DE202008013980U1

DE202008013980U1 - Trommelwaschmaschine

Info

Publication number: DE202008013980U1
Application number: DE202008013980U
Authority: DE
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: CN101982599B; CN201284423Y; CN101413199A; ATE510950T1; EP2050857A1; CN101982599A; EP2050857B1; TW200938687A; TWI352144B; CN101413199B; JP2009095587A; RU2384660C1

Abstract

Trommelwaschmaschine, die umfasst:
i) eine Trommel (2), deren Drehmittelachse sich im wesentlichen in einer horizontalen Richtung erstreckt, wobei die Trommel (2) Wäsche aufnehmen und eine Drehbewegung vollziehen kann,
ii) eine Wassertankeinheit (5), in der die Trommel (2) derart aufgenommen ist, dass sich die Trommel (2) in der Wassertankeinheit (5) drehen kann, wobei die Wassertankeinheit (5) elastisch in einem Waschmaschinenkörper (8) gehalten wird,
iii) einen Motor (7) zum Drehen der Trommel (2),
iv) einen Dämpfungsmechanismus (11), der die darunter befindliche Wassertankeinheit (5) elastisch hält und Vibrationen dämpft,
v) eine Haltewelle (13), die koaxial in Bezug auf den Dämpfungsmechanismus (11) angeordnet ist, wobei ein Schraubenfedermechanismus (12) um die Haltewelle (13) herum angeordnet ist,
vi) ein unteres Polsterungsglied (15) zum Fixieren eines unteren Endes des Dämpfungsmechanismus (11) an einer Basis des Waschmaschinenkörpers (8), und
vii) ein oberes Polsterungsglied (15) zum Fixieren eines oberen Endes des...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trommelwaschmaschine, in der eine Drehtrommel zum Aufnehmen von Wasche gedreht wird, um Wasch-, Spül- und Schleudervorgänge durchzuführen.
6 ist eine Schnittansicht, die einen Halteaufbau einer Wassertankeinheit in einer herkömmlichen Trommelwaschmaschine 1 zeigt. Wie in 6 gezeigt, umfasst die Wassertankeinheit 5 eine Drehtrommel 2, die in einem Wassertank 3 untergebracht ist, wobei eine Drehwelle 2a der Drehtrommel 2 in einem Lager 6 eingesetzt ist, das an der Rückflache des Wassertanks 3 angeordnet ist. Weiterhin ist ein Motor 7 zum Antreiben der Trommel mit der Drehwelle 2a verbunden. Die Wassertankeinheit 5 ist in dem Waschmaschinenkörper 8 etwas nach oben geneigt angeordnet. Das Gewicht der Wassertankeinheit wird durch ein horizontales Paar von Vibrationsdämpfern 9 gehalten, die an einer Basis 14 des Waschmaschinenkörpers 8 fixiert sind. Die Wassertankeinheit wird elastisch durch eine erste Schraubenfeder 10 und eine zweite Schraubenfeder 10a gehalten, die sich jeweils zu der Vorderseite und der Rückseite des Waschmaschinenkörpers 8 erstrecken.
7 ist eine Zeichnung, die den Aufbau eines Vibrationsdämpfers in der herkömmlichen Trommelwaschmaschine zeigt. Wie in 7 gezeigt, umfasst der Vibrationsdämpfer 9 einen Öldampfungsmechanismus 11 einschließlich eines mit Öl gefüllten Zylinders und einen Schraubenfedermechanismus 12, der koaxial in Bezug auf den Öldämpfungsmechanismus 11 angeordnet ist. Die Haltewelle 13 ist an dem unteren Ende des Öldämpfungsmechanismus 11 fixiert, und der Schraubenfedermechanismus 12 ist entlang des Außenumfangs der Haltewelle angeordnet. Die Haltewelle ist an der Basis 14 des Waschmaschinenkörpers 8 über ein Polsterungsglied 15 fixiert. Eine zweite Haltewelle 13a des Öldämpfungsmechanismus 11 ist über das Polsterungsglied 15 an einer unteren Halteklammer 16 fixiert, die wiederum an einem unteren Teil des Wassertanks 3 fixiert ist.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau ist die Drehtrommel 2 derart in der Wassertankeinheit 5 angeordnet, dass sich die Drehmittelachse in der horizontalen Richtung oder in einer dazu geneigten Richtung erstreckt. Bei dem Schleudern der Drehtrommel 2 wird die Wäsche deshalb nach unten gedrückt, sodass die Ladung unausgeglichen ist.
