DE3626065A1 - Reibungs-daempfer fuer waschmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibungs-Dämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Reibungs-Dämpfer sind aus der EP-OS 01 54 857 bekannt. In einer geeigneten Ausgestaltung dieser Reibungs-Dämpfer, beispielsweise nach dem DE-GM 86 03 274 kann mit diesen Reibungs-Dämpfern eine Dämpfung ohne abrupte Kräfteänderungen an den Umkehrpunkten erreicht werden.

Derartige Reibungs-Dämpfer werden in Waschmaschinen eingesetzt, deren Trommel eine horizontale Achse aufweist. Die Abstützung des Waschaggregates gegenüber dem Boden erfolgt mittels elastisch angelenkter Feder­ beine oder auch mittels Zugfedern vom Gehäuse aus. Die zwischen dem Waschaggregat und dem Boden der Waschmaschine angeordneten Reibungs-Dämpfer dienen dazu, Dämpfungskräfte zu erzeugen, um damit die unwuchtbedingten Schwingungsbewegungen während der normalen unterkritischen Waschdrehzahl zu dämpfen und insbesondere die unwuchtbedingten großen Schwingungs­ amplituden beim Hochlaufen aus der niedrigen Waschdreh­ zahl in die Schleuderdrehzahl zu dämpfen. Während die Waschdrehzahl jeweils unterhalb der kritischen Drehzahl, also unterhalb der Resonanzdrehzahl des gesamten abgestützten schwingungsfähigen Systems liegt, liegt die Schleuderdrehzahl oberhalb dieser kritischen Drehzahl bzw. Resonanzdrehzahl. Während es für eine ausreichende Dämpfung beim Hochfahren bis zur kritischen Drehzahl notwendig ist, möglichst hohe Dämpfungskräfte zu haben, ist es beim Fahren mit Schleuderdrehzahl, also deutlich oberhalb der kritischen Drehzahl, wünschenswert, möglichst kleine oder gar keine Dämpfungskräfte zu haben, damit die Schwingungsamplituden des Waschaggregates möglichst klein werden.

Aus der DE-OS 30 16 915 ist es bereits bekannt, einen Schwingungsdämpfer zwischen Waschaggregat einerseits und Maschinengestell andererseits vorzusehen, dessen Dämpfungsglied derart beeinflußbar ist, daß die Dämpfungskraft bei Schleuderdrehzahl kleiner ist als bei Waschdrehzahl. Dieses Dämpfungsglied ist von außen mittels eines Stellgliedes verstellbar, das von einer Unwucht-Erfassungseinrichtung nach Maßgabe der jeweiligen Unwucht der Trommel angesteuert wird. Das Stellglied selber kann als Stellmotor, als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit oder als Elektromagnet ausgebildet sein, und zwar insbesondere als Linearantrieb. Als Dämpfungsglied ist ein hydrauli­ scher Dämpfer vorgesehen, dessen Dämpfungskolben Drosselbohrungen aufweist, deren Querschnitt mittels des Stellgliedes verändert werden kann. Ein Aufheben der Dämpfung ist hiermit nicht möglich. Alternativ kann ein Reibungs-Dämpfer bestehend aus einer rohrarti­ gen Hülse und einem Reibungs-Dämpfungs-Kolben vorgese­ hen werden, dessen Reibungsbelag mit unterschiedlichen Andrückkräften gegen die Innenwand der Hülse gedrückt wird, wobei diese Andrückkraft mittels des Stellgliedes verändert wird. Auch diese Ausgestaltung ist sehr aufwendig.

