DE10040319C1

DE10040319C1 - Trommellagerung für eine Frontlader-Waschmaschine

Info

Publication number: DE10040319C1
Application number: DE10040319A
Authority: DE
Inventors: Lutz Scharf-Martini
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 2000-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2020-08-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trommellagerung für eine Frontlader-Waschmaschine, bei der die Trommelwelle an einem Ende drehfest mit der Trommel verbunden und mit dem anderen Ende frei drehbar im Maschinengehäuse gelagert ist und bei der die Trommelwelle zwischen ihren Enden in einer mit dem Laugenbehälter fest verbundenen Lagerhülse mittels zweier beabstandeter Wälzlager drehbar geführt ist. Der Teile- und Montageaufwand für eine derartige Trommellagerung lässt sich dadurch beachtlich reduzieren, dass die Lagerhülse zwischen den Wälzlagern in zwei Lagerteile geteilt ist, dass die als Kunststoff-Spritzgussteile ausgebildeten Lagerteile die Wälzlager umspritzt aufnehmen und nachträgliche miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trommellagerung für eine Frontlader-Waschmaschine, bei der die Trommelwelle an einem Ende drehfest mit der Trommel verbun den und mit dem anderen Ende frei drehbar im Maschinengehäuse gelagert ist und bei der die Trommelwelle zwischen ihren Enden in einer mit dem Laugen behälter fest verbundenen Lagerhülse mittels zweier beabstandeter Wälzlager drehbar geführt ist.

Eine Trommellagerung dieser Art ist aus dem DE-GM 76 24 582 bekannt. Dabei ist die Trommellagerung als getrennte Baueinheit mit einem Außenring für die beabstandeten Wälzlager ausgebildet, der mit dem Laugenbehälter verbunden ist. Die Wälzlager sind mittels zugeordneter Innenringe in dem Außenring ge halten, wobei die Innenringe die Trommelwelle drehfest aufnehmen. Diese bekannte Trommellagerung ist aufwendig, sowohl im Teile- als auch im Mon tageaufwand. Dies ist in erster Linie durch die Festlegung der axial beab standeten Wälzlager in dem Außenring des Laugenbehälters bedingt.

Wie die DE 92 15 811 U1 zeigt, ist es auch bekannt, die Trommelwelle direkt im Laugenbehälter drehbar zu lagern, wobei ebenfalls zwei beabstandete Wälz lager verwendet werden, die in einem von der Lagerhülse des Laugenbehälters getrennten Nabenteil festgelegt sind. Die Innenaufnahme des Nabenteils weist im Durchmesser abgesetzte Abschnitte auf. In die stirnseitigen Endabschnitte des Nabenteils werden die Wälzlager mit ihren Außenabschnitten eingepresst.

Bei dieser bekannten Trommellagerung ist für die Festlegung der Wälzlager ein zusätzliches Nabenteil erforderlich, in das in zusätzlichen Arbeitsgängen die Wälzlager eingepresst werden, so dass auch diese bekannte Trommellagerung noch einen beachtlichen Teile- und Montageaufwand erfordert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Trommellagerung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sich insbesondere für Kunststoff-Lagerteile und Kunststoff- Laugenbehälter eignet und dabei den Teile- und Montageaufwand reduziert.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Lagerhülse zwischen den Wälzlagern in zwei Lagerteile geteilt ist, dass die als Kunststoff- Spritzgussteile ausgebildeten Lagerteile die Wälzlager umspritzt aufnehmen und durch nachträgliches Zusammenfügen, wie z. B. Reibschweißen (Anspruch 3), miteinander verbunden sind (Anspruch 1). Zur weiteren Vereinfachung kann vorgesehen sein, dass ein Lagerteil an der Laugenbehälter-Rückwand einstückig angeformt ist (Anspruch 2##).

Bei dieser Ausgestaltung mit zwei Lagerteilen lassen sich die Wälzlager bereits bei der Herstellung der Lagerteile im Spritzgussverfahren axial an den vorge sehenen Positionen festlegen. Der Verbindungsvorgang verbindet die beiden La gerteile zu einer festen Lagerhülse. Aus Kostenreduzierungsgründen kann ein Lagerteil auch bereits einstückig an dem Laugenbehälter angeformt sein.

Die Positionierung der Wälzlager in ihren Lagerteilen wird in einfacher Weise dadurch erreicht, dass die Wälzlager mit ihren Außenringen von einer Innen-Auf nahmenut der Lagerteile umspritzt sind (Anspruch 4).

Für die Verbindung ist nur vorzusehen, dass die beiden Lagerteile auf den ein ander zugekehrten Seiten mit aufeinander ausgerichteten Verbindungsflächen versehen sind (Anspruch 5). Dabei kann zur Vergrößerung der Verbindungsflächen vorgese hen sein, dass diese in einem spitzen Winkel zur Mittellängsachse der Trom melwelle geneigt sind und sich überlappen (Anspruch 6) oder dass sie Teil einer Nut-Feder verbindung sind (Anspruch 7).

