EP0108217B1 - Oscillating supporting structure for drum-type washing machines - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine schwingungsfähige Abstützung für Trommelwaschmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an oscillatory support for drum washing machines according to the preamble of
Aus der DE-A-2 534 650 ist eine schwingungsfähige Abstützung der gattungsgemässen Art bekannt, bei der das obere Ende des Stössels jedes Federbeins in der senkrecht zur Drehachse liegenden vertikalen Ebene beidseitig gegen elastisch nachgiebige Glieder anliegt und in der zur Drehachse parallelen vertikalen Ebene steif abgestützt ist. Hierzu ist in einer oberen Traghülse ein Stopfen aus einem hart elastischem Kunststoff angeordnet, der einen sich quer zur Drehachse der Waschtrommel erstreckenden, nach unten offenen Schlitz aufweist, in dem sich das obere Ende des Stössels befindet. Der Stössel stützt sich hierbei mit seinem kugelkalottenförmigen oberen Ende gegen den mit einem entsprechenden Kreissegmentquerschnitt versehenen Deckel des Stopfens ab. Der Schlitz weist eine Breite auf, die etwa dem als Zapfen dienenden Abschnitt des Stössels entspricht, so dass bei Bewegungen dieses Zapfens längs den Seitenwänden des Stopfens Reibungskräfte zwischen dem Stopfen und dem Zapfen auftreten. In dem Schlitz sind beiderseits des Zapfens elastische Glieder angeordnet, bei denen es sich um Gummipuffer handelt. Diese elastischen Glieder werden bei Bewegungen der Führungsstange in der Horizontalen und senkrecht zur Drehachse elastisch verformt, d. h. sie lassen derartige Bewegungen zu, üben gleichzeitig aber auch mit der Grösse der Bewegung zunehmende Rückstellkräfte auf die Führungsstange aus. Diese obere Anlenkung des Federbeins ist bereits relativ einfach zu montieren und weist gute Federungs- und Dämpfungseigenschaften auf. Ihr Aufbau ist allerdings relativ kompliziert. Das jeweilige Federbein ist an seinem unteren Ende mittels zweier, von Spannelementen durchdrungenen Gummironden auf der Grundplatte abgestützt. Diese untere Anlenkung ist aufwendig aufgebaut und aufwendig zu montieren.From DE-A-2 534 650 an oscillatory support of the generic type is known in which the upper end of the tappet of each spring strut bears on both sides against resilient members in the vertical plane perpendicular to the axis of rotation and is rigid in the vertical plane parallel to the axis of rotation is supported. For this purpose, a stopper made of a hard elastic plastic is arranged in an upper support sleeve and has a downwardly open slot which extends transversely to the axis of rotation of the washing drum and in which the upper end of the plunger is located. The plunger is supported with its spherical cap-shaped upper end against the cover of the stopper provided with a corresponding circular segment cross section. The slot has a width which corresponds approximately to the portion of the plunger serving as a peg, so that when this peg moves along the side walls of the plug, frictional forces occur between the plug and the peg. Elastic members, which are rubber buffers, are arranged in the slot on both sides of the pin. These elastic members are elastically deformed when the guide rod moves horizontally and perpendicular to the axis of rotation, i. H. they permit such movements, but at the same time exert increasing restoring forces on the guide rod as the movement increases. This upper linkage of the shock absorber is already relatively easy to assemble and has good suspension and damping properties. However, their structure is relatively complicated. The respective spring strut is supported on the base plate at its lower end by means of two rubber probes penetrated by tensioning elements. This lower articulation is complex and complex to assemble.