Weitere Maßnahmen, die Dämpfungskräfte nach Durchlaufen der kritischen Drehzahl einer auch zum Schleudern ausgelegten Waschmaschine abzusenken, sind aus der DE-AS 12 09 958 und der DE-AS 12 47 078 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Reibungs- Dämpfer der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß mit einfachen Mitteln ein Aufheben der Dämpfungs­ kräfte nach Durchlaufen der kritischen Drehzahl einer Waschmaschine möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Der Kern der Erfindung liegt in der äußerst einfachen Maßnahme, die jeweils paarweise spiegelsymmetrisch zueinander an der Reibungsplatte anliegenden Reibungs­ köpfe auseinanderdrücken zu können. Hierzu greift ein entsprechender Linear-Antrieb an den beiden Armen des Spann- und Halte-Bügels an. Als motorischer Dämpfungsunterbrecher wird jeder Dämpfungsunterbrecher angesehen, dessen Bewegungen nicht manuell erzeugt werden.

Die Ansprüche 3 bis 5 geben vorteilhafte Ausgestaltungen für den Dämpfungsunterbrecher an. Die Ansprüche 6 und 7 geben bevorzugte Anordnungen der Dämpfungsunterbrecher an entsprechenden Ausgestaltungen der Spann- und Halte-Bügel an.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine Stirnansicht einer Trommelwaschmaschine in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Reibungs-Dämpfer nach der Erfindung in einer Seitenansicht mit einem durch einen Elektromotor gebildeten Dämpfungsunterbrecher,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Dämpfungsunterbrecher nach Fig. 2 entsprechend dem Sichtpfeil III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Teilansicht eines Reibungs-Dämpfers mit einem durch einen Kolben-Zylinder-Antrieb gebildeten Dämpfungsunterbrecher und

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform eines Reibungs- Dämpfers mit einem Dämpfungsunterbrecher.

Die in Fig. 1 dargestellte Trommelwaschmaschine weist in üblicher Weise eine Bodenplatte 1 und ein Gehäuse 2 auf. Im Gehäuse 2 ist ein im wesentlichen aus einem Laugenbehälter 3, aus einer in diesem um eine horizon­ tale Achse 4 drehantreibbar gelagerten Trommel 5 und aus einem am Laugenbehälter 3 angebrachten, zum Antrieb der Trommel 5 dienenden Motor 6 bestehendes Waschaggregat 7 angeordnet. Das Waschaggregat 7 ist frei schwingend mittels Schrauben-Zugfedern 8 am Gehäuse 2 aufgehängt. Etwa im Bereich seiner vertikalen, parallel zur Zeichnungsebene verlaufenden Schwerpunkt­ ebene sind einerseits an der Bodenplatte 1 und anderer­ seits am Laugenbehälter 3 angebrachte Reibungs-Dämpfer 9 bzw. 9′ vorgesehen.

Jeder Reibungs-Dämpfer 9, 9′ weist eine Reibungsplatte 10 auf, die an der Außenseite des Laugenbehälters 3 angebracht ist, und zwar auf einer Linie, die von der Achse 4 der Trommel 5 unter einem Winkel von 30 bis 40° gegenüber der Vertikalen geneigt nach unten verläuft. Die Reibungsplatte 10 besteht aus Stahlblech von 1 bis 3 mm Dicke. Die ebene Reibungs-Plat­ te 10 ist in der vertikalen, senkrecht zur Achse 4, also parallel zur Zeichnungsebene, verlaufenden Schwer­ punktebene des Waschaggregates 7 angeordnet. Dies gilt für die Reibungsplatten 10 beider Reibungs- Dämpfer 9.

Die Reibungs-Dämpfer 9 weisen weiterhin jeweils ein Paar Reibungsköpfe 11 und einen Spann- und Halte-Bü­ gel 12 bzw. 12′ für die Reibungsköpfe 11 auf. Letztere sind spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet und liegen beidseitig gegen die Reibungsplatte 10 an. Jeder Reibungskopf 11 besteht aus einer Aufnahme 13 und einem Bremsbelag 14. Die Aufnahmen 13 weisen jeweils auf ihrer Außenseite eine kugelkalottenförmige Ausnehmung 15 auf, in die ein entsprechender Kugelkopf 16 an jedem zugeordneten freien Ende des Bügels 12 bzw. 12′ elastisch eingerastet werden kann. Da die Aufnahme 13 jeweils aus hartelastischem gespritztem Kunststoff besteht, ist ein solches elastisches Ein­ rasten ohne weiteres möglich. Die Aufnahme 13 ist auf ihrer Außenseite durch Rippen 17 ausgesteift.

