DE4420612C1 - Washing machine friction shock and oscillation absorber - Google Patents

Washing machine friction shock and oscillation absorber

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Abstract

The friction shock absorber, for a domestic washing machine and especially between the base and the drum for the spin drying cycle, has a system to generate compressed air at the piston rod (8) to set the friction force of the friction unit (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibungsdämpfer zur Anordnung zwischen zwei zuein­ ander beweglichen Bauteilen, insbesondere zwischen dem Boden und dem Lau­ genbehälter einer Waschmaschine mit Schleudergang, mit einem ersten Befesti­ gungspunkt an einem rohrförmigen Gehäuse und einem zweiten Befestigungs­ punkt an einer Kolbenstange welche ein in dem Gehäuse geführtes in Abhängig­ keit von seiner Bewegungsamplitude in der Reibkraft verstellbares Reibelement trägt.The invention relates to a friction damper to be arranged between two other moving components, especially between the ground and the rope Container of a washing machine with a spin cycle, with a first attachment point on a tubular housing and a second attachment depending on a piston rod which is guided in the housing speed of its movement amplitude in the friction force adjustable friction element wearing.

Reibungsdämpfer werden beispielsweise zur Schwingungsdämpfung in Trommel­ waschmaschinen eingesetzt um einen ruhigen und erschütterungsfreien Lauf der Maschine zu gewährleisten. Hierzu sind sie zwischen dem Gehäuse der Trommel­ waschmaschine und dem Laugenbehälter eingesetzt. Eine Dämpfung ist insbeson­ dere während eines Schleuderprogramms, bei dem große Amplituden zwischen Laugenbehälter und Gehäuse auftreten, wichtig. Ein Nachteil herkömmlicher Rei­ bungsdämpfer besteht darin, daß diese über ihren gesamten Arbeitsbereich eine annähernd konstante Dämpfungswirkung aufweisen.Friction dampers are used, for example, to dampen vibrations in the drum washing machines used for a smooth and vibration-free run of the Ensure machine. For this they are between the housing of the drum washing machine and the tub. Damping is particularly important during a spin program in which large amplitudes between Suds and housing occur, important. A disadvantage of conventional rice Exercise damper is that this over their entire work area have approximately constant damping effect.

Die Wäschetrommeln von Trommelwaschmaschinen sind bekanntlich mit ver­ schiedenen Drehzahlen antreibbar, die im Bereich von sog. unter- und überkriti­ schen sowie kritischen Drehzahlen liegen. Es ist wünschenswert, im Bereich der unter- bzw. überkritischen Drehzahl eine möglichst geringe und demgegenüber im Bereich der kritischen eine höhere Dämpfungswirkung des Reibungsdämpfers zu realisieren. Aus der DE-40 18 599 A1 ist zur Erfüllung dieser Erfordernisse ein Rei­ bungsdämpfer bekannt, bei dem auf einem Reibungskolben Anschläge angeordnet sind, zwischen denen sich Federelemente befinden, wobei im Zwischenraum der Federelemente mindestens eine Abstandshülse auf dem Reibungskolben angeord­ net ist, die einen Reibbelag trägt der im Reibschluß mit der Gehäuseinnenwand steht, wobei die Reibkraft zwischen Gehäuseinnenwand und Reibbelag so groß ist, daß bei geringen Amplituden nur eine Relativbewegung zwischen Reibungskol­ ben und Abstandshülse stattfindet und eine geringe Dämpfungswirkung dadurch entsteht, daß die Federelemente durch die Bewegung der Kolbenstange bzw. des Reibungskolbens zwischen Anschlag und Abstandshülse einfedern und daß es bei größeren Amplituden eine Mitnahme der Abstandshülse mit dem Reibbelag erfolgt, so daß die Dämpfungswirkung steigt. Bei diesem System führt der Reibbelag unabhängig von der Schwingungsamplitude des zu dämpfenden Systems über einen Teil seines Weges einen ungedämpften Leerhub aus. Um bei großen Ampli­ tuden eine ausreichende Dämpfung zu erzielen, muß deshalb eine sehr hohe Reib­ kraft gewählt werden. Hierdurch besteht die Gefahr, daß sich Waschmaschinen bei hohen Drehzahlen auf ihrem Untergrund bewegen. Daneben wird der Ver­ schleiß der Reibbeläge durch eine stärkere Reibkraft erhöht.The laundry drums of drum washing machines are known to ver different speeds can be driven, the so-called under and overcritical and critical speeds. It is desirable in the field of subcritical or supercritical speed as low as possible and in contrast in Range of critical to a higher damping effect of the friction damper realize. From DE-40 18 599 A1 is a Rei to meet these requirements Exercise damper known in which stops arranged on a friction piston are, between which there are spring elements, the gap between the Spring elements arranged at least one spacer sleeve on the friction piston net, which carries a friction lining which is in frictional engagement with the housing inner wall stands, whereby the frictional force between the inner wall of the housing and the friction lining is so great is that at low amplitudes only a relative movement between the friction piston ben and spacer sleeve takes place and a low damping effect arises that the spring elements by the movement of the piston rod or  Compress the friction piston between the stop and the spacer sleeve and that it is at larger amplitudes the spacer sleeve is carried along with the friction lining, so that the damping effect increases. In this system, the friction lining leads regardless of the vibration amplitude of the system to be damped part of its way an undamped idle stroke. To at large ampli To achieve sufficient damping, a very high amount of friction is required be selected by force. This creates the risk that washing machines move on their surface at high speeds. In addition, the Ver wear of the friction linings increased by a stronger friction force.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Reibungsdämpfer mit einem weiter verbesserten Dämpfungssystem zu schaffen.The invention thus presents the problem of having a friction damper to create further improved damping system.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Reibungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen.This problem is solved according to the invention by a friction damper Features of claim 1 solved. Advantageous refinements and training dungen arise from the following claims.

