ES2922458T3

ES2922458T3 - Dispositivo de árbol con brida y lavadora

Info

Publication number: ES2922458T3
Application number: ES18727780T
Authority: ES
Inventors: Steffen Lasner; Benedikt Fechtel; Michael Scharmüller; Klaus Grausgruber
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2022-09-15
Anticipated expiration: 2038-05-25
Also published as: DE102017112136A1; KR20200011982A; KR102314826B1; CN110691873B; EP3631075B1; US20200181825A1; PL3631075T3; US11136704B2; EP3631075A1; WO2018219814A1; CN110691873A

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de eje de brida (1) para montar de forma giratoria un tambor (4) en una lavadora, ya una lavadora que tiene un dispositivo de eje de brida (1) de este tipo. El dispositivo de eje de brida (1) tiene una brida de conexión 5 (2), que está diseñada para colocarse contra una base de tambor (41) del tambor (4) y fijarse al tambor (4), y un eje de transmisión (3) dispuesto en el centro y conectado a la brida de conexión (2) para la conexión a un motor de accionamiento, donde la brida de conexión (2) tiene un elemento principal (21) formado a partir de una chapa de acero y un elemento de soporte (22) con forma de 10 de otra chapa de acero, que están dispuestas una encima de otra a lo largo de un eje longitudinal (L) del eje de accionamiento (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de árbol con brida y lavadora

La invención se refiere a un dispositivo de árbol con brida para el montaje giratorio de un tambor en una lavadora, y a una lavadora con dicho dispositivo de árbol con brida.

La suspensión segura y robusta de un tambor en una cuba de una lavadora de tambor es un asunto muy delicado. Dado que el tambor tiene que estar libre hacia la abertura de la lavadora, el tambor solo puede fijarse en el extremo trasero, es decir, en la base de tambor circular. Una brida normalmente prevista para este propósito conecta la base de tambor a un árbol de accionamiento de un dispositivo de accionamiento, que a su vez es responsable de accionar el tambor en rotación. La brida y el árbol de accionamiento forman así una unidad, que en lo sucesivo se denomina árbol con brida o dispositivo de árbol con brida. Este dispositivo de árbol con brida suele estar unido a la base de tambor o a una carcasa de tambor y debe transmitir el par del dispositivo de accionamiento desde el árbol de accionamiento al tambor.

Al mismo tiempo, el dispositivo de árbol con brida debe poder absorber todas las fuerzas que surgen de cualquier desequilibrio. Este desequilibrio se produce cuando la ropa se distribuye asimétricamente en el tambor, pero también cuando la cuba está parcialmente llena de líquido de lavado. Se espera que las lavadoras modernas estén diseñadas para grandes cargas. Además, deben soportar mayores velocidades de rotación del tambor durante el proceso de centrifugado para reducir la humedad residual en la ropa lavada. Estas demandas crecientes conducen a cargas cada vez mayores en el dispositivo de árbol con brida.

Los dispositivos de árbol con brida en los que se conecta una brida en forma de estrella al árbol de accionamiento son conocidos de antecedentes de la técnica que no están documentados en material impreso. La brida en forma de estrella consta de tres brazos que se extienden radialmente hacia afuera desde el árbol de accionamiento. De acuerdo con un modo de realización conocida de este tipo, la brida en forma de estrella está compuesta por una placa de acero doblada que está soldada al árbol de accionamiento. Para aumentar la rigidez de una brida de este tipo, se puede seleccionar una placa de acero con un mayor espesor de placa, lo que, sin embargo, haría al conjunto globalmente más pesado y necesitaría un dispositivo de accionamiento dimensionado con mayor potencia.

En antecedentes de la técnica alternativos, que tampoco están documentados en forma impresa, la brida, que aquí también tiene forma de estrella, está hecha de aluminio y se fabrica mediante fundición a presión. Para formar la conexión con el árbol de accionamiento, un extremo del árbol de accionamiento se coloca en el molde durante el proceso de fundición y se funde aluminio a su alrededor. La ventaja de la pieza fundida a presión es que la forma de la brida se puede diseñar con una distribución de material optimizada. En particular, el espesor del material y, por tanto, la rigidez de la brida se pueden seleccionar en cada punto de acuerdo con los requisitos. Sin embargo, el aluminio tiene un módulo de elasticidad más bajo y, por tanto, es menos rígido que el acero. Por lo tanto, una brida de aluminio debe conformarse desde el principio con un espesor de material mayor que una brida de acero. Si se debe aumentar la rigidez de la brida debido a los crecientes requisitos, entonces el proceso de fundición a presión llega a sus límites, ya que las propiedades mecánicas del aluminio se deterioran a partir de un cierto espesor del material. Además, una brida de aluminio de este tipo requiere más espacio en la lavadora, lo que a menudo no es posible.

Se conocen otros dispositivos de árbol con brida por los documentos DE 19532783 A1 y EP 1798322 A1.

Por tanto, la invención se enfrenta al problema de proporcionar un dispositivo de árbol con brida para una suspensión giratoria estable y fiable de tambores más grandes en la cuba.

De acuerdo con la invención, este problema se resuelve mediante un dispositivo de árbol con brida con los rasgos característicos de la reivindicación de patente 1. A partir de las siguientes reivindicaciones dependientes resultan configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención.

La invención se basa en la idea de ensamblar la brida de conexión del dispositivo de árbol con brida a partir de al menos dos elementos formados por chapa de acero, que se apilan uno encima del otro a lo largo del eje longitudinal del árbol de accionamiento y, por tanto, a lo largo del eje de giro del tambor. Esto tiene la ventaja de que se puede lograr una mayor variabilidad en términos de espesor del material y distribución del material a lo largo de la brida de conexión. Debido a que al menos dos chapas de acero, a saber, al menos un elemento principal y un elemento de soporte, que cada uno tiene una forma independiente entre sí hasta cierto punto, forman juntas la brida de conexión, hay más grados de libertad. Se ha descubierto que precisamente estos grados de libertad son suficientes para cumplir mejor los diferentes requisitos que debe cumplir un dispositivo de árbol con brida, a saber, en particular, para garantizar una rigidez suficiente y una buena conexión entre la brida de conexión y el árbol de accionamiento, mientras que al mismo tiempo no resulta demasiado pesado y por su forma se adapta al espacio previsto para ello.

