DE102004047996A1

DE102004047996A1 - Tragstern für eine Waschmaschine

Info

Publication number: DE102004047996A1
Application number: DE102004047996A
Authority: DE
Inventors: Uwe Ratfisch
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2006-04-06
Also published as: WO2006037764A1; EA200700483A1; CN101057020A; KR20070057227A; US20080178635A1; EA009991B1; EP1797233A1

Abstract

Ein Tragstern, der vor allem zur Stabilisierung der und zur drehbaren Montage einer Wäschetrommel 4 einer Waschmaschine vorgesehen ist und mindestens drei im Zentrum 25 des Tragsterns wurzelnde Arme 33 bis 35 aufweist, besteht regelmäßig aus einem hohlen Gusskörper mit kastenförmigem, offenem Profil. Im Abstand von vorzugsweise etwa auf der halben Länge jedes Arms 33 bis 35 sind Stützpunkte 36 bis 41 vorgesehen, die zur Abstützung gegen die Rückwand 14 der Wäschetrommel 4 dienen. DOLLAR A Zur Einsparung von Material und Kosten besteht das offene Profil der Arme 33 bis 35 aus einem Paar von untereinander nicht verbundenen, einem flachen Rechteck wenigstens ähnelnden Flächen, die den Querschnitt von Trägern 27 bis 29 bilden und mit einer ihrer kurzen Seiten zur Rückwand 14 der Wäschetrommel 4 weisen. Die beiden Träger (z. B. 27-1 und 28-2) sind mindestens an den Stützpunkten (z. B. 36, 41) durch je einen dritten Träger (z. B. 44) ähnlicher Querschnittsfläche von Arm 33 zu Arm 35 mit einem Träger 28-2 der anderen Arme 35 verknüpft.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tragstern zur Stabilisierung der und zur Montage an der Rückwand eines trommelartigen Bauteils einer Waschmaschine, dessen mindestens drei Arme im Zentrum des Tragsterns wurzeln und aus hohlen Gusskörpern mit kastenförmigem, offenem Profil bestehen sowie mit im Abstand einer Länge von der Mittelachse des Tragsterns, vorzugsweise etwa auf der halben Länge jedes Arms vorgesehenen Stützpunkten, die zur Abstützung gegen die Rückwand des trommelartigen Bauteils dienen.

Derartige Tragsterne für eine Wäschetrommel sind aus DE 14 60 840 A1 und aus DE 24 32 465 A1 bekannt. Für Laugenbehälter sind Tragsterne mit noch größerer Steifigkeit zur Übertragung größerer Kräfte als bei einer Wäschetrommel erforderlich. Sie bestehen vor allem aus Stahlguss beispielweise entsprechend DE 39 27 166 A1 , werden aber immer eher entbehrlich, weil Laugenbehälter zunehmend aus Kunststoff gefertigt werden und die Steifigkeit auf diese Weise Konstruktionselement des Laugenbehälters wird.

Bei den bekannten Tragsternen steht vor allem ihr hoher Preis in der Kritik, der sich aus der Konstruktion als Einzel-Gussbauteil und aus dem verhältnismäßig großen Materialbedarf dafür entwickelt. Zudem sind die bekannten Tragsterne verhältnismäßig schwer und erfordern daher an der Frontseite des betreffenden Laugenbehälters ein entsprechend schweres Ausgleichsgewicht, das seinerseits höhere Kosten als nötig erfordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs beschriebenen Tragstern so zu konzipieren, dass er zur Einsparung von Gewicht und Kosten mit geringst möglichem Materialaufwand zur Übertragung der bei Waschmaschinen auftretenden Kräfte im Bereich von Laugenbehältern oder Wäschetrommeln geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruches 1 in der Weise gelöst, dass das offene Profil der Arme aus einem Paar von untereinander nicht verbundenen, einem flachen Rechteck wenigstens ähnelnden Flächen besteht, die den Querschnitt von Trägern bilden und mit einer ihrer kurzen Seiten zur Rückwand des trommelartigen Bauteils weisen, und dass die beiden Träger mindestens an den Stützpunkten durch je einen dritten Träger ähnlicher Querschnittsfläche von Arm zu Arm mit jeweils einem Träger der anderen Arme verknüpft sind. Diese Gitterkonstruktion bietet die besten Voraussetzungen dafür, den Tragstern mit dem geringst möglichen Aufwand an Material dennoch so stabil zu gestalten, dass gegenüber einem konventionellen Tragstern bei gleichbleibend großer Kraftübertragungsfähigkeit sein Gewicht um nahezu 40% reduziert werden kann. Dies bringt zusätzlich erhebliche Kosteneinsparungen auch bei anderen Bauteilen der Waschmaschine.

