EP3129171A1 - Verfahren zum herstellen eines trommelbodens für eine wäschetrommel eines haushaltsgeräts, wäschetrommel und haushaltsgerät - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines trommelbodens für eine wäschetrommel eines haushaltsgeräts, wäschetrommel und haushaltsgerät

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EP3129171A1
EP3129171A1 EP15712878.6A EP15712878A EP3129171A1 EP 3129171 A1 EP3129171 A1 EP 3129171A1 EP 15712878 A EP15712878 A EP 15712878A EP 3129171 A1 EP3129171 A1 EP 3129171A1
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EP
European Patent Office
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drum
sheet metal
metal element
metal strip
laundry
Prior art date
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Application number
EP15712878.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3129171B1 (de
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Holger LÖFFLER
Vladimir Baecker
Uwe Ratfisch
Thorsten Walter
Ahmet Kocak
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/26—Casings; Tubs
    • D06F37/261—Tubs made by a specially selected manufacturing process or characterised by their assembly from elements
    • D06F37/263—Tubs made by a specially selected manufacturing process or characterised by their assembly from elements assembled from at least two elements connected to each other; Connecting or sealing means therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/02—Rotary receptacles, e.g. drums
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/26—Casings; Tubs

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a component of a laundry drum of a household appliance from a sheet metal element, which is formed into a hollow cylinder-like body, is connected to two opposite sides of the sheet metal element and is formed.
  • the invention also relates to a laundry drum with a drum base produced by this method and a household appliance with such a laundry drum.
  • Household appliances for the care of laundry items such as washing machines, clothes dryers and washing (full) dryer, each containing a rotatably mounted in the household appliance laundry drum, in which the laundry items can be added.
  • An exemplary construction of a laundry drum is illustrated in FIG.
  • the laundry drum generally designated 1 usually consists of three interconnected components, namely a circular cylindrical drum shell 2, a drum rear wall 3 and a so-called drum top 4.
  • the drum shell 2 is connected with its axial end faces on the one hand to the drum bottom 4 and on the other hand to the drum rear wall 3 , The connection is usually realized by means of a crimping of the respective elements.
  • the drum bottom 4 often serves as a running surface for bearing rollers 5, which are rotatably mounted on a bearing plate 6.
  • a front wall 7 of a housing is shown.
  • Fig. 2 shows a section of the laundry drum 1 in a perspective view.
  • the respective connection points 8, 9 can be seen, which are realized by a curling of the drum shell 2 with the drum bottom 4 on the one hand and the drum rear wall 3 on the other.
  • the laundry drum 1 is usually designed both in terms of load and cost-efficient, which is achieved by a sheet thickness variation in the different components 2, 3, 4.
  • the forehead bottom 4 for reasons of stability is made of a sheet metal element of thickness 0.6 mm
  • the drum shell 2 and the drum rear wall 3 can be formed from a sheet of lesser thickness, namely, for example, 0.4 mm or 0.5 mm.
  • the interest is directed to the production of the drum end base 4, wherein the production is also applicable to a drum rear wall 3.
  • the drum end floor and the drum rear wall can also be referred to hereinafter only as drum base.
  • the drum bottom 4 and / or the drum rear wall 3 is produced in tumble dryers, washing machines and dryers by a three-stage forming process with subsequent crimping of the edge.
  • circular blanks are used as starting geometry for this manufacturing process.
  • Such a circular sheet-metal element 10, from which the drum end base 4 is produced, is shown schematically in FIG. This circular sheet metal element 10 is subjected to a first deep-drawing process as shown in FIG.
  • the deep-drawn sheet metal element 10 is subjected to a separation process in which a circular central region of the sheet metal element 10 is punched out. This creates a passage opening through which the items of laundry can be introduced into the drum 1.
  • the sheet metal element 10 according to this separation method is shown schematically in FIG.
  • a second deep drawing of the sheet metal element 10 takes place, so that a drum end floor 4 is provided, as shown in FIG.
  • the majority of the round plate - namely about 60% - is punched out and is then considered as a blend.
  • another component, the so-called clamping ring is produced from this blend.
  • the proportion of waste in this cheaper case is about 47%.
  • a major disadvantage of the existing process chain is also the production-related introduction of the highest degrees of deformation and residual stresses in the region of the flange 8, 9 (see Fig. 2).
  • relatively high demands are made on robustness the crimping process with regard to the resulting flare geometry, which has a crucial importance for the life of the drum end floor.
  • precisely this region which is heavily loaded by the crimping from the manufacturing process, serves as a running surface for the front drum bearings or the rollers 5 (see FIG. 1) and thus also has a supporting function. Due to the high loads from the forming process in the production of the laundry drum, the risk of premature failure in the operation of the household appliance is relatively large, which reduces the life of the entire household appliance.
  • DE 100 21 456 A1 discloses a method for producing a drum shell of a laundry drum of a washing machine.
  • a hollow cylindrical shell is rounded from a sheet metal blank and welded to its abutting edges.
  • This hollow cylinder is reshaped in a further step by means of an expansion process, for example, to introduce bevels at the two edges of the drum shell.
  • a disadvantage of this method is that the material can not be reshaped so far as to form the same complete drum bottom.
  • this known method is used only for the production of the drum shell and in a further step, a separate drum base must continue to be manufactured and connected to the drum shell. This is done, for example, as already described above.
  • the component should be produced with as little waste.
  • the degrees of deformation and thus the formation of high residual stresses should be reduced.
  • An inventive method is used to produce a component for a laundry drum of a household appliance from a sheet metal element.
  • a hollow cylinder of similar body in particular a hollow cylinder and preferably a hollow circular cylinder, is used as the sheet metal element and the component forms a drum base.
  • the drum bottom can be either a drum top or a drum back wall or both.
  • Essential for the invention is that for the production of the drum base, a hollow cylinder similar body is used, which is formed by the connection of two opposite sides of the sheet metal element.
  • a body similar to a hollow cylinder is understood to mean a body whose sectional surfaces are circular or elliptical with the sectional planes running perpendicular to its central cylinder axis, wherein the shape and size of the cut surfaces along the cylinder axis may be different.
  • the hollow cylinder-like body can therefore not only have a purely circular cylindrical surface but also a frustoconical surface.
  • the drum base is produced by forming the sheet metal element or the hollow cylinder-like body.