El hecho de que el elemento principal y el elemento de soporte estén dispuestos uno encima del otro a lo largo del eje longitudinal del árbol de accionamiento significa que están dispuestos en diferentes posiciones sobre el eje longitudinal. Los elementos pueden seguirse directamente a lo largo del eje longitudinal, opcionalmente a distancia, o incluso tocarse en puntos o regiones superficiales. En determinados modos de realización, también se pueden disponer elementos intermedios entre el elemento principal y el elemento de soporte. El eje longitudinal del árbol de accionamiento forma un eje de giro del tambor en la lavadora. Así, mientras el árbol de accionamiento se extiende en forma de varilla a lo largo del eje longitudinal, la brida de conexión se extiende sustancialmente según un plano perpendicular a este eje longitudinal. La brida de conexión está firmemente conectada al árbol de accionamiento. A diferencia del proceso de fundición a presión, en el que durante la producción de la brida de conexión se moldea un extremo del árbol de accionamiento y se forma así una conexión positiva, la brida de conexión se fija preferentemente al árbol de accionamiento por medio de abrazaderas y/o conexiones soldadas con estaño o soldadas.

La brida de conexión está preferentemente unida al ras con un extremo del árbol de accionamiento. La brida de conexión se extiende preferentemente en dirección radial sustancialmente hasta un borde del tambor o la base de tambor, en particular hasta la pared de tambor. El árbol de accionamiento está diseñado de tal manera que está conectado al motor de accionamiento de la lavadora. La brida de conexión presenta preferentemente elementos de conexión por medio de los cuales se puede conectar al tambor. Esta conexión tiene lugar preferentemente en la base de tambor y/o en la carcasa de tambor. Los elementos de conexión pueden ser, por ejemplo, orificios en la brida de conexión, que pueden presentar roscas internas.

Preferentemente, la brida de conexión presenta sustancialmente una simetría rotacional triple o múltiple (n veces, con n > 3), en la que el eje longitudinal forma simultáneamente el eje de simetría rotacional. En este caso, el elemento principal, el elemento de soporte o ambos elementos pueden presentar dicha simetría rotacional. "Sustancialmente" significa en este caso que cualquier cambio menor en la apariencia de la brida de conexión con una rotación correspondiente (360°/n) alrededor del eje de simetría rotacional es inofensivo si no afecta significativamente a la distribución del peso y/o la distribución de la rigidez de la brida de conexión. Esto significa, en particular, que las marcas y los elementos de ajuste, por ejemplo, los orificios de ajuste, no cuestionan la simetría rotacional.

En una configuración preferente, está previsto que el elemento principal tenga forma de estrella con al menos tres brazos, cada uno de los cuales se extiende radialmente hacia afuera desde el árbol de accionamiento perpendicularmente al eje longitudinal del árbol de accionamiento, a lo largo de un eje de brazo correspondiente. Si hay tres brazos, los ejes de los tres brazos correspondientes se cruzan entre sí sobre el eje longitudinal en un ángulo de 120°. El diseño en forma de estrella, especialmente en la configuración con tres brazos, ofrece un compromiso entre rigidez y ahorro de material, por ejemplo, en comparación con un disco circular completo. Los elementos de conexión para conectar la brida de conexión con el tambor pueden estar dispuestos, en particular, en los extremos de los brazos que se alejan del árbol de accionamiento. La brida de conexión presenta, preferentemente, simetría especular con un eje de simetría que es al mismo tiempo un eje de brazo.

La brida de conexión y/o el elemento principal son, preferentemente, convexos. Esto significa que la chapa de acero del elemento principal está curvada hacia la base de tambor cerca del eje longitudinal para que pueda anidar contra la base de tambor mientras se dobla a una distancia radial del eje longitudinal en la dirección de un extremo del árbol de accionamiento opuesto a la brida de conexión. Si el elemento principal tiene forma de estrella con al menos tres brazos, entonces los brazos preferentemente también son convexos, es decir, se curvan hacia la base de tambor. Preferentemente está previsto que al menos uno de los brazos presente una sección transversal en forma de sombrero en un plano de sección transversal que discurre perpendicularmente a su eje de brazo. El perfil de sombrero le da al brazo correspondiente una rigidez adicional contra la flexión fuera del eje de brazo. En forma de sombrero significa en forma de U con una especie de ala de sombrero. En particular, significa que la sección transversal de brazo presenta un lado largo apoyado contra la base de tambor y dos lados cortos que se unen a los extremos del lado largo en un ángulo obtuso. Una pared situada sustancialmente paralela al lado largo se puede unir a los extremos de los lados cortos opuestos al lado largo. En la analogía del sombrero, esta pared se vería como un ala de sombrero. Preferentemente, el brazo se estrecha radialmente hacia afuera de manera que el sombrero se hace más pequeño radialmente hacia afuera a lo largo del eje de brazo. Por supuesto, la forma de sombrero solo se limita a la sección transversal bidimensional.

La sección transversal en forma de sombrero se complementa, preferentemente, con el elemento de soporte hacia el árbol de accionamiento para formar una sección transversal en forma de caja. Esto significa que al menos en una determinada posición desplazada a lo largo del eje de brazo con respecto al eje longitudinal, el elemento de soporte presenta una sección de pared que complementa la forma de U para formar un rectángulo, en particular discurre paralelamente al lado largo en la sección transversal del brazo y se apoya en los extremos de los lados cortos. La sección transversal en forma de caja presenta una mayor estabilidad contra la deformación. Cerrar la sección transversal en forma de sombrero solo en las proximidades del árbol de accionamiento, mientras que la sección transversal en forma de sombrero permanece más alejada del árbol de accionamiento sin dicho cierre, tiene la ventaja de que se ahorra material en la región exterior de la base de tambor, mientras que aumenta la rigidez de la brida de conexión hacia el árbol de accionamiento. Esto tiene en cuenta un aumento radial de la carga (fuerza centrífuga debido a un desequilibrio) debido a la velocidad creciente y, por tanto, la tensión de flexión radialmente creciente en la dirección del eje.