Die unausgeglichene Wäscheladung in der Drehtrommel 2 führt zu starken Vibrationen in der Wassertankeinheit 5, in der die Drehtrommel 2 aufgenommen ist. Um derartige durch die Drehung der Drehtrommel 2 verursachte Vibrationen zu unterdrücken, gibt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 06-327892 eine Technik an, in der ein Vibrationsdämpfer 9 mit einem großen Dämpfungskoeffizienten und ein zusätzliches Gewicht zum Unterdrücken von Vibrationen vorgesehen sind.
Eine andere Technik ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2005-137643 angegeben. In dieser Technik wird eine Wassertankeinheit 5 durch Vibrationsdämpfer 9 von unten gehalten, und zwar an einer Position, die näher an der Vorderseite als der Schwerpunkt ist, wobei der obere Teil der Wassertankeinheit 5 durch eine erste Schraubenfeder 10 elastisch nach vorne gedrückt wird und der untere Teil der Wassertankeinheit 5 durch eine zweite Schraubenfeder 10a elastisch nach hinten gedrückt wird.
Für die beiden oben genannten Techniken sind jedoch jeweils eine große Anzahl von Komponenten erforderlich. Zum Beispiel wird durch das zusätzliche Gewicht zum Unterdrücken von Vibrationen das Gesamtgewicht der Trommelwaschmaschine erhöht, wodurch der Transportaufwand vermehrt und dadurch die Kosten erhöht werden. Außerdem muss ein Raum für die Schraubenfeder vorgesehen werden.
Wenn die Vibration der Wassertankeinheit einfach durch das Halten der Wassertankeinheit unter Verwendung des Vibrationsdämpfers 9 mit einem großen Dämpfungskoeffizienten reduziert wird, wird die Vibrationsübertragung auf den Waschmaschinenkörper 8 in dem stabilen Zustand (bei Drehgeschwindigkeiten von ungefähr 800 bis 1.200 U/min) des Schleudervorgangs erhöht, sodass sich die Vibration des Waschmaschinenkörpers verstärkt.
Außerdem erzeugt die Wassertankeinheit 5 zu Beginn des Schleudervorgangs Wirbelvibrationen, wenn sich die Trommel mit Drehgeschwindigkeiten (gleich der Resonanzfrequenz der Wassertankeinheit 5) von bis zu ungefähr 300 U/min dreht. Bei derartigen Wirbelvibrationen kann der herkömmliche Vibrationsdämpfer 9 die einfachen, vertikalen Vibrationen, d. h. die durch den Pfeil A in 7 gezeigten Oszillationen der Wassertankeinheit 5 dämpfen. Wenn jedoch die unausgeglichene Wäscheladung in den vorderen und hinteren Teilen der Drehtrommel 2 Vibrationen verursacht, die eine Drehbewegung in Bezug auf den Schwerpunkt G veranlassen, d. h. bei den durch die Pfeile B oder C in 7 angegebenen Kreiseloszillationen, kann keine ausreichende Dämpfungswirkung in den Bewegungsrichtungen erzielt werden. Deshalb können anormale Vibrationen der Wassertankeinheit 5 anormale Geräusche verursachen, wobei die Wassertankeinheit auch in Kontakt mit anderen Teilen geraten und Beschädigungen verursachen kann.
Die vorliegende Erfindung gibt eine Trommelwaschmaschine an, in der eine Vibrationsübertragung zu einem Waschmaschinenkörper während des stabilen Zustands des Schleudervorgangs unterdrückt wird und Wirbelvibrationen einer Wassertankeinheit zu Beginn des Schleudervorgangs effektiv reduziert werden, ohne dass hierfür zusätzliche Komponenten erforderlich sind oder das Gewicht erhöht werden muss.
Die Trommelwaschmaschine umfasst die folgenden Teile: eine Wassertankeinheit, in der eine Trommel zum Aufnehmen von Wäsche derart aufgenommen ist, dass sich die Trommel in der Wassertankeinheit drehen kann, wobei die Wassertankeinheit elastisch in dem Waschmaschinenkörper gehalten wird; einen Motor zum Drehen der Trommel; einen Dämpfungsmechanismus, der die darunter befindliche Wassertankeinheit elastisch hält und Vibrationen dämpft; eine Haltewelle, die koaxial mit dem Dämpfungsmechanismus angeordnet ist, wobei ein Schraubenfedermechanismus um die Haltewelle herum angeordnet ist; ein unteres Polsterungsglied zum Fixieren des unteren Endes des Dämpfermechanismus an einer Basis des Waschmaschinenkörpers; und ein oberes Polsterungsglied zum Fixieren des oberen Endes des Dämpfungsmechanismus an einem unteren Teil der Wassertankeinheit. Das untere Polsterungsglied und/oder das obere Polsterungsglied umfasst ein mit Flüssigkeit gefülltes Gummipolster, das an dem Außenumfang der Haltewelle angebracht ist.
