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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine mit Wanne sowie eine Wanne für eine Waschmaschine. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Waschmaschine mit einer durch Spritzgießen hergestellte Wanne mit einem in diese eingesetzten Lagergehäuse sowie eine Wanne für eine Waschmaschine, wobei diese Wanne durch Spritzgießen mit einem in sie eingesetzten Lagergehäuse hergestellt wird. Hierbei verfügt das Lagergehäuse über einen Flansch mit Radialrippen.
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Hintergrundbildende Technik
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Im Allgemeinen führen Waschmaschinen einen Waschvorgang, einen Spülvorgang, einen Schleudervorgang und dergleichen durch Drehen einer drehbaren Wanne und einen Strudelerzeuger durch die Antriebskraft eines Motors aus. Beim Waschvorgang werden Wasser und Wäsche in der sich drehenden Trommel bewegt, so dass die Wäsche durch Reibung zwischen ihr und der Trommel sowie durch das Wasser gewaschen wird. Waschmaschinen können in solche mit Strudelerzeuger, in rührende Waschmaschinen, in Trommelwaschmaschinen und dergleichen, abhängig von der Art des Waschvorgangs, eingeteilt werden.
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Insbesondere können Trommelwaschmaschinen in solche mit Indirektverbindungstyp, bei dem die Antriebskraft eines Motors indirekt über einen um eine Motorriemenscheibe und eine Trommelriemenscheibe gelegten Riemen an eine Trommel übertragen wird, und einen Typ mit Direktantrieb eingeteilt werden, bei dem die Antriebskraft direkt über den Rotor eines BLDC-Motors, der direkt mit der Trommel verbunden ist, an diese übertragen wird.
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Beim Typ mit indirekter Verbindung wird die Antriebskraft des Motors nicht direkt an die Trommel übertragen, sondern sie wird indirekt über den um die Motorriemenscheibe und die Trommelriemenscheibe gelegten Riemen an sie übertragen, und es bestehen Probleme dahingehend, dass Energie vergeudet wird und die während der Übertragung der Antriebskraft erzeugten Geräusche übermäßig hoch sind.
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Aktuell besteht eine zunehmende Tendenz zur Verwendung einer Trommelwaschmaschine mit Direktverbindung unter Verwendung eines BLDC-Motors, um die Probleme der herkömmlichen Trommelwaschmaschinen zu lösen.
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Die
DE 603 18 676 T2 betrifft eine Trommelwaschmaschine mit einem Lagergehäuse, das ein Lagerhalterungsteil mit einer Hülsenform zum Haltern der Lager und ein Ständerbefestigungsteil umfasst, das sich von einem hinteren Ende des Lagerhalterungsteils in einer radialen Richtung erstreckt, wobei das Ständerbefestigungsteil gestufte Bereiche und flache Bereiche zwischen den gestuften Bereichen umfasst.
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Nachfolgend wird der Aufbau einer Trommelwaschmaschine mit direkter Verbindung entsprechend einem Beispiel herkömmlicher Waschmaschinen unter Bezugnahme auf die 1 kurz beschrieben.
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Die 1 ist ein Längsschnitt der herkömmlichen Trommelwaschmaschine, mit einer in einem Korpus 1 installierten Wanne 2 und einer koaxial in dieser installierten Trommel 3.
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Die Wanne 2 ist an der Rückseite mit einem Motor mit einem Stator 6 und einem Rotor 5 versehen. Der Stator 6 ist an der Rückwand der Wanne 2 befestigt, und der ihn umgebende Rotor 5 ist dann über eine Welle 4 mit der Trommel 3 verbunden.
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Die 2 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen Teil der Rückwand der Wanne 2 zeigt.
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Die Rückwand der Wanne 2 ist in ihrem Zentrum mit einem metallischen Lagergehäuse 7 versehen, das am Außenumfang der beiden Enden einer Welle positionierte Lager halten kann und den Stator 6 aufnimmt.