  • similar bodies are produced from a flat sheet metal element by connecting two opposite sides of the hollow cylinder, which is then shaped into the drum base in at least one further step.
  • a corresponding deformation in particular by means of a so-called roll forming, can take place already during the molding of the hollow cylinder-like body, wherein the already formed sheet metal element is then connected in a further step on two opposite sides. It can then be performed after joining another forming step to achieve even higher Umformtrade. If, after joining, no further forming step is to take place, the sheet metal strip is already shaped before connecting the narrow sides into the shape of the drum base, the finished drum base being produced by the step of connecting the narrow sides of the preformed sheet metal element.
  • the hollow cylinder similar body is also referred to only as a hollow cylinder.
  • the invention makes use of the way of using a hollow cylinder as the starting geometry for the production process of the drum base.
  • a hollow cylinder ensures that the material waste can be minimized to a minimum, even zero, thereby enabling a cost-efficient production of the drum base. Namely, it does not need to be stamped out areas of the sheet metal element, so that in principle the material provided - especially stainless steel, such as 1 .4016 or 1 .4510 - can be fully utilized.
  • the forehead bottom is very often used as a running surface for the rollers (see Fig. 1), and it is to be ensured for this reason that the forehead bottom can withstand greater forces during operation of the household appliance. In the case of the method according to the invention, this is made possible by the fact that, in the manufacture of the forehead bottom, this overall significantly lower load is applied in the area of the flange than is the case in the prior art.
  • An FE process analysis (finite element method) has shown that the degree of deformation can be minimized, in particular in the area of the crimp with the drum shell.
  • An FLC (Forming Limit Curve) analysis based on the FE results obtained has also shown that the process robustness in the method according to the invention is markedly improved compared with the conventional production method.
  • the drum base is preferably a drum bottom (see Fig. 4 in Fig. 1).
  • the central opening of the drum rear wall could be closed by a fixed part of the housing of the household appliance.
  • both the drum top floor and the drum rear wall could each have a running surface for the rollers for rotatably supporting the drum.
  • the production of the drum base also includes the production of the hollow cylinder itself.
  • the hollow cylinder is preferably produced from a sheet metal strip.
  • a sheet metal strip whose width is 100 mm and whose length is 1575 mm can be used.
  • the thickness of the sheet used can be 0.6 mm. If necessary, the material waste can be further reduced if the sheet metal strip is separated directly from a sheet metal coil by means of a production-related separation process.
  • the preparation of the hollow cylinder can therefore be made without waste directly from the coil.
  • the production of the hollow cylinder preferably provides that the sheet metal strip is rolled round and / or bent. The hollow cylinder can thus be produced by round rollers and / or by bending the metal strip.
  • the production of the hollow cylinder can thus be made without much effort and automated.
  • two opposite narrow sides of the metal strip are connected in particular by welding material fit together.
  • a technology analysis was carried out in this respect, in which the basic applicability of plasma welding, in particular micro-plasma welding, and laser welding was demonstrated both on the previously used material and on alternative materials.
  • the two narrow sides of the metal strip can thus be connected to one another in an advantageous manner by means of a laser welding device and / or a plasma welding device.
  • the production can thus be automated;
  • this also the required stability and robustness of the hollow cylinder is achieved.
  • the hollow cylinder thus produced can then already form the bottom of the drum or be formed into the bottom of the drum:
  • the reshaping of the hollow cylinder may initially involve that, in order to produce a funnel shape of the sheet metal element, an axial cylinder section of the hollow cylinder is widened radially outward. In this way, the required funnel shape of the drum base can be produced without much manufacturing effort.
  • the funnel shape of the sheet metal element may be produced by already deforming the sheet metal strip into the funnel shape during rolling or bending, and subsequently joining the thus formed sheet metal strip to two opposing sides. These sides to be joined are preferably bevelled beforehand to avoid uneven material overhang.
  • the particular advantage of this alternative is that only very small deformations of the sheet metal strip are required for the production of the funnel shape, whereby the process robustness for the production of the drum base can be significantly increased.
  • a funnel shape has proved advantageous when an angle of 45 ° to 55 °, in particular an angle of 50 °, is generated between a lateral surface of this cylinder section on the one hand and the cylinder axis on the other hand, in particular by widening of the cylinder section.
  • This angular range represents a good compromise between the required shape of the sheet metal element on the one hand and the deformation degrees caused in the process on the other hand. It has been found that at an angle in the range of 45 ° to 55 ° no critical degrees of deformation are caused and the required process robustness not being affected.
  • the expansion of the cylinder portion is performed in at least two stages. In this way, the material is much less burdened compared to a single-stage expansion, which proves to be particularly particularly in terms of the life of the laundry drum to be particularly advantageous. On the other hand, a larger angle when expanding the cylinder portion can thus be achieved overall.
  • the cylinder portion is expanded by a larger angle than a second stage flaring operation.
  • This embodiment makes use of the fact that the load of the material increases at a larger angle and thus in the first stage Overall, a larger angle can be achieved without significantly affecting the stability of the material.
  • an angle change of 5 ° to 15 °, in particular an angle change of 10 °, are generated. If the funnel shape of the sheet metal element is already produced during bending or rolling of the sheet metal strip, the first and optionally second expansion step can be omitted.
  • the forming of the sheet metal element may further include deep drawing of the sheet metal element.
  • This deep-drawing process is preferably carried out after production of the funnel shape of the sheet metal element, in particular after the widening of the cylinder section, so that the deep drawing is subjected to the already expanded or funnel-shaped sheet metal element.
  • This method differs from the method known from DE 100 21 456 A1 also in that for the production of the drum base no expansion process is required.
  • the special distribution is that during deep drawing compared to the expansion process higher cycle times for the production of the drum base can be achieved.
  • the invention may also include a method which is used for producing a laundry drum for a domestic appliance, wherein the laundry drum is produced from a drum base produced by a method according to the invention, which is connected to a cylindrical drum shell, in particular by means of crimping is connected.
  • the invention also relates to a laundry drum for a domestic appliance for the care of laundry items, with a cylindrical drum shell, which is connected at least one of its axial end faces with a drum base, which was prepared by a method according to the invention.
  • the laundry drum can also be on both of its axial (front) sides have a drum base produced by the method according to the invention. This is particularly advantageous if the drum rear wall corresponds in shape to the end wall.
  • the rear wall of the drum also has an opening corresponding to the passage opening of the end wall, which may be closed by a fixed housing part of the household appliance.
