17.111.1964 dla zastrz. 1 22.1.1965 dla zastrz. 2—6 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 30.XI.1967 54044 KI. 82 b, 14 MK S oeJ, w(06 -'ejCAl ¦****¦ Wlasciciel patentu: Fichtel & Sachs A.G., Schweinfurt (Niemiecka Re¬ publika Federalna) Hydrauliczny tlumik drgan do pralek i Wynalazek dotyczy hydraulicznego tlumika drgan do sprezyscie zawieszonych zespolów beb¬ nowych w pralkach z odwirowywaniem.Znane jest tlumienie sprezyscie zawieszonych zespolów bebnowych w pralkach, do czego zmusza koniecznosc, poniewaz w takich sprezyscie zawie¬ szonych zespolach bebnowych pod wplywem cie¬ zaru i niezrównowazenia bielizny w zakresie kry¬ tycznej liczby obrotów zespolu bebnowego, okres¬ lonej przez ogólna wielkosc zespolu i sprezyste za¬ wieszenie zarówno przy rozruchu jak i zatrzymy¬ waniu napedu wirowego wystepuja drgania o du¬ zych amplitudach. Wskutek tego zachodzi Obawa, ze beben moze uderzac w obudowe pralki i trwa¬ losc maszyny staje sie niepewna.Zwykle tlumiki drgan do pralek tlumia w za¬ kresie krytycznym liczfbe obrotów skutecznie i utrzymuja amplitudy drgan w granicach dopusz¬ czalnych, maja jednak te wade, ze powyzej kry¬ tycznej liczby obrotów odwirowywania az do znacznie wyzszej liczby obrotów sily tlumienia wzrastaja wraz ze wzrostem predkosci tloczyska.Wskutek zwiekszenia sil tlumienia, zwlaszcza przy wiekszej liczbie obrotów odwirowywania sprzeze¬ nie miedzy zespolem bebnowym i obudowa staje sie tak silne, ze pralka przestaje przywierac do podlogi, a sily zmienne dzialajace na podloge po- . woduja wielki halas.Poza tym znany jest tlumik, w którym tlok jest przesuwny na tloczysku na okreslonej drodze. 10 25 30 2 Dzieki temu uzyskuje sie tlumienie tylko wiekszych amplitud drgan, gdyz tlumienie rozpoczyna sie dopiero po przebyciu przez tloczysko ustalonej dro¬ gi, wyznaczonej konstrukcyjnie. Powazna wada tego ukladu jest to, ze wymagana moc tlumienia w krytycznym zakresie liczby obrotów musi byc uzyskana na mniejszej lub wiejkszej drodze suwu koncowego z odpowiednio duzymi silami tlumienia.Nagle wlaczanie tlumienia wplywa bardzo nie¬ korzystnie na statecznosc i cichobieznosc pralki.Wynalazek ma na celu wykonanie hydrauliczne¬ go tlumika drgan do pralek, który zapewnialby silne tlumienie w zakresie krytycznej liczby obro¬ tów, czyli w tym zakresie, w którym mozna spo¬ dziewac sie wielkich drgan ukladu bebnowego, na¬ tomiast w zakresie liczby obrotów odwirowywania dawalby sile tlumienia znacznie zmniejszona.Dla uzyskania tego celu obrano za punkt wyjscia tlumik drgan, skladajacy sie z napelnionego czes¬ ciowo ciecza cylindra, tloczyska wprowadzonego do cylindra, tloka umocowanego na tloczysku i przesuwnego w cylindrze oraz z komór plyno¬ wych z obu stron przesuwnego tloka, polaczonych przez przepusty dlawiace.Dla rozwiazania postawionego zagadnienia tlu¬ mik drgan tego rodzaju jest wykonany w ten spo¬ sób, ze komory plynowe polozone z obu stron tloka moga byc polaczone za pomoca przewodu obejscio¬ wego, zawierajacego zasuwe zamykajaca, która za¬ myka przewód w swym polozeniu spoczynkowym, 5404454044 przy czym zasuwa zamykajaca jest sprzezona ze zdolnym do drgan ukladem, skladajacym sie z ma¬ sy i zespolu sprezystego, którego drgania wlasne przewyzszaja krytyczny zakres liczb obrotów i to tak, ze