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Schwingungsdämpfer für einen Drehkörper enthaltende Gehäuse
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Die Erfindung betrifft einen Schwingungsbegrenzer bzw. einen Schwingungsdämpfer
für einen Drehkörper enthaltende Gehäuse, und insbesondere betrifft sie einen Schwingungsdämpfer,
der bei Waschmaschinen anwendbar ist und insbesondere bei dem Trommelgehäuse einer
Waschmaschine, in welchem eine gelochte Trommel sich dreht, in der Kleider, Wäsche
und dgl. 9 dle gewaschen werden sollen, angeordnet werden, wobei an dem Trommelgehäuse
der Motor angebracht ist, der benötigt wird, um die Trommel zu drehen.
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Eine der Probleme, die üblicherweise bei Waschmaschinen angetroffen
werden, und, allgemein gesagt, bei allen Maschinen, die ein Gehäuse aufweisen, in
welchem ein Drehkörper angeordnet ist, liegt in der Schwierigkeit, zu vermeiden,
daß Schwingungen, die vom Drehkörper selbst ausgehen, auf das Gehäuse beitragen
werden, in welchem der Drehkörper angeordnet ist.
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Tatsächlich erreichen die von dem Drehkörper auf sein Gehäuse übertragenen
Schwingungen oftmals solche Werte, daß ein negativer Einfluß auf die Stellungsstabilität
der Gehäuse und auf die körperliche Integrität der Gehäuse sich ergibt.
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Die Gesamtheit der von dem Drehkörper auf das ihn enthaltende Gehause
Libertragenen Schwingungen kann derart sein, daß das aus dem moden stehende Gehäuse
labil wird. Aus diesem Grunde kann das Gehäuse - beispielsweise die gesamte Waschmaschine
-sicri öewegen oder zumindestens das Bestreben haben, Ich zu oewegen, selbst wenn
sonst vernachlässigbare Schiebekräfte angelegt
werden.
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Weiterhin sind solche Schwingungen oftmals der Art, da3 an der gesamten
Tragausfuhrung Schäden hervorgerufen werden, weil der in einem ersten Gehäuse angebrachte
Drehkörper, mit Bezug auf welchen er sich dreht, als Folge seiner Schwingungen bewirken
kann, daß das, erste Gehäuse mit einem zweiten Gehäuse kollidiert, an welchem beispielsweise
das den Drehkörper enthaltende erste Gehäuse aufgehängt ist.
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Demgemäß können der Stoß oder die Stöße zwischen dem ersten Gehäuse
und dem zweiten Gehäuse, die zusammen die Tragausfült rung bilden, ernsthafte Beschädigungen
der Gehäuse und damit beispielsweise im Falle einer Waschmaschine der gesamten Waschmaschine
hervorrufen.
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Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, die es ermöglichen, Schwingungen
von Drehkörper enthaltenden Gehäusen und insbesondere von Waschmaschinen zu begrenzen
bzw. zu dämpfen.
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Eine erste Art einer bekannten Vorrichtung zum Begrenzen bzw. Dämpfen
von Schwingungen von Drehkörper enthaltenden Gehäusen und insbesondere von Waschmaschinen
besteht im Vorhandensein von hydraulischen Stodämpfern, die zwischen dem Trommelgehäuse
der Waschmaschine, in welchem die Lochtrommel sich dreht, und dem Außengehäuse der
Waschmaschine angeordnet sind.
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Diese hydraulischen Stoßdämpfer ermöglichen eine angemessene Lösung
des Problems der Ubertragung von Schwinzungen, sie haben jedoch ein vergleichsweise
sehr hohes Gewicht, sind sehr teuer und sehr empfindlich.
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Eine zweite Art einer bekannten Vorrichtung zum Begrenzen oder DG:lpZen
von Schwingungen in einen Drehkörper enthHltenden Gehäusen und insbesondere von
Waschmaschinen urnfaßt
eine schwere Masse oder einen Zementkörper
oder dgl., der an dem Trommelgehäuse der Waschmaschine stabil befestigt ist, wobei
elastische Aufhängungen und Reibungsbremsen zwischen dem Trommelgehäuse und dem
Außengehäuse der Waschmaschine angeordnet sind.
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Diese zweite Art einer bekannten Vorrichtung zum Begrenzen bzw. Dämpfen
von Schwingungen ist für wirkungsvolles Dämpfen von Schwingungen nicht geeignet,
wenn die DrehgeschwindiGkeit der im Trommelsehause angeordneten Lochtrommel einen
Wert von GO bis 400 Umdrehungen je Minute überschreitet, d. h.