Die mit der erfindungsgemäßen Ausbildung erreichbaren Vorteile bestehen darin, daß ein Reibungsdämpfer mit amplituden- und frequenzabhängiger Reibkraft geschaffen wird.The advantages achievable with the training according to the invention are that a friction damper with amplitude and frequency dependent friction is created.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnungen rein schematisch dar­ gestellt und wird nachstehend näher erläutert.An embodiment of the invention is shown purely schematically in the drawings and is explained in more detail below.

Das Gehäuse des Reibungsdämpfers ist mit 1 bezeichnet. Es besteht aus einem zylindrischen Oberteil (2) mit einer geschlossenen Mantelfläche (3) sowie zwei Deckflächen (4a, b). In beiden Deckflächen (4a, b) sind Entlüftungslöcher (5) ange­ ordnet. An die untere Deckfläche (4a) schließt sich ein ebenfalls zylindrisches Unterteil (6) mit gegenüber dem Oberteil (2) verringertem Querschnitt an, welches in seinem unteren Bereich in eine erste Befestigungsöse (7a) übergeht. Die obere Deckfläche (4b) besitzt eine Öffnung (8) zur Durchführung einer Kolbenstange, die an ihrem Ende eine weitere Befestigungsöse (7b) besitzt. Diese beiden Befesti­ gungsösen (7a, b) dienen zur Befestigung des Reibungsdämpfers zwischen dem Laugenbehälter und dem Gehäuse (nicht dargestellt) einer Waschmaschine. The housing of the friction damper is labeled 1 . It consists of a cylindrical upper part ( 2 ) with a closed outer surface ( 3 ) and two top surfaces ( 4 a, b). In both cover surfaces ( 4 a, b) ventilation holes ( 5 ) are arranged. At the lower top surface ( 4 a) there is also a cylindrical lower part ( 6 ) with a reduced cross section compared to the upper part ( 2 ), which merges into a first fastening eyelet ( 7 a) in its lower area. The upper cover surface ( 4 b) has an opening ( 8 ) for the passage of a piston rod, which has a further fastening eyelet ( 7 b) at its end. These two fastening eyelets ( 7 a, b) are used to attach the friction damper between the tub and the housing (not shown) of a washing machine.

Die in dem Gehäuse bewegliche Kolbenstange (8) ist koaxial zur Gehäuselängs­ achse angeordnet und trägt einen Kolben (9). Am äußeren Umfang des Kol­ bens (9) ist mindestens ein Reibbelag (10) angeordnet, welche auf die Innenwan­ dung des Gehäusemantels (3) wirken. Der Kolben (9) ist zylinderförmig ausgebildet und besitzt eine durch seine Längsachse führende axiale Boh­ rung (11), welche auf der einen Seite (11a) die Kolbenstange (8) und auf der an­ deren Seite (11b) eine rohrförmige Pumpstange (12) aufnimmt. Die Pumpstan­ ge (12) ist dem Unterteil (6) des Gehäuses (1) geführt.The movable piston rod ( 8 ) is arranged coaxially to the longitudinal axis of the housing and carries a piston ( 9 ). At least one friction lining ( 10 ) is arranged on the outer circumference of the piston ( 9 ), which acts on the inner wall of the housing jacket ( 3 ). The piston ( 9 ) is cylindrical and has a through its longitudinal axis axial Boh tion ( 11 ) which on one side ( 11 a) the piston rod ( 8 ) and on the side ( 11 b) a tubular pump rod ( 12 ) records. The Pumpstan ge ( 12 ) is guided to the lower part ( 6 ) of the housing ( 1 ).