De acuerdo con un perfeccionamiento preferente, la brida de conexión presenta un elemento de soporte adicional, que está dispuesto a lo largo del eje longitudinal sobre el elemento de soporte, de modo que el elemento principal, el elemento de soporte y el elemento de soporte adicional forman una pila paralela al eje longitudinal. Los tres elementos se apilan, preferentemente, uno encima de otro de tal manera que su extensión radial perpendicular al eje longitudinal disminuye a lo largo del eje longitudinal alejándose de la base de tambor. En particular, en proyección desde arriba sobre un plano perpendicular al eje longitudinal y/o en proyección lateral sobre un plano paralelo al eje longitudinal, el elemento principal presenta una extensión mayor que el elemento de soporte. Preferentemente, lo mismo se aplica al elemento de soporte en relación con el elemento de soporte adicional. En pocas palabras, el elemento principal es más grande que el elemento de soporte, que a su vez es más grande que el elemento de soporte adicional.

Preferentemente, el elemento de soporte adicional también está formado por chapa de acero. En un modo de realización sencillo, presenta forma de anillo circular, en la que el diámetro interior corresponde al diámetro del árbol de accionamiento. Preferentemente, el borde circular del orificio interno también está doblado para formar una proyección tubular o en forma de manguito, que está dispuesta, por ejemplo, de forma ajustada alrededor del árbol de accionamiento. Independientemente de esto, también es ventajoso para el elemento principal que presente un orificio interno con otro borde interno doblado en una proyección tubular o en forma de manguito. En ambos casos, las proyecciones en forma de manguito pueden formar cada una preferentemente una conexión positiva con el árbol de accionamiento. Naturalmente, el elemento de soporte, que preferentemente está dispuesto entre el elemento de soporte adicional y el elemento principal, debe presentar también un orificio interno para alojar el árbol de accionamiento. Si el orificio interno del elemento principal tiene una proyección en forma de manguito, entonces el orificio interno del elemento de soporte puede diseñarse con un diámetro que corresponda al diámetro exterior de esta proyección en forma de manguito. En este caso, el borde del orificio interno del elemento de soporte presionaría la proyección en forma de manguito del elemento principal radialmente más contra el árbol de accionamiento.

De acuerdo con un modo de realización preferente, el elemento principal, el elemento de soporte y/o el elemento de soporte adicional presentan, cada uno, un orificio interno, en particular un orificio interno central o un orificio central, en el que se inserta el elemento de accionamiento. Si se proporciona un orificio interno de este tipo, puede presentar un diámetro tan pequeño en comparación con el diámetro exterior del árbol de accionamiento que el elemento correspondiente, es decir, el elemento principal, el elemento de soporte y/o el elemento de soporte adicional, es presionado desde el exterior radialmente hacia adentro contra el árbol de accionamiento y así es sujetado por medio de fricción. Además, los elementos individuales también se pueden conectar entre sí mediante conexión positiva y/o por fricción.

De forma alternativa o además de una conexión por fricción, el árbol de accionamiento, el elemento principal, el elemento de soporte y/o el elemento de soporte adicional están preferentemente soldados con estaño y/o soldados entre sí. En particular, para ello se puede usar soldadura por láser. Por medio de soldadura o soldadura con estaño, se puede establecer una conexión hermética a fluidos. Si, por ejemplo, se forma una costura soldada o soldada con estaño en el árbol de accionamiento a lo largo de un borde del orificio interno del elemento principal, el elemento de soporte y/o el elemento de soporte adicional, entonces se evita que la humedad penetre entre el dispositivo de árbol con brida y el árbol de accionamiento y humedezca una parte del árbol de accionamiento que es opuesta al tambor en relación con la costura. Cuando el árbol de accionamiento está dispuesto en el elemento principal, el elemento de soporte y/o el elemento de soporte adicional, la soldadura o soldadura con estaño puede realizarse preferentemente a tope y/o por tracción.

Preferentemente, mediante la(s) soldadura(s) con estaño y/o la(s) soldadura(s), se forma una cavidad herméticamente sellada, que se extiende paralela al eje longitudinal y está parcialmente delimitada por el árbol de accionamiento. En este caso, la cavidad protege al menos la parte del árbol de accionamiento que forma el límite de la cavidad. En particular, en la lavadora, los fluidos de la cuba no pueden entrar en esta cavidad, por lo que esta parte del árbol de accionamiento ya está protegida contra la corrosión con la conexión a la brida de conexión. Entonces no son necesarios elementos de sellado adicionales para proteger de la humedad el extremo del árbol de accionamiento dirigido hacia el tambor. El árbol de accionamiento no tiene que estar formado por un material resistente a la corrosión, o al menos no completamente. En este caso, herméticamente estanco o sellado significa que, en particular, ningún fluido y, en particular, humedad puede entrar en la cavidad.

La cavidad está, preferentemente, dispuesta de forma anular alrededor del árbol de accionamiento y delimitada por uno o más de los elementos además del árbol de accionamiento. Entre el árbol de accionamiento, el elemento principal, el elemento de soporte y/o el elemento de soporte adicional existen, preferentemente, varias costuras soldadas con estaño o soldadas, que contribuyen al sellado hermético de la cavidad, preferentemente se trata de costuras en los cuatro elementos. En particular, la cavidad puede extenderse a lo largo de la superficie del árbol de accionamiento entre el elemento principal, en particular un orificio interno del elemento principal, y el elemento de soporte o el elemento de soporte adicional, en particular un orificio interno del elemento de soporte o el elemento de soporte adicional.