Das Polsterungsglied umfasst ein mit Flüssigkeit gefülltes Gummipolster. Dieser Aufbau kann eine ausreichende Dämpfungskraft in den Richtungen, in denen sich die Haltewelle dreht (nach unten kippt), und bei einer Kreiselbewegung, bei der die Dämpfungskraft des Vibrationsdämpfers nicht einfach erhalten werden kann, sicherstellen und kann weiterhin Wirbelvibrationen der Wassertankeinheit effektiv dämpfen und unterdrücken. Weiterhin kann dieser Aufbau die Vibrationsübertragung zu dem Waschmaschinenkörper in dem stabilen Zustand des Schleudervorgangs unterdrücken, in dem der Wassertank hauptsächlich eine vertikale Bewegung vollzieht, und kann die Wirbelvibrationen der Wassertankeinheit zu Beginn des Schleudervorgangs unterdrücken.
1 zeigt den Aufbau eines Vibrationsdämpfers in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt den Betrieb des Vibrationsdämpfers der Trommelwaschmaschine gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt den Aufbau eines Vibrationsdämpfers in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen Verlustfaktoren und Vibrationswerten in der Trommelwaschmaschine gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5A zeigt einen Teilaufbau eines Vibrationsdämpfers in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5B zeigt den Betrieb des schwindungsfreien Dämpfers in der Trommelwaschmaschine gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Schnittansicht, die einen Halteaufbau einer Wassertankeinheit in einer herkömmlichen Trommelwaschmaschine zeigt.
7 zeigt den Aufbau eines Vibrationsdämpfers in der herkömmlichen Trommelwaschmaschine.
Eine Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung umfasst folgende Teile: i) eine Trommel, deren Drehmittelachse sich im wesentlich in einer horizontalen Richtung erstreckt, wobei die Trommel Wäsche aufnehmen und eine Drehbewegung vollziehen kann; ii) eine Wassertankeinheit, in der die Trommel derart aufgenommen ist, dass sich die Trommel in der Wassertankeinheit drehen kann, wobei die Wassertankeinheit elastisch in einem Waschmaschinenkörper gehalten wird; iii) einen Motor zum Drehen der Trommel; iv) einen Dämpfungsmechanismus, der die darunter befindliche Wassertankeinheit elastisch hält und Vibrationen dämpft; v) eine Haltewelle, die koaxial in Bezug auf den Dämpfungsmechanismus angeordnet ist, wobei ein Schraubenfedermechanismus um die Haltewelle herum angeordnet ist; vi) ein unteres Polsterungsglied zum Fixieren eines unteren Endes des Dämpfungsmechanismus an einer Basis des Waschmaschinenkörpers; und vii) ein oberes Polsterungsglied zum Fixieren eines oberen Endes des Dämpfungsmechanismus an einem unteren Teil der Wassertankeinheit. Das untere Polsterungsglied und/oder das obere Polsterungsglied umfasst ein mit Flüssigkeit gefülltes Gummipolster, das an dem Außenumfang der Haltewelle angebracht ist. Bei diesem Aufbau kann die Viskosität der in das Gummipolster gefüllten Flüssigkeit ein Wirbeln der Wassertankeinheit einschließlich einer komplexen Bewegung zu Beginn des Schleudervorgangs dämpfen. Dadurch können Vibrationen reduziert werden.
In der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung sind das obere Polsterungsglied und das untere Polsterungsglied aus einem Gummimaterial mit einer Vibrationsdämpfungseigenschaft mit einem Verlustfaktor von tanδ = 0,7 ± 0,2 ausgebildet. Die Verwendung eines derartigen Materials gestattet das Setzen von Vibrationswerten, bei denen das Wirbeln der Wassertankeinheit zu Beginn des Schleudervorgangs keine Auswirkungen auf die Teile hat, sowie einer zulässigen Vibrationsobergrenze des Waschmaschinenkörpers. Dadurch können stärkere Vibrationen des Körpers und gleichzeitig ein Wirbeln der Wassertankeinheit unterdrückt werden.
Die Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin ein erstes Polsterungsglied auf der Innenumfangsseite in Nachbarschaft zu der Haltewelle des Vibrationsdämpfers und ein zweites Polsterungsglied auf der Außenumfangsseite des ersten Polsterungsglieds. Das zweite Polsterungsglied auf der Außenumfangsseite weist einen größeren Verlustfaktor oder eine größere Härte auf als das erste Polsterungsglied auf der Innenumfangsseite. Bei diesem Aufbau kann der größere Verlustfaktor auf der Außenseite nur wirken, wenn sich die Wassertankeinheit in den Richtungen bewegt, in denen sich die Haltewelle vor allem dreht (nach unten kippt), oder eine Kreiselbewegung vollzieht.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt.