Von der axialen Bohrung (11) geht im mittleren Bereich des Kolbens (9) eine erste radial gerichtete Bohrung (13) nach außen. Sie durchbricht auf einer Seite die Außenfläche des Kolbens (9). Diese Bohrung bildet eine Luftkammer, welche durch eine Membran (14) zur Außenfläche des Kolbens (9) hin abgeschlossen ist. Die Membran (14) drückt bei Entstehung eines erhöhten Luftdrucks im Inneren der Luftkammer gegen den Reibbelag (10) und führt so zu einer Erhöhung der Reib­ kraft.A first radially directed bore ( 13 ) extends outward from the axial bore ( 11 ) in the central region of the piston ( 9 ). It breaks through the outer surface of the piston ( 9 ) on one side. This bore forms an air chamber which is closed off by a membrane ( 14 ) towards the outer surface of the piston ( 9 ). The membrane ( 14 ) presses when an increased air pressure inside the air chamber against the friction lining ( 10 ) and thus leads to an increase in the frictional force.

Die Luftkammer besitzt eine parallel zur axialen Bohrung (11) gerichtete Abzwei­ gung (15), die in einen ersten Luftauslaß (16) übergeht. Im Innern der Abzwei­ gung (15) ist ihr Querschnitt zu einer Düse (17) verengt. Der Durchmesser der Dü­ se (17) ist derart bemessen, daß eine Aufweitung der Membran (14) nur bei schnellen Bewegungen der Kolbenstange (8) erfolgt.The air chamber has a parallel to the axial bore ( 11 ) Abzwei supply ( 15 ) which merges into a first air outlet ( 16 ). Inside the branch ( 15 ), its cross section is narrowed to a nozzle ( 17 ). The diameter of the nozzle ( 17 ) is dimensioned such that the diaphragm ( 14 ) is only widened when the piston rod ( 8 ) moves rapidly.

Eine zweite radiale Bohrung (18) endet im Inneren des Kolbens (9) und wird von dort parallel zur axialen Bohrung (11) nach außen geführt. Auf diese Weise wird ein zweiter Luftauslaß (19) gebildet. Der zweite Luftauslaß ist durch ein Ventil ab­ geschlossen. Hierzu ist vor dem zweiten Luftauslaß eine unter Federdruck stehen­ de Kugel (20) angeordnet. Feder (21) und Kugel (20) sind derart dimensioniert, daß die Kugel (20) bei Schwingungen, die oberhalb einer vorherbestimmten Grenz­ frequenz liegen, aufgrund ihrer Trägheit während einer halben Schwingungs­ periode den zweiten Luftauslaß freigibt.A second radial bore ( 18 ) ends in the interior of the piston ( 9 ) and is guided outward from there parallel to the axial bore ( 11 ). In this way, a second air outlet ( 19 ) is formed. The second air outlet is closed by a valve. For this purpose, a spring (de) ball ( 20 ) is arranged in front of the second air outlet. The spring ( 21 ) and ball ( 20 ) are dimensioned such that the ball ( 20 ) frees the second air outlet during vibrations that are above a predetermined limit frequency due to its inertia during half a period of vibration.

An der im Unterteil (6) des Gehäuses befindlichen Öffnung der Pumpstange (12) ist ein Rückschlagventil (22) angeordnet. Am Unterteil (6) selbst befinden sich im Bereich der Befestigungsöse (7a) ein Überdruckventil (23) und ein Ansaugventil (24). A check valve ( 22 ) is arranged at the opening of the pump rod ( 12 ) in the lower part ( 6 ) of the housing. A pressure relief valve ( 23 ) and a suction valve ( 24 ) are located on the lower part ( 6 ) itself in the area of the fastening eyelet ( 7 a).