De acuerdo con la invención, un espesor de chapa del elemento principal y/o un espesor total de chapa de la brida de conexión aumenta a lo largo de un eje radial hacia el eje longitudinal, definiéndose el espesor total de chapa como la suma de todos los espesores de chapa de los elementos que se combinan en la posición radial relevante en el eje radial para formar la brida de conexión. En pocas palabras, esto significa que el espesor de chapa o el espesor total de chapa aumenta desde el exterior hacia el árbol de accionamiento. Esto es ventajoso en particular cuando, como es habitual, la brida de conexión se fija al tambor cerca del borde exterior del tambor o de la brida de conexión, es decir, radialmente más lejos del árbol de accionamiento. Con una progresión de este tipo del espesor de chapa o del espesor total de chapa, el material de chapa se usa de manera optimizada de acuerdo con el curso de la entrada de fuerza en la brida de conexión. Esto significa que se usa menos material donde la fuerza del árbol de accionamiento sobre la brida de conexión es menor que donde la fuerza aplicada a la brida de conexión es mayor, es decir, sobre el árbol de accionamiento.

El espesor de chapa y/o el espesor total de chapa puede aumentar gradualmente o por etapas. Si el aumento es gradual, entonces el elemento principal, la brida de conexión y/o en el caso de varios brazos, como se describe a continuación, el brazo se divide preferentemente en regiones de diferentes espesores radialmente hacia el exterior, comenzando desde el árbol de accionamiento, en cada una de las cuales prevalece un espesor de chapa y/o un espesor total de chapa sustancialmente uniforme. Al determinar el espesor de chapa o el espesor total de chapa, se deben ignorar preferentemente los orificios localizados o los rebajes que sirven, por ejemplo, para conexión o ajuste. Además, por definición, los posibles espacios que se extienden axialmente entre los elementos individuales no se tienen en cuenta al determinar el espesor total de chapa. Finalmente, al determinar el espesor total de chapa, no se tiene en cuenta una posible inclinación local de una chapa de acero, de modo que se calcula un espesor de chapa proyectado sobre el eje radial. Más bien, se trata de aumentar la rigidez de la brida de conexión, que se basa principalmente en el espesor chapa de las chapas de acero usadas y solo secundariamente en la deformación de las chapas de acero.

Un aumento en el espesor de chapa del elemento principal significa que el elemento principal está formado por una chapa de acero que tiene un espesor no constante. Un aumento del espesor total de chapa se consigue ventajosamente aumentando el número de elementos superpuestos en la dirección del árbol de accionamiento. La brida de conexión comienza, preferentemente, a un determinado radio del eje longitudinal, inicialmente solo con la chapa de acero del elemento principal, por ejemplo con un espesor de chapa de aproximadamente 2 mm. La chapa de acero del elemento de soporte se añade más cerca del eje longitudinal, por ejemplo con un espesor de chapa de aproximadamente 2,25 mm. A partir de esta posición radial a lo largo del eje radial, la brida de conexión presenta, por tanto, un espesor total de chapa de 2 mm 2,25 mm = 4,25 mm. Finalmente, el elemento de soporte adicional se añade aún más cerca del árbol de accionamiento, por ejemplo, con un espesor de chapa de aproximadamente 3 mm. A partir de esta posición radial hasta el árbol de accionamiento, la brida de conexión presenta entonces un espesor total de chapa sobre el eje radial que corresponde a la suma de los tres elementos, es decir, 7,25 mm en el presente ejemplo.

El espesor de chapa o el espesor total de chapa aumenta a lo largo de un eje radial, es decir, cuando un punto de medición se mueve perpendicularmente al eje longitudinal del árbol de accionamiento hacia el árbol de accionamiento. Este es, preferentemente, el caso para cualquier eje radial, en el que puede haber algunos ejes radiales a lo largo de los cuales el espesor de chapa o el espesor total de chapa al menos no disminuye. De forma alternativa, el espesor de chapa o el espesor total de chapa aumenta al menos o exclusivamente a lo largo de uno o algunos ejes radiales determinados. Si la brida de conexión y/o el dispositivo de árbol con brida están conformados con varios brazos, entonces el eje radial es, en particular, un eje de brazo.

El ensamblaje de la brida de conexión a partir de un elemento principal y un elemento de soporte recuerda, preferentemente, a una estructura de soporte, como también se usa en la construcción de alas de aviones, con al menos un cordón superior y un cordón inferior. La sujeción del cordón superior e inferior asegura que la carga dominante se absorba de manera óptima en el sentido de una carga de tracción-compresión alterna. Las estructuras de este tipo también presentan un alto nivel de rigidez. De acuerdo con un modo de realización preferente, también está previsto que el árbol de accionamiento, el elemento principal, el elemento de soporte y/o el elemento de soporte adicional formen una o varias estructuras sustancialmente triangulares en un plano de sección en el que discurre el eje longitudinal. Esto significa, en particular, que los bordes de corte de elementos de la brida de conexión que están conectados entre sí forman patas de uno o varios triángulos en el plano de corte, que preferentemente también están conectadas entre sí al menos por parejas. Una estructura de entramado de este tipo o una estructura basada en un entramado presenta una rigidez aumentada. La(s) estructura(s) triangular(es) sirve(n) en particular para mejorar la distribución de la carga dentro de la brida de conexión. Es decir, las patas individuales de la(s) estructura(s) triangular(es) pueden servir para aliviar o transferir cargas entre elementos y secciones de la brida de conexión.

