DE3016915C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schwingungsfähige Abstützung für Waschmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Waschmaschinen weisen üblicherweise eine Trommel mit horizontaler Achse auf. Die Abstützung des Waschaggregates ge­ genüber dem Maschinengestell erfolgt weiterhin üblicherweise mittels elastisch angelenkter Federbeine oder auch mittels Zug­ federn von der Oberseite des Maschinengestells aus. Die Schwin­ gungsdämpfung wird mittels in die Federbeine integrierter oder mittels gesonderter Schwingungsdämpfer vorgenommen, die als Reibungsdämpfer oder als hydraulische Dämpfer ausgebildet sein können. Ein Grundproblem der einerseits mit einer niedrigen un­ terkritischen Waschdrehzahl und andererseits mit einer hohen überkritischen Schleuderdrehzahl antreibbaren Waschmaschinen besteht darin, daß mit zunehmender Drehzahl die vom Schwin­ gungsdämpfer erzeugten Dämpfungskräfte zunehmen, was insbeson­ dere für hydraulische Dämpfer gilt, oder zumindest etwa kon­ stant bleiben, was insbesondere für Reibungs-Schwingungsdämpfer gilt. Die erforderlichen Dämpfungs­ kräfte nehmen aber mit steigender Drehzahl nur zu, bis die sogenannte kritische Drehzahl erreicht ist, während sie nach Überschreiten der kri­ tischen Drehzahl stark abnehmen und sich dann asymptotisch einem konstanten, systemabhängigen Wert nähern. In diesen hohen Drehzahlbereichen können zu hohe Dämpfungskräfte zu einer Kopp­ lung zwischen dem schwingenden Waschaggregat und dem Maschinen­ gestell führen mit der Folge, daß dieses anfängt zu springen. Weiterhin werden die mechanischen Belastungen der Abstützung sehr hoch, so daß es hier zu Dauerbrüchen kommen kann.

Aus der DE-OS 14 85 091 ist eine schwingungsfähige Abstützung der gattungsgemäßen Art bekannt, bei der ein hydraulischer Schwingungsdämpfer vorgesehen ist, der aus einem zylindrischen Gehäuse und einem in diesem verschiebbaren, an einer aus dem Gehäuse nach außen herausgeführten Kolbenstange angebrachten Kolben besteht. Die beiderseits des Kolbens befindlichen Teil­ gehäuseräume sind mittels einer Überbrückungsleitung miteinan­ der verbunden, in der ein verstellbares Ventil angeordnet ist. Durch entsprechende Verstellung dieses Ventils können Schwin­ gungsbewegungen des Waschaggregates und die sich daraus erge­ benden Bewegungen der Kolbenstange mit Kolben relativ zum Ge­ häuse unterschiedlich gedämpft bzw. gedrosselt werden. Eine Veränderung des Widerstandes der Druckmittelströmung von einer Seite des Kolbens auf die andere Seite kann in Abhängigkeit von Änderungen der Frequenz der Schwingung des Waschaggregates oder aber in Abhängigkeit von der Drehzahl der Wasch- und Schleuder­ trommel oder in Abhängigkeit der Amplitude der Schwingungen er­ folgen. Anstelle der Überbrückungsleitung mit einem verstell­ baren Ventil kann die Einrichtung zur Regulierung des Wider­ standes der Druckmittelströmung von einer Seite des Kolbens auf dessen andere Seite auch dadurch gebildet werden, daß der Kol­ ben an seinem Umfang ein Rohr veränderbaren, nämlich vergrößer­ oder verkleinerbaren Umfangs trägt, so daß der Spalt zwischen dem Kolben und der Innenwand des Gehäuses veränderbar ist. Die­ ses Rohr bzw. dieser Schlauch am Umfang des Kolbens kann über die hohl ausgebildete Kolbenstange und ein entsprechendes Steuerventil mit einer Druckgasquelle verbunden werden, so daß auch hierüber eine Veränderung der hydraulischen Dämpfung in der geschilderten Weise möglich ist. Bei dieser Ausgestaltung tritt auch noch eine Reibung zwischen der Innenwand des zylin­ drischen Gehäuses und dem am Umfang des Kolbens angebrachten Rohr bzw. Schlauch auf, die aus den genannten Gründen verän­ derbar ist. Ein wesentlicher Nachteil liegt darin, daß hydrau­ lische Dämpfer verhältnismäßig aufwendig sind und daß die Ab­ dichtungsprobleme groß sind. Bei Undichtwerden eines solchen hydraulischen Schwingungsdämpfers ist nicht nur der Schwin­ gungsdämpfer selber zu erneuern; die Gefahr von zusätzlichen Schäden durch ein Auslaufen der Hydraulikfüllung ist groß, was insbesondere bei dem üblichen Einsatz der Waschmaschinen in Haushalten nicht wünschenswert ist. Darüber hinaus ist die Dämpfungswirkung hydraulischer Schwingungsdämpfer sehr stark von der Geschwindigkeit der Kolben relativ zum Gehäuse abhän­ gig, was zu nicht konstanten Dämpfungsverhältnissen führt und damit eine Regelung oder Steuerung der Dämpfung erschwert.