Im folgenden ist das Funktionsprinzip des vorbeschriebenen Reibungsdämpfers er­ klärt:In the following he is the functional principle of the above-described friction damper clarifies:

Bei Bewegung des Kolbens (9) in Pfeilrichtung (25) wird das Ansaugventil (24) ge­ öffnet und Luft strömt aus dem Bereich außerhalb des Reibungsdämpfers durch das Ansaugventil (24) in das Unterteil (6) des Gehäuses. Das Rückschlagven­ til (22) ist hierbei geschlossen. Bei Bewegung des Kolbens (9) gegen Pfeilrichtung wird das Ansaugventil (24) geschlossen. Über das geöffnete Rückschlag­ ventil (22) strömt die im Unterteil (6) des Gehäuses (1) befindliche Luft durch die Pumpstange (12) in die Luftkammer und erzeugt einen erhöhten Luftdruck. Hier­ durch wird die Membran (14) nach außen gedrückt und die Reibbeläge (10) wirken auf die Innenwand des Mantels (2). Die Reibkraft steigt in Abhängigkeit von dem auf die Membran (14) wirkenden Luftdruck und somit von dem durch die Pump­ stange (12) geförderten Luftvolumen pro Zeiteinheit. Hierdurch ist eine ampli­ tuden- und frequenzabhängige Verstellung der Reibkraft gewährleistet.When the piston ( 9 ) moves in the direction of the arrow ( 25 ), the suction valve ( 24 ) is opened and air flows from the area outside the friction damper through the suction valve ( 24 ) into the lower part ( 6 ) of the housing. The Rückschlagven valve ( 22 ) is closed. When the piston ( 9 ) moves in the direction of the arrow, the intake valve ( 24 ) is closed. About the open check valve ( 22 ), the air in the lower part ( 6 ) of the housing ( 1 ) flows through the pump rod ( 12 ) into the air chamber and generates an increased air pressure. Here, the membrane ( 14 ) is pressed outwards and the friction linings ( 10 ) act on the inner wall of the jacket ( 2 ). The frictional force increases as a function of the air pressure acting on the membrane ( 14 ) and thus of the air volume per unit of time conveyed by the pump rod ( 12 ). This ensures amplitude and frequency-dependent adjustment of the frictional force.

Bei zu starkem Druck öffnet das Überdruckventil (23). Hierdurch ist eine Sicher­ heitsfunktion gegeben, um zu hohe Reibkräfte zu vermeiden. Durch die im Kol­ ben (9) angeordnete Düse (17) kann die Luft bei Abnahme der Schwingungen wie­ der entweichen, die Reibkraft wird hierdurch verringert.If the pressure is too high, the pressure relief valve ( 23 ) opens. This provides a safety function to avoid excessive friction. Through the arranged in the piston ben ( 9 ) nozzle ( 17 ) the air can escape as the vibrations decrease, the frictional force is thereby reduced.

Bei überkritischen Drehzahlen erhöht sich die Frequenz der Schwingungen derart, daß die Kugel (20) eine aufgrund ihrer Trägheit eine Relativbewegung zum Kolben (9) ausführt. Hierdurch gibt sie die zweite Auslaßöffnung (19) für einen Teil der Schwingungsperiode frei, so daß die Luft entweichen kann und die Reibkraft auch bei hochfrequenten Schwingungen abnimmt.At supercritical speeds, the frequency of the vibrations increases such that the ball ( 20 ) executes a relative movement to the piston ( 9 ) due to its inertia. As a result, it releases the second outlet opening ( 19 ) for part of the oscillation period, so that the air can escape and the frictional force decreases even with high-frequency vibrations.

Die Entlüftungslöcher (5) in den Deckflächen (4a, b) des Gehäuses (1) verhindern das Entstehen eines federnden Luftpolsters zwischen Kolben (9) und Gehäuse (1).The ventilation holes ( 5 ) in the cover surfaces ( 4 a, b) of the housing ( 1 ) prevent the formation of a resilient air cushion between the piston ( 9 ) and the housing ( 1 ).

Claims (13)