Aus der DE-A-1 585 919 ist eine elastische Abstützung eines Waschaggregates einer Waschmaschine mittels Federbeinen bekannt, die oben und unten über paarweise angeordnete Gummironden eingespannt werden. Hierzu weisen die Federbeine an ihren beiden Enden jeweils Zapfen auf, die diese paarweise angeordneten Gummironden durchsetzen. Zwischen den beiden Gummironden eines Paares ist eine Halteplatte eines Auflagers angeordnet. Die Befestigung erfolgt mittels Gewindemuttern, die auf die Zapfen aufgeschraubt werden, wodurch eine Spannbefestigung erfolgt. Bei Schwingbewegungen wird jeweils eine der beiden Gummironden druckbelastet, während die andere entlastet wird. Die Zapfen durchsetzen die Gummironden mit Spiel. Diese Abstützung ist funktional ausgezeichnet, allerdings hinsichtlich des Fertigungs- und Montageaufwandes verbesserungsfähig.From DE-A-1 585 919 an elastic support of a washing unit of a washing machine by means of spring struts is known, which are clamped above and below via rubber pads arranged in pairs. For this purpose, the struts each have pins at their two ends, which pass through these rubber probes arranged in pairs. A holding plate of a support is arranged between the two rubber irons of a pair. It is fastened by means of threaded nuts that are screwed onto the pegs, which means that they are tensioned. When vibrating, one of the two rubber probes is subjected to pressure while the other is relieved. The pins penetrate the rubber pads with play. This support is functionally excellent, but can be improved in terms of manufacturing and assembly costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützung der gattungsgemässen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und einfach zu montieren ist und über gute Schwingungs- und Dämpfungseigenschaften verfügt.The invention has for its object to provide a support of the generic type that is simple in construction and easy to assemble and has good vibration and damping properties.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 gelöst. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine einfache Steckmontage, bei der also keinerlei Verschraubungen mehr notwendig sind, ausreicht, um eine ausreichend feste Verbindung zwischen Federbein und Grundplatte einerseits und Waschaggregat andererseits herzustellen. Diese Steckverbindung hat darüber hinaus grosse schwingungstechnische Vorteile, da zum einen der Press-Reib-Sitz der Stössel im jeweiligen Schwingungs- und Dämpfungs-Element bei extremen Schwingungen zu einer Reibungsdämpfung zwischen Stössel und Schwingungselement, also zu einer entsprechend vergrösserten Dämpfung führt. Der Reib-Press-Sitz führt also über die reine Haltefunktion zu einer zusätzlichen Dämpfungsfunktion. Die Anlage der Zapfen mittels Drucklagern gegen die Schwingungs- und Dämpfungselemente führt im Verbund mit dem Reib-Press-Sitz der Zapfen in den Schwingungs- und Dämpfungselementen dazu, dass bei grossen Druckkräften aufgrund entsprechend grosser Schwingungsamplituden eine gewisse Vorspannung auf die Elemente ausgeübt wird, die zu einer Vergrösserung der Einspannwirkung zwischen dem jeweiligen Schwingungs-und Dämpfungs-Element einerseits und dem Zapfen andererseits führt. Hierdurch wird der vorstehend geschilderte Effekt noch verstärkt. Die Rundum-Abstützung des Schwingungs- und Dämpfungs-Elementes führt dazu, dass quer zur Längsrichtung der Zapfen, also quer zur Längsachse des Federbeins wirkende Schwingungs-Anteile zu einer entsprechenden Verquetschung der Schwingungs- und Dämpfungs-Elemente führen, die wiederum zu erhöhten Rückstell- und Dämpfungs-Kräften führen.According to the invention, this object is achieved by the features in the characterizing part of
Durch die Massnahmen nach Patentanspruch 2 wird sichergestellt, dass der Zapfen das jeweilige Schwingungs- und Dämpfungs-Element in seiner vollen Länge durchsetzen kann, also optimal geführt und gehalten ist, dass andererseits aber Kompressionen der Schwingungs- und Dämpfungs-Elemente möglich sind.The measures according to
Durch die Massnahmen nach Patentanspruch 3 wird erreicht, dass Nick- bzw. Wackelschwingungen weitestgehend unterdrückt werden, während Unwuchtschwingungen beim Durchlaufen der kritischen Drehzahl sich frei -wenn auch gedämpftausbilden können.The measures according to
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1 eine Waschmaschine mit einer Abstützung gemäss der Erfindung in schematischer Darstellung in Seitenansicht,
- Fig. 2 die Waschmaschine gemäss Fig. 1 in Vorderansicht,
- Fig. 3 eine Ausschnittvergrösserung aus Fig. 2 betreffend ein Federbein und seine Auslenkung in teilweise aufgebrochener Darstellung und
- Fig. 4 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.
- 1 shows a washing machine with a support according to the invention in a schematic representation in side view,
- 2 the washing machine according to FIG. 1 in front view,
- Fig. 3 is an enlarged detail of Fig. 2 relating to a strut and its deflection in a partially broken view and
- 4 shows a sectional view corresponding to the section line IV-IV in FIG. 3.