El plano de sección está definido por el eje longitudinal y por un eje que sobresale radialmente del eje longitudinal. Si también se cumple el rasgo característico con respecto al aumento del espesor de chapa y/o el espesor total de chapa a lo largo de un eje radial, entonces el plano de sección puede definirse mediante el eje longitudinal y el eje radial. De forma alternativa o adicionalmente, el rasgo característico con respecto a la(s) estructura(s) triangular(es) puede cumplirse en un plano de sección que está definido por el eje longitudinal y otro eje radial dispuesto perpendicularmente al eje longitudinal y al eje radial. También se pueden formar una o más estructuras triangulares en sustancialmente todos los (infinitos) planos de sección en los que se encuentra el eje longitudinal. En este caso, la(s) estructura(s) triangular(es) es(son) una sección transversal de una estructura anular cerrada en la brida de conexión. Si la brida de conexión y/o el dispositivo de árbol con brida están conformados con varios brazos, entonces el eje radial es, en particular, un eje de brazo. En otras palabras, el plano de sección en el que se forma(n) la(s) estructura(s) triangular(es) está preferentemente definido por el eje longitudinal y uno de los ejes de brazo.

Una pata de una estructura triangular producida por una sección de chapa puede, pero no tiene necesariamente que, formar una línea recta en el plano de corte. Más bien, es inofensivo si la pata presenta una torcedura interna, por ejemplo para habilitar o permitir una conexión con otro elemento de la brida de conexión. En modos de realización particulares, se pueden producir dos patas de una estructura triangular mediante una chapa de acero doblada de manera que el punto de flexión forme una esquina encerrada por dichas dos patas. Preferentemente, una estructura triangular está formada por el elemento principal y el elemento de soporte. Adicionalmente o de forma alternativa, una estructura triangular está formada preferentemente por el árbol de accionamiento, el elemento de soporte y el elemento de soporte adicional.

El elemento principal, el elemento de soporte y/o el elemento de soporte adicional presentan, preferentemente, un espesor de chapa de entre 0,5 mm y 6 mm, preferentemente entre 1 mm y 4 mm, pudiendo diferir los espesores de chapa entre sí. Preferentemente, el espesor de chapa aumenta desde el elemento principal hasta el elemento de soporte y/o desde el elemento de soporte hasta el elemento de soporte adicional.

Preferentemente, el elemento principal, el elemento de soporte y/o el elemento de soporte adicional están conformados como elemento(s) estampado(s) y doblado(s). Dichos elementos se pueden fabricar económicamente con gran precisión y alto rendimiento.

La invención se refiere además a una lavadora con una cuba, un dispositivo de árbol con brida de acuerdo con uno de los modos de realización descritos anteriormente o a continuación, y un tambor sostenido de forma giratoria en la cuba por medio del dispositivo de árbol con brida.

En los dibujos está representado de forma puramente esquemática un ejemplo de modo de realización de la invención y se describe con más detalle a continuación. Muestran

La figura 1 una vista esquemática de un tambor con un dispositivo de árbol con brida fijado al mismo de acuerdo con un modo de realización preferente;

la figura 2 una vista en perspectiva del lado opuesto al tambor de un dispositivo de árbol con brida de acuerdo con un modo de realización preferente;

la figura 3 una vista en perspectiva de un lado trasero de brida orientado hacia el tambor del dispositivo de árbol con brida de la figura 2;

la figura 4 el dispositivo de árbol con brida de las figuras 2 y 3 en una vista en despiece ordenado;

la figura 5 una vista en sección del dispositivo de árbol con brida de las figuras 2 y 3;

la figura 6 una vista en sección transversal del dispositivo de árbol con brida de la figura 5;

la figura 7 una vista en sección transversal del dispositivo de árbol con brida de la figura 5 d en se ucnc pilóano transversal perpendicular a un eje de brazo de uno de los tres brazos, alejado de un eje longitudinal;

la figura 8 una vista en sección transversal del dispositivo de árbol con brida de la figura 5 en otro plano de sección transversal perpendicular al mismo eje de brazo que en la figura 7, más cerca del eje longitudinal; y

La figura 9 una vista en sección transversal del dispositivo de árbol con brida de la figura 5 en otro plano de sección transversal perpendicular al mismo eje de brazo que en las figuras 7 y 8, a lo largo del eje longitudinal.

La figura 1 muestra una vista esquemática de un tambor 4 con un dispositivo de árbol con brida 1 fijado al mismo de acuerdo con un modo de realización preferente. El dispositivo de árbol con brida 1 está compuesto por un árbol de accionamiento 3 y una brida de conexión 2. El tambor 4 es cilíndrico y presenta una carcasa de tambor 42, una base de tambor 41 y una abertura de tambor 43 que es opuesta a la base de tambor 41 y no se puede ver en la figura 1. La brida de conexión del dispositivo de árbol con brida 1 representado en la figura 1 tiene forma de estrella y presenta tres brazos 2a, 2b, 2c. Un elemento de conexión 26 está indicado en el extremo exterior de cada brazo 2a, 2b, 2c. La brida de conexión 2 está conectada al tambor 4 con los elementos de conexión 26, en la que la brida de conexión 2 puede estar conectada a la base de tambor 41 o preferentemente también a la carcasa de tambor 42, por ejemplo por medio de varillas roscadas que se extienden a lo largo de toda la longitud de la carcasa de tambor 42.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva del lado opuesto al tambor 4 de un dispositivo de árbol con brida 1 de acuerdo con un modo de realización preferente. El árbol de accionamiento 3 es cilíndrico y se extiende a lo largo de un eje longitudinal L. Cuando se instala en una lavadora (no mostrada), el eje longitudinal L es igual a un eje de giro alrededor del cual gira el tambor 4. El diseño de tres brazos en forma de estrella de la brida de conexión 2 se puede ver claramente en la figura 2. La brida de conexión 2 se compone, en este caso, de un elemento principal 21, un elemento de soporte 22 y elemento de soporte adicional 23. Estos tres elementos 21, 22, 23 están apilados uno encima de otro a lo largo del eje longitudinal L y conectados al árbol de accionamiento 3.