1 zeigt den Aufbau eines Vibrationsdämpfers in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der sonstige Aufbau der Trommelwaschmaschine mit Ausnahme des Vibrationsdämpfers ist identisch mit dem Aufbau des herkömmlichen Beispiels von 6.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Vibrationsdämpfer 20 einen Öldämpfungsmechanismus 21 mit einem mit Öl gefüllten Zylinder und einen Schraubenfedermechanismus 22, der koaxial in Bezug auf den Öldämpfungsmechanismus 21 angeordnet ist. Die Haltewelle 23 ist an dem unteren Ende des Öldämpfungsmechanismus 21 fixiert, wobei der Schraubenfedermechanismus 22 entlang des Außenumfangs der Haltewelle angeordnet ist. Die Haltewelle ist an der Basis 14, d. h. an der fixierten Seite des Waschmaschinenkörpers 8, über ein mit Flüssigkeit gefülltes unteres Polsterungsglied 25 fixiert. Eine zweite Haltewelle 23a des Öldampfungsmechanismus 21 ist an einer unteren Halteklammer 16, d. h. an der an einem unteren Teil des Wassertanks 3 fixierten Oszillationsseite, über ein Polsterungsglied 15 aus Gummi oder einem ähnlichen Material fixiert.
Das mit einer Flüssigkeit gefüllte Gummipolster 26 ist aus einem elastischen Körper in einer Torusform ausgebildet. Das mit einer Flüssigkeit gefüllte untere Polsterglied 25 umfasst ein Gummipolster 26, in dessen hohlen Teil ein viskoses Öl 27 gefüllt ist.
Im Folgenden wird der Betrieb des oben beschriebenen Aufbaus erläutert. Zu Beginn des Schleudervorgangs werden bei Drehgeschwindigkeiten bis zu annähernd 300 U/min Resonanzfrequenzen in sechs Freiheitsgraden (entlang der drei Translationsachsen und in den drei Drehrichtungen um die entsprechenden Achsen) um den Schwerpunkt in der elastisch gehaltenen Wassertankeinheit 5 erzeugt. Die entsprechenden Resonanzfrequenzen werden miteinander kombiniert und verursachen ein komplexes Verhalten. Allgemein wird ein großer Vibrationsmodus, der hauptsächlich ein Nicken (einen vertikalen Drehmodus) veranlasst, zum Beispiel bei Drehgeschwindigkeiten in der Nähe von ungefähr 250 U/min erzeugt.
In einem derartigen Vibrationsmodus vollzieht die untere Halteklammer 16 auf der Oszillationsseite eine geringe vertikale Oszillation, eine Bewegung in den Richtungen, in denen sich die Haltewellen 23 und 23a drehen (nach unten kippen), eine Kreiselbewegung in einer kreisrunden oder elliptischen Form wie durch den Pfeil C oder B angegeben oder komplexe Oszillationen mit einer Kombination dieser Bewegungen.
Im Folgenden werden der Betrieb und die Vorteile der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
2 zeigt den Betrieb des Vibrationsdämpfers in der Trommelwaschmaschine gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 2 wird im Folgenden der Betrieb des mit einer Flüssigkeit gefüllten Gummipolsters 26 und des viskosen Öls 27 beschrieben.
Wenn eine kippende Oszillation wie durch die Pfeile B oder C in 1 angegeben in der unteren Halteklammer 16 auf der Seite der Wassertankeinheit vollzogen wird, kippt die Haltewelle 23 mit einem Winkel θ. Dabei verformt sich das mit einer Flüssigkeit gefüllte Gummipolster 26 elastisch. Die eigentlich bilateral symmetrische Querschnittform des Gummipolsters 26 verformt sich zu unterschiedlichen Formen in dem linken Teil 27a und in dem rechten Teil 27b. Dabei fließt das viskose Öl 27 im Inneren horizontal oder vertikal. Der durch die Viskosität vorgesehene Flusswiderstand übt dabei eine Dämpfungswirkung aus, wodurch eine Bewegung der Haltewelle 23 in der Kipprichtung gedämpft und unterdrückt wird.
Durch das mit einer Flüssigkeit gefüllte Gummipolster 26 kann also eine ausreichende Dämpfungskraft in den Drehrichtungen sichergestellt werden, wobei außerdem auch Wirbelvibrationen der Wassertankeinheit 5 effektiv unterdrückt werden können.