Besonders wirksam können diese Ersparnisse ausfallen, wenn bei einer Weiterbildung der Erfindung die paarweise angeordneten Träger durch ein Gitterwerk miteinander verbunden sind (Anspruch 2). Die zur Kraftübertragung am trommelartigen Bauteil erforderlichen Träger können dann ausschließlich auf diese Aufgabe hin dimensioniert werden, während ihre Formstabilität in sich und zueinander durch das filigran gestaltbare Gitterwerk erreicht wird.

Als eine besonders gut geeignete Weiterbildung hat sich eine Ausführungsform erwiesen, bei der mindestens die paarweise angeordneten Träger mit zueinander entgegengesetzten Krümmungen bogenförmig verlaufen (Anspruch 3). Dadurch erhält die Konstruktion in sich bereits eine genügend große Steifigkeit, die weitere Maßnahmen erübrigt.

Vorteilhafterweise wird die vorstehende Weiterbildung dann besonders stabil, wenn die neutralen Fasern beider Träger eines Paares durch die Mittelachse des Tragsterns verlaufen und jeder der durch die Mittelachse verlaufenden Träger Bestandteil zweier Arme ist, so dass sich die jeweils zugeordneten Träger jedes Armes in der Mittelachse kreuzen (Anspruch 4).

Dann genügt gemäß einer vorteilhaften Fortbildung der Erfindung die Verknüpfung der benachbarten Träger zweier Arme an den Stützpunkten mit einem weiteren Träger, der außerhalb der Mittelachse verläuft (Anspruch 5).

In einer Variante können die bogenförmigen Träger von den Stützpunkten aus mit derselben Krümmung in Richtung der Armenden weiterlaufen und an den Endpunkten der Arme miteinander verknüpft sein (Anspruch 6), um eine stabile Form der Tragsternarme zu erzeugen.

In einer anderen Variante, bei der die Arme des Tragsterns in sich noch verdrehsteifer sind, laufen die bogenförmigen Träger von den Stützpunkten aus mit stärkerer Krümmung weiter und kreuzen sich verknüpfend vor den Enden der Arme (Anspruch 7). Dabei ist es von besonderer drehversteifender Wirkung, wenn die bogenförmigen Träger an den Enden der Arme im Abstand zueinander enden und mittels eines Querriegels miteinander verbunden sind (Anspruch 8).

Bei einer weiteren Variante sind die Träger jedes Paares in Höhe der Stützpunkte durch eine Querstrebe miteinander verbunden (Anspruch 9). Obwohl die Querstrebe sehr filigran gestaltet sein kann, bewirkt sie eine Verdrehsicherheit bei den Hauptträgern der Arme.

Zur Stabilisierung der Rückwand eines Laugenbehälters sind vorteilhafterweise alle Arme an einer Lagernabe derart befestigt, dass jeder durch die Mittelachse des Tragsterns laufende Bogen im Abstand zum benachbarten Bogen des benachbarten Armes angeordnet ist (Anspruch 10). Hierbei ergibt sich durch Formung der Träger automatisch eine Grundform für ein Gitterwerk, das für die Formstabilität des Tragsterns bürgt.