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eine Drehgeschwindigkeit erreicht, die beträchtlich niedriger ist
als die optimale maximale Drehgeschwindigkeit der Trommel einer Waschmaschine, die
gewöhnlich in dem Bereich zwsc:qen 300 bis 1000 Umdrehungen je Minute liegt.
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Wenn eine Waschmaschine bei ihrer optimalen maximalen DrehgesciA indiskeit
arbeiten gelassen wird oder mit einer Drehzahl, die der maximalen optimalen Drehzahl
sehr nahe kommt, haben die auftretenden Schwingungen tatsächlich das Bestreben,
eine Verschiebebewegung der Waschmaschine gegenüber ihrem Aufstellungsort am Fußboden
hervorzurufen. WeiterhIn werden zwischen dem Trommelgehäuse und dem Außengehäuse
der Waschmaschine Schwingungen hervorgerufen, die zu einem Kollidieren zwischen
diesen beiden Gehäusen führen. Dieser Nachteil bewirkt, daß die Waschmaschine in
kurzer Zeit betriebsunfä.hlg ird.
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Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten
Nachteile bekannter Schwingungsbegrenzer oder Schwingungsdämp t'er zu überwinden,
die für Gehäuse, welche Drehkörper aufnehmen, und insbesondere für Waschmaschinen
gedacht sind.
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Schwingungsdämpfer
für Gehäuse, die Drehkörper aufnehmen, wobei das Gehäuse ein den Drehkörper direkt
aufnehmendes erstes Gehäuse und ein das erste Gehäuse aufnehmende zweites nSehäuse
aufweist. Gemäß der Erfindung ist ein solcher Schwingungsdämpfer oder Schwingungsbegrenzer
dadurch gekennzeicnnet, daß an dem ersten Gehäuse ein schwerer Körper befestigt
ist, elastisch verformbare Körper zwischen dem schweren Körper und dem ersten Gehäuse
angeordnet sind, Verbindungsaufhängungen zwischen den beiden Gehäusen vorgesehen
sind, und da3 Reibungsbremsenmechanismen zwischen den beiden C-ehäusen angeordnet
sind.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der ZeIchnung beispielsweise
erläutert.
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Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer Waschmaschine (einige
Teile weggebrochen), an der ein Schwingungsbegrenzer oder Schwingungsdämpfer gemäß
der Erfindung angeordnet ist.
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Fig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstabe gehaltene Teilquerschnittsansicht
eines Schwingungsdämpfers bzw.
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Schwingungsbegrenzers der Waschmaschine gemäß Fig. 1.
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Ein Schwingungsbegrenzer bzw. Schwingungsdämpfer für Geb 11-de, die
einen Drehkörper enthalten, umfaßt gemäß dem allgemeineren Lösungsgedanken der vorliegenden
Erfindung das wSorhandensein elastisch verformbarer Körper und insbesondere das
Vorhandensein von Körpern, die in zwei Richtungen elastisch verformbar sind, welche
rechtwinklig zueinander verlaufen, und genauer gesagt, in Richtungen rechtwinklig
zur Drehachse des Drehkörpers. Diese elastisch verforinbaren
Körper
sind zwischen dem ersten Gehäuse, in welchem der Dreh-Körper aufgenor.en ist, und
einem schweren Körper, der an dem rten Gehäuse mittels der elastisch verformbaren
Körper abgestützt und befestigt it, angeordnet.
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Weiterhin ist emas dem allgemeinen Lösungsgedanken für die Gest%tu"
eines Schwingungsbegrenzers oder Schwingungsdämpfers für Gebilde, welche Drehkörper
aufnehmen, gemäß der Erfindung das erste Gehäuse, in welchem der Drehkörper aufgenommen
ist, an einem zweiten Gehäuse befestigt mittels Verbindungsaufhängungen und Reibungsbremsenmechanismen.
Die genannten Verbindungen mittels Aufhängungen und die Reibungsbremsenmechanismen
sind bereits an sich bekannt.
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In den Fig. 1 und 2 ist eine besondere, d. h. eine bevorzugte Ausführungsform
eines Schwingungsbegrenzers bzw. Schwingun--.,.-ämp-ers (nachstehend der Einfachheit
halber als Schwingungsdämpfer bezeichnet) für Gebilde, die Drehkörper aufnehmen,
d.sr,estellt, und, genauer gesagt, ein Schwlngungsdämpfer in Anwendung an einer
Waschmaschine.