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Die Rückwand der Wanne 2 ist mit gestuften Abschnitten 21 und nicht gestuften Abschnitten 22 ausgebildet. Jeder der gestuften Abschnitte 21 verfügt über einen gestuften Verbindungsabschnitt 23, der benachbart zum Zentrum der Wanne 2, wo das Lagergehäuse 7 positioniert ist, ausgebildet ist, so dass der Stator 6 mit dem Verbindungsabschnitt 23 verbunden ist. Jeder der nicht gestuften Abschnitte 22 ist mit einer Verstärkungsrippe 22a versehen.
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Die 3 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration des Stators 6 zeigt. Der Stator 6 verfügt über einen ringförmigen Kern 61, um den die Wicklung 66 gewickelt ist, Isolatoren 62 und 63, eine Lochsensoranordnung 64 und eine Anschlussgehäuseanordnung 65 für Verbindung mit einer Spannungsquelle.
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Hierbei bestehen die Isolatoren 62 und 63 aus einem ersten Isolator 62 und einem zweiten Isolator 63, die so ausgebildet sind, dass sie die Ober- und die Unterseite des Kerns 6 einschließen, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Im Inneren der Isolatoren 62 und 63 sind mehrere Augen 62a und 63a ausgebildet, in denen Befestigungslöcher 62b bzw. 63b ausgebildet sind.
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Diese Befestigungslöcher 62b und 63b werden durch Schrauben an den Verbindungsabschnitten 23 an der Rückwand der Wanne 2 befestigt.
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Hierbei ist die Oberseite des ersten Isolators 62 mit mehreren Positioniervorsprüngen 62c benachbart zu den Augen 62a ausgebildet, damit der Stator 6 an der Rückwand der Wanne 2 positioniert werden kann, wenn er mit dieser Rückwand der Wanne 2 verbunden wird. Demgemäß sind an der Rückwand der Wanne 2 die Verbindungsabschnitte 23 mit mehreren Positionierlöchern 23a ausgebildet, in die jeweils die Positioniervorsprünge 62c eingeführt werden.
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Bei der Waschmaschine, in der die Trommel 3 durch den BLDC-Motor direkt gedreht wird, ist der Stator 6 direkt an einer Befestigungsseite an der Rückwand der Wanne 2 montiert, wie es in der 4 dargestellt ist. Wenn das Gewicht des Stators 6, die Schwingung desselben bei Drehungen mit hoher Drehzahl sowie ein Rütteln und eine Verformung des Rotors 5 in Betracht gezogen werden, muss der Befestigungsabschnitt zwischen dem Stator 6 und der Wanne 2 über eine stabile Konstruktion verfügen.
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Insbesondere ist es für eine Trommelwaschmaschine mit großem Fassungsvermögen, die einen Stator 6 mit einem Gewicht von 1,5 kg oder mehr aufweist, und bei einem Schleudertrocknungsvorgang eine Drehzahl von 600 ~ 2000 U/Min. zeigt, erforderlich, dass sie eine höhere Konstruktionsstabilität aufweist.
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Indessen muss selbst bei anderen Waschmaschinentypen sowie wie bei einer Waschmaschine vom Typ mit direkter Verbindung die Rückwand der Wanne hohe Festigkeit und Stabilität zeigen, wenn das Lagergehäuse in diese Rückwand der Wanne eingesetzt wird. Der Grund dafür besteht darin, dass die Schwingung einer zum Drehen der Trommel dienenden Welle über das Lagergehäuse an die Rückwand der Wanne übertragen wird, wodurch diese Rückwand der Wanne eine ausreichende Konstruktionsfestigkeit zeigen muss.
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Demgemäß ist es dann, wenn die Wanne durch Spritzgießen mit eingesetztem Lagergehäuse hergestellt wird, wünschenswert, dass das Lagergehäuse einen Flansch aufweist. Der Flansch ist dazu konzipiert, die Festigkeit und Stabilität der Rückwand der Wanne zu verbessern. Außerdem dient der Flansch zum Verstärken der Verbindungskraft zwischen dem Lagergehäuse und der Wanne.