Eine Trommelwaschmaschine weist ein Waschaggregat 1 auf, das über Federbeine 2 gegenüber einem auf dem Boden 3 stehenden Grundrahmen bzw. einer Grundplatte 4 abgestützt ist.A drum washing machine has a
Das Waschaggregat 1 weist einen Laugenbehälter 5 auf, in dem eine um eine horizontale Drehachse 6 von einem am Laugenbehälter 5 angeflanschten Antriebsmotor 7 antreibbare Waschtrommel 8 angeordnet ist. Die Eingabe und Entnahme von Wäsche in die Waschtrommel 8 erfolgt durch eine an einer Stirnseite 9 des Laugenbehälters 5 angeordnete Klappe 10. Die Übertragung des Antriebs vom Antriebsmotor 7 auf die Waschtrommel 8 erfolgt in üblicher Weise mittels eines Keilriementriebes 11.The
Die Federbeine 8 weisen jeweils ein zylindrisches Rohr 12 auf, in dem koaxial ein Stössel 13 verschiebbar geführt ist. Am inneren Ende des Stössels 13 ist ein Führungskolben 14 ausgebildet, der mit ringförmigen Ausnehmungen 15 versehen sein kann, in denen Reibungselemente 16 angeordnet sind. Der Stössel 13 und der Führungskolben 14 sind einstückig aus Kunststoff gespritzt. Die Reibungselemente 16 können aus geschäumten, geschlossenzelligem Polyurethan bestehen.The
Zwischen dem Führungskolben 14 und dem Boden 17 des Rohres 12 ist eine vorgespannte Schrauben-Druckfeder 18 angeordnet. Das Rohr 12 ist an seinem stösselaustrittsseitigen Ende mit einem nach innen gezogenen, den Führungskolben 14 radial übergreifenden Rand 19 versehen, so dass der Stössel 13 nicht unbeabsichtigt aus dem Rohr 12 herausgezogen werden kann. Bei dem dargestellten Federbein 2 handelt es sich um ein sogenanntes gedämpftes Federbein. Wenn die Reibungselemente 16 nicht vorhanden sind, handelt es sich um ein ungedämpftes Federbein. Beide Arten von Federbeinen sind - soweit sie bis hier beschrieben sind - allgemein bekannt und handelsüblich (siehe DE-OS 2 534 650 entsprechend GB-PS 1 520 383).A prestressed
Bezüglich des Aufbaus und der Wirkungsweise des Stössels mit Führungskolben und Reibungselementen wird auf die DE-OS 2 942 716 (entsprechend GB-OS 2 061 427).Regarding the structure and mode of operation of the ram with guide pistons and friction elements, reference is made to DE-OS 2 942 716 (corresponding to GB-OS 2 061 427).
Am unteren Ende des Rohres 12 ist ein flanschartiges, ringscheibenförmiges Drucklager 20 angebracht, von dem wiederum koaxial zur Mittel-Längsachse 21 des Federbeins 2 sich ein zylindrischer Zapfen 22 erstreckt.At the lower end of the
Am oberen freien Ende des Stössels 13 ist ebenfalls ein Drucklager 23 ausgebildet, von dem sich ein entsprechender Zapfen 24 koaxial zur Längsachse 21 nach oben erstreckt.At the upper free end of the
An der Grundplatte 4 ist für jedes Federbein 2 ein Tragelement 25 angebracht, das im wesentlichen aus einer nach oben offenen Traghülse 26 besteht, die sich entsprechend der Längsachse 21 erstreckt. Die Traghülse weist in ihrem Boden 27 eine zur Längsachse 21 konzentrische Durchlassöffnung 28 auf, deren Durchmesser auf jeden Fall grösser ist als der Durchmesser des Zapfens 22.A
Am Laugenbehälter 5 ist ebenfalls für jedes Federbein 2 ein Tragelement 29 angebracht, das eine mit der Traghülse 26 identisch ausgebildete, nach unten offen angeordnete Traghülse 30 aufweist. Der Boden 31 dieser Traghülse 30 ist also ebenfalls mit einer Durchlassöffnung 32 versehen, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser des Zapfens 24.A
Die Traghülsen 26 und 30 haben - wie aus Fig. 4 hervorgeht - einen etwa rechteckförmigen Querschnitt, wobei - wie im vorliegenden Fall - dieser Querschnitt durch einen Kreis gebildet wird, der durch zwei zueinander parallele und symmetrisch zum Mittelpunkt angeordnete Sekanten gebildet wird. Die jeweilige (längere) Hauptachse 33 erstreckt sich senkrecht zur Längsachse 21 und senkrecht zur Drehachse 6 der Waschtrommel 8. Die kleinere Nebenachse 34 erstreckt sich ebenfalls senkrecht zur Längsachse 21 und parallel zur Drehachse 6.The