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Wlie aus Fig. 1, in welcher eine Waschmaschine dargestell ist, ersichtlich,
ist, ausgehend von den Füßen 1, die auf dem Boden ruhen, ein kastenartiges äußeres
Gehäuse 2 vorhanden, welches das Maschinengehäuse ist und ein zweites Tragegebilde
darstellt.
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In dem Meschinengehäuse 2 befindet sich ein erstes Traggebilde 3,
welches durch einen zylindrischen Körper gebiidet ist, der an seinem gemäß Fig.
1 linken Ende geschlossen ist. An dem anderen Ende ist eine hydraulische Dichtungseinrichtung
bzw. eine wasserdichte Einrichtung zwischen dem Maschinengehäuse 2 und dem zylindrischen
Körper 3 vorgesehen.
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Diese Einrichtung ist nicht dargestellt.
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Insbesondere stellt das erste Traggebilde 3 desjenige Gehäuse der
Waschmaschine dar, in welchem eine gelochte Drehtrommel vorhanden ist, in welche
die zu waschenden Ge.enstande gegeben werden. Demgemäß wird das erste Traggebllde
3 als Trommelgehäuse 3 bezeichnet.
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Die Drehtrommel 5 ist mit dem Trommelgehäuse über eine Welle 6 verbunden,-
über welche Drehung der Trommel 5 r'elativ zu dem Trommelgehäuse 3 stattfindet bzw.
hervorgerufen wir.
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Für diesen Zweck befindet sich an der Welle 5 auf der Außenseite de
Trommelgehäuses 3 eine Riemenscheibe 7, mit welcher ein Riemen 8 im Eingriff steht,
der seine Bewegung von einer weiteren Riemenscheibe 9 erhält, die auf der Ausgangswelle
oder Drehwelle eines elektrischen Motors 10 angeordnet ist.
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Der Elektromotor 10 ist mittels eines Lagerarmes 11 an der Außendfläche
des Trommelgehäuses 3 befestigt, und von dem Trommelgehäuse 3 geht ein Ansatz bzw.
eine Zunge 12 aus, die senkrecht und in einer Ebene rechtwinklig zur Drehachse der
Trommel 5 angeordnet ist.
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Ein weiterer Ansatz bzw. eine weitere Zunge 1) ragt von der Auf3enfläche
des Trommelgehäuses 3 vor, und diese Zunge 13 ist mit Bezug auf die Zunge 12 symmetrisch
angeordnet, und zwar mit Bezug auf die durch die Drehachse der Trommel 5 gehende
senkrechte Ebene.
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Die Verbindung zwischen dem Trommelgehäuse 3 und dem Maschinengehäuse
2 ist mittels einer Reihe von Aufhängungen 14 vorgenommen, die durch Federn dargestellt
sind, deren eInes Ende an einer Zunge 15, die von dem Trommelgehäuse 3 frei vorractn
befestigt ist, während das andere Erde mit den Maschinengehäuse 2 an einer Stelle
verbunden ist, die von den Fügen 1 Im größten Abstand liegt.
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Die Verbindung zwischen dem Trommelgehäuse 3 und dem iNaschinengehäuse
2 ist vervollständigt durchs Vorhandensein von Reibungsbremsenmechanismen, die im
Bereich der Zungen 12 und 13 angeordnet sind, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist.
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Von der Basisfläche des Maschinengehäuses 2 ragen jeweils von eIner
Platte 15 bzw. 16 Paare von dünnen Blechen 17 bzw.
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18 vor, an deren Enden Bremsbeläge 19 vorhanden sind, deren Flächen
sich gegen die dünnen Bleche 17 bzw. 18 legen bzw.
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an dieser; angebracht sind und von den dünnen Blechen 17 bzw.
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18 e nicht dargestellte Kugelverbindungen oder Kugel gelenke gegen
die Flächen der Zungen 12 bzw. 13 gedrückt werden.
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An dem Trommelgehäuse sind folgende Bauteile angebracht: n ning 21
aus Metall oder Beton oder Zement, der im Bereich der Außenkante des zylindrischen
offenen Endes des von in gebildeten Körpers angeordnet ist, und ein plattenartige
Bauteil 22 aus Beton, Zement oder dgl., der in demjenigen Bereich des Trommelgehäuses
3 vorgesehen ist, der von den Füßen 1 des Maschinengehäuses 2 den größten Abstand
hat, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist.
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Die VerbIndung zwischen dem Körper 22 aus Beton oder dgl.