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Demgemäß ist bei einer durch Spritzgießen mit eingesetztem Lagergehäuse mit Flansch hergestellter Wanne die Konstruktion des Flanschs sehr bedeutsam. Der Flansch muss unter Berücksichtigung der Festigkeit und Stabilität der Rückwand der Wanne sowie der Verbindungskraft zwischen dem Lagergehäuse und der Wanne konzipiert werden. Außerdem beeinflusst, da der Flansch in die Rückwand der Wanne eingesetzt wird, die Form desselben das Innenvolumen der Wanne, was wiederum das Fassungsvermögen der Waschmaschine beeinflusst. Infolgedessen müssen beim Konstruieren des Flanschs verschiedene Faktoren, wie oben angegeben, berücksichtigt werden.
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Ferner beeinflusst die Konstruktion des Flanschs auch die Herstellung eines Formwerkzeugs für die Wanne sowie die Herstellung eines Formwerkzeugs für das Lagergehäuse. So muss der Flansch so konzipiert werden, dass er eine einfache Herstellung des Formwerkzeugs für ihn erlaubt, während die Kosten zum Herstellen des Formwerkzeugs gesenkt sind. D. h., dass der Flansch eine einfache Konstruktion aufweisen muss, um die Kosten für das Formwerkzeug zu senken, während eine zugehörige einfache Herstellung möglich ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Technisches Problem
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Ein Ziel der Erfindung liegt in einer Waschmaschine mit einer Wanne und einer Wanne für eine Waschmaschine, die die oben beschriebenen Erfordernisse erfüllt.
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Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, eine Waschmaschine mit einer Wanne und eine Wanne für eine Waschmaschine zu schaffen, die durch Spritzgießen mit einem in sie eingesetzten Lagergehäuse hergestellt wird, deren Rückwand hervorragende Festigkeit und Stabilität zeigt, die eine starke Verbindung zum eingesetzten Lagergehäuse zeigt, und die die Herstellkosten senken kann.
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Technische Lösung
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
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Ein Lagergehäuse kann einen Lagerhalter zum Aufnehmen von Lagern sowie einen Flansch aufweisen, der sich radial ausgehend vom Lagerhalter erstreckt und über Radialrippen verfügt, wobei der Flansch eine im Wesentlichen ebene Form aufweist.
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Obwohl der Flansch verschiedene Formen einschließlich einer runden Form aufweisen kann, verfügt er bei der vorliegenden Ausführungsform für einfache Konstruktion über eine ebene Form. Wenn der Flansch eine ebene Form aufweist, ist auch die Innenseite der Rückwand der Wanne eben, so dass das Innenvolumen der Wanne erhöht werden kann.
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Die Radialrippen des Flanschs sind radial ausgebildet. Die Radialrippen dienen zum Verstärken des Flanschs, und dies erhöht wiederum die Festigkeit der Rückwand der Wanne.
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Außerdem dienen die Radialrippen auch zum weiteren Erhöhen der Verbindungskraft zwischen dem Lagergehäuse und der Rückwand der Wanne. Wenn beispielsweise eine Kunststoffwanne hergestellt wird, wird geschmolzener Kunststoff in einen Hohlraum eines Formwerkzeugs mit in dieses eingesetztem Lagergehäuse eingefüllt und dann abgekühlt, um dadurch die Wanne herzustellen. Dabei ist, da das Lagergehäuse aus einem metallischen Material wie Aluminium besteht, die Haftung zwischen ihm und dem Kunststoff gering, und dies führt zu einer geringen Verbindungskraft zwischen dem Lagergehäuse und der Rückwand der Wanne. Diesbezüglich erhöhen die Radialrippen die wechselseitige Verbindungskraft.
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Die Radialrippen sind vorzugsweise an den beiden Seiten des Flanschs ausgebildet.
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Der Flansch verfügt vorzugsweise ferner über mehrere Durchgangslöcher. Bei dieser Konstruktion fließt der geschmolzene Kunststoff durch die Durchgangslöcher und verbindet die Innenseite der Rückwand der Wanne mit der Außenseite derselben, um dadurch die Verbindungskraft zwischen dem Flansch und dem Lagergehäuse weiter zu erhöhen.