En el presente modo de realización, el elemento principal 21 define sustancialmente la forma en forma de estrella de la brida de conexión 2 y presenta tres brazos 2a, 2b, 2c, cada uno de los cuales se extiende radialmente hacia afuera desde el eje longitudinal L a lo largo de un eje de brazo correspondiente a, b, c. Los tres ejes de brazo a, b, c presentan, cada uno, un ángulo de 120° entre sí por pares. El elemento de soporte 22 también puede denominarse como en forma de estrella y de tres brazos, pero los tres brazos están extremadamente acortados. Como se explicará más adelante, esto sirve para ahorrar material. Como resultado, el elemento de soporte 22 presenta una forma más hexagonal. La pila de elementos o la pila de placas está cerrada por el elemento de soporte adicional 23, que es circular y presenta un orificio central, es decir, tiene una forma anular.

En la figura 3 se representa una vista en perspectiva de un lado trasero de brida 25 orientado hacia el tambor 4 del dispositivo de árbol con brida 1 de la figura 2. El lado trasero de brida 25 está formado por una superficie del elemento principal 21. Es convexo y encaja en una cavidad cóncava en la base de tambor 41 cuando se fija al tambor 4.

En la figura 4 se representa una vista en despiece ordenado del dispositivo de árbol con brida 1 de las figuras 2 y 3. Aquí se puede ver, en particular, que cada uno de los elementos de conexión 26 está formado por un orificio en el respectivo brazo 2a, 2b, 2c del elemento principal 21 y adicionalmente en cada caso por una pequeña placa que actúa como una tuerca para una varilla roscada. Además, se puede ver en la figura 4 que los tres elementos 21, 22, 23 presentan, cada uno, un orificio interno 210, 220, 230 en el que se inserta el árbol de accionamiento 3. También debe mencionarse aquí que el elemento principal 21 y el elemento de soporte 22 están diseñados de tres en tres para ser rotacionalmente simétricos alrededor del eje longitudinal L como eje de simetría. Por el contrario, el elemento de soporte adicional es rotacionalmente simétrico, también alrededor del eje longitudinal L.

El borde del orificio interno 210 del elemento principal 21 está doblado sustancialmente paralelo al eje longitudinal L para formar una proyección en forma de manguito 211. El orificio interno 230 del elemento de soporte adicional 23 presenta también una proyección en forma de manguito 231 de este tipo. Estas dos proyecciones 211, 231 sirven para aumentar la superficie de conexión entre el elemento principal 21 y el árbol de accionamiento 3 y entre el elemento de soporte adicional 23 y el árbol de accionamiento 3.

En la figura 5 se muestra una vista en sección del dispositivo de árbol con brida 1. El plano de sección está definido por el eje longitudinal L y un eje de brazo a. Los bordes de sección resultantes se representan como áreas sombreadas. El elemento principal 21, el elemento de soporte 22 y el elemento de soporte adicional 23 están formados por chapas estampadas, en particular chapas de acero, preferentemente de acero inoxidable.

La figura 6 muestra una vista en sección transversal del dispositivo de árbol con brida en el mismo plano de sección que en la figura 5. En comparación con la vista en sección de la figura 5, la vista en sección transversal solo muestra los bordes de sección de los diferentes elementos con el plano de sección. Además, en la figura 6 se dibujan líneas auxiliares para ilustrar la interacción mecánica de los diferentes elementos del dispositivo de árbol con brida 1. En particular, hay dos características diferentes que se explicarán a continuación con referencia a la figura 6. Estas características se pueden usar de forma independiente en otros modos de realización, pero en el presente modo de realización colaboran para aumentar la rigidez del dispositivo de árbol con brida. Por un lado, como se ha explicado anteriormente, se produce un aumento del espesor total de chapa, que se representa en el lado izquierdo del árbol de accionamiento 3 en la figura 6. Por otro lado, se ilustra la presencia de estructuras triangulares en la figura 6 en el lado derecho del árbol de accionamiento 3, que también se explicó anteriormente.

Un eje de brazo a, representado en línea discontinua en la figura 6, del brazo 2a del elemento principal 21, aquí visible en sección transversal, está dividido en tres regiones de espesor a1, a2, a3. El eje de brazo a, como los otros dos ejes de brazo b, c, es un eje radial. La primera región de espesor a1 es la proyección exclusivamente de aquella región de la brida de conexión 2 sobre el eje de brazo a que sólo presenta el elemento principal 21. En la segunda región de espesor a2, se añade el elemento de soporte 22, mientras que en la tercera región de espesor a3, el elemento de soporte adicional 23 también tiene una participación. Con un espesor de chapa de 2 mm para el elemento principal 21, 2,25 mm para el elemento de soporte 22 y 3 mm para el elemento de soporte adicional 23, los siguientes espesores totales de chapa para la brida de conexión 2 dan como resultado las tres regiones de espesor a1, a2, a3: En la primera región de espesor a1, el espesor total de chapa es igual al espesor de chapa del elemento principal, es decir, también 2 mm. En la segunda región de espesor a2, los espesores de chapa del elemento principal 21 y el elemento de soporte 22 suman un espesor total de chapa de 4,25 mm. En la tercera región de espesor a3, los espesores de chapa del elemento principal 21, el elemento de soporte 22 y el elemento de soporte adicional 23 suman un espesor total de chapa de 7,25 mm.

El espesor total de chapa, que aumenta hacia el árbol de accionamiento 3, sirve para introducir el material de la brida de conexión 2 lo más lejos posible donde tiene lugar una aplicación de fuerza correspondiente. Cerca del elemento de conexión 26 para la conexión con el tambor 4, las fuerzas que actúan sobre la brida de conexión 2 debido a los momentos de flexión todavía son comparativamente pequeñas. Estas fuerzas aumentan a lo largo del eje de brazo a en la dirección del árbol de accionamiento 3. Debido al aumento en tres etapas del espesor total de chapa, la rigidez de la brida de conexión 2 aumenta desde el exterior hacia el eje de brazo 3 para hacer frente al aumento de la fuerza. También cabe señalar que, en esta consideración, la sección del elemento de soporte 22 que discurre sustancialmente verticalmente debido a una doble torcedura en su punto de conexión con el elemento de soporte adicional 23 no contribuye adicionalmente al espesor total de chapa determinado para la brida de conexión. 2, sino que solamente se considera el espesor de chapa de la chapa de acero usada en la producción del elemento de soporte 22.