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una dem Trommelgehäuse 3 ist über elastisch verforinbare Körper 23
gebildet.
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In Fig. 2 ist in vergrößertem Maßstab eine Schnittansicht dieser elastisch
verformbaren Körper 23 gemäß einer besonderen Ausführungsform dargestellt.
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Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist jeder elastisch verformbare Körper
23 aus einem prismatischen Körper 24 aus elastomerem Material gebildet, der in seinem
Querschnitt rechtwinklig zur Hauptachse des prismatischen Körpers im wesentlichen
Sechseckgestalt hat.
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An den gegenüberliegenden Paaren von Seiten 25-26 und 27-28 sind an
dem aus elastomerem Material bestehenden Körper 24 L-förmige Profilteile 29 und
30 befestigt, die, genauer gesagt, aus Metall bestehen.
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Die metallenen Profilteile 29. und 30 sind mit Mitteln versehen, um
den Körper 24 aus elastomerem Material mit dem Körper, der Platte 22 oder dgl. und
mit dem Trommelgehäuse 3 der Waschmaschine zu verbinden. Für diesen Zweck ist im
Bereich der Seite 27 des prismatischen Körpers 24 eine Nut vorgesehen, in welcher
die Köpfe von Schrauben 31 angeordnet werden können, nachdem sie durch Löcher 32
in dem metallenen Profilteil 30 und durch Löcher 33 in dem Körper 22 aus Beton oder
dgl. hindurchgegangen sind, wonach sie in einen Hohlraum 34 eintreten, der in dem
Körper 22 für die Aufnahme der Sicheruugsrr%tern der Schrauben 31 gebildet ist.
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In ähnlicher Weise ist im Bereich der Seite 26 des prismatischen Körpers
24 aus elastomerem Material eine Nut vorhanden, welcher die Köpfe von Schrauben
35 aufgenommen werden k nen, die dazu dienen, den prismatischen körper Trommelgehäuse
der Waschmaschine zu verbinden.
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Für diesen Zweck erstrecken sich von dem Trommelgehäuse 3 Tragvorsprünge
36, die weiterhin von einer dünnen Platte 37 vorragen, in welcher Löcher 38 vorhanden
sind, durch welche hindurch die Schrauben 35 eingesetzt sind und mittels auf die
Schrauben 35 aufgeschraubter Muttern an der Platte 37 festgeleg werden.
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Aus aci eschreibung der Fig. 2 ergibt es sich, daß elastisch verformbare
Körper 23 vorhanden sind, um den Körper 22 aus Beton oder dgl. mit dem Trommelgehäuse
3 der Waschmaschine zu verbinden. Diese elastisch verformbaren Körper 23, 94 aus
elastomerem material sind derart angeordnet, daß i:.r£ Hauptachsen parallel zu einer
Erzeugenden des zylindrischen
Körpers verlaufen, der das Trommelgehäuse
3 darstellt.
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Weiterhin sind die elastisch verformbaren Körper 23 im Bereich derjenigen
Kanten des Körpers 22 aus Beton oder dgl.
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angeordnet, die parallel zu der zylindrischen Fläch des Trommelgehäuses
3 verlaufen und dieser näher liegen, wie ales aus Fig. 1 ersichtlich ist.
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Insbesondere wird es bevorzugt, daß die Platte bzw. der Körper 22
aus Beton oder dgl. ein Gewicht hat, dessen Verhältnis zu dem Gewicht des Aufbaus,
der durch der Susammenbau des Trommelgehäuses 3 und der Trommel 5 der Waschmaschine
dargestellt ist im Bereich von 1:3 bis 1:6 liegt Weiterhin sind das elastomere Material,
welches die elastisch verformbaren Körper 23 bildet, und deren geometrische Abmessunen
derart gewählt, daß die Eigenfrequenz des Gebildes aus Puteilen, die durch sie miteinander
verbunden sind, in er senkrechten Richtung höher oder höchstens gleich der Eingenfrequenz
in der Querrichtung und Richtung rechtwinklig zur Drehachse der Trommel 5 ist. Eine
andere erforderliche Charakteristik, die bei den elastisch verformbaren Körper,
23 vorzugsweise verwirklicht ist, besteht darin, daß deren Eigenfrequenz in der
Richtung quer zu dem Zusammenbau von Bauteilen, die mit ihnen verbunden sind, im
wesentlichen gleich der maximalen Frequenz bzw. der maximalen Anzahl von Uindrehungen
der Trommel 5 der Waschmaschine, welche den Drehrer bildet, sein sollte.