Die Federkonstanten und Dämpfungskoeffizienten in den Dreh- und Translationsrichtungen des mit einer Flüssigkeit gefüllten Gummipolsters 26 können durch die Viskosität des viskosen Öls 27 und die Form und Härte des mit einer Flüssigkeit gefüllten Gummipolsters 26 vorgegeben werden.
In dem stabilen Zustand (bei Drehgeschwindigkeiten zwischen 800 und 1.200 U/min) des Schleudervorgangs, in dem allgemein keine Dämpfungskraft erforderlich ist, vollziehen die Haltewellen 23 und 23a keine große Kipposzillation oder Drehbewegung wie zu Beginn des Schleudervorgangs, sondern vollziehen vor allem eine vertikale Bewegung wie durch den Pfeil A in 1 angegeben, auf die der Vibrationsdämpfer 20 hauptsächlich wirkt. Aus diesem Grund verursacht die Dämpfungskraft des mit einer Flüssigkeit gefüllten Gummipolsters 26 im wesentlichen keine Erhöhung der Vibrationsübertragung auf den Waschmaschinenkörper 8. Der beschriebene Aufbau kann also die Wirbelvibrationen des Wassertanks 5 zu Beginn des Schleudervorgangs (bei Drehgeschwindigkeiten zwischen 0 und 300 U/min) unterdrücken und kann die Vibrationsübertragung zu dem Waschmaschinenkörper 8 in dem stabilen Zustand (bei Drehgeschwindigkeiten zwischen 800 und 1.200 U/min) des Schleudervorgangs unterdrücken. Dadurch können also Vibrationen reduziert werden.
In der ersten beispielhaften Ausführungsform ist das mit einer Flüssigkeit gefüllte Gummipolster 26 nur auf der Seite der Basis 14 angeordnet. Die Verwendung eines derartigen Gummipolsters in dem Polsterungsglied 15 auch auf der Seite der unteren Halteklammer 16 bietet einen noch größeren Vorteil.
3 zeigt den Aufbau eines Vibrationsdämpfers in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der sonstige Aufbau der Trommelwaschmaschine mit Ausnahme des Vibrationsdämpfers ist identisch mit dem Aufbau des herkömmlichen Beispiels von 6.
Wie in 3 gezeigt, umfasst der Vibrationsdämpfer 30 einen Öldämpfungsmechanismus 31 mit einem mit Öl gefüllten Zylinder und einen Schraubenfedermechanismus 32, der koaxial in Bezug auf den Öldämpfungsmechanismus 31 angeordnet ist. Die Haltewelle 33 ist an dem unteren Ende des Öldämpfungsmechanismus 31 fixiert, wobei der Schraubenfedermechanismus 32 entlang des Außenumfangs der Haltewelle angeordnet ist. Die Haltewelle ist an der Basis 14 des Waschmaschinenkörpers 8 über ein Polsterungsglied 35 fixiert, wobei das Polsterungsglied die Basis vertikal umgibt. Eine zweite Haltewelle 33a des Öldampfungsmechanismus 31 ist über ein Polsterungsglied 35 an einer unteren Halteklammer 16 fixiert, die wiederum an einem unteren Teil des Wassertanks 3 fixiert ist, wobei das Polsterungsglied die untere Halteklammer vertikal umgibt.
Das Polsterungsglied 35 ist aus einem Gummimaterial mit einem Verlustfaktor von tanδ = 0,7 ± 0,2 ausgebildet.
Im Folgenden werden die physikalische Bedeutung des Verlustfaktors und der Grund für die vorzunehmende Einstellung erläutert.
Der Verlustfaktor tanδ wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
wobei τ die Übertragungsrate (Resonanzvergrößerung) bei einer Resonanz angibt.
Wie weiter oben genannt, ist der Verlustfaktor einer der Indizes für die Bewertung der Vibrationsdämpfungseigenschaften. Allgemein wird der Wert G''/G', d. h. das Verhältnis des Verlustschermodulus G'' zu dem Speicherschermodulus G', als Verlusttangens (Verlustfaktor) bezeichnet und durch tanδ ausgedrückt. Der Verlustfaktor gibt an, wie viel Energie ein Material absorbiert (zu Wärme wandelt), wenn sich das Material verformt, und wird unter Verwendung eines dynamischen Viskoelastizitätsmessgeräts gemessen. Ein Material mit einem größeren Wert von tanδ absorbiert mehr Energie und weist einen kleineren Rückstoßelastizitätsmodulus in einem Stoßpolsterungstest und eine kleinere Resonanzvergrößerung in einem Vibrationstest auf.