Entsprechend sind zur Stabilisierung der Rückwand einer Wäschetrommel die Träger aller Arme in gleichem Befestigungsabstand zueinander mit einer Ronde für eine Lagerachse der Wäschetrommel verbunden (Anspruch 11).

Ein nach der Erfindung gestalteter Tragstern hat ein derartig nach den Seiten hin offenes Profil, dass alle seine Bestandteile gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform aus einem Werkstoff im Stranggießverfahren hergestellt sind (Anspruch 12). Dieses Verfahren ermöglicht die günstigsten Voraussetzungen für eine preiswerte Massenproduktion des Tragsterns.

Zur Vermeidung von Verwirbelungen von Wasser oder Luft im Laugenbehälter an den Profilöffnungen eines an der Wäschetrommel angebrachten Tragsterns gemäß der Erfindung, die einen bremsenden Einfluss auf die Drehung der Wäschertrommel hätte und evtl. sogar die Bildung von Geräuschen verursachen könnte, wird in einer Variante einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die durch die Gitterstruktur der Arme gebildeten Hohlräume auf der dem trommelartigen Bauteil abgewandten Seite wenigstens teil weise durch eine am Kraftfluss der Arme nicht beteiligte Bedeckung (Anspruch 13) oder wenigstens teilweise durch eine am Kraftfluss der Arme nicht beteiligte Vergussmasse zu verschließen (Anspruch 14).