1. Reibungsdämpfer zur Anordnung zwischen zwei zueinander beweglichen Bau­ teilen, insbesondere zwischen dem Boden und dem Laugenbehälter einer Wasch­ maschine mit Schleudergang, mit einem ersten Befestigungspunkt (7a) an einem rohrförmigen Gehäuse (1) und einem zweitem Befestigungspunkt (7b) an einer Kolbenstange (8), welche mindestens ein in dem Gehäuse (1) geführte, in Abhän­ gigkeit von ihrer Bewegungsamplitude in der Reibkraft verstellbares Reib­ element (10) trägt dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange (8) Mittel zur Erzeugung von Druckluft zur Verstellung Reibkraft des Reibelements (10) angeordnet sind.1. Share a damper to the arrangement between two mutually movable construction, in particular between the floor and the tub of a washing machine with a spin cycle, with a first attachment point ( 7 a) on a tubular housing ( 1 ) and a second attachment point ( 7 b) on one Piston rod ( 8 ) which carries at least one in the housing ( 1 ), depending on their amplitude of movement in the friction force adjustable friction element ( 10 ), characterized in that on the piston rod ( 8 ) means for generating compressed air for adjusting the frictional force of the friction element ( 10 ) are arranged. 2. Reibungsdämpfer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement als Kolben (9) mit mindestens einem auf die Innenseite des Gehäuses wirkenden Reibbelag (10) ausgebildet ist, wobei sich zwischen einer im Kolben (9) angeordneten Luftkammer (13) und dem Reibbelag (10) als Verstell­ organ eine Membran (14) befindet.2. A friction damper according to claim 1, characterized in that the friction element is designed as a piston ( 9 ) with at least one friction lining ( 10 ) acting on the inside of the housing, with an air chamber ( 13 ) arranged in the piston ( 9 ) and the friction lining ( 10 ) a diaphragm ( 14 ) is located as an adjusting organ. 3. Reibungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer mindestens eine Ansaugöffnung (11b) und mindestens eine Auslaßöffnung (16; 19) besitzt.3. A friction damper according to claim 2, characterized in that the air chamber has at least one suction opening ( 11 b) and at least one outlet opening ( 16 ; 19 ). 4. Reibungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Auslaßöffnung (16) eine Dose (17) angeordnet ist.4. A friction damper according to claim 3, characterized in that a can ( 17 ) is arranged in a first outlet opening ( 16 ). 5. Reibungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Auslaßöffnung (19) durch ein in Abhängigkeit von der Schwing­ frequenz des Reibungsdämpfers steuerbares Ventil (20; 21) abgeschlossen ist.5. A friction damper according to claim 4, characterized in that a second outlet opening ( 19 ) is completed by a controllable as a function of the vibration frequency of the friction damper valve ( 20 ; 21 ). 6. Reibungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Ventils (20; 21) bei Überschreiten einer vorgebbaren Grenz­ frequenz erfolgt.6. Friction damper according to claim 5, characterized in that the opening of the valve ( 20 ; 21 ) takes place when a predetermined limit frequency is exceeded. 7. Reibungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20; 21) als Verschlußeinrichtung ein Feder-Masse-System besitzt, welches derart abgestimmt ist, daß die Masse oberhalb der Grenzfrequenz eine Relativbewegung zum Kolben (9) ausführt.7. A friction damper according to claim 6, characterized in that the valve ( 20 ; 21 ) has a spring-mass system as a closure device, which is tuned such that the mass above the cutoff frequency performs a relative movement to the piston ( 9 ). 8. Reibungsdämpfer nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugöffnung (11b) und der mindestens eine Luftauslaß (16; 19) in min­ destens einer zu den Deckflächen (4a, b) gerichteten Fläche des Kolbens (9) angeordnet sind.8. Friction damper according to one of claims 3 to 7, characterized in that the suction opening ( 11 b) and the at least one air outlet ( 16 ; 19 ) in at least one of the top surfaces ( 4 a, b) directed surface of the piston ( 9 ) are arranged. 9. Reibungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Ansaugöffnung (11b) eine rohrförmige Pumpstange (12) anschließt, welche im Unterteil (6) des Gehäuses (1) geführt ist.9. A frictional damper according to claim 8, characterized in that a tubular pump rod (12) adjoining the suction opening (11 b) which is guided in the lower part (6) of the housing (1). 10. Reibungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der im Unterteil (6) des Gehäuses (1) befindlichen Öffnung der Puma­ stange (12) ein Rückschlagventil (22) angeordnet ist.10. A friction damper according to claim 9, characterized in that in the lower part ( 6 ) of the housing ( 1 ) located the opening of the Puma rod ( 12 ) a check valve ( 22 ) is arranged. 11. Reibungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Unterteil (6) des Gehäuses (1) ein Ansaugventil (24) angeordnet ist.11. Friction damper according to one of claims 1 to 10, characterized in that an intake valve ( 24 ) is arranged in the lower part ( 6 ) of the housing ( 1 ). 12. Reibungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Unterteil (6) des Gehäuses (1) ein Überdruckventil (23) angeordnet ist.12. Friction damper according to one of claims 1 to 11, characterized in that a pressure relief valve ( 23 ) is arranged in the lower part ( 6 ) of the housing ( 1 ). 13. Reibungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Deckfläche (4a, b) des Gehäuses (1) Entlüftungslöcher (5) angeordnet sind.13. A friction damper according to claims 1 to 12, characterized in that vent holes ( 5 ) are arranged in at least one top surface ( 4 a, b) of the housing ( 1 ).
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