Hat die Trommelwelle in Axialrichtung Abschnitte mit unterschiedlichen Durch messern, dann sieht eine weitere Ausgestaltung vor, dass die Wälzlager in den Lagerteilen in unterschiedlichem Abstand zur Mittellängsachse der Trommel welle festgelegt sind, so dass die Innenringe der Wälzlager auf die Durchmesser der zugeordneten Abschnitte der Trommelwelle ausgerichtet sind (Anspruch 8).

Eine Abdichtung der Trommellagerung wird dadurch erreicht, dass das der Trommel zugekehrte Lagerteil stirnseitig in Verbindung mit einer auf die Trommelwelle aufgeschobenen Gleithülse eine Aufnahme für ein Dichtungs element bildet (Anspruch 9).

Nach einer Ausführung sind die Wälzlager als Rillenkugellager ausgebildet (Anspruch 10).

Die Herstellung der Trommellagerung wird dadurch besonders einfach und kos tengünstig, dass die mit den umspritzten Wälzlagern versehenen Lagerteile auf eine Trommelwellen-Nachbildung aufgeschoben und mit ihren Verbindungsflä chen axial verpresst werden und dass durch die Rotation eines Lagerteils die Verbindungsflächen plastifiziert werden (Anspruch 11).

Ist dabei zusätzlich vorgesehen, dass die beiden Lagerteile vorzugsweise in einem Spritzgusswerkzeug hergestellt und unmittelbar nach der Entnahme durch Reibschweißen miteinander verbunden werden (Anspruch 12), dann wird die Restwärme der gespritzten Lagerteile auf einfache Weise für den Reibschweißvorgang ausge nutzt.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs beispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine in einem Laugenbehälter drehbar ge lagerte Trommel,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt der in Fig. 1 verwendeten Trommel lagerung,

Fig. 3 einen Teilschnitt einer abgewandelten Trommellagerung und

Fig. 4 ein Schema zur Erläuterung eines Reibschweißvorganges zur Ver bindung der beiden Lagerteile.

In Fig. 1 ist mit 21 die Rückwand des Laugenbehälters 20 dargestellt, in dem die Trommelwelle 11 frei drehbar gelagert ist. Neben dem Hauptabschnitt weist die Trommelwelle 11 einen im Durchmesser reduzierten Abschnitt 12 auf. Das andere Ende der Trommelwelle 11 ist drehfest mit der Trommel 40 verbunden, wie die Teile 41 und 42 zeigen. Diese Lagerung und Festlegung der Trommel welle 11 an beiden Enden ist bekannt und braucht nicht näher erläutert zu werden, da dies auch in anderer bekannter Art ausgeführt werden kann.

Der Laugenbehälter 20 kann aus zwei Teilen 30 und 31 zusammengesetzt sein, wobei zumindest der Teil 31 mit der Rückwand 21 als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet und hergestellt sein kann. An der Rückwand 21 ist ein Lagerteil 22 einstückig angeformt, das eine Innen-Aufnahmenut 24 aufweist, die das Wälz lager 25 umspritzt festhält. Das Lagerteil 22 bildet einen Teil des Lagergehäuses für beide, beabstandete Wälzlager 25 und 28. Die andere offene Stirnseite des Lagerteils 22 steht im spitzen Winkel zur Mittellängsachse der Trommelwelle 11 und bildet eine umlaufende, geneigte Verbindungsfläche 23 - vorzugsweise für Reibschweißen. Eine form- und kraftschlüssige Verbindung kann aber auch mittels anderer Verfahren, wie durch Kleben, Schweißen oder Plastifizieren bewerkstelligt werden. Ein zweites Lagerteil 26 bildet ebenfalls eine Innen- Aufnahmenut für das Wälzlager 28 und weist eine Verbindungsfläche 27 auf, die von der Verbindungsfläche 23 des Lagerteils 22 überlappt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine großflächige Verbindung. Das Lagerteil 26 legt das Wälzlager 28 axial fest und nach Herstellung der Verbindung nehmen die Wälzlager 25 und 28 die richtigen Positionen zu den Abschnitten 11 und 12 der abgesetzten Trommelwelle 11 ein, wie Fig. 1 zeigt. In Fig. 2 ist diese Verbin dung der beiden Lagerteile 22 und 26 in vergrößertem Maßstab dargestellt, wobei die Festlegung der Außenringe der Wälzlager 25 und 28 nach dem Um spritzen deutlich erkennbar ist.

Wird auf das mit der Trommel 40 verbundene Ende der Trommelwelle 11 vorher eine Gleithülse 43 aufgeschoben, dann kann ein in die Aufnahme zwischen Lagerteil 26 und Gleithülse 43 eingebrachtes Dichtungselement 29 die Trommel lagerung abdichten.

Wie der Teilschnitt nach Fig. 3 zeigt, kann die Aufteilung und Ausgestaltung des Lagergehäuses in die beiden Lagerteile 22 und 26 auch anders ausgeführt werden. Die Herstellung bleibt jedoch als Kunststoff-Spritzgussteile mit der Um spritzung der Außenringe der Wälzlager 25 und 28 gleich und auf die Ab schnitte 11 und 12 der abgestuften Trommelwelle 11 abgestimmt. Wie ange deutet ist, kann das Lagerteil 26 auch einstückig an der Rückwand 21 des Laugenbehälters 20 angeformt sein und die Reibverbindung kann als Nut-Feder- Verbindung ausgebildet sein, wie die Reibflächen 23' und 27' zeigen. Das Lagerteil 22 mit der Aufnahmenut 24 und dem Wälzlager 25 stellt dann ein getrenntes Teil dar.