In den Traghülsen 26 und 30 sind aus Gummi bestehende Schwingungs- und Dämpfungs- Elemente 35, 36 angeordnet, deren Querschnitt dem Querschnitt der Traghülsen 26, 30 entspricht, und die jeweils um einen Abschnitt a in Richtung der Längsachse 21 über den jeweiligen Rand 37, 38 der entsprechenden Traghülse 26, 30 vorstehen. Jedes Element 35, 36 weist eine dem jeweiligen Zapfen 22, 24 angepasste, zylindrische Ausnehmung 39, 40 auf, in die der entsprechende Zapfen 22 bzw. 24 mit einem Press-Reibungs-Sitz eingepasst ist. In entspanntem Zustand ist also der Durchmesser der Ausnehmung 39, 40 geringfügig kleiner als der Durchmesser der Zapfen 22 bzw. 24. Die Zapfen 22 bzw. 24 durchsetzen die Elemente 35 bzw. 36 etwa in voller Länge.In the support sleeves 26 and 30, rubber-made vibration and
Die Elemente 35, 36 sitzen ebenfalls mit einem Press-Reibungs-Sitz in der entsprechenden Traghülse 26 bzw. 30.The
Beim Hochfahren der Waschtrommel 8 aus einer unterkritischen Waschdrehzahl in eine überkritische Schleuderdrehzahl treten beim Durchfahren der kritischen Drehzahl an der Waschtrommel 8 grosse Unwuchtkräfte auf, die zu einem starken Schwingen des Waschaggregats 1 führen. In der Vertikalen entsprechend dem Richtungspfeil 41 wirkende Schwingungskomponenten führen überwiegend zu Bewegungen des Stössels 13 relativ zum zylindrischen Rohr 12 und werden - soweit sie abwärts gerichtet sind - elastisch von der entsprechenden Druckfeder 18 aufgenommen und - in beiden vertikalen Richtungen - durch Reibung der Reibungselemente 16 an der Innenwand 42 des Rohres 12 gedämpft. Wenn die Reibungselemente 16 nicht vorhanden sind, dann ist regelmässig ein gesonderter Dämpfer zwischen Grundplatte 4 und Laugenbehälter 5 angelenkt, was ebenfalls allgemein üblich und bekannt ist.When the
In der Horizontalen senkrecht zur Drehachse 6 entsprechend dem Richtungspfeil 43 wirkende horizontale Schwingungskomponenten führen zu Auslenkungen des Federbeins 2, und zwar entsprechend den in Fig. 3 angedeuteten Auslenkungen der Mittel-Längsachse 21 um einen Winkel a bzw. β, die in der Zeichnung stark übertrieben dargestellt sind. Sie betragen in der Praxis höchstens 5°. Da das jeweilige Federbein 2 bei den horizontalen Schwingungen entsprechend dem Richtungspfeil 43 in der Richtung der längeren Hauptachse 33 schwingt, wo mehr elastisches Material zur Verfügung steht, kann das jeweilige Federbein unten und oben verhältnismässig weit ausschwingen. Bei diesen Schwingungen wird ein Teil der Schwingungsenergie durch innere Reibung in den Schwingungs- und Dämpfungselementen 35, 36 gedämpft, während ein Teil in elastische Rückstellkräfte umgesetzt wird. Das Waschaggregat 1 kann also in der Vertikalen gemäss Richtungspfeil 41 und in der Horizontalen senkrecht zur Drehachse 6 gemäss Richtungspfeil 43 verhältnismässig weit ausschwingen. Die Schwingungs- und Dämpfungselemente 35,36 dienen bezüglich der vertikalen Schwingung auch als Federungselemente und als Dämpfungselemente. Ein Herausrutschen der Zapfen 22 bzw. 24 aus den zugeordneten Elementen 35 bzw. 36 kommt aufgrund des erläuterten Press-Reibungs-Sitzes nicht in Betracht, zumal die Federbeine 2 ohnehin so dimensioniert sind, dass ein Anschlag des Führungskolbens 14 am Rand 19 auch unter extremen Betriebsbedingungen nicht vorkommt.Horizontal vibration components acting in the horizontal perpendicular to the axis of
Bei Kippschwingungen des Waschaggregates 1 in Richtung der Drehachse 6 entsprechend dem Richtungspfeil 44 sind Auslenkungen des Federbeins um seine Längsachse 21 nur in ganz geringem Umfang möglich, da im Fall dieser Schwingungen in Richtung der Nebenachse 34 nur verhältnismässig wenig elastisches Dämpfungsmaterial der Elemente 35 bzw. 36 zwischen dem jeweiligen Zapfen 22 bzw. 24 und der Traghülse 26 bzw. 30 zur Verfügung steht. In dieser Richtung ist die Anlenkung der Federbeine 2 also steifelastisch.In the case of tilting vibrations of the
Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, sind die Schwingungs- und Dämpfungs-Elemente 35, 36 verhältnismässig lang ausgebildet. Die dargestellte Konstruktion ermöglicht also eine besonders gute Schwingung und Dämpfung auch in Richtung der Mittel-Längsachse 21.As can be seen in FIG. 3, the vibration and damping
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