zasuwa odcinajaca w ponadkrytycznym za¬ kresie liczby obrotów zespolu bebnowego odslania przewód obejsciowy.Gdy w hydraulicznym tlumiku drgan, wykona¬ nym wedlug wynalazku, bedzie przekroczona kry¬ tyczna liczba obrotów, to zasuwa odcinajaca zamy¬ ka przewód obejsciowy tak, iz przepusty dlawiace sa jedynym polaczeniem pomiedzy dwiema napel¬ nionymi plynem* komorami z obu stron tloka i po¬ woduja silne tlumieisfe} W zakresie wiekszej liczby obrotów drffania *zes£o!u bebnowego staja sie zno¬ wu mniejsze i nie wymagaja tak silnego tlumienia, lecz moga raczej byc odbierane przez uklad spre¬ zysty, bez obawy przeniesienia sil dynamicznych na obudowe pralki, przy czym uklad zdolny do drgan wpada w rezonans, a zasuwa odcinajaca zo¬ staje uruchomiona, tak iz przynajmniej na chwile odslania przejscie przez przewód Obejsciowy przy zmniejszeniu lub nawet calkowitym braku sily tlumiacej.W streszczeniu mozna wymienic nastepujace ko¬ rzysci tlumika wykonanego wedlug wynalazku: na skutek dbnizenia (zbytecznego) tlumienia w za¬ kresie ponadkrytycznym maszyna stoi pewnie i spokojnie, tylko minimalne sily sa przenoszone na podloge, trwalosc tlumika jest zwiekszona, po¬ niewaz w czasie prania daje tylko chwilowo pelna moc tlumienia.Zwiekszenie liczby obrotów wirowania nie sta¬ nowi granicy dla tlumika, gdyz mozna nie obawiac sie sprzezenia miedzy zespolem bebnowym i obudo¬ wa pralki.Masa ukladu zdolnego do drgan moze byc osa¬ dzona ruchomo, np. na tloczysku. Gdy masa jest prowadzona na tloczysku to szczególnie korzyst¬ nym rozwiazaniem bedzie poprowadzenie przewo¬ du obejsciowego przez tloczysko, przy czym jeden wylot'znajduje sie w obszarze prowadzenia masy na tloczysKU, tak iz masa sama sluzy jako zasuwa odcinajaca.Najprostszy uklad przepustów dlawiacych uzy¬ skuje sie w ten sposób, ze w tloku sa wykonane otwory osiowe. W tej postaci wykonania istnieje jednak niebezpieczenstwo, ze strumienie cieczy plynace podczas ruchu tloka przez przepusty dla¬ wiace trafiaja na mase, która jest prowadzona na tloczysku i wplywaja na ruch tej masy. W ko¬ rzystnej odmianie wynalazku mozna temu zapobiec w ten sposób, ze pierwsza grupa przepustów dla¬ wiacych przechodzi przez tlok, a inny przepust dlawiacy przechodzi przez tloczysko i jednym swym wylotem jest zakonczony na stronie masy oddalonej od tloka i jest skierowany na powierz¬ chnie reakcyjna masy.Gdy strumienie cieczy przechodzace przez tlok trafiaja na mase, to jednoczesnie trafia zawsze równiez strumien na powierzchnie reakcyjna, a sto¬ sunek przeplywu przez poszczególne przepusty tlumiace jest tak dobrany, ze wypadkowa sila ude¬ rzenia na tlok znika, a wiec nie ma zadnego od¬ dzialywania sil uderzeniowych na tlok.Na rysunku uwidoczniono kilka przykladów wy¬ konania wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia pierwsza odmiane tlumika drgan wedlug wynalaz¬ ku w przekroju podluznym, fig. 2 — przekrój 5 wzdluz linii II-II na fig. 1; fig. 3 — przekrój wzdluz linii III-III na fig. 4; fig. 4 — tlumik drgan wedlug fig. 1 w innym stanie ruchu, fig. 5 — tlumik drgan wedlug fig. 1 w jeszcze innym sta¬ nie ruchu, fig. 6, 7 i 8 przedstawiaja druga odmia- 10 ne tlumika drgan wedlug wynalazku w róznych fa¬ zach ruchu, fig. 9 przedstawia.wykres mocy tlumi¬ ka drgan wedlug wynalazku, fig. 10 