Zur Herstellung der Trommellagerung wird eine Nachbildung der Trommelwelle mit Abschnitten 11 und 12 verwendet, wobei ein Mitnehmer 45 am Abschnitt 11 auch als Anschlag für das aufgeschobene Lagerteil 26 dient. Auf dem Ab schnitt 12 ist das Lagerteil 22 an dem Anschlag 46 festgelegt. Dabei kann, wie der Pfeil A zeigt, das Lagerteil 26 gegen das Lagerteil 22 gedrückt werden. Dabei schiebt sich die Reibfläche 27 unter die Reibfläche 23. Unter Aufrecht erhaltung des Druckes wird bei unverdrehbar gehaltenem Lagerteil 22 das Lagerteil 26 in Drehbewegungen gemäß Pfeil B versetzt. Durch die Reibung wird das Material im Bereich der Reibflächen plastifiziert. Nach dem Erhalten der plastifizierten Teilbereiche wird zwischen den Lagerteilen 22 und 26 eine innige, feste Verbindung erhalten. Auf den Reibschweißvorgang braucht hier nicht näher eingegangen zu werden, da dieser für die verwendeten Kunststoffe in seinen Einzelheiten und Parametern bekannt ist.

Von Vorteil ist es, wenn beide Lagerteile 22 und 26 in einem Spritzguss werkzeug gemeinsam hergestellt und sofort nach der Entnahme durch Reib schweißen miteinander verbunden werden, da dann die Restwärme der Spritz gussteile in vorteilhafter Weise für den Reibschweißvorgang ausgenützt werden kann.

Selbstverständlich können die Reibflächen auch anders gestaltet sein und zur Verbindung der Lagerteile 22 und 26 andere Arten für eine feste, kraft schlüssige Verbindung verwendet werden.

Claims

1. Trommellagerung für eine Frontlader-Waschmaschine, bei der die Trommelwelle an einem Ende drehfest mit der Trommel verbunden und mit dem anderen Ende frei drehbar im Maschinengehäuse gelagert ist und bei der die Trommelwelle zwischen ihren Enden in einer mit dem Laugen behälter fest verbundenen Lagerhülse mittels zweier beabstandeter Wälz lager drehbar geführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lagerhülse zwischen den Wälzlagern (25, 28) in zwei Lagerteile (22, 26) geteilt ist,
dass die als Kunststoff-Spritzgussteile ausgebildeten Lagerteile (22, 26) die Wälzlager (25, 28) umspritzt aufnehmen und nachträglich fest mitein ander verbunden sind.

2. Trommellagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerteil (22) an der Laugenbehälter-Rückwand (21) einstückig angeformt ist (23).

3. Trommellagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerteile (22, 26) mittels Reibschweißen miteinander verbunden sind.

4. Trommellagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (25, 28) mit ihren Außenringen von einer Innen-Auf nahmenut (24) der Lagerteil (22, 26) umspritzt sind.

5. Trommellagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerteile (22, 26) auf den einander zugekehrten Seiten mit aufeinander ausgerichteten Verbindungsflächen (23, 27; 23', 27') ver sehen sind.

6. Trommellagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsflächen (23, 27; 23', 27') in einem spitzen Winkel zur Mittellängsachse der Trommelwelle (11) geneigt sind und sich über lappen.

7. Trommellagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsflächen (23', 27') Teil einer Nut-Federverbindung sind.

8. Trommellagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (25, 28) in den Lagerteilen (22, 26) in unterschied lichem Abstand zur Mittellängsachse der Trommelwelle (11) festgelegt sind, so dass die Innenringe der Wälzlager (25, 28) auf die Durchmesser von zugeordneten Abschnitten (11, 12) der Trommelwelle (11) ausge richtet sind.

9. Trommellagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das der Trommel (40) zugekehrte Lagerteil (26) stirnseitig in Ver bindung mit einer auf die Trommelwelle (11) aufgeschobenen Gleithülse (43) eine Aufnahme für ein Dichtungselement (29) bildet.

10. Trommellagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (25, 28) als Rillenkugellager ausgebildet sind.

11. Verfahren zum Herstellen einer Trommellagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die mit den umspritzten Wälzlagern (25, 28) versehenen Lagerteile (22, 26) auf eine Trommelwellen-Nachbildung und mit ihren Verbindungs flächen (23, 27; 23', 27') axial verpresst werden und
dass durch die Rotation eines Lagerteils (z. B. 26) die Verbindungsflächen (23, 27; 23', 27') plastifiziert werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerteile (22, 26) vorzugsweise in einem Spritzguss werkzeug hergestellt und unmittelbar nach der Entnahme durch Reib schweißen miteinander verbunden werden.