  • An inventive household appliance for the care of laundry comprises a laundry drum according to the invention.
  • the household appliance may be a tumble dryer, a washing machine or a washer-dryer.
  • laundry drum and the domestic appliance according to the invention may comprise the device features disclosed by the method according to the invention or directly derived therefrom.
  • Figure 1 is a schematic and perspective view of a drum system of a household appliance.
  • FIG. 2 is a schematic and perspective sectional view of a section of a laundry drum with a drum base
  • Fig. 3 to 6 are schematic diagrams for explaining a manufacturing method according to the prior art
  • 7 to 9 are schematic diagrams for explaining a manufacturing method according to an embodiment of the invention.
  • 10 is a flowchart of the method according to an embodiment of the
  • FIG. 1 1 is a schematic representation of a manufacturing method according to an alternative embodiment of the invention.
  • Fig. 12 is an FLC diagram. 10 shows a flowchart of a manufacturing method according to a first embodiment of the invention.
  • a drum top 4 is produced, as shown in Fig. 1.
  • the method begins in a first step S1, in which a metal strip is separated from a sheet metal coil or a strip material, for example by means of laser cutting or the like.
  • the provided metal strip may have, for example dimensions of 100 x 1575 mm.
  • the material can be used 1 .4016 or 1 .4510, in general terms, stainless steel is used.
  • the sheet thickness can be 0.6 mm.
  • the metal strip is preferably a rectangular element.
  • step S2 the now designated 1 1 sheet metal strip is rolled round, so that the shape of a straight hollow circular cylinder is generated.
  • step S3 the hollow cylinder is produced by opposite narrow sides 12, 13 of the sheet metal strip 1 1 are welded together.
  • a laser welding device or a plasma welding machine is used.
  • the hollow cylinder produced in step S3 is then formed into the drum top 4 in a subsequent step S4.
  • This reshaping involves three steps.
  • an axial cylinder section 14 of the hollow cylinder designated by 15 in FIG. 7 is widened radially outwardly.
  • the hollow cylinder 15 represents a sheet metal element 16, which is the basis of the production of the drum end base 4.
  • an angle of 40 ° is generated between a lateral surface 17 of the cylinder portion 14 on the one hand and the cylinder axis 18 on the other hand.
  • a second widening process of the same cylinder section 14 according to FIG. 8 is then carried out, in which an angle change of 10 ° and thus an overall angle of 50 ° is generated between the lateral surface 17 and the cylinder axis 18.
  • the sheet member 16 As shown in Fig. 8, subjected to a deep drawing operation.
  • the final shape of the drum end floor 4 is produced, as shown in Fig. 9.
  • a running surface for the bearing rollers 5 By deep-drawing optionally a running surface for the bearing rollers 5 (see Fig. 1) can be created.
  • FIG. 11 shows a second embodiment of the invention.
  • step S1 of the first embodiment is executed.
  • step S2 the sheet metal strip 1 1 is guided in the feed direction 26 or 26 'between two shaping rollers.
  • the sheet metal strip 1 1 is rolled round as in step S2 and additionally at the same time formed into a funnel shape, so that an at least partially conical hollow cylinder is generated.
  • the two forming rollers 22 and 25 form a first forming stage and rotate in opposite directions about the axes of rotation 22.1 and 25.1. The with directions of rotation of the forming rollers 22 and 25 are shown by the arrows 22.2 and 25.2.
  • the embodiment shown in FIG. 11 has a second and optionally further forming steps (not shown).
  • the second forming stage again consists of two counter-rotating forming rollers 23, 24, which further reshape the sheet metal strip 11 located between the forming rollers.
  • the axes of rotation 23.1, 24.1 and the direction of rotation 23.2, 24.2 of the forming rollers 23, 24 are shown.
  • the first, second and further forming stage are arranged on a circular path. In this way, the hollow cylinder similar body 15 can be particularly easily formed, which already has a funnel shape or even a shape corresponding to the drum bottom cross-section has.
  • step S3 in which the already formed sheet metal strip 1 1 is connected to each other with its narrow sides.
  • the sheet metal element 16 produced in step S3 may already form the drum end 4 or it is analogous to the first embodiment, the step S4 carried out to produce by further forming the final shape of the drum top 4.
  • the material waste can be minimized, and a cost-efficient production of the drum end floor 4 can be made possible.
  • Another advantage is the increase of the process robustness as well as the reduction of the stress induced by the manufacturing process in the region of the flange 8 (see Fig. 2), whereby a reduction of the risk of premature failure of the drum end floor 4 can be achieved.
  • FE process analysis was performed on this manufacturing process, and the results showed that the degrees of deformation in the area of the flange 8 of the drum end floor 4 are minimized.
  • the degree of deformation is represented by the change in shape ⁇ , which is defined as the integral of h 0 to h- ⁇ over (dh / h 0 ), where h is a length in a defined direction, h 0 is a length of the component before forming, hi Length after deformation and that is the differential change in length.
  • the result of an FLC analysis performed on the basis of the FE analysis is mapped in FIG. 12 for two orthogonal directions ⁇ - 1 and ⁇ 2 , wherein the change in shape ⁇ of a pattern at a selected area is shown in comparison with two forming methods.
  • 19 designates the determined change in shape ⁇ of the FLC analysis for the method according to the invention and 20 for the method according to the prior art.
  • a failure limit is designated 21.
  • the distance to the failure limit in the inventive method is significantly greater than in the conventional manufacturing process. This shows that the process robustness in the proposed method is significantly better than in the conventional process chain.
  • FIG. 20 shows a shape change of a pattern according to a method known from the prior art.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Trommelbodens 4 für eine Wäschetrommel 1 eines Haushaltsgeräts aus einem Blechelement 16, wobei als Blechelement 16 ein insbesondere aus einem Blechstreifen 11 hergestellten Hohlzylinder 15 verwendet wird, wobei der Blechstreifen 11 an seinen Schmalseiten 12, 13 verbunden wird. Der Trommelboden 4 wird durch Umformen des Hohlzylinders 15 bzw. durch Verbinden des in Trommelbodenform umgeformten Blechstreifens 11 hergestellt.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Trommelbodens für eine Wäschetrommel eines Haushaltsgeräts, Wäschetrommel und
Haushaltsgerät
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils einer Wäschetrommel eines Haushaltsgeräts aus einem Blechelement, welches zu einem Hohlzylinder ähnlichen Körper geformt ist, an zwei gegenüberliegenden Seiten des Blechelements verbunden ist und umgeformt wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Wäschetrommel mit einem nach diesem Verfahren hergestellten Trommelboden sowie ein Haushaltsgerät mit einer derartigen Wäschetrommel.