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung nachstehend erläutert. Es zeigen
1 eine in seitlicher Durchsicht schematisch dargestellte Waschmaschine,
2 die Ansicht auf einen heute noch gebräuchlichen Tragstern für eine Wäschetrommel gemäß dem Stand der Technik,
3 eine Ansicht auf eine Variante der Gitterstruktur eines erfindungsgemäß gestalteten Tragsterns mit spitz endenden Armen,
4 eine Ansicht entsprechend 3 auf eine andere Variante mit stumpf endenden Armen und
5 eine Ansicht auf eine Variante des Tragsterns entsprechend 3 mit vier Armen.
1 zeigt eine frontbeschickbare Waschmaschine in einem Gehäuse 1, in dem ein Schwingsystem 2 bestehend aus einem Laugenbehälter 3 und einer darinnen horizontal und drehbar gelagerten Wäschetrommel 4, die über einen Wellenzapfen 5, eine Riemenscheibe 6 und einen Riemen 7 von einem Elektromotor 8 antreibbar ist, an Federn 9 hängend und auf Stoßdämpfern 10 stehend montiert ist. Der Laugenbehälter 3 hat an seiner Rückseite einen nur von der Seite erkennbaren Tragstern 11, in dessen Zentrum sich ein Lager 12 für den Wellenzapfen 5 der Wäschetrommel 4 befindet.
Die Wäschetrommel 4 wird ebenfalls von einem Tragstern 13 an ihrer Rückseite getragen, dessen Zentrum aber mit dem Wellenzapfen 5 drehfest verbunden ist, so dass die Wäschetrommel 4 sich innerhalb des Laugenbehälters 3 konzentrisch zum Lager 12 des Laugenbehälters drehen lässt.
Ein aus dem Stand der Technik bekannter dreiarmiger Tragstern 13 ist in 2 in einer Ansicht auf seine der Wäschetrommel-Rückwand 14 zugewandten Seite dargestellt. Ein solcher Tragstern besteht aus einem Aluminium-Druckgussstück, dessen Arme 15 in einer durch den Schnitt entlang der Schnittlinie II-II ersichtlichen Weise profiliert sind. Der Querschnitt lässt erkennen, dass die Arme 15 aus jeweils fünf Trägern 16 bis 20, die im Querschnitt gesehen wenigstens nahezu senkrecht auf der Rückwand 14 der Wäschetrommel 4 stehen, und diese verbindende Untergurte 21 und 22 und Obergurte 23 und 24 bestehen. Diese langgestreckten Teile der Arme sind einstückig zentral untereinander und mit einer Ronde 25 verbunden, die den Wellenzapfen 5 trägt.
Nun wurde gefunden, dass die Kräfte zur Drehübertragung und zum Ausgleich von Gravitations- und von Zentrifugalkräften an der Trommel 4 im wesentlichen von den Trägern 16 bis 20 aufgebracht werden, während die Gurte 21 bis 24 vor allem dazu da sind, die Träger an allen Orten auf Abstand zu halten und zu versteifen. Sie dienen an einzelnen Stellen 26 bzw. 36 bis 41 noch zur Befestigung bzw. zur Abstützung an der Rückwand der Wäschetromel 4 und dort natürlich zur Einleitung der Kräfte. Diese Krafteinleitung könnte aber problemlos auch allein durch die Träger 16 und 20 selbst übernommen werden. In Abweichung vom dargestellten Beispiel eines bekannten Tragsterns 13 sind aber auch Tragsterne bekannt (nicht dargestellt), die pro Arm lediglich zwei parallele Träger aufweisen, die allerdings jeweils eine größere Querschnittsfläche aufweisen als bei dem dargestellten bekannten Tragstern und durch einen Untergurt miteinander verbunden sind sowie an der der Rückwand abgewandten Seite je Träger einen flanschartigen Obergurt tragen, der einerseites zur Versteifung der Träger und andererseits zur Befestigung an der Rückwand dient.
In Erkenntnis dieser Verhältnisse an den bekannten Tragsternen und im Bemühen um sparsame Verwendung von Werkstoffen ist die Erfindung auf neue Formen für einen Tragstern gestoßen, für den Ausführungsbeispiele in den 3 bis 5 dargestellt sind. Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält nur noch Träger mit einem Querschnitt, der einem schmalen Rechteck sehr ähnelt, wie in der den Schnitt III-III durch den Trägerteil 27-2 darstellenden Nebenfigur zu 3 erkennbar ist. Schnitte an anderen Stellen der Träger ergeben gleiche Formen.