przedstawia trzecia odmiane tlumika drgan z czesciowym wido¬ kiem, fig. 11 — czwarta odmiane wykonania tlumi- 15 ka drgan wedlug wynalazku w 'Czesciowym prze¬ kroju i fig. 12 przedstawia piata odmiane tlumika drgan wedlug wynalazku w czesciowym przekroju.Tlumik drgan przedstawiony na fig. 1-5 sklada sie z czesciowo napelnionego ciecza cylindra 1, 20 w którym jest prowadzony przesuwnie tlok 3, umocowany na tloczysku 2. Tlok 3 ma przepusty 4 i 5. Przepusty 5 sa utworzone przez splaszczenie tloka 3. Tlok 3 jest wykonany jako bryla wydrazo¬ na, w którego bocznej powierzchni znajduja sie 25 przepusty obejsciowe 6.W wydrazeniu tloka 3 jest umieszczona cylin¬ dryczna masa 7, która za pomoca sprezyn 8 i 9 wspiera sie na sciankach czolowych tloka 3. Masa 7 oraz sprezyny 8 i 9 sa przy tym tak wykonane, 30 ze w zakresie krytycznej liczby obrotów zespolu bebnowego, tzn. takiej liczby obrotów, kiedy ze¬ spól bebnowy wpada w drgania rezonansowe, ma¬ sa 7 zatrzymuje sie w swym polozeniu srodkowym, a przepusty obejsciowe 6 w powierzchni obwódo- 35 wej tloka 3 pozostaja zamkniete.W tym stanie ruchu przeplyw czynnika tlumiace¬ go odbywa sie przez przepusty 4. Dla zapewnienia tlumienia w tym stanie ruchu tlok 3 moze byc umieszczony z wiekszym luzem w cylindrze 1, tak 40 iz przepusty 4 staja sie zbyteczne. Cylindryczna masa 7 jest zaopatrzona w kierunku osiowym w wydrazenie 12 dla uzyskania wyrównania cisnie¬ nia miedzy dwiema komorami 10 i 11 wydrazonego tloka 3. 45 Dzialanie tlumika drgan wedlug wynalazku wy¬ nika z fig. 1-3. Na fig. 1 jest przedstawiony stan roboczy tlumika drgan, wtedy, gdy zespól bebno¬ wy przebiega zakres krytycznej liczby obrotów.Masa 7 oraz sprezyny 8 i 9 sa mianowicie tak do- 50 brane, ze masa 7 w tym zakresie liczby obrotów nie zostaje pobudzona do drgan, a wiec przepusty obej¬ sciowe 6 pozostaja zamkniete masa 7, a przeplyw czynnika tlumiacego moze odbywac sie tylko przez przepusty 4. Poniewaz przepusty 4 moga miec bar- 55 dzo maly przekrój tlumik drgan w tej fazie ruchu moze wykazywac wielka moc tlumienia.Na fig. 2 i 3 zespól bebnowy znajduje sie w zakresie nadkrytycznej liczby Obrotów, wobec czego masa 7 drga w swym zakresie rezonansowym 60 i przez to odslania przepusty obejsciowe 6 dla latwego przeplywu czynnika tlumiacego, tak iz moc tlumienia spada do wartosci najmniejszej.Przy tlumieniu przez rozciaganie masa 7 drga na; stronie tloka 3 odwrotnej wzgledem tloczyska 2, 65 a przy tlumieniu przez sciskanie ^- na stroni?54044 25 zwróconej do tloczyska. Przeplyw czynnika tlumia¬ cego przez tlok 3 jest zaznaczony liniami pradu.Tlumik drgan przedstawiony na fig. 6-8 rózni sie od tlumika drgan wedlug fig. 1-5 tylko w szcze¬ gólach konstrukcyjnych, Jednakowe czesci maja te 5 same liczby oznaczeniowe lecz zwiekszone o liczbe 100. Tlok sklada sie w tym przypadku z plyt 113 i 114 majacych otwory przepustowe 115 i 116. Masa 117 jest umieszczona miedzy dwiema plytkami 113 i 114, a przez nia jest przepuszczone tloczysko 102. 