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Jedes der Durchgangslöcher kann eine Schlitzform oder eine Kreisform aufweisen.
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Der Flansch kann ferner eine in der Umfangsrichtung ausgebildete Umfangsrippe aufweisen. Diese Umfangsrippe ist vorzugsweise zwischen den Radialrippen ausgebildet, um diese miteinander zu verbinden. Die Umfangsrippe ist vorzugsweise an beiden Seiten des Flanschs ausgebildet.
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In einigen Fällen sind die Umfangsrippe und die Radialrippen nicht auf der der Innenseite der Rückwand der Wanne zugewandten Seite ausgebildet, so dass die Innenseite der Rückwand der Wanne nicht mit Vorsprüngen versehen ist, wodurch die Wanne ein erhöhtes Innenvolumen zeigen kann.
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Die Umfangsrippe und die Radialrippen sind vorzugsweise einander schneidend ausgebildet. Wenn die Umfangsrippe so ausgebildet ist, dass sie die Radialrippen schneidet, besteht der Vorteil, dass die Konstruktion vereinfacht ist. Außerdem kann diese Konstruktion eine Konzentration von Spannungen verhindern. Wenn die Umfangsrippe nicht so ausgebildet ist, dass sie die Radialrippen schneidet, zeigt der Flansch eine unregelmäßige Form, was zu Spannungskonzentrationen führt.
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Indessen kann der Flansch Augen zum Befestigen des Stators eines Motors mit direkter Verbindung aufweisen. Für andere Waschmaschinentypen sind die Augen nicht erforderlich.
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Die Augen sind vorzugsweise durch die Radialrippen oder die Umfangsrippe hindurch ausgebildet. In jedem Fall dienen die Rippen zum Verstärken der Augen.
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Bevorzugter sind die Augen in Schnittbereichen zwischen der Umfangsrippe und den Radialrippen ausgebildet, um die Konstruktionsfestigkeit der Augen weiter zu erhöhen.
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Die oben beschriebene Erfindung ist bei einer Waschmaschine vom Topladertyp, bei der Wäsche von oben her geladen wird, und auch bei einer Waschmaschine vom Frontladertyp, wie in den 1 bis 4 dargestellt, anwendbar. Anders gesagt, besteht für die Erfindung keine Einschränkung auf einen speziellen Waschmaschinentyp.
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Vorteilhafte Effekte
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Mit dieser Konstruktion kann die Erfindung die oben beschriebenen Probleme der herkömmlichen Waschmaschine lösen und eine Wanne und eine Waschmaschine mit dieser schaffen, die beide die oben beschriebenen Erfordernisse erfüllen.
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Außerdem ist durch die Erfindung eine durch Spritzgießen mit eingesetztem Lagergehäuse hergestellte Wanne geschaffen, deren Rückwand hervorragende Festigkeit und Stabilität zeigt, die über eine starke Verbindung zum eingesetzten Lagergehäuse verfügt und deren Herstellkosten gesenkt sein können. Demgemäß zeigt die Waschmaschine mit der Wanne gemäß der Erfindung alle Eigenschaften derselben.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung, und sie dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erläutern.
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In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
- 1 ist ein Längsschnitt, der eine herkömmliche Waschmaschine mit direkter Verbindung zeigt;
- 2 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen Teil der Rückwand der Wanne bei der Trommelwaschmaschine mit direkter Verbindung zeigt;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration des Stators der Trommelwaschmaschine mit direkter Verbindung zeigt;
- 4 ist ein Längsschnitt, der eine Verbindungskonstruktion zwischen der Wanne und dem Stator der Trommelwaschmaschine mit direkter Verbindung zeigt;
- 5 ist eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht, die einen Teil der Rückwand der Wanne in einer Trommelwaschmaschine mit direkter Verbindung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 6 zeigt ein in die in der 5 dargestellte Wanne eingesetztes Lagergehäuse; und
- 7 zeigt eine Ansicht des in der 6 dargestellten Lagergehäuses, die der Innenseite der Rückwand der Wanne entspricht.