Auf der der Reibungsplatte 10 zugewandten Seite ist die Aufnahme 13 jeweils mit einer quaderförmigen Vertiefung 18 versehen, die nur von einem schmalen Rand 19 umgeben ist. In dieser Vertiefung 18 ist der ebenfalls quaderförmig ausgebildete Bremsbelag 14 angeordnet und befestigt, dessen äußere ebene Reib­ fläche 20 über den Rand 19 vorsteht.

Die Bremsbeläge 14 bestehen aus einem zelligen Werk­ stoff, beispielsweise einem geschäumten Polyurethan- Schaumstoff, bei dem die Reibfläche 20 durch Schleifen od.dgl. geöffnete Zellen aufweist. Diese geöffneten Zellen oder Poren dienen als Träger für ein Schmier­ mittel, beispielsweise Fett oder ein verhältnismäßig viskoses Öl.

Der Bremsbelag 14 ist entweder in die Ausnehmung 18 der Aufnahme 13 eingeklebt oder bereits beim Spritzen der Aufnahme 13 mit eingelegt, also beim Spritzvorgang mit dieser verbunden worden.

Die Reibungsköpfe 11 werden von dem Spann- und Halte-Bü­ gel 12 bzw. 12′ mit verhältnismäßig großer Anpreßkraft beidseitig symmetrisch gegen die jeweilige Reibungsplat­ te 10 gedrückt, so daß diese im wesentlichen frei von Normalkräften ist.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 ist der Spann­ und Halte-Bügel 12 als hartelastischer Stahlbügel ausgebildet. Er ist an seinem unteren Ende mittels einer Lagerschelle 21 an der Bodenplatte 1 befestigt. Die Anpreßkräfte werden aufgrund der Vorspannung des Stahlbügels erzeugt.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 besteht der Spann­ und Halte-Bügel 12′ aus zwei scherenartig schwenkbar in einem Lager 22 eines Lagerbockes 23 gelagerten Spann- und Halte-Armen 24 a und 24 b. Der Lagerbock 23 ist auf der Bodenplatte 1 befestigt. Während die Kugelköpfe 16 jeweils an einem Ende der Spann- und Halte-Arme 24 a bzw. 24 b angebracht sind, und während das Lager 22 etwa in deren Mitte angeordnet ist, ist zwischen den anderen Enden der Spann- und Halte-Arme 24 a, 24 b ein Kraftspeicher 25 in Form einer vorgespann­ ten Schraubendruckfeder angeordnet, die diese beiden Enden auseinanderdrückt und damit die notwendige Anpreßkraft der Bremsbeläge 14 an der Reibungsplatte 10 erzeugt.

Beim Betrieb der Waschmaschine, und zwar insbesondere beim Durchlaufen der kritischen Drehzahl, wenn die Trommel 5 von einer niedrigen Waschdrehzahl auf eine hohe Schleuderdrehzahl beschleunigt wird, führt das Waschaggregat 7 durch Unwuchten bedingte Schwingungen im wesentlichen um die Achse 4 aus. Diese Schwingungen werden durch die Dämpfer 9, 9′ gedämpft, da ein wesent­ licher Teil der Schwingungsenergie aufgrund der Relativ­ bewegung zwischen den Bremsbelägen 14 und den Reibungs­ platten 10 in Wärme umgewandelt wird. Die Dämpfung erfolgt aufgrund der sogenannten geschmierten Reibung sehr weich. Insbesondere an den Umkehrpunkten der jeweiligen Relativbewegungen zwischen Bremsbelägen 14 und Reibungsplatte 10, wo für eine sehr kurze Zeit die Relativbewegung gleich Null ist, wo also ein Wechsel von der Gleitreibung zur Haftreibung erfolgt, tritt kein Rattern auf, da die Unterschiede zwischen Haftreibung und Gleitreibung sehr gering sind. Das Waschaggregat 7 führt also weichgedämpfte Schwingungen aus.