1Q Masa 117 ma tulejkowate odcinki 118, które moga byc nasuwane czesciowo na plytki 113 i 114 w kie¬ runku osiowym* Odcinki 118 maja otwory przepu¬ stowe 118, które moga byc doprowadzone do po¬ krycia z otworami przepustowymi 115 plytek tlo¬ kowych 113 i 114. Masa 117 jest równiez wsparta na plytkach 113 i 114 za posrednictwem sprezyn 120 i 121. Dzialanie tego tlumika drgan jest takie same, jak tlumika wedlug fig. 1-5.Na fig. 9 jest przedstawiona sila tlumienia P w 2o zaleznosci od liczby obrotów n pralki. Powyzej krytycznej liczby obrotów K 'bebna linia sily tlu¬ mienia, oznaczona jako linia kreskowana, odpo¬ wiada czynnosci tlumienia zwyklego tlumika drgan natomiast linia ciagla przedstawia spraw¬ nosc tlumienia tlumika wedlug wynalazku. Z wy¬ kresu jest szczególnie wyraznie widoczne korzystne dzialanie przedmiotu wynalazku. Na fig. 9 oznacz- nik nR oznacza czestotliwosc rezonansowa ukladu drgajacego, a oznacznik ns oznacza liczbe obrotów bebna podczas wirowania.W postaci wykonania wedlug fig. 10 zastosowano równiez cylinder 201 wypelniony ciecza. W cylind¬ rze 201 napelnionym ciecza tlok 203 umocowany na tloczysku 202 jest przesuwny w kierunku osiowym.Tloczysko 202 ma wydrazenie osiowe 205 przed¬ stawione na rysunku jako stopniowany kanal, któ¬ ry przynajmniej z jednym otworem 204 jest po¬ laczony powyzej zabezpieczenia 210 krazka sprezy¬ nowego 209. W obszarze masy 207 znajduje sie otwór przepustowy 206, na rysunku prostokatny- 40 Ksztalt otworu przepustowego 206 nie jest ograni¬ czony do przedstawionej na rysunku postaci, lecz moze byc inny, rózniacy sie znacznie. Masa 207 wspiera sie za posrednictwem dwóch sprezyn 208 na tloku 203 i na krazku sprezynowym 209. 45 W dalszym ciagu opisu omówiono dzialanie urza¬ dzenia wedlug wynalazku. W zakresie krytycznej liczby obrotów bebna dzieki dostosowaniu sprezyn 208 do masy 207 osiaga sie to, ze masa 207 nie zo¬ staje pobudzona do drgan. Na rysunku przedsta¬ wiono taki wlasnie stan ruchu. Otwory przepusto¬ we 206 pozostaja przy tym zasloniete masa 207, a przeplyw czynnika tlumiacego odbywa sie tylko przez otwory 204.Przekrój przeplywowy tyoh otworów 204 jest bardzo maly, tak iz uzyskuje sie znaczny efekt tlumienia. Gdy tlumik drgan w tym krytycznym zakresie liczby obrotów poddany jest dzialaniu cisnienia, to czynnik tlumiacy w srodku tloka 203 wchodzi do tloczyska 202, a wyjscie znajduje sie w najlepiej powyzej zabezpieczenia 210 krazka spre¬ zystego 209, aby uniknac wplywu strumienia cieczy na mase 207. Gdyby otwór przepustowy byl umieszczony nie posrodku tloka 203 lecz we wlas¬ ciwie pierscieniowo uksztaltowanym korpusie « 35 50 55 tloka, to na mase 207 móglby wplywac strumien cieczy.Gdy beben przekroczy krytyczny zakres liczby obrotów wówczas uklad drgajacy zlozony z masy 206 i sprezyn 208 wchodzi w swój zakres rezonan¬ su i odslania otwory przepustowe 206 dla niezakló¬ conego przeplywu czynnika tlumiacego, tak iz efekt tlumienia spada do minimum. W przedstawionej na rysunku odmianie wykonania masa 207 w za¬ kresie ponadkrytycznej liczby obrotów przy tlu¬ mieniu przez ciagnienie drga na stronie zwróconej do tloka, a przy tlumieniu przez cisnienie — na stronie odwróconej od tloka.Na fig. 11 uwidoczniono tloczysko 301 z umoco¬ wanym na nim tlokiem 302 oraz uklad drgajacy, zlozony ze sprezyny 311 i masy 309 dla sterowania otworów promieniowych 308. Tlok 302 jest prowa¬ dzony przesuwnie w rurze cylindrycznej nie poka¬ zanej na rysunku. Tloczysko 301, co równiez nie jest pokazane na rysunku, wychodzi z tej rury przez otwór zaopatrzony w uszczelnienie. Tlok 