La sección de la figura 6 a la derecha del árbol de accionamiento 3 sirve para ilustrar la estructura de entramado. La estructura de entramado también está parcialmente realizada en el lado izquierdo, es decir, con el triángulo formado o encerrado por el elemento de soporte 22, el elemento de soporte adicional 23 y el árbol de accionamiento 3. Este triángulo también se puede ver en el lado derecho, ya que está dispuesto en un anillo rotacionalmente simétrico alrededor del eje de accionamiento 3. En el lado derecho, este triángulo está formado por los puntos de conexión 52, 53 y 54, que se forman entre el elemento principal 22 y el árbol de accionamiento 3, entre el elemento de soporte 22 y el elemento de soporte adicional 23 y entre el elemento de soporte adicional 23 y el árbol de accionamiento 3. Una estructura triangular o triángulo adicional 5, que se encarga de la distribución de las cargas de flexión, está definida por los puntos de conexión 51, 52 y una flexión que se forma en la chapa de acero del elemento principal 21 en una posición opuesta al brazo 21 en una extensión del eje de brazo 2a. La pata del triángulo 5 entre los puntos de conexión 51 y 52 presenta una curva en forma de S en la chapa de acero. Esta curva se puede ver más claramente en la figura 5, ya que no hay líneas auxiliares que bloquean la vista, para ilustrar el triángulo 5. Sin embargo, esta flexión tiene poca influencia en el efecto de rigidez de la pata entre los puntos de conexión 51 y 52, por lo que la distancia entre los puntos de conexión 51 y 52 puede considerarse como un puntal sustancialmente rígido para el análisis de la distribución de fuerzas.

La distribución de fuerzas en la estructura representada en la figura 6 se explica a continuación: Cuando se aplica una fuerza (debido al tambor 4 que no se muestra aquí) en la dirección axial paralela al eje longitudinal L en el elemento de conexión 26, es decir, en el extremo exterior del brazo 2a, se ejerce una carga de flexión sobre este brazo 2a del elemento principal 21. Esta carga se transmite al árbol de accionamiento 3 desde el elemento principal 21. El elemento de soporte 22 y el elemento de soporte adicional 23 sirven para optimizar la rigidez y para descargar el elemento principal 21 y el árbol de accionamiento 3, así como para descargar los puntos de conexión 52, 54 entre la brida de conexión 2 y el árbol de accionamiento 3. Las mayores cargas de flexión se producen en estos puntos de conexión 52, 54.

A través de los puntos de conexión 51 y 52 y con el uso del elemento de soporte adicional 23 y su conexión en el punto de conexión 53 con el elemento de soporte 22 se construye una estructura de soporte, en particular una estructura de entramado. Cuando la fuerza axial se introduce en el elemento de conexión 26 en el elemento principal 21, la carga de flexión se transmite a través del punto de conexión 52 al elemento de soporte 22 y se apoya a través de los puntos de conexión 53 sobre el segundo elemento de soporte 23. Como resultado, se puede realizar una reducción significativa de las cargas que se producen en los puntos de conexión 52 y 54 al árbol de accionamiento 3.

Para aumentar la superficie de conexión con el árbol de accionamiento 3, el elemento principal 21 y el elemento de soporte adicional 23, como se explicó anteriormente en relación con la figura 4, cada uno presenta, en sus orificios internos 210, 230 una proyección en forma de manguito 211,231 que rodea en forma de anillo el árbol de accionamiento 3. Estas proyecciones 211, 231 están fijadas al árbol de accionamiento 3 mediante costuras de soldadura anulares, en particular por medio de procesos de soldadura por láser.

El triángulo descrito anteriormente formado por los puntos de conexión 52, 53, 54 que es visible en la figura 6, es simultáneamente la sección transversal de una cavidad 6 que está conformada en forma de anillo alrededor del árbol de accionamiento 3. La cavidad 6 está herméticamente sellada debido a las costuras de soldadura anulares que conectan el elemento de soporte 22 con el árbol de accionamiento 3 (punto de conexión 52), el elemento de soporte 22 con el elemento de soporte adicional 23 (punto de conexión 54) y el elemento de soporte adicional 23 con el árbol de accionamiento 3 (punto de conexión 53) para que la humedad de la cuba (no mostrada en las figuras) no pueda llegar a la región superficial del árbol de accionamiento 3 entre las dos costuras de soldadura en los puntos de conexión 52 y 54 y causar corrosión allí.

Cada uno de los tres brazos 2a, 2b, 2c del elemento principal 21 presenta una sección transversal en forma de sombrero en un plano de sección transversal correspondiente perpendicular al eje de brazo respectivo a, b, c, que aumenta en la dirección del eje longitudinal L. Por medio del elemento de soporte 22, la sección transversal en forma de sombrero se completa para formar una sección transversal en forma de caja más cerca del eje longitudinal, es decir, en la región de espesor a2 de acuerdo con la figura 6. Finalmente, se añade el elemento de soporte adicional 23, de modo que se forma una estructura de entramado, como se indica en el lado derecho de la figura 6, en el propio árbol de accionamiento 3. Esta transformación de la sección transversal del brazo 2a también se explica de forma representativa para los otros dos brazos 2b, 2c con referencia a las siguientes figuras 7, 8 y 9.

La figura 7 muestra una vista en sección transversal del dispositivo de árbol con brida 1 en el plano de sección transversal perpendicular al eje de brazo a, lejos del eje longitudinal L. Aquí se puede ver la estructura en forma de sombrero, que está compuesta por un lado largo 61, dos lados cortos 62 contiguos a este y una pared 63 que discurre aproximadamente paralela al lado largo 61. Mirando la figura 6, el plano de sección transversal de la figura 7 se encuentra aproximadamente a mitad de camino entre la región de espesor a2 y el elemento de conexión 26. El perfil en forma de sombrero se aplanará hacia el elemento de conexión 26, como se puede ver, por ejemplo, en la figura 3.