Haushaltsgeräte zur Pflege von Wäschestücken, wie Waschmaschinen, Wäschetrockner und Wasch(voll)trockner, beinhalten jeweils eine drehbar in dem Haushaltsgerät gelagerte Wäschetrommel, in welche die Wäschestücke aufgenommen werden können. Ein beispielhafter Aufbau einer Wäschetrommel ist in Fig. 1 veranschaulicht. Die insgesamt mit 1 bezeichnete Wäschetrommel besteht üblicherweise aus drei miteinander verbundenen Bauteilen, nämlich einem kreiszylinderförmigen Trommelmantel 2, einer Trommelrückwand 3 sowie einem so genannten Trommelstirnboden 4. Der Trommelmantel 2 ist mit seinen axialen Stirnseiten einerseits mit dem Trommelstirnboden 4 und andererseits mit der Trommelrückwand 3 verbunden. Die Verbindung wird üblicherweise mittels einer Bördelung der jeweiligen Elemente realisiert. Wie aus Fig. 1 weiterhin hervorgeht, dient der Trommelstirnboden 4 häufig auch als Lauffläche für Lagerrollen 5, welche an einem Lagerschild 6 drehbar gelagert sind. In Fig. 1 ist des Weiteren eine Vorderwand 7 eines Gehäuses dargestellt.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Wäschetrommel 1 in perspektivischer Darstellung. Hier sind die jeweiligen Verbindungsstellen 8, 9 erkennbar, welche durch eine Bördelung des Trommelmantels 2 mit dem Trommelstirnboden 4 einerseits und der Trommelrückwand 3 andererseits realisiert sind. In Abhängigkeit von den gerätespezifischen Anforderungen ist die Wäschetrommel 1 üblicherweise sowohl belastungsgerecht als auch kosteneffizient ausgelegt, was durch eine Blechstärkenvariation bei den unterschiedlichen Komponenten 2, 3, 4 erreicht wird. Während der Stirnboden 4 aus Gründen der Stabilität aus einem Blechelement der Stärke 0,6 mm hergestellt wird, können der Trommelmantel 2 und die Trommelrückwand 3 aus einem Blech geringerer Stärke ausgebildet werden, nämlich beispielsweise 0,4 mm respektive 0,5 mm. Vorliegend richtet sich das Interesse auf die Herstellung des Trommelstirnbodens 4, wobei die Herstellung auch bei einer Trommelrückwand 3 anwendbar ist. Der Trommelstirnboden und die Trommelrückwand können im Weiteren auch nur als Trommelboden bezeichnet sein. Im Stand der Technik wird der Trommelstirnboden 4 und/oder die Trommelrückwand 3 bei Wäschetrocknern, Waschmaschinen und Waschtrocknern durch einen dreistufigen Umformprozess mit anschließender Bördelung des Randes hergestellt. Als Ausgangsgeometrie für diesen Herstellungsprozess werden kreisförmige Blechronden verwendet. Ein solches kreisförmiges Blechelement 10, aus welchem der Trommelstirnboden 4 hergestellt wird, ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Dieses kreisförmige Blechelement 10 wird gemäß Fig. 4 einem ersten Tiefziehvorgang unterzogen. In einem weiteren Schritt des Herstellungsprozesses wird das tiefgezogene Blechelement 10 einem Trennverfahren unterzogen, bei welchem ein kreisförmiger zentraler Bereich des Blechelements 10 ausgestanzt wird. Somit entsteht eine Durchgangsöffnung, durch welche die Wäschestücke in die Trommel 1 eingebracht werden können. Das Blechelement 10 nach diesem Trennverfahren ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Schließlich erfolgt ein zweites Tiefziehen des Blechelements 10, sodass ein Trommelstirnboden 4 bereitgestellt wird, wie er in Fig. 6 gezeigt ist. Während des Herstellungsprozesses wird also lediglich der äußere Ring der verwendeten Ronden für den Trommelstirnboden weiter verwendet. Der Großteil der Ronde - nämlich circa 60% - wird ausgestanzt und gilt dann als Verschnitt. In der Herstellung von Wäschetrocknern wird aus diesem Verschnitt ein weiteres Bauteil, der so genannte Klemmring, hergestellt. Jedoch beträgt der Verschnittanteil auch in diesem günstigeren Fall circa 47%.
Ein großer Nachteil der bestehenden Prozesskette ist außerdem die fertigungsbedingte Einbringung der höchsten Umformgrade und Eigenspannungen im Bereich der Bördelung 8, 9 (vgl. Fig. 2). Zum einen werden relativ hohe Ansprüche an die Robustheit des Bördelungsprozesses im Hinblick auf die resultierende Bördelgeometrie gestellt, die eine entscheidende Bedeutung für die Lebensdauer des Trommelstirnbodens hat. Zum anderen dient genau dieser aus dem Fertigungsprozess durch die Bördelung hoch belastete Bereich - wie oben bereits erwähnt - als Lauffläche für die vorderen Trommellager bzw. die Rollen 5 (vgl. Fig. 1 ) und hat somit auch eine tragende Funktion. Durch die hohen Belastungen aus dem Umformprozess in der Fertigung der Wäschetrommel ist die Gefahr eines verfrühten Versagens im Betrieb des Haushaltsgeräts relativ groß, was die Lebensdauer des gesamten Haushaltsgeräts reduziert.