302 ma kanaly przepustowe 303 i 304, które razem z plytkami sprezystymi 305 i 306 tworza zawory dla przeplywu cieczy i sluza do tlumienia przy ciagnieniu lub nacisku.Tlok 302 jest umocowany na tloczysku 301 za pomoca nakretki 313. Tloczysko 301 ma osiowy ka¬ nal 307 zaopatrzony w otwory promieniowe 308.W normalnym polozeniu otwory 308 sa zasloniete masa 309 umieszczona przesuwnie na tloczysku 301.Masa 309 jest polaczona przynajmniej za pomoca sprezyny 311 z tloczyskiem lub tlokiem i tworzy w ten sposób razem z ta sprezyna uklad drgajacy.Na fig. 11 strona czolowa 312 masy 309 odwróco¬ na od tloka 302 jest wykonana czesciowo jako wy¬ drazona powierzchnia obrotowa. Dodatkowy kanal 310, który laczy kanal osiowy 307 z przestrzenia znajdujaca sie poza tloczyskiem, jest umieszczony promieniowo.Fig. 12 przedstawia podobna konstrukcje jak fig. 11, przy czym takie same czesci maja jednakowe oznaczenie, z ta róznica, ze pierwsza cyfra 3 jest zastapiona cyfra 4. Na fig. 12 powierzchnia czolo¬ wa 414 masy 409 odwrócona od tloka jest plaska i przebiega prostopadle do osi tloczyska, tak iz strumien cieczy opuszczajacy dodatkowy kanal 410 trafia na powierzchnie czolowa 414.Urzadzenie wedlug fig. 11 dziala w sposób naste¬ pujacy.Tlumienie jest uzyskiwane przez przesuniecie tloka 302 w nie pokazanym na rysunku napelnio¬ nym ciecza cylindrze, przy* czym praca tlumienia jest wywolana przeplywem cieczy przez zawory 303, 306 i 304, 305. Uklad drgajacy, skladajacy sie z masy 309 i sprezyny 311 jest tak dostrojony, ze promieniowe otwory 308 w krytycznym zakresie liczby Obrotów bejbna sa zasloniete, czyli masa 309 znajduje sie w spoczynku przy tych czestotliwos¬ ciach drgan. Powyzej tej liczby obrotów bejbna masa 309 wpada w drgania i odslania otwory 308.W ten sposób zawory tlokowe sa ominiete. Tlu¬ mienie wówczas nie zachodzi, co jest pozadane.Aby uniknac niepozadanego przesuniecia masy 309 pod dzialaniem strumienia cieczy, wyplywaja¬ cej z zaworów tlokowych, jak to mogloby sie zda¬ rzyc w szczególnosci w przypadku ruchu tloczyska54044 7 w dól, przewidziano dodatkowy kanal 310. Przez kanal 310 zostaje wywolany przeciwny strumien cieczy, który stabilizuje mase 309 w fazie tlumie¬ nia. Odsloniecie otworów 308, jak'okazalo sie w praktyce, nie pozostaje pod wplywem dodatkowe- 5 go kanalu 310. W ten sposób otrzymuje sie tlumik drgan bardziej pewny w dzialaniu, odpowiadajacy wymaganiom praktycznym o korzystnych wlasno¬ sciach tlumienia.W odmianie wykonania wedlug fig. 12 strumien i0 cieczy wychodzacy z nachylonego kanalu 410 i tra- 2. fiajacy na powierzchnie 414 masy 409 kompensuje strumienie cieczy wyplywajace przez kanaly 404 i 406.Odmiana wykonana z wy"drazona powierzchnia 15 3. obrotowa wedlug fig. 11 jest korzystna, poniewaz przez zmiane zakrzywienia powierzchni mozna zmieniac sile osiowa dzialajaca na mase, a przy tym nie musza byc wprowadzone zmiany w tlo- czysku. Wobec tego dla róznych wielkosci tlumika 2o drgan mozna stosowac to samo tloczysko, przy 4. czym od czasu do czasu moze byc zastosowana inna masa.Wynalazek nie ogranicza sie do przedstawionych na rysunku postaci wykonania, a wiec np. na pew- 25 no pozostaje w ramach przedmiotu wynalazku przedluzenie tloczyska poza tlok i umieszczenie przesuwnej masy 309 na tym przedluzeniu. PL