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Beste Art zum Ausführen der Erfindung
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In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsformen der Erfindung in Bezug auf eine Trommelwaschmaschine vom Frontladertyp, die beispielhaft vom Typ mit direkter Verbindung ist, beschrieben.
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Die Trommelwaschmaschine vom Frontladertyp gemäß der Erfindung ähnelt der in den 1 bis 4 dargestellten herkömmlichen Trommelwaschmaschine. Als Ausnahme zeigt die Trommelwaschmaschine gemäß der Erfindung eine Rückwandkonstruktion einer Wanne, wie sie in der 5 dargestellt ist, anstelle der in der 2 dargestellten Konstruktion. Demgemäß wird die durch die Bezugszahl 100 in der 5 gekennzeichnete Rückwandkonstruktion der Wanne hauptsächlich als Unterscheidungskonstruktion gegenüber der herkömmlichen Waschmaschine mit direkter Verbindung beschrieben. Außerdem wird als in die Wanne 100 eingesetztes Lagergehäuse ein in den 6 und 7 dargestelltes Lagergehäuse 200 beschrieben.
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Zunächst verfügt, wie es in der 5 dargestellt ist, die Wanne 100 über das in ihre Rückwand eingesetzte Lagergehäuse 200. Die Wanne 100 wird durch Kunststoffspritzgießen auf solche Weise hergestellt, dass dieses ausgeführt wird, nachdem das Lagergehäuse 200 in ein Formwerkzeug für die Wanne 100 eingesetzt wurde. Genauer gesagt, wird, nachdem das Lagergehäuse 200 in das Formwerkzeug für die Wanne 100 eingesetzt wurde, geschmolzener Kunststoff in einen Hohlraum des Formwerkzeugs eingefüllt und dann abgekühlt, um dadurch die Wanne 100 mit dem in sie eingesetzten Lagergehäuse 200 einstückig herzustellen.
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Das Lagergehäuse 200 ist in den 6 und 7 dargestellt, wobei die 6 eine Seite des Lagergehäuses 200 zeigt, die der Außenseite der Rückwand der Wanne 100 entspricht und an der ein Motor befestigt werden kann, und die 7 zeigt die andere Seite des Lagergehäuses 200, die der Innenseite der Rückwand der Wanne 100 entspricht.
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Wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, verfügt das Lagergehäuse 200 über einen Lagerhalter 201, in dem Lager (nicht dargestellt) positioniert sind, und einen sich ausgehend von diesem erstreckenden Flansch 210. Obwohl der Flansch 210 bei dieser Ausführungsform als eben dargestellt ist, kann er über andere Formen verfügen. Wenn der Flansch 210 ebene Form zeigt, bestehen Vorteile einer einfachen Herstellung aufgrund seiner einfachen Konstruktion sowie eines großen Innenvolumens der Wanne 100 aufgrund des Einflusses auf die Innenseite der Waschmaschine.
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Der Flansch 210 verfügt über radial ausgebildete Radialrippen 230 sowie eine umfangsmäßig zwischen diesen ausgebildete Umfangsrippe 220. Sowohl die Lagergehäuse 200 als auch die Radialrippen 230 können die Verstärkung des Flanschs 210 selbst unterstützen. Da jedoch die Radialrippen 230 mit der Umfangsrippe 220 verbunden sind, während sie über diese miteinander verbunden sind, ist die Stabilität des Flanschs 210 weiter verbessert.
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Obwohl die Radialrippen 230 in den Zeichnungen so dargestellt sind, dass sie sich nicht bis zum distalen Ende des Flanschs 210 erstrecken, können sie sich selbstverständlich zum distalen Ende desselben erstrecken. Wenn die Radialrippen 230 so ausgebildet sind, dass sie sich bis zum distalen Ende des Flanschs 210 erstrecken, ist es erforderlich, dass jede Radialrippe 230 ein Profil mit mindestens zwei Stufen aufweist, um fallabhängig die Befestigung des Stators vorzubereiten.