Ferner ist aus DE 100 21 456 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Trommelmantels einer Wäschetrommel einer Waschmaschine bekannt. Bei diesem Verfahren wird aus einem Blechzuschnitt ein Hohlzylindermantel gerundet und an seinen Stoßkanten verschweißt. Dieser Hohlzylinder wird in einem weiteren Schritt mittels eines Expandiervorgangs umgeformt, um beispielsweise an den beiden Rändern des Trommelmantels Abschrägungen einzubringen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass das Material nicht soweit umgeformt werden kann, um gleich den vollständigen Trommelstirnboden auszuformen. Anders gesagt, dieses bekannte Verfahren wird nur zur Herstellung des Trommelmantels verwendet und in einem weiteren Schritt muss weiterhin ein separater Trommelboden gefertigt und mit dem Trommelmantel verbunden werden. Dies erfolgt beispielsweise wie vorstehend bereits beschrieben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Bauteils einer Wäschetrommel eines Haushaltsgeräts, eine Wäschetrommel sowie ein Haushaltsgerät bereitzustellen Insbesondere soll das Bauteil mit möglichst wenig Verschnitt herstellbar sein. Ferner sollen die Umformgrade und somit die Ausbildung hoher Eigenspannungen reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Wäschetrommel sowie durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren. Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Herstellen eines Bauteils für eine Wäschetrommel eines Haushaltsgeräts aus einem Blechelement. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass als das Blechelement ein Hohlzylinder ähnlicher Körper, insbesondere ein Hohlzylinder und bevorzugt ein Hohlkreiszylinder, verwendet wird und das Bauteil einen Trommelboden bildet. Der Trommelboden kann sowohl ein Trommelstirnboden oder eine Trommelrückwand oder beides sein. Wesentlich für die Erfindung ist, dass zur Herstellung des Trommelbodens ein Hohlzylinder ähnliche Körper verwendet wird, der durch die Verbindung zweier sich gegenüberliegenden Seiten des Blechelements gebildet wird. Unter einem Hohlzylinder ähnlichen Körper wird ein Körper verstanden, dessen Schnittflächen mit den senkrecht zu seiner zentralen Zylinderachse verlaufenden Schnittebenen kreisförmig oder elliptisch sind, wobei die Form und Größe der Schnittflächen längs der Zylinderachse unterschiedlich sein können. Der Hohlzylinder ähnliche Körper kann demnach nicht nur eine rein kreiszylinderförmige Mantelfläche sondern auch eine kegelstumpfförmige Mantelfläche aufweisen.
Ferner wird der Trommelboden durch Umformen des Blechelements bzw. des Hohlzylinder ähnlichen Körpers hergestellt. Bevorzugt wird erst aus einem flachen Blechelement durch Verbinden zweier gegenüberliegenden Seiten der Hohlzylinder ähnliche Körper hergestellt, der dann in zumindest einem weiteren Schritt zu dem Trommelboden umgeformt wird. Alternativ kann bereits beim Formen des Hohlzylinder ähnlichen Körpers eine entsprechende Umformung, insbesondere mittels einer so genannten Rollformung, erfolgen, wobei das bereits umgeformte Blechelement dann in einem weiteren Schritt an zwei gegenüberliegenden Seiten verbunden wird. Es kann dann nach dem Verbinden ein weiterer Umformschritt ausgeführt werden, um noch höhere Umformgerade zu erzielen. Wenn nach dem Verbinden kein weiterer Umformschritt erfolgen soll, wird der Blechstreifen bereits vor dem Verbinden der Schmalseiten in die Form des Trommelbodens umgeformt, wobei durch den Schritt des Verbindens der Schmalseiten des vorgeformten Blechelements der fertige Trommelboden hergestellt wird.
Nachfolgend wird der Hohlzylinder ähnliche Körper auch nur noch als Hohlzylinder bezeichnet. Statt eine Ronde als Ausgangsgeometrie für die Herstellung des Trommelbodens zu verwenden, geht die Erfindung den Weg, als Ausgangsgeometrie für den Herstellungsprozess des Trommelbodens einen Hohlzylinder zu nutzen. Eine solche Vorgehensweise hat diverse Vorteile: Zum einen wird durch die Verwendung eines Hohlzylinders erreicht, dass der Materialverschnitt auf ein Minimum - sogar auf null - minimiert werden kann, wodurch eine kosteneffiziente Herstellung des Trommelbodens ermöglicht wird. Es brauchen nämlich keine Bereiche des Blechelements ausgestanzt zu werden, sodass grundsätzlich das bereitgestellte Material - insbesondere Edelstahl, wie beispielsweise 1 .4016 oder 1 .4510 - vollständig ausgenutzt werden kann. Zum anderen besteht eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik in der Erhöhung der Prozessrobustheit. Die durch den vorgeschlagenen Fertigungsprozess induzierten Belastungen im Bereich der Bördelung sind nämlich im Vergleich zum Stand der Technik deutlich geringer, wodurch auch eine Verringerung der Gefahr eines frühzeitigen Ausfalls des Stirnbodens erreicht werden kann. Wie oben bereits ausgeführt, wird der Stirnboden nämlich sehr oft als eine Lauffläche für die Rollen (vgl. Fig. 1 ) genutzt, und es soll aus diesem Grund sichergestellt werden, dass der Stirnboden auch größeren Kräften im Betrieb des Haushaltsgeräts standhalten kann. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch ermöglicht, dass in der Fertigung des Stirnbodens dieser insgesamt deutlich geringeren Belastungen im Bereich der Bördelung unterzogen wird, als dies im Stand der Technik der Fall ist. Eine FE-Prozessanalyse (Finite-Elemente-Methode) hat gezeigt, dass die Umformgrade - insbesondere im Bereich der Bördelung mit dem Trommelmantel - minimiert werden können. Auch eine auf Basis der gewonnenen FE- Ergebnisse durchgeführte FLC-Analyse (Forming Limit Curve) hat gezeigt, dass die Prozessrobustheit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber dem konventionellen Herstellungsverfahren deutlich verbessert ist.
