu einem Laugenbehälter aus
Stahlblech ist die Geräuschdämmung höher und die
Anzahl der Bauteile ist niedriger. Damit reduzieren sich die Produktionszeiten
und Produktionskosten deutlich.
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei
gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen
1 eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Tragstruktur
mit drei Profilen und einem Verbindungselement vor dem Anspritzen
der Verstärkungsrippen
aus Kunststoff in perspektivischer Darstellung
2 die Tragstruktur nach 1 mit Verstärkungsrippen
und Ring
3 die Tragstruktur nach 2 und einen Laugenbehälter vor
dem Verbinden der beiden Bauteile miteinander
4 die Tragstruktur und den
Laugenbehälter
nach 3 nach dem Verbinden
In 1 sind drei schalenförmige, im
Wesentlichen rechtwinklige Profile 21 und ein zylindrisches
Verbindungselement 30 mit einem Durchbruch 33 dargestellt.
Der zylindrische Durchbruch 33 des Verbindungselements 30 dient
zur Aufnahme des Antriebslagers für die Waschtrommel (nicht dargestellt).
Die schalenförmigen
Profile 21 sind jeweils an einem Ende 22 in gleichen
Abständen
entlang des Umfangs an dem Verbindungselement 30 angeordnet.
Zur Aufnahme des zylinderförmigen
Laugenbehälters
weisen die freien Enden 23 der Profile 21 in die
gleiche Richtung. Das Verbindungselement 30 besitzt Randbereiche 31 mit
Durchbrüchen 32 und Randbereiche 35 mit
Durchbrüchen 34,
an denen die Profile 21 mit dem Verbindungselement 30 verbunden
sind. Die Profile 21 besitzen hierfür einen Randbereich 24 mit
Durchbrüchen 25,
welche sich mit den Durchbrüchen 32 des
Verbindungselements 30 decken, sowie einen Randbereich 28 mit
Durchbrüchen 27,
welche sich mit den Durchbrüchen 34 decken. Durch
Verprägen
wird eine schubfeste, formschlüssige
Verbindung der Profile 21 mit dem Verbindungselement 30 erzielt.
2 zeigt die Tragstruktur 20 aus
dem Verbindungselement 30 und den damit formschlüssig verbundenen
Profilen 21 gemäß 1 nach dem Anspritzen von
thermoplastischem Kunststoff. In den Randbereichen 31, 35 des
Verbindungselements 30 und den Randbereichen 24, 28 der
Profile 21 (1) ist
Kunststoff durch die Durchbrüche 32, 25 und 32 bzw. 34, 27 durchspritzt
und umspritzt 43. Ferner sind Verstärkungsrippen 42 in
den Profilen 21 angespritzt. Im Bereich der freien Profilenden 23 ist
außerdem
ein Ring 40 aus Kunststoff angespritzt, welcher die Profile 21 miteinander
verbindet. In dieser speziellen Ausführungsform ist im Bereich der
Winkelung 26 der Profile 21 ein weiteres ringförmiges Rahmenelement 41 aus
Kunststoff angespritzt, welches ebenfalls die drei Profile 21 miteinander
verbindet.
In 3 ist die in 2 dargestellte Tragstruktur 20 aus
drei Profilen 21 mit Verstärkungsrippen 42, dem
Verbindungselement 30 mit dem Durchbruch 33, dem
Rand 40 sowie dem ringförmigen
Rahmenelement 41 abgebildet. Außerdem ist der zylinderförmige Laugenbehälter 10 vor
dem Verbinden mit der Tragstruktur 20 gezeigt. Der Laugenbehälter 10 mit
einer Außenwand 14 weist
im Behälterboden 12 eine
runde Öffnung 11 auf.
Beim Verbinden des Laugenbehälters 10 mit
der Tragstruktur 20 wird die runde Öffnung 11 mit dem
Durchbruch 33 des Verbindungselements 30 zur Deckung
gebracht. An seiner offenen Seite hat der Laugenbehälter 10 einen
umlaufenden Rand 13, welcher nach außen weist.
4 zeigt schließlich den
Laugenbehälter 10 und
die Tragstruktur 20 gemäß 3 nach dem Verbinden. Der
ringförmige
Randbereich 40 der Tragstruktur 20 schließt mit dem
Rand 13 des Laugenbehälters 10 ab,
indem der Rand 13 auf dem Ring 40 aufliegt. Der
Rand 13 besitzt eine Aufnahme für die Faltenbalgdichtung (nicht
dargestellt), die von dem Randbereich 40 unterstützt wird.
Die Profile 21 umgreifen den Laugenbehälter 10 und führen an
dessen Außenwand 14 entlang.