Sogenannte Nickschwingungen des Waschaggregates 7 in Richtung der Achse 4 können sich nicht ausbilden, da insoweit das Waschaggregat 7 durch die zwischen den Reibungsköpfen 11 angeordneten Reibungsplatten 10 in der oben geschilderten Schwerpunktebene des Wasch­ aggregates 7 geführt ist. Da der Bremsbelag 14 aus zelligem, also nicht völlig starrem Material besteht, ist dieses in sich in gewissem Umfang nachgiebig. Wenn also die Reibungsplatte 10 keine vollständig ebene Oberfläche aufweist, dann ist trotzdem der Reibungs- und Dämpfungseffekt gegeben, da der Bremsbe­ lag 14 nicht beim Gleiten über eine Unebenheit abhebt.

Anstelle der vorbeschriebenen Bremsbeläge können andere üblicherweise verwendete Bremsbeläge eingesetzt werden.

Um bei überkritischen Drehzahlen der Trommel im Schleu­ derbetrieb, also nach Durchfahren der kritischen Drehzahl beim Hochfahren von Waschdrehzahl auf Schleuder­ drehzahl günstigere Schwingungsverhältnisse, d.h. geringere Schwingungsamplituden zu erreichen, sind Dämpfungsunterbrecher an den Spann- und Halte-Bügeln 12 bzw. 12′ angebracht, die ein Abheben der Bremsbeläge 14 von der Reibungsplatte 10 bewirken. Bei der Ausgestal­ tung nach Fig. 2 ist hierbei ein solcher Dämpfungsunter­ brecher 26 zwischen den etwa vertikalen Armen 27 des etwa U-förmig ausgebildeten Spann- und Halte-Bü­ gels 12 angeordnet. Er besteht in allen Fällen im wesentlichen aus einem Linear-Antrieb mit einem Hub maximalen Verstellweg von 2 bis 3 mm. Dieser Linear-An­ trieb kann aus einem Elektromotor 28 mit einer Verstell­ spindel 29 bestehen. Er ist mittels Klemmbacken 30, 31 an den Armen 27 befestigt. Die Klemmbacken 30 bzw. 31 sind jeweils paarweise durch Klemmschrauben 32 zusammen­ gespannt. Von dem einen Paar Klemmbacken 30 wird der Elektromotor gehalten, während das andere Klemm­ backenpaar 31 eine Spindelmutter 33 für die Verstell­ spindel 29 drehfest aufnimmt. Die Ansteuerung des Motors erfolgt entweder von der Waschmaschine her, und zwar bevorzugt über einen Drehzahlgeber, der nach Überschreiten der kritischen Drehzahl beim Hochfah­ ren in die Schleuderdrehzahl ein entsprechendes An­ steuersignal an den Elektromotor 28 abgibt.