Aus der CH-PS 3 85 155 ist eine schwingungsfähige Abstützung für Waschmaschinen bekannt, die der vorstehend geschilderten ent­ spricht, bei der der hydraulische Schwingungsdämpfer eine Überbrückungsleitung mit einem in dieser angeordneten Ventil aufweist.

Aus der DE-AS 12 09 958 ist weiterhin ein hydraulischer Schwingungsdämpfer für eine Waschmaschine mit Schleudergang bekannt, der aus einem teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder besteht, in welchem ein an einer Kolbenstange befe­ stigter, mit Durchlaßöffnungen versehener Kolben verschiebbar geführt ist. Zur Lösung der eingangs geschilderten Probleme werden bei diesem bekannten Schwingungsdämpfer die Durchlaß­ öffnungen durch mindestens eine kolbenförmige Masse, die über mindestens eine Feder mit der Kolbenstange in Verbindung steht, im kritischen Drehzahlbereich des Trommelaggregates teilweise abgedeckt, im überkritischen Bereich dagegen freigegeben. Im überkritischen Bereich des Trommelaggregates soll also die Mas­ se in ihrem Resonanzbereich schwingen und die Öffnungen im Kol­ ben für den ungehinderten Durchfluß des Dämpfungsmediums frei­ geben. Hierdurch soll im kritischen Drehzahlbereich des Trom­ melaggregates die Dämpfung voll wirksam sein, während sie im überkritischen Drehzahlbereich auf ein Mindestmaß abfallen soll. Bei dieser Ausgestaltung besteht die Gefahr, daß die Übergänge von teilweiser Abdeckung der Durchlaßöffnungen zu ihrer völligen Freigabe ziemlich abrupt kommen, so daß eine Sprungstelle im Verlauf der Dämpfungskraft auftritt. Im übrigen sind auch hier die Probleme gegeben, die hydraulischen Schwin­ gungsdämpfern innewohnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schwingungsfähi­ ge Abstützung der gattungsgemäßen Art für Waschmaschinen so auszugestalten, daß eine den Betriebsbedingungen beim Waschen oder Schleudern angepaßte Dämpfung in einfacher Weise und in betriebssicherer Ausgestaltung erreichbar ist.

Diese Ausgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kenn­ zeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungs­ gemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß ein sehr einfach aufge­ bauter und betriebssicherer Schwingungsdämpfer einsetzbar ist. Die Reibungsdämpfung selber erfolgt lautlos. Sie ist von der Relativgeschwindigkeit zwischen Kolben und Innenwand des Gehäu­ ses praktisch unabhängig, so daß eine sehr einfache Regelung nur durch Veränderung der Vorspannung des Reibbelages, d. h. durch Veränderung des Anpreßdruckes des Reibbelages an die In­ nenwand des Gehäuses erreicht wird. Es tritt also keine Über­ lagerung verschiedener Einflußgrößen ein. Anspruch 2 gibt eine besonders einfache und zuverlässige Konkretisierung an, während durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 sichergestellt wird, daß auch in der Kopplung zwischen dem Stellglied und dem Rei­ bungskolben keine hydraulischen Systemen innewohnenden Dicht­ heitsprobleme auftreten können.

Als Unwucht-Erfassungseinrichtung kann gemäß Anspruch 4 ein Zeitgeber eingesetzt werden.