Der Trommelboden ist vorzugsweise ein Trommelstirnboden (vgl. 4 in Fig. 1 ). Optional ist es aber auch möglich, die Trommelrückwand (3 in Fig. 1 ) unter Verwendung eines Hohlzylinders herzustellen, wenn auch die Trommelrückwand in einem zentralen Bereich eine Öffnung aufweist. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn die Trommelrückwand im Wesentlichen der Trommelstirnwand entspricht und somit auch eine zentrale Öffnung aufweist. Die die zentrale Öffnung der Trommelrückwand könnte durch ein feststehendes Teil des Gehäuses des Haushaltsgeräts verschlossen sein. Bei einer solchen Trommellösung könnten sowohl der Trommelstirnboden wie auch die Trommelrückwand jeweils eine Lauffläche für die Rollen zur drehbaren Lagerung der Trommel aufweisen.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Herstellen des Trommelbodens auch das Herstellen des Hohlzylinders selbst beinhaltet. Der Hohlzylinder wird dabei vorzugsweise aus einem Blechstreifen hergestellt. Es kann beispielsweise ein Blechstreifen verwendet werden, dessen Breite 100 mm und dessen Länge 1575 mm beträgt. Die Stärke des verwendeten Bleches kann 0,6 mm betragen. Der Materialverschnitt kann gegebenenfalls weiter reduziert werden, wenn der Blechstreifen mittels eines fertigungstechnischen Trennverfahrens direkt von einem Blechcoil getrennt wird. Die Herstellung des Hohlzylinders kann daher abfallfrei direkt vom Coil erfolgen. Die Herstellung des Hohlzylinders sieht vorzugsweise so aus, dass der Blechstreifen rundgewalzt und/oder gebogen wird. Der Hohlzylinder kann also durch Rundwalzen und/oder durch Biegen des Blechstreifens hergestellt werden. Die Herstellung des Hohlzylinders kann somit ohne viel Aufwand und automatisiert vorgenommen werden. Bevorzugt werden beim Herstellen des Hohlzylinders bzw. des Hohlzylinder ähnlichen Körpers zwei gegenüberliegende Schmalseiten des Blechstreifens insbesondere durch Schweißen stoffschlüssig miteinander verbunden. Zur Auswahl eines geeigneten Schweißverfahrens wurde diesbezüglich eine Technologieanalyse durchgeführt, in welcher die grundsätzliche Anwendbarkeit von Plasmaschweißen, insbesondere Mikroplasmaschweißen, und Laserschweißen sowohl auf den bisher verwendeten Werkstoff als auch auf alternative Werkstoffe gezeigt wurde. Die beiden Schmalseiten des Blechstreifens können also in vorteilhafter Weise mittels eines Laserschweißgeräts und/oder eines Plasmaschweißgeräts miteinander verbunden werden. Einerseits kann die Fertigung somit automatisiert werden; andererseits wird dadurch auch die benötigte Stabilität und Robustheit des Hohlzylinders erreicht.
Der so hergestellte Hohlzylinder kann dann schon den Trommelboden bilden oder zu dem Trommelboden umgeformt werden: Das Umformen des Hohlzylinders kann zunächst beinhalten, dass zur Erzeugung einer Trichterform des Blechelements ein axialer Zylinderabschnitt des Hohlzylinders radial nach außen hin aufgeweitet wird. Auf diese Art und Weise kann die benötigte Trichterform des Trommelbodens ohne viel Herstellungsaufwand erzeugt werden.
Alternativ kann die Trichterform des Blechelements dadurch erzeugt werden, dass der Blechstreifen beim Walzen oder Biegen bereits in die Trichterform umgeformt wird und der so umgeformte Blechstreifen anschließend an zwei gegenüberliedenden Seiten verbunden wird. Diese zu verbindenden Seiten sind bevorzugt vorher abgeschrägt, um einen ungleichmäßigen Materialüberstand zu vermeiden. Der besondere Vorteil dieser Alternative ist, dass zur Herstellung der Trichterform nur sehr geringe Umformungen des Blechstreifens erforderlich sind, wodurch die Prozessrobustheit zur Herstellung des Trommelbodens deutlich erhöht werden kann. Es hat sich eine Trichterform als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Winkel von 45° bis 55°, insbesondere ein Winkel von 50°, zwischen einer Mantelfläche dieses Zylinderabschnitts einerseits und der Zylinderachse andererseits, insbesondere durch Aufweiten des Zylinderabschnitts, erzeugt wird. Dieser Winkelbereich stellt einen guten Kompromiss zwischen der erforderlichen Form des Blechelements einerseits und den im Prozess verursachten Umformgraden andererseits dar. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass bei einem Winkel im Bereich von 45° bis 55° keine kritischen Umformgrade verursacht werden und die benötigte Prozessrobustheit nicht beeinflusst wird.
Es ist bevorzugt, wenn das Aufweiten des Zylinderabschnitts in zumindest zwei Stufen durchgeführt wird. Auf diese Art und Weise wird das Material im Vergleich zu einem einstufigen Aufweiten deutlich weniger belastet, was sich insbesondere im Hinblick auf die Lebensdauer der Wäschetrommel als besonders vorteilhaft erweist. Andererseits kann somit insgesamt ein größerer Winkel beim Aufweiten des Zylinderabschnitts erreicht werden.
Vorzugsweise wird der Zylinderabschnitt bei einem Aufweitungsvorgang einer ersten Stufe um einen größeren Winkel als bei einem Aufweitungsvorgang einer zweiten Stufe aufgeweitet. Diese Ausführungsform macht sich die Tatsache zunutze, dass mit größerem Winkel auch die Belastung des Materials größer wird und in der ersten Stufe somit insgesamt ein größerer Winkel erreicht werden kann, ohne die Stabilität des Materials wesentlich zu beeinflussen.
In der ersten Stufe wird beispielsweise ein Winkel von 35° bis 45°, insbesondere ein Winkel von 40°, erzeugt.
Demgegenüber kann in der zweiten Stufe eine Winkeländerung von 5° bis 15°, insbesondere eine Winkeländerung von 10°, erzeugt werden. Wird die Trichterform des Blechelements bereits beim Biegen oder Walzen des Blechstreifens hergestellt, kann die erste und gegebenenfalls zweite Ausweitungsstufe entfallen.
Das Umformen des Blechelements kann weiterhin auch ein Tiefziehen des Blechelements umfassen. Dieser Tiefziehvorgang wird vorzugsweise nach Herstellung der Trichterform des Blechelements, insbesondere nach dem Aufweiten des Zylinderabschnitts, durchgeführt, sodass dem Tiefziehen das bereits aufgeweitete bzw. trichterförmige Blechelement unterzogen wird. Durch das Tiefziehen kann die benötigte Endform des Trommelbodens geschaffen werden. Somit unterscheidet sich dieses Verfahren von dem aus DE 100 21 456 A1 bekannten Verfahren auch dadurch, dass zur Herstellung des Trommelbodens kein Expandiervorgang erforderlich ist. Der besondere Verteil ist, das beim Tiefziehen gegenüber dem Expandiervorgang höhere Taktzeiten zur Herstellung des Trommelbodens erreicht werden können. Die Erfindung kann auch ein Verfahren umfassen, welches zum Herstellen einer Wäschetrommel für ein Haushaltsgerät dient, wobei die Wäschetrommel aus einem nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Trommelboden hergestellt wird, welcher mit einem zylinderförmigen Trommelmantel verbunden wird, insbesondere mittels Bördelung verbunden wird.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Wäschetrommel für ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, mit einem zylinderförmigen Trommelmantel, der an zumindest einer seiner axialen Stirnseiten mit einem Trommelboden verbunden ist, welcher nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Die Wäschetrommel kann auch an beiden seiner axialen (Stirn-)Seiten einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Trommelboden aufweisen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Trommelrückwand in ihrer Form der Stirnwand entspricht. Somit weist die Rückwand der Trommel auch eine der Durchgangsöffnung der Stirnwand entsprechende Öffnung auf, die durch ein feststehendes Gehäuseteil des Haushaltsgeräts verschlossen sein kann.
Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken umfasst eine erfindungsgemäße Wäschetrommel. Das Haushaltsgerät kann ein Wäschetrockner, eine Waschmaschine oder ein Waschtrockner sein.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar. Insbesondere können die erfindungsgemäße Wäschetrommel und das Haushaltsgerät die sich durch das erfindungsgemäße Verfahren offenbarten bzw. direkt daraus ergebenen Vorrichtungsmerkmale umfassen.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer und perspektivischer Darstellung ein Trommelsystem eines Haushaltgeräts;
Fig. 2 in schematischer und perspektivischer Schnittdarstellung ein Ausschnitt einer Wäschetrommel mit einem Trommelboden;
Fig. 3 bis 6 schematische Darstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 7 bis 9 schematische Darstellungen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 10 ein Flussdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung; Fig. 1 1 schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 12 ein FLC-Diagramm. Fig. 10 zeigt ein Flussdiagramm eines Herstellungsverfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In diesem Verfahren wird ein Trommelstirnboden 4 hergestellt, wie er in Fig. 1 abgebildet ist. Das Verfahren beginnt in einem ersten Schritt S1 , in welchem von einem Blechcoil bzw. einem Bandmaterial ein Blechstreifen abgetrennt wird, beispielsweise mittels Laserschneidens oder dergleichen. Der bereitgestellte Blechstreifen kann beispielsweise Abmessungen 100 x 1575 mm aufweisen. Als Bandmaterial kann der Werkstoff 1 .4016 oder 1 .4510 verwendet werden, wobei allgemein gesagt Edelstahl genutzt wird. Die Blechstärke kann 0,6 mm betragen. Der Blechstreifen ist bevorzugt ein rechteckiges Element. In einem weiteren Schritt S2 wird der nunmehr mit 1 1 bezeichnete Blechstreifen rundgewalzt, sodass die Form eines geraden Hohlkreiszylinders erzeugt wird. In einem nachfolgenden Schritt S3 wird der Hohlkreiszylinder hergestellt, indem gegenüberliegende Schmalseiten 12, 13 des Blechstreifens 1 1 miteinander verschweißt werden. Im Ausführungsbeispiel wird ein Laserschweißgerät oder ein Plasmaschweißgerät verwendet.
Der in Schritt S3 hergestellte Hohlzylinder wird dann in einem nachfolgenden Schritt S4 zu dem Trommelstirnboden 4 umgeformt. Dieses Umformen beinhaltet drei Schritte. Gemäß Fig. 7 wird ein axialer Zylinderabschnitt 14 des in Fig. 7 mit 15 bezeichneten Hohlzylinders radial nach außen hin aufgeweitet. Der Hohlzylinder 15 stellt ein Blechelement 16 dar, welches der Herstellung des Trommelstirnbodens 4 zugrunde gelegt wird. Mit weiterem Bezug auf Fig. 7 wird bei dem Aufweitungsvorgang der ersten Stufe ein Winkel von 40° zwischen einer Mantelfläche 17 des Zylinderabschnitts 14 einerseits und der Zylinderachse 18 andererseits erzeugt. In einer weiteren Stufe wird dann ein zweiter Aufweitungsvorgang desselben Zylinderabschnitts 14 gemäß Fig. 8 durchgeführt, in welchem eine Winkeländerung von 10° und somit insgesamt ein Winkel von 50° zwischen der Mantelfläche 17 und der Zylinderachse 18 erzeugt wird.
In einem letzten Schritt des Umformens wird das Blechelement 16, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, einem Tiefziehvorgang unterzogen. Durch das Tiefziehen wird die Endform des Trommelstirnbodens 4 erzeugt, wie er in Fig. 9 gezeigt ist. Durch das Tiefziehen kann optional eine Lauffläche für die Lagerrollen 5 (vgl. Fig. 1 ) geschaffen werden.
Die Figur 1 1 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Es wird zuerst der zuvor beschriebene Schritt S1 der ersten Ausführungsform ausgeführt. Im darauffolgenden dem Schritt S2 entsprechenden Schritt wird der Blechstreifen 1 1 in Vorschubrichtung 26 bzw. 26' zwischen zwei Formrollen geführt. Dabei wird der Blechstreifen 1 1 wie beim Schritt S2 rundgewalzt und zusätzlich zugleich in eine Trichterform umgeformt, sodass ein zumindest bereichsweise kegelförmiger Hohlzylinders erzeugt wird. Die zwei Formrollen 22 und 25 bilden eine erste Umformstufe und drehen sich gegenläufig um die Drehachsen 22.1 und 25.1 . Die mit Drehrichtungen der Formrollen 22 und 25 werden mit den Pfeilen 22.2 und 25.2 dargestellt.
Die in Figur 1 1 dargestellte Ausführungsform weist eine zweite und ggf. weitere nicht dargestellte Umformstufen auf. Die zweite Umformstufe besteht wieder aus zwei gegenläufig drehenden Formrollen 23, 24, die den zwischen den Formrollen befindlichen Blechstreifen 1 1 weiter umformen. In der Figur 1 1 sind auch die Drehachsen 23.1 , 24.1 und die Drehrichtung 23.2, 24.2 der Formrollen 23, 24 dargestellt. Bevorzugt werden die erste, zweite und weitere Umformstufe auf einer Kreisbahn angeordnet. Hierdurch kann besonders einfach der Hohlzylinder ähnliche Körper 15 geformt werden, wobei dieser bereits eine Trichterform oder gar eine Form, die dem Trommelbodenquerschnitt entspricht, aufweist.