En la figura 8 se representa una vista en sección transversal del brazo 2a en otro plano de sección transversal perpendicular al eje de brazo a, pero más cerca del eje longitudinal, es decir, en la región de espesor a2, directamente contigua a la región de espesor a1. En este caso, se ve claramente que la sección transversal en forma de sombrero se complementa para formar una sección transversal en forma de caja, que se compone del lado largo 61, los dos lados cortos 62 y una sección del elemento de soporte 22 que, en este caso, es plana.

Finalmente, la figura 9 muestra una vista en sección transversal del brazo 2a en otro plano de sección transversal perpendicular al eje de brazo a, pero a lo largo del eje longitudinal L. Como puede verse en la figura 9, la sección transversal inicialmente en forma de sombrero y luego en forma de caja pasa a una estructura de entramado bien conocida de la figura 6. En el presente caso, sin embargo, la estructura de entramado es idéntica en ambos lados del árbol de accionamiento 3 o el eje longitudinal L. Con la ayuda del curso del perfil de sección transversal que se muestra en las figuras 7, 8 y 9, el comportamiento de rigidez de la brida de conexión 2 se optimiza de forma correspondiente con un esfuerzo de flexión axialmente creciente, en el que el momento de resistencia aumenta a través del uso dirigido de diferentes tipos de perfiles en dirección axial a lo largo del eje de brazo a hacia el árbol de accionamiento 3. Esto se hace comenzando con un perfil de sombrero de acuerdo con la figura 7, a través de un perfil de caja cerrada de acuerdo con la figura 8, hasta el arriostramiento adicional en un perfil de tipo entramado de acuerdo con la figura 9. Además, se evita una duplicación innecesaria de material en la región exterior, es decir, lejos del eje longitudinal L.

Lista de referencias

1 Dispositivo de árbol con brida

2 Brida de conexión

21 Elemento principal

2a, 2b, 2c Brazos

a, b, c Ejes de brazo

a1, a2, a3 Regiones de espesor a lo largo de un eje radial

210 Orificio interno, elemento principal

211 Proyección en forma de manguito, elemento principal

22 Elemento de soporte

220 Orificio interno, elemento de soporte

23 Elemento de soporte adicional

230 Orificio interno, elemento de soporte adicional

231 Proyección en forma de manguito, elemento de soporte adicional

25 Lado trasero de brida

26 Elemento de conexión

3 Árbol de accionamiento

L Eje longitudinal

4 Tambor

41 Base de Tambor

42 Carcasa de tambor

43 Abertura de tambor

5 Estructura triangular, triangulo

51, 52, 53, 54 Puntos de conexión

61 Lado largo

62 Lados cortos

63 Pared, ala de sombrero

7 Cavidad

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de árbol con brida (1) para el montaje giratorio de un tambor (4) en una lavadora, con una brida de conexión (2) que está diseñada para colocarse contra una base de tambor (41) del tambor (4) y para ser fijada al tambor (4), y un árbol de accionamiento (3) dispuesto en el centro de la brida de conexión (2) y conectado a la misma para la conexión a un motor de accionamiento, en el que la brida de conexión (2) presenta un elemento principal (21) formado de una chapa de acero y un elemento de soporte (22) formado por otra chapa de acero, que están dispuestos uno encima del otro a lo largo de un eje longitudinal (L) del árbol de accionamiento (3),

caracterizado por que

un espesor de chapa del elemento principal (21) y/o un espesor total de chapa de la brida de conexión (2) aumenta a lo largo de un eje radial hacia el eje longitudinal, en el que el espesor total de chapa se define como la suma de todos los espesores de chapa de los elementos (21, 22, 23), que se ensamblan en la posición radial pertinente sobre el eje radial para formar la brida de conexión (2).

2. Dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento principal (22) está conformado en forma de estrella con al menos tres brazos, cada uno de los cuales se extiende radialmente hacia afuera desde el árbol de accionamiento (3) perpendicularmente al eje longitudinal del árbol de accionamiento (3) a lo largo de un eje de brazo correspondiente (a, b, c).

3. Dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que al menos uno de los brazos (2a; 2b; 2c) presenta una sección transversal en forma de sombrero en un plano de sección transversal que discurre perpendicular a su eje del brazo (a, b, C).

4. Dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que la sección transversal en forma de sombrero se complementa hacia el árbol de accionamiento (3) para formar una sección transversal en forma de caja por medio del elemento de soporte (22).

5. Dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la brida de conexión (2) presenta un elemento de soporte adicional (23) que está dispuesto a lo largo del eje longitudinal sobre el elemento de soporte (22) de tal manera que el elemento principal (21), el elemento de soporte (22) y el elemento de soporte adicional (23) forman una pila paralela al eje longitudinal.

6. Dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el árbol de accionamiento (3), el elemento principal (21), el elemento de soporte (22) y/o el elemento de soporte adicional (23) están soldados con estaño y/o soldados entre sí.

7. Dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que mediante la(s) soldadura(s) con estaño y/o la(s) soldadura(s) se forma una cavidad herméticamente sellada, que se extiende paralela al eje longitudinal y está parcialmente delimitada por el árbol de accionamiento (3).

8. Dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el árbol de accionamiento (3), el elemento principal (21), el elemento de soporte (22) y/o el elemento de soporte adicional (23) en un plano de sección en el que discurre el eje longitudinal forman una o más estructuras sustancialmente triangulares.

9. Dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con la reivindicación 8 en la medida en que depende de la reivindicación 2, caracterizado por que el plano de sección en el que se forman la(s) estructura(s) triangular(es) es definido por el eje longitudinal (L) y uno de los ejes de brazo (a; b; c).

10. Dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento principal (21), el elemento de soporte (22) y/o el elemento de soporte adicional (23) están configurados como elemento(s) estampado(s) y doblado(s).

11. Lavadora con cuba, un dispositivo de árbol con brida (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores y un tambor (4) sostenido de forma giratoria en la cuba por medio del dispositivo de árbol con brida (1).