Das Stellglied ist zweckmäßigerweise nach Anspruch 5 als Stellmotor ausgebildet, wobei sich vorteilhafte Einzelheiten aus den Ansprüchen 6 bis 9 ergeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Abstützung in schematischer Darstellung in Sei­ tenansicht,

Fig. 2 die Abstützung gemäß Fig. 1 in Vorderansicht,

Fig. 3 einen Reibungs-Schwingungsdämpfer in Längsschnitt nebst Stellglied,

Fig. 4 eine Reibungshülse des Schwingungsdämpfers nach Fig. 3 in perspektivischer Darstellung und

Fig. 5 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Stellglie­ des.

Eine Trommelwaschmaschine mit waagerechter Trommelachse weist ein schwingungsfähiges Waschaggregat 1 mit einem Antrieb 2 auf. Weitere mit dem Waschaggregat verbundene Zubehörteile, bei­ spielsweise ein Getriebe, sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Das schwingungsfähige Waschaggregat 1 ist auf dem durch einen Grundrahmen gebildeten Maschinengestell 3 über Fe­ derbeine 4 abgestützt. Die Federbeine 4 sind an ihrem oberen Ende über angeschweißte Brücken oder Bügel 5 mit dem Wasch­ aggregat 1 und am unteren Ende über entsprechende Bügel oder Brücken 6 mit dem Maschinengestell 3 verbunden. Die oberen und die unteren Enden der Federbeine 4 sind mit den Bügeln 5 bzw. 6 unter Zwischenschaltung von Gummikörpern 7 elastisch einge­ spannt. Das Waschaggregat 1 ist im gewählten Ausführungsbei­ spiel lediglich durch zwei Federbeine 4 frei schwingungsfähig abgestützt. Eine derartige schwingungsfähige Abstützung ist allgemein bekannt und zwar insbesondere aus der DE-AS 16 10 138.

Zwischen dem Waschaggregat 1 und dem Maschinengestell 3, in diesem Fall wiederum dem Grundrahmen, sind weiterhin Schwin­ gungsdämpfer 8 angeordnet, bei denen es sich um Reibungs- Schwingungsdämpfer handelt. Diese weisen - wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht - ein zylindrisches Gehäuse 9 auf, das ein oberes, nach Art eines Auges ausgebildetes, Befestigungselement 10 aufweist, mittels dessen es am Waschaggregat 1 angelenkt wird.

Aus dem anderen Ende des Gehäuses 9 ist eine hohl, also rohr­ förmig, ausgebildete Kolbenstange 11 herausgeführt, an derem äußeren freien Ende ein Befestigungselement 26 zur Anlenkung am Maschinengestell 3 angebracht ist. Am inneren Ende der Kolben­ stange 11 ist ein Dämpfungskolben 14 angebracht, der eine - in Fig. 4 näher dargestellte - Reibungshülse 32 aufweist. Diese ist auf ihrem Außenumfang mit einem axial gesicherten Reibungs­ belag 33 versehen, der gegen die zylindrische Innenwand 16 des Gehäuses 9 anliegt. Der Reibungsbelag 33 besteht aus einem ge­ eigneten, bekannten Reibungsmaterial, beispielsweise einem ge­ schäumten Polyurethan. Die Reibungshülse 32 ist mit einem sich axial erstreckenden Schlitz 34 versehen, so daß sie radial ela­ stisch aufgeweitet werden kann. Da der Reibungsbelag 33 als rechteckiger Streifen um die Hülse 32 gelegt ist, kann er sol­ che radialen Bewegungen mitmachen, d. h. die Anpreßkraft bzw. Vorspannung mit der der Reibungsbelag 33 gegen die Innenwand 16 des Gehäuses 9 anliegt, kann verändert werden.

An der Innenseite der Reibungshülse 32 sind zwei sich jeweils kegelstumpfförmig nach außen erweiternde Verstellflächen 35, 36 ausgebildet, an denen jeweils ein Verstellkonus 37 bzw. 38 an­ liegt. Der eine Verstellkonus 38 ist fest an dem zugeordneten Ende der Kolbenstange 11, beispielsweise mittels einer Schraub­ verbindung 39, angebracht, wobei die Bohrung 40 der Kolbenstan­ ge 11 sich auch durch diesen Verstellkonus 38 erstreckt. Die beiden Verstellkonen 37, 38 sind auf ihren einander zugewandten Flächen mittels einer vorgespannten Druckfeder 41 belastet, die sie auseinanderzudrücken strebt. An dem anderen, der Kolben­ stange 11 abgewandten Verstellkonus 37 ist ein Zugdraht 42 eines Bowdenzuges 43 angebracht. Das elastische Rohr 44 des Bowdenzuges ist am freien äußeren Ende der Kolbenstange einer­ seits und im Bereich eines Stellmotors 28 andererseits fest­ gelegt. Durch eine auf den Zugdraht 42 ausgeübte Zugkraft wer­ den die beiden Verstellkonen 37, 38 aufeinanderzu bewegt, wo­ durch die Reibungshülse 32 unter Erhöhung der Dämpfungskraft aufgeweitet wird. Bei Entlasten des Zugdrahtes 42 werden die beiden Verstellkonen 37, 38 durch die Druckfeder 41 wieder auseinandergedrückt, wodurch die Reibungshülse 32 mit dem Rei­ bungsbelag 33 wieder elastisch in ihre Ausgangslage mit ge­ ringerem Durchmesser zurückfedern kann.