Wie oben beschrieben, bewegt sich in einem Vibrationsmodus einschließlich eines Nickens zu Beginn des Schleudervorgangs die Wassertankeinheit in den Richtungen, in denen sich die Wellen 33 und 33a drehen (nach unten kippen), vollzieht eine Kreiselbewegung in einer kreisrunden oder elliptischen Form wie durch die Pfeile C oder B in 3 angegeben oder vollzieht eine Kombination aus diesen Bewegungen. Mit anderen Worten vollzieht die Wassertankeinheit kleine Bewegungen in der vertikalen Richtung. Es kann also keine ausreichende Dämpfungskraft nur durch einen herkömmlichen Dämpfungsmechanismus 31 erzielt werden.
Wenn die Haltewelle 33 über das Polsterungsglied 35 fixiert ist, kann die starke interne Dämpfungswirkung, die die Haltewelle 33 in den Drehrichtungen ausübt, eine große Dämpfungskraft sicherstellen und effektiv die Wirbelvibrationen der Wassertankeinheit 5 unterdrücken. Für das Polsterungsglied 35 aus einem Gummimaterial können die Federkonstanten und die Verlustfaktoren in den Dreh- und Translationsrichtungen einfach durch das Material und die Form bestimmt werden. Ein übermäßig großer Wert des Verlustfaktors vergrößert die Vibrationsübertragung zu dem Waschmaschinenkörper 8 und verstärkt eine Vibration des Waschmaschinenkörpers. Aus diesem Grund müssen optimale Werte des Verlustfaktors durch Experimente bestimmt werden.
4 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen den Verlustfaktoren und den Vibrationswerten in der Trommelwaschmaschine gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 4 gibt die Ordinatenachse auf der linken Seite die Wirbelvibrationswerte der Wassertankeinheit 5 zu Beginn des Schleudervorgangs wieder. Die Ordinatenachse auf der rechten Seite gibt die Werte der Vibrationsamplituden des Waschmaschinenkörpers 8 während des Schleudervorgangs wieder. Die Abszissenachse gibt die Verlustfaktoren (d. h. Dämpfungskoeffizienten) wieder.
Bei einem kleineren Wert des Verlustfaktors (d. h. des Dämpfungskoeffizienten) ist das Wirbeln der Wassertankeinheit größer, wobei aber die Vibrationsübertragung zu dem Waschmaschinenkörper 8 kleiner ist. Der Waschmaschinenkörper 8 weist also kleinere Vibrationen auf. Im Gegensatz dazu wird bei einem größeren Wert des Verlustfaktors die Bewegung der Wassertankeinheit 5 gedämpft und reduziert, wobei jedoch die Vibrationsübertragung zu dem Waschmaschinenkörper 8 größer ist. Der Waschmaschinenkörper 8 weist also größere Vibrationen auf.
Relative Vergleiche wurden zwischen den Vibrationswerten der Wassertankeinheit 5 und der zulässigen Vibrationsobergrenze des Waschmaschinenkörpers 8 gemacht, wobei die Vibrationsdämpfungseigenschaften des Polsterglieds untersucht wurden, die stärkere Vibrationen des Waschmaschinenkörpers verhindern und ein Wirbeln der Wassertankeinheit unterdrücken können. Die Untersuchungen ergaben, dass ein Verlustfaktor von tanδ = 0,7 ± 0,2 in einem optimalen Wertebereich liegt. Weil das Polsterungsglied die Wassertankeinheit 5 hält, ist die Verwendung von Materialien mit einer niedrigen Gummihärte problematisch. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird ein Kippwinkel der Wassertankeinheit 5 von 45° oder mehr angenommen.
Das Polsterungsglied für die Verwendung in einer Trommelwaschmaschine weist allgemein eine Außenform mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Radialdicke von 10 mm auf. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die oben genannt Tendenz auch dann im wesentlichen unverändert bleibt, wenn das Polsterungsglied eine andere Außenform oder eine andere Radialdicke aufweist. Das oben genannte Polsterungsglied kann also die Wirbelvibrationen der Wassertankeinheit 5 zu Beginn des Schleudervorgangs (bei Drehgeschwindigkeiten von 0 bis 300 U/min) unterdrücken, wobei es auch die Vibrationsübertragung zu dem Waschmaschinenkörper in dem stabilen Zustand des Schleudervorgangs (bei Drehgeschwindigkeiten von 800 bis 1.200 U/min) unterdrücken kann. Dadurch können also Vibrationen reduziert werden.
5A zeigt einen Teilaufbau eines Vibrationsdämpfers in einer Trommelwaschmaschine gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der sonstige Aufbau der Trommelwaschmaschine mit Ausnahme des Vibrationsdämpfers ist identisch mit dem Aufbau der ersten beispielhaften Ausführungsform. Wie in 5A gezeigt, ist ein Polsterungsglied 36 an dem unteren Ende der Haltewelle 33 des Vibrationsdämpfers fixiert, sodass das Polsterungsglied zwischen Unterlegscheiben 37 an Positionen über und unter der Basis 14 eingeschlossen ist und die Basis 14 vertikal umgibt.