Der Tragstern der 3 hat in bekannter Weise eine Ronde 25 für den Wellenzapfen (hier nicht dargestellt), an deren Umfang in regelmäßigen Abständen Träger 27 bis 29 angebracht sind. Die Träger 27 bis 29 sind gleichförmig gebogen, und ihre neutralen Fasern 30 bis 32 kreuzen sich im Zentrum der Ronde 25. Jeweils zwei Trägerteile 27-1 und 29-2, 28-1 und 27-2 sowie 29-1 und 28-2 bilden ein Paar von Trägern, die den wesentlichen Teil eines Armes 33, 34 bzw. 35 ausmachen. An ihnen sind etwa mittig zu ihrer Länge Stützpunkte 36 bis 41 angebracht, an denen außerdem dritte, ebenfalls bogenförmige Träger 42 bis 44 angebracht sind, die eine gegenseitige Abstützung der Arme 33 bis 35 untereinander bewirken. Zur Verbesserung der Torsionssteifigkeit der einzelnen Träger auf ihren langen Abschnitten zwischen der Ronde 25 und den Armenden können zwischen den Stützpunkten 36 und 37, 38 und 39 bzw. 40 und 41 Querstreben 45, 46 bzw. 47 (gestrichelt dargestellt) eingesetzt werden. An ihren Enden laufen die Träger paarweise spitz aufeinander zu und sind durch Verbindungsbereiche 48 bis 50 zusammengefasst, mit denen sie auf geeignete Weise, z. B. per Schraub- oder Niettechnik, mit der Rückwand 14 oder anderen Teilen der Wäschetrommel 4 verbunden sind.
Gemäß 4 (gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in 3 bezeichnet) lässt sich ein erfindungsgemäßer Tragstern auch mit stumpfen Enden der Arme 33 bis 35 gestalten. Dabei sind die Kraft übertragenden Enden der Träger 27 bis 29, von denen sich im Endabschnitt jeweils zwei überkreuzen, durch Querriegel 51 bis 53 wieder miteinander verbunden. Außerdem sind die dritten Träger 42 bis 44 der 3 über die Stützpunkte 36, 37 und 38, 39 sowie 40, 41 hinaus bis zu den Verbindungsbereichen 48-1, 48-2 und 49-1, 49-2 sowie 50-1, 50-2 verlängert. Dadurch entsteht eine gegenüber Torsionskräften wiederstandsfähigere Anordnung. Auf die gestrichelt eingezeichneten Querstreben 45 bis 47 kann im Ausführungsbeispiel der 4 verzichtet werden, weil bereits die Kreuzungspunkte der Träger 27-1 mit 29-2, 28-1 mit 27-2 und 29-1 mit 28-2 genügend Torsionssteifigkeit in den Trägern 27 bis 29 erzielen.
5 zeigt anhand eines Ausführungsbeispiels mit spitz aufeinander zulaufenden Trägern der Arme 54 bis 57, dass nach denselben Prinzipien wie in 3 auch ein vierarmiger Tragstern gestaltet werden kann. Auch die in 4 offenbarten Prinzipien einer dreiarmeigen Variante lassen sich (ohne hier näher dargestellt zu sein) unmittelbar auf eine vierarmige Variante übertragen. Die etwas breit anmutenden Arme 54 bis 57 können dadurch schmaler gestaltet werden, dass die Gleichförmigkeit der Krümmungen der Bögen aufgegeben wird. Dabei würden die Bögen der Träger ausgehend von der Ronde 25 zunächst stärker gekrümmt sein und zur Spitze hin flacher auslaufen. Der Bogen kann aber auch in weiterer starker Krümmung zum Überkreuzen der Träger ähnlich der Variante gemäß 4 führen. Darin würden die Prinzipien dieser Variante wenigstens teilweise verwendet werden.
Die bogenförmigen Träger 27 bis 29 und 42 bis 44 haben sich als die auftretenden Kräfte am besten weiterleitend und übertragend erwiesen. Wenn es anderweitige Anforderungen nötig machen, können die Träger aber auch kleinere Krümmungen aufweisen oder sogar wenigstens annähernd gerade ausgeführt sein. Dann werden aber weitere Trägerteile in gitterartiger Anordnung erforderlich, so dass der mit den dargestellten und optimierten Ausführungsbeispielen erzielbare Gewichtsvorteil teilweise wieder verloren geht. Allerdings bleibt immer noch ein signifikanter Vorteil gegenüber den eingangs dargestellten bekannten Tragsternen bestehen.
Damit die offenen Gitterstrukturen bei einem Einsatz eines erfindungsgemäßen Tragsterns an einer Wäschetrommel nicht zu Verwirbelungen von Wasser oder Luft beim Waschen (Schaumbildung) oder Luft (Bremsen der Trommel beim Schleudern) führt, können die Öffnungen der Strukturen in nicht näher dargestellter Weise ganz oder teilweise auf der der Rückwand der Wäschetrommel abgewandten Seite durch eine am Kraftfluss der Arme nicht beteiligte Bedeckung oder Verfüllung verschlossen sein. Beispielsweise kann eine Abdeckung durch eine mitgegossene Haut aus demselben Material wie die Träger bestehen oder durch ein anderes Material, das auf eine andere Weise, z. B. durch Verkleben, mit den Trägern verbunden ist. Eine Verfüllung kann beispielsweise durch Ausschäumen der Hohlräume realisiert werden.