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Der Flansch 210 verfügt über Augen 240 zum Befestigen des Stators. Bei dieser Ausführungsform ist jedes der Augen 240 im Schnittbereich zwischen der Umfangsrippe 220 und einer zugehörigen Radialrippe 230 positioniert. Die Umfangsrippe 220 und die Radialrippe 230 um jedes Auge 240 herum verstärken die Konstruktionsfestigkeit desselben.
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Außerdem verfügt der Flansch 210 über Durchgangslöcher 211 zum Verbessern der Verbindungskraft zwischen ihm und der Rückwand der Wanne 100. Der geschmolzene Kunststoff fließt durch die Durchgangslöcher 211 und verbindet die Innenseite der Rückwand der Wanne 100 mit ihrer Außenseite, so dass die Verbindungskraft zwischen der Rückwand der Wanne 100 und dem Lagergehäuse 200 erhöht ist.
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Jedes der Durchgangslöcher 211 verfügt über Schlitzform oder Kreisform. Vorzugsweise verfügen die Durchgangslöcher 211 über Schlitzform. Außerdem sind die Durchgangslöcher 211 gleichmäßig entlang jedem von mehreren Umfängen am Flansch 210 ausgebildet. Eine gleichmäßige Anordnung ist erforderlich, um eine Lastkonzentration in einem speziellen Teil zu verhindern.
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Die in der 5 dargestellte Wanne 100 ist mit dem einstückig in sie eingesetzten Lagergehäuse 200 versehen, und sie verfügt über Umfangsrippen 121 bis 124 sowie Radialrippen 110.
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Unter den Umfangsrippen 121 bis 124 ist die innerste Umfangsrippe 121 die dickste. Außerdem ist bei jeder der Radialrippen 110 ein Innenteil, der innerhalb einer gestrichelten Linie A positioniert ist, dicker als der äußere Teil. Da der Teil nahe dem Zentrum einer großen Schwingung über die Motorwelle unterliegt, muss dieser Teil jeder Rippe dick sein.
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Bei dieser Ausführungsform wird die Umfangsrippe 220 des Lagergehäuses 200 in die Umfangsrippe 121 der Rückwand der Wanne 100 eingesetzt, während die Radialrippen 230 des Lagergehäuses 200 in die Radialrippen 110 der Wanne innerhalb der gestrichelten Linie A eingesetzt werden.
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An der Rückwand der Wanne 100 zeigen ein Teil jeder Radialrippe 110 und die Umfangsrippen 121 ~ 124 außerhalb der gestrichelten Linie A geringere Höhen als diejenigen innerhalb der gestrichelten Linie, damit der Stator daran befestigt werden kann, wie es in der 4 dargestellt ist. Dies dient dazu, zu verhindern, dass sie mit einem Wicklungsteil 66 (siehe die 4) des Stators, wo eine Wicklung für den Stator aufgewickelt ist, wie es in der 4 dargestellt ist, kollidieren.
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An der Wanne 100 sind die Radialrippen 110 und die Umfangsrippen 121 ~ 124 einander schneidend ausgebildet und gleichmäßig angeordnet. Ein derartiges Schneiden und eine derartige gleichmäßige Anordnung verhindern, dass sich eine an die Rückwand der Wanne 100 übertragene Last in einem speziellen Teil konzentriert, um dadurch eine Spannungskonzentration zu verhindern. Betreffend die Mechanik ermöglichen derartige Anordnungen eine vorteilhafte Spannungsverteilung an der Rückwand der Wanne 100.
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Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass an der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch vom Schutzumfang der Erfindung abgewichen würde. So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen der Erfindung abdecken, insoweit sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Gemäß der Erfindung wird die Wanne durch Spritzgießen mit dem in sie eingesetzten Lagergehäuse hergestellt, so dass ihre Rückwand hervorragende Festigkeit und Stabilität zeigt, sie eine starke Verbindung in Bezug auf das eingesetzte Lagergehäuse zeigt und sie die Herstellkosten senkt. So zeigt die Waschmaschine alle Eigenschaften der Wanne gemäß der Erfindung.