Das Polsterungsglied 36 ist mit einer doppelten Torusform ausgebildet. Mit anderen Worten ist das erste Polsterungsglied 36a auf der Innenseite, d. h. auf der Seite der Haltewelle 33 vorgesehen, und ist das zweite Polsterungsglied 36b auf der Außenseite des ersten Polsterungsglieds vorgesehen. Das Polsterungsglied weist also einen doppelten Aufbau mit verschiedenen Verlustfaktoren und unterschiedlicher Härte auf.
Weiterhin weist das zweite Polsterungsglied 36b eine geneigte Ebene 36c auf, die derart ausgebildet ist, dass ihre Dicke zu der Außenseite des zweiten Polsterungsglieds hin abnimmt.
Das Polsterungsglied ist derart aufgebaut, dass das erste Polsterungsglied 36a auf der Innenseite einen kleineren Verlustfaktor oder eine geringere Härte aufweist als das zweite Polsterungsglied 36b auf der Außenseite. Zum Beispiel ist das zweite Polsterungsglied 36b auf der Außenseite aus einem Gummimaterial mit einem Verlustfaktor von tanδ = 0,7 ± 0,2 ausgebildet und ist das erste Polsterungsglied 36a auf der Innenseite aus einem herkömmlichen Gummimaterial mit einem Verlustfaktor von tanδ = 0,1 bis 0,4 ausgebildet. In einer derartigen Kombination wirkt das zweite Polsterungsglied 36b auf der Außenseite mit dem größeren Verlustfaktor nur in den Richtungen, in denen sich die Haltewelle 33 vor allem dreht (nach unten kippt), oder bei einer Kreiselbewegung.
5B zeigt den Betrieb des Vibrationsdämpfers in der Trommelwaschmaschine gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wenn wie in 5B gezeigt die Vibration der Wassertankeinheit eine Kipposzillation veranlasst, kippt die Haltewelle 33 um einen Winkel β. Wenn dabei der Kippwinkel gleich oder größer als ein vorbestimmter Winkel ist, drückt der Außenumfang der Unterlegscheiben 37 das zweite Polsterungsglied 36b auf der Außenseite mit dem größeren Verlustfaktor nach unten, sodass eine starke Dämpfungswirkung vorgesehen wird.
Die allgemeinen vertikalen Vibrationen werden durch das erste Polsterungsglied 36a auf der Innenseite mit dem kleineren Verlustfaktor gehalten. Die Dämpfungswirkung ist also gering, und die Vibrationsübertragung auf den Waschmaschinenkörper 8 ist klein.
Kurz gesagt, können die Federkonstanten und Verlustfaktoren in den Dreh- und Translationsrichtungen relativ einfach eingestellt werden.
Der Vibrationsdämpfer kann also die Vibrationsübertragung zu dem Waschmaschinenkörper 8 in dem stabilen Zustand des Schleudervorgangs (bei Drehgeschwindigkeiten von 800 bis 1.200 U/min) unterdrücken und kann weiterhin die Wirbelvibrationen der Wassertankeinheit 5 zu Beginn des Schleudervorgangs (bei Drehgeschwindigkeiten von 0 bis 300 U/min) unterdrücken. Dadurch können also Vibrationen reduziert werden.
Wie oben beschrieben, ist ein Vibrationsdämpfer über ein Polsterungsglied fixiert, wobei ein mit einer Flüssigkeit gefülltes Gummipolster als Polsterungsglied verwendet wird. Mit diesem Aufbau kann die Vibrationsübertragung zu dem Waschmaschinenkörper in dem stabilen Zustand des Schleudervorgangs ohne zusätzliche Teile oder größeres Gewicht unterdrückt werden. Weiterhin kann mit diesem Aufbau eine Trommelwaschmaschine vorgesehen werden, in der die Wirbelvibrationen einer Wassertankeinheit mit einer darin untergebrachten Drehtrommel zu Beginn des Schleudervorgangs reduziert werden kann.
Weiterhin wird der Verlustfaktor (Dämpfungskoeffizient) des Polsterungsglieds auf einen optimalen Wert gesetzt. Diese Einstellung gestattet, dass das Polsterungsglied die Vibrationen zu Beginn des Schleudervorgangs unterdrückt und gleichzeitig die zulässige Vibrationsobergrenze in dem stabilen Zustand einhält.