Als Stellmotor 28 dient in diesem Fall ein linear wirkender Elektromotor.

Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist zur Betätigung des Dämpfungskolbens 14 in der Kolbenstange 11 ein stangenartiger Ventilstößel 22 vorgesehen, an dessen Ende ein Betätigungskolben 23 angebracht ist, der abgedichtet an der Innenwand 24 der Kolbenstange 11 verschiebbar ist.

An das freie äußere Ende der Kolbenstange 11 ist eine Hydrau­ likleitung 27 dicht angeschlossen, die von einer als Stellmotor 28′ dienenden hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit mit Druck­ flüssigkeit beaufschlagbar ist. In dem Zylinder 29 ist ein Kol­ ben 30 mittels eines Elektromagneten 31 verschiebbar. Je nach Erregung des Elektromagneten 31 wird der Kolben 30 zum Anschluß der Hydraulikleitung 27 hin verschoben und drückt dadurch eine Druckflüssigkeit gegen den Betätigungskolben 23, der dadurch wiederum den Dämpfungskolben verstellt.

Die ebenfalls von dem Zylinder 29 abzweigende Hydraulikleitung 27′ führt zu dem anderen Schwingungsdämpfer 8.

Zur Ansteuerung des jeweiligen Stellmotors 28, 28′ dient eine Unwucht-Erfassungseinrichtung 45, die entweder die Drehzahl der Trommel, oder die Auslenkungen des Waschaggregates 1 aus der Ruhelage oder die tatsächlich auftretenden Unwuchtkräfte mißt und ein entsprechendes Steuersignal über eine Leitung 46 zum Stellmotor 28, 28′ gibt. Die Unwucht-Erfassungseinrichtung 45 kann am Gehäuse 47 der Waschmaschine angebracht sein.

Claims (9)

1. Schwingungsfähige Abstützung für Waschmaschinen, zwischen deren eine mit unterkritischer Waschdreh­ zahl und überkritischer Schleuderdrehzahl antreib­ bare Trommel enthaltendem Waschaggregat einerseits und einem Maschinengestell andererseits mindestens ein Schwingungsdämpfer angeordnet ist, dessen Dämpfungsglied derart beeinflußbar ist, daß die Dämpfungskraft bei Schleuderdrehzahl kleiner ist als bei Waschdrehzahl, wobei das Dämpfungsglied von außen mittels eines Stellgliedes verstellbar ist, das von einer Unwucht-Erfassungseinrichtung nach Maßgabe der jeweiligen Unwucht der Trommel angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied als Reibungskolben (14) mit einem an der Innenwand (16) eines Gehäuses (9) anliegenden Reibungsbelag (33) ausgebildet ist, dessen Vorspannung vom Stellglied (28; 28′) verstell­ bar ist.

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Reibungskolben (14) eine den Reibungs­ belag (33) tragende, aufweitbare, geschlitzte Reibungshülse (32) aufweist.

3. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (28; 28′) mit dem Reibungskolben (14) mechanisch gekop­ pelt ist.

4. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwucht-Erfassungs­ einrichtung (45) als Zeitgeber ausgebildet ist.

5. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied als Stellmotor (28, 28′) ausgebildet ist.

6. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stellmotor (28′) als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist.

7. Abstützung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kolben-Zylinder-Einheit mittels eines Elektromagneten (31) betätigbar ist.

8. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stellmotor (28) als linear wirkender Elektromotor ausgebildet ist.

9. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stellmotor als Schrittmotor ausge­ bildet ist.