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Die Arbeitsweise eines Schwingungsdämpfers gen der Erflndurch wird
nachster.end unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert.
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Nachdem die zu waschenden Bekleidungsstücke oder dgl. in die Trommel
5 der Waschmaschine gegeben sind, und nachdem.
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das offene Ende des Trommelgehäuses 3 mittels eines nicht
dargestellten
Deckels geschlossen ist, wird der Elektromotor 10 in Betrieb gesetzt und über die
Riemenscheibe o, den Riemen 8 und die Riemenscheibe 7 wird die Trommel 5 in Ubereir.-stimmung
mit einem voreingestellten Programm gedreht.
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Demgemäß ist die Trommel 5 der Drehkörper und als Folge ihrer Drehung
und ihrer Schwingungen erzeugt sie Schwingungen des Trommelgehäuses 3.
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Wenn diese Schwingungen, die von der Trommel 5 auf das Trommelgehäuse
3 übertragen werden, kleine Amplitude haben, wir die Stoßdämpfungswirkung von den
Reibungsbremsenmechanismen 15 bis 19 ausgeführt, die im Bereich der Zungen 12 und
13 angeordnet sind, welche von dem Trommelgehäuse 3 vorragen.
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Wenn die von der Trommel 5 auf das Trommelgehäuse 3 übertragenen Schwingungen
hohe Amplitude haben, wird die Stoßdämpfungswirkung von den elastisch verformbaren
Körpern 23 ausgeübt, die zwischender Platte bzw. dem Körper 22 aus Beton oder dgl.
und dem Trommelgehäuse 3 angeordnet sind. Wenn die Trommel 5 mit einer hohen Anzahl
von Umdrehunen je Minute gedreht wird und demgemäß beträchtliche Schwingungen des
Trommelgehäuses 3 hervorgerufen werden, führt die -.xzentrizität der Platte bzw.
des Körpers 22 aus Beton oder dgl., die bzw. der über die elastisch verformbaren
Körper 23 mit dem Tromsmelgehäuse 3 verbunden ist, zu senkrecht wirkenden und quer
wirkenden Gegenfrequenzen in dem Trommelgehäuse 3, welche den von der Trommel 5
auf es übertragenen Schwingunger.
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entgegenwirken und diese aufheben.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist bequem ersichtlich, wie mit
einem Schwingungsdämpfer gemäß der Erfindung die eingangs genannten Zwecke erreicht
werden.
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Tatsäntlich ermöglichen die einfachen elestisch verformbaren Körper
23, 24 aus elestomerem Material, die zwischen dem Körper 22 aus Beton oder dgl.
und dem Trommelgehäuse 3 angeordnet sind, in welchem die Trommel 5 angeordnet ist,
ein Dämpfen der Schwingungen, die erzeugt werden, wenn die Trommel 5 sich mit hoher
Geschwindigkeit, d. h. mit hoher Drehzahl dreht.
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Als Folge des Vorhandenseins der lestisch verformbaren Körper 23,
24 aus elestomerem Material werden die Schwingungen, die von der Trommel 5 auf das
Trommelgehäuse 3 übertragen werden, dazu "ausgenutzt", es unmöglich zu machen, daß
diese Schwingungen auf das aschinengehäuse 2 bertragen werden, was dazu führen könnte,
daß die Maschine insgesamt in ihre 7 instabil würde, woraus sich nicht nur ein Wandern
der Maschine ergeben :ann, sondern sich auch Gefahren eines alls ergeben als Folge
von Störungen zwishen Bauteilen der In anderen Worten ausgedrückt ermöglicht es
das einfachen Anordnen von Körpern aus elestomerem material als Verbindungsmittel
zwischen den Körper 22 aus Beton oder dgl. und dem Tremmelregäuse 3 das Beseitigen
der Notwendigkeit, hydraulie eine Staßdämpfer zu verwenden, die, wie einleitend
erwähnt, großes Gewicht haben und teuer und empfindlich sind, um :e e Probleme zu
lösen, die, wie einleitend erläutert, bei Gebilden, welche Drehkörper aufnehmen,
bestehen, insbezondere bei Waschmaschinen.
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Im Panmen der Erfindung sind verschiedene Anderungen möglich.
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verstehen, daß die Winkelprofilteile 29 und 3C an den Getreffenden
Fläche 25, 26 bzw. 27, 28 der elastomeren Körper 28 sichert befestigt sind.