Weiterhin gibt die vorliegende Erfindung einen einfachen Aufbau für das Polsterungsglied an, mit dem das Polsterungsglied eine Vielzahl von Vibrationsbedingungen zu Beginn und in dem stabilen Zustand des Schleudervorgangs unterdrücken kann.
Die Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung kann auch für Anwendungen wie etwa einen Entwässerer und einen Fliehkraftabscheider verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 06-327892 [0005]
- JP 2005-137643 [0006]

Claims

Trommelwaschmaschine, die umfasst: i) eine Trommel (2), deren Drehmittelachse sich im wesentlichen in einer horizontalen Richtung erstreckt, wobei die Trommel (2) Wäsche aufnehmen und eine Drehbewegung vollziehen kann, ii) eine Wassertankeinheit (5), in der die Trommel (2) derart aufgenommen ist, dass sich die Trommel (2) in der Wassertankeinheit (5) drehen kann, wobei die Wassertankeinheit (5) elastisch in einem Waschmaschinenkörper (8) gehalten wird, iii) einen Motor (7) zum Drehen der Trommel (2), iv) einen Dämpfungsmechanismus (11), der die darunter befindliche Wassertankeinheit (5) elastisch hält und Vibrationen dämpft, v) eine Haltewelle (13), die koaxial in Bezug auf den Dämpfungsmechanismus (11) angeordnet ist, wobei ein Schraubenfedermechanismus (12) um die Haltewelle (13) herum angeordnet ist, vi) ein unteres Polsterungsglied (15) zum Fixieren eines unteren Endes des Dämpfungsmechanismus (11) an einer Basis des Waschmaschinenkörpers (8), und vii) ein oberes Polsterungsglied (15) zum Fixieren eines oberen Endes des Dämpfungsmechanismus (11) an einem unteren Teil der Wassertankeinheit (5), wobei das untere Polsterungsglied (15) und/oder das obere Polsterungsglied (15) ein mit Flüssigkeit gefülltes Gummipolster (26) umfasst, das an dem Außenumfang der Haltewelle (13) angebracht ist.
Trommelwaschmaschine, die umfasst: i) eine Trommel (2), deren Drehmittelachse sich im wesentlichen in einer horizontalen Richtung erstreckt, wobei die Trommel (2) Wäsche aufnehmen und eine Drehbewegung vollziehen kann, ii) eine Wassertankeinheit (5), in der die Trommel (2) derart aufgenommen ist, dass sich die Trommel (2) in der Wassertankeinheit (5) drehen kann, wobei die Wassertankeinheit (5) elastisch in einem Waschmaschinenkörper (8) gehalten wird, iii) einen Motor (7) zum Drehen der Trommel (2), iv) einen Dämpfungsmechanismus (11), der die darunter befindliche Wassertankeinheit (5) elastisch hält und Vibrationen dämpft, v) eine Haltewelle (13), die koaxial in Bezug auf den Dämpfungsmechanismus (11) angeordnet ist, wobei ein Schraubenfedermechanismus (12) um die Haltewelle (13) herum angeordnet ist, vi) ein unteres Polsterungsglied (15) zum Fixieren eines unteren Endes des Dämpfungsmechanismus (11) an einer Basis des Waschmaschinenkörpers (8), und vii) ein oberes Polsterungsglied (15) zum Fixieren eines oberen Endes des Dämpfungsmechanismus (11) an einem unteren Teil der Wassertankeinheit (5), wobei das untere Polsterungsglied (15) und das obere Polsterungsglied (15) aus einem Gummimaterial ausgebildet sind, und ein Verlustfaktor des Gummimaterials in einem Bereich von 0,7 ± 02 liegt.
Trommelwaschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Polsterungsglied (15) und das obere Polsterungsglied (15) jeweils umfassen: ein erstes Polsterungsglied (15) auf einer Innenumfangsseite in Nachbarschaft zu der Haltewelle (13) des Dämpfungsmechanismus (11), und ein zweites Polsterungsglied (15) auf einer Außenumfangsseite des ersten Polsterungsglieds (15), wobei das zweite Polsterungsglied (15) auf der Außenumfangsseite einen größeren Verlustfaktor aufweist als das erste Polsterungsglied (15) auf der Innenumfangsseite.
Trommelwaschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Polsterungsglied (15) und das obere Polsterungsglied (15) jeweils umfassen: ein erstes Polsterungsglied (15) auf einer Innenumfangsseite in Nachbarschaft zu der Haltewelle (13) des Dämpfungsmechanismus (11), und ein zweites Polsterungsglied (15) auf einer Außenumfangsseite des ersten Polsterungsglieds (15), wobei das zweite Polsterungsglied (15) auf der Außenumfangsseite eine größere Härte aufweist als das erste Polsterungsglied (15) auf der Innenumfangsseite.