Claims

Tragstern zur Stabilisierung der und zur Montage an der Rückwand (14) eines trommelartigen Bauteils (3, 4) einer Waschmaschine, dessen mindestens drei Arme (33 bis 35) im Zentrum (25) des Tragsterns wurzeln und aus hohlen Gusskörpern mit kastenförmigem, offenem Profil bestehen sowie mit im Abstand einer Länge von der Mittelachse des Tragsterns, vorzugsweise etwa auf der halben Länge jedes Arms (33 bis 35), vorgesehenen Stützpunkten (36 bis 41), die zur Abstützung gegen die Rückwand (14) des trommelartigen Bauteils (3, 4) dienen, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Profil der Arme (33 bis 35) aus einem Paar von untereinander nicht verbundenen, einem flachen Rechteck wenigstens ähnelnden Flächen besteht, die den Querschnitt von Trägern (27 bis 29) bilden und mit einer ihrer kurzen Seiten zur Rückwand (14) des trommelartigen Bauteils (3, 4) weisen, und dass die beiden Träger (z. B. 27-1 und 28-2) mindestens an den Stützpunkten (36, 41) durch je einen dritten Träger (44) ähnlicher Querschnittsfläche von Arm (33) zu Arm (35) mit einem Träger (28-2) der anderen Arme (z. B. 35) verknüpft sind.
Tragstern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die paarweise angeordneten Träger (27 bis 29) durch ein Gitterwerk (27-1 bis 29-2) miteinander verbunden sind.
Tragstern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die paarweise angeordneten Träger (z. B. 27-1 und 29-2) mit zueinander entgegengesetzten Krümmungen bogenförmig verlaufen.
Tragstern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die neutralen Fasern (30 bis 31) beider Träger (27 bis 29) eines Paares durch die Mittelachse verlaufen und jeder der durch die Mittelachse verlaufenden Träger (27 bis 29) Bestandteil zweier Arme (33 bis 35) ist, so dass sich die jeweils zugeordneten Träger (z. B. 27-1 und 29-2) jedes Armes (z. B. 33) in der Mittelachse kreuzen.
Tragstern nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Träger (z. B. 27-1 und 28-2) zweier Arme (z. B. 33 und 35) an den Stützpunkten (z. B. 36 und 41) mit einem weiteren Träger (z. B. 44) verknüpft sind, der außerhalb der Mittelachse verläuft.
Tragstern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmigen Träger (27-1 bis 29-2) von den Stützpunkten (36 bis 41) aus mit derselben Krümmung in Richtung der Armenden weiterlaufen und an den Endpunkten der Arme (33 bis 35) miteinander verknüpft sind.
Tragstern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmigen Träger (z. B. 27 und 29) von den Stützpunkten (z. B. 36 und 37) aus mit stärkerer Krümmung weiterlaufen und sich vor den Enden der Arme (z. B. 33) verknüpfend kreuzen.
Tragstern nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmigen Träger (z. B. 27 und 29) an den Enden der Arme (z. B. 33) im Abstand zueinander enden und mittels eines Querriegels (z. B. 51) miteinander verbunden sind.
Tragstern nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (z. B. 27-1 und 29-2) jedes Paares in Höhe der Stützpunkte (z. B. 36, 37) durch eine Querstrebe (z. B. 45) miteinander verbunden sind.
Tragstern nach Anspruch 9 für die Stabilisierung der Rückwand eines Laugenbehälters (3) als trommelartiges Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass alle Arme (33 bis 35) an einer Lagernabe derart befestigt sind, dass jeder durch die Mittelachse des Tragsterns laufende Bogen (27 bis 29) im Abstand zum benachbarten Bogen des benachbarten Armes angeordnet ist.
Tragstern nach Anspruch 9 für die Stabilisierung der Rückwand einer Wäschetrommel (4) als trommelartiges Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (27 bis 29) aller Arme (33 bis 35) in gleichem Befestigungsabstand zueinander mit einer Ronde (25) für einen Lagerzapfen (5) der Wäschetrommel (4) verbunden sind.
Tragstern nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass alle seine Bestandteile aus einem Werkstoff im Stranggießverfahren hergestellt sind.
Tragstern nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Gitterstruktur der Arme (33 bis 35) gebildeten Hohlräume auf der dem trommelartigen Bauteil (3, 4) abgewandten Seite wenigstens teilweise durch eine am Kraftfluss der Arme nicht beteiligte Bedeckung verschlossen sind.
Tragstern nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Gitterstruktur der Arme (33 bis 35) gebildeten Hohlräume wenigstens teilweise durch eine am Kraftfluss der Arme nicht beteiligte Vergussmasse verschlossen sind.