Bei der Variante nach Fig. 4 besteht der Linear-Antrieb aus einem mittels eines Druckfluid beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antriebs 34, dessen Zylinder 35 in einem Paar von Klemmbacken 30 a an dem einen Arm 27 gehalten ist, während sich seine Kolbenstange 36 gegen ein Widerlager 37 im anderen Paar von Klemmbacken 31 a abstützt, das an dem anderen Arm 27 klemmend befestigt ist. In gleicher Weise ausgelöst wird der Antrieb 34 über nur eine angedeutete Druckleitung 38 mittels eines Druckfluid beaufschlagt, wenn die Trom­ mel 5 der Waschmaschine die kritische Drehzahl beim Hochfahren in die Schleuderdrehzahl durchlaufen hat. Hierbei werden die Arme 27 in gleicher Weise auseinander­ gedrückt, wodurch die Bremsbeläge 14 von der Reibungs­ platte 10 frei kommen.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 müssen die Spann­ und Halte-Arme 24 a, 24 b an ihrem den Reibungsköpfen 11 entgegengesetzten Ende gegen die Kraft des Kraftspei­ chers 25 zusammengedrückt werden, um die Anpreßkraft der Bremsbeläge 14 auf die Reibungsplatte 10 aufzuheben. Hierzu ist an dem einen Arm 24 a eine Zugstange 39 befestigt, die den als Schraubenfeder ausgebildeten Kraftspeicher 25 durchsetzt. Sie ist durch eine entspre­ chende Bohrung 40 in dem anderen Arm 24 b hindurchge­ führt. An diesem befindet sich außen als Linear-Antrieb eine elektromagnetische Tauchspule 41, in die die Zugstange 39 als Kern hineinragt. Bei Erregung dieser Spule 41 wird die aus ferromagnetischem Material bestehende Zugstange 39 in diese sich gegen den Arm 24 b abstützende Spule 41 hineingezogen, wodurch die beiden zugeordneten Enden der Arme 24 a, 24 b unter gleichzei­ tiger Entlastung der Bremsbeläge 14 aufeinanderzu bewegt werden. Die elektrische Erregung dieser Tauch­ spule 41 erfolgt ebenfalls von der Waschmaschine her, und zwar bei Durchlaufen der kritischen Drehzahl beim Hochfahren in die Schleuderdrehzahl. Die zuvor geschilderten Linear-Antriebe könnten selbstverständlich hier auch unter entsprechender Anpassung der Einbaumaß­ nahmen angewendet werden.

Die Ansteuerung kann ansonsten in gleicher Weise erfolgen, wie es in der DE-OS 30 16 915 dargestellt und beschrieben ist.

Claims (7)

1.Reibungs-Dämpfer für Waschmaschinen, mit einer Reibungsplatte (10), mit paarweise gegen diese gedrück­ ten Reibungsköpfen (11), die jeweils eine Aufnahme (13) und einen von dieser gehaltenen Bremsbelag (14) aufweisen, der mit einer Reibfläche (20) gegen die Reibungsplatte (10) anliegt, und mit einem Spann­ und Halte-Bügel (12, 12′), der Arme (24 a, 24 b; 27) aufweist, an deren Ende jeweils ein Reibungskopf (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Armen (24 a, 24 b; 27) des Spann- und Halte-Bü­ gels (12; 12′) ein die Reibungsköpfe (11) auseinander­ drückender motorischer Dämpfungsunterbrecher angreift.

2. Reibungs-Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Dämpfungsunterbrecher als Linear-Antrieb ausgebildet ist.

3. Reibungs-Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Dämpfungsunterbrecher als Elektromotor (28) mit einer Verstellspindel (29) ausgebildet ist.

4. Reibungs-Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Dämpfungsunterbrecher als mit Druckfluid beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Antrieb (34) ausge­ bildet ist.

5. Reibungs-Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Dämpfungsunterbrecher als elektromagneti­ sche Tauchspule (41) ausgebildet ist.

6. Reibungs-Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spann- und Halte-Bügel (12) als einstücki­ ger, hartelastischer, vorgespannter Bügel ausgebildet ist und daß der Dämpfungsunterbrecher zwischen den Armen (27) angeordnet ist.

7. Reibungs-Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spann- und Halte-Bügel (12′) durch zwei scherenartig gegeneinander verschwenkbare Arme (24 a, 24 b) gebildet ist, an deren, den Reibungsköpfen (11) entgegengesetzten Enden ein Kraftspeicher (25) und der Dämpfungsunterbrecher angreifen.