Daran schließt sich der Schritt S3 an, in welchem der bereits umgeformte Blechstreifen 1 1 mit seinen Schmalseiten miteinander verbunden wird. Abhängig von der Anzahl der gewählten Umformstufen und Umformgrade kann das im Schritt S3 hergestellte Blechelement 16 bereits den Trommelstirnboden 4 bilden oder es wird analog zur ersten Ausführungsform noch der Schritt S4 ausgeführt, um durch weiteres Umformen die Endform des Trommelstirnboden 4 zu erzeugen.
Durch ein derartiges Herstellungsverfahren kann der Materialverschnitt minimiert werden, und es kann eine kosteneffiziente Herstellung des Trommelstirnbodens 4 ermöglicht werden. Ein weiterer Vorteil ist die Erhöhung der Prozessrobustheit sowie die Verringerung der durch den Fertigungsprozess induzierten Belastungen im Bereich der Bördelung 8 (vgl. Fig. 2), wodurch eine Verringerung der Gefahr eines frühzeitigen Ausfalls des Trommelstirnbodens 4 erreicht werden kann. Zu diesem Herstellungsverfahren wurde eine FE-Prozessanalyse durchgeführt, und die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Umformgrade im Bereich der Bördelung 8 des Trommelstirnbodens 4 minimiert werden. Der Umformgrad wird durch die Formänderung φ dargestellt, welche als Integral von h0 bis h-ι über (dh / h0) definiert ist, wobei h eine Länge in einer definierten Richtung, h0 eine Länge des Bauteils vor einer Umformung, h-i die Länge nach der Umformung und dh die differentielle Längenänderung ist. Das Ergebnis einer auf Basis der FE-Analyse durchgeführten FLC-Analyse ist in Fig. 12 für zwei orthogonale Richtungen φ-ι und φ2 abgebildet, wobei die Formänderung φ eines Muster an einem ausgewählten Bereich im Vergleich zweier Umformverfahren dargestellt wird. Dabei bezeichnet 19 die ermittelte Formänderung φ der FLC-Analyse für das erfindungsgemäße Verfahren und 20 für das Verfahren gemäß dem Stand der Technik. Eine Versagensgrenze ist mit 21 bezeichnet. Wie aus Fig. 12 hervorgeht, ist der Abstand zu der Versagensgrenze bei dem erfindungsgemäßen Verfahren deutlicher größer als bei dem konventionellen Fertigungsprozess. Dies zeigt, dass die Prozessrobustheit bei dem vorgeschlagenen Verfahren deutlich besser als bei der konventionellen Prozesskette ist. Bezugszeichenliste
1 Wäschetrommel
Trommelmantel
Trommelrückwand
Trommelstirn boden
Lagerrollen
Lagerschild
Vorderwand
, 9 Verbindungsstellen in Form von Bördelung
10 Blechelement
1 1 Blechstreifen
12, 13 Schmalseiten
14 Zylinderabschnitt
15 Hohlzylinder
16 Blechelement
17 Mantelfläche
18 Zylinderachse
19 Formänderung eines Musters gemäß dem
erfinderischen Verfahren
20 Formänderung eines Musters gemäß einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren
21 Versagensgrenze
22, 23, 24, 25 Form rolle
22.1 , 23.1 , 24.1 , 25.1 Drehachse der jeweiligen Formrolle
22.2, 23.2, 24.2, 25.2 Drehrichtung der jeweiligen Formrolle
26, 26' Vorschubrichtung des Blechstreifens
S1. S1 . S3. S4 Schritte φ Formänderung
h Länge eines Musters
dh differentielle Längenänderung

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Herstellen eines Bauteils einer Wäschetrommel (1 ) eines
Haushaltsgeräts aus einem Blechelement (16), welches zu einem Hohlzylinder ähnlichen Körper (15), insbesondere zu einem Hohlzylinder, geformt ist, an zwei gegenüberliegenden Seiten (12, 13) des Blechelements (16) verbunden ist und umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Trommelboden (4) der Wäschetrommel (1 ) ist, wobei der Trommelboden (4) durch den Körper (15) gebildet ist oder durch weiteres Umformen des Körpers (15) hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (15) aus einem Blechstreifen (1 1 ) hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei
gegenüberliegende Schmalseiten (12, 13) des Blechstreifens (1 1 ) zur Bildung des Hohlzylinder ähnlichen Körpers (15) miteinander verbunden werden, wobei der Schritt des Verbindens der Schmalseiten (12, 13) vor einem Schritt des
Umformens des Hohlzylinder ähnlichen Körpers (15) zur Herstellung des
Trommelbodens (4) oder nach einem Schritt zur Umformung des Blechstreifens
(1 1 ) in die Form des Trommelbodens (4) durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Blechstreifen (1 1 ) mittels eines Trennverfahrens von einem Blechcoil getrennt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (15) durch Rundwalzen und/oder durch Biegen und/oder durch Rollformen des Blechstreifens (1 1 ) hergestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Herstellen des Körpers (15) die zwei gegenüberliegenden Schmalseiten (12, 13) des Blechstreifens (1 1 ) durch Schweißen, insbesondere mittels eines
Laserschweißgeräts und/oder eines Plasmaschweißgeräts, stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (15) bzw. das Blechelement (16) eine Trichterform bildet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen des Körpers (15) einen Schritt umfasst, bei dem zur Erzeugung der Trichterform des Blechelements (16) ein axialer Zylinderabschnitt (14) des Körpers (15) radial nach außen hin aufgeweitet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel von 45° bis 55°, insbesondere ein Winkel von 50°, zwischen einer Mantelfläche (17) dieses Zylinderabschnitts (14) einerseits und der Zylinderachse (18) andererseits erzeugt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweiten des Zylinderabschnitts (14) in zumindest zwei Stufen durchgeführt wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem
Aufweitungsvorgang einer ersten Stufe der Zylinderabschnitt (14) um einen größeren Winkel als bei einem Aufweitungsvorgang einer zweiten Stufe aufgeweitet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Stufe ein Winkel von 35° bis 45°, insbesondere ein Winkel von 40°, zwischen einer Mantelfläche (17) des Zylinderabschnitts (14) und der Zylinderachse (18) erzeugt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen ein Tiefziehen des Blechelements (16), insbesondere des bereits aufgeweiteten Blechelements (16), umfasst.
14. Wäschetrommel (1 ) für ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, mit einem zylinderförmigen Trommelmantel (2), der an zumindest einer seiner axialen Stirnseiten mit einem nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellten Trommelboden (4) verbunden ist.
15. Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, mit einer Wäschetrommel (1 ) nach Anspruch 14.
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