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Die
Erfindung betrifft eine Faltenbalgdichtung für eine Wäschebehandlungsmaschine mit
einem Maschinengehäuse,
in dem ein Laugenbehälter mit
einer darin drehbar gelagerten Trommel vorgesehen ist, und einer
in der Frontseite des Maschinengehäuses angeordneten Beschickungsöffnung,
wobei die Faltenbalgdichtung sowohl an der Beschickungsöffnung als
auch an dem Laugenbehälter
dichtend befestigt ist und die Faltenbalgdichtung eine Schwingfalte
mit einem inneren, mittleren und einem äußeren Flankenabschnitt umfasst,
mit wenigstens einem Versteifungselement zur Beeinflussung der auftretenden
Verformungskräfte.
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Eine
derartige Faltenbalgdichtung ist aus der
DE 103 59 614 A1 bekannt.
Das Aggregat, welches aus einer Trommel mit Laugenbehälter besteht,
lenkt beim Schleudern infolge einer Unwucht in der Trommel aus bzw.
es schwingt. Dabei muss die Faltenbalgdichtung diese Bewegung mitmachen.
Dabei kann es an der Faltenbalgdichtung zwischen Gehäuse und
Aggregat zu einer starken Faltenbildung kommen. Die Falten können dabei
durch Selbstkontakt durchscheuern, mit der Folge, dass der Türdichtring undicht
wird und ausgetauscht werden muss.
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Diese
Bewegung des Aggregats führt
zu einer Verschiebung der Manschettenkränze gegeneinander und zwar
nicht nur in horizontaler, sondern auch in vertikaler Richtung oder
Verdrehrichtung. Da sie jeweils an ihren einander abgewandten Rändern am
Maschinengehäuse
bzw. am Laugenbehälter
befestigt sind, wird eine Änderung
der Längen
durch eine Verdrehung des mittleren Manschettenkranzes ausgeglichen.
Mit der Verdrehung verformen sich folglich auch die jeweils freien
Ränder
der Manschettenkränze.
Diese Verformung der Faltenbalgdichtung verläuft entlang der ringförmigen Beschickungsöffnung nicht
zwingend einheitlich. Denn der Laugenbehälter und die Trommel schwingen
aufgrund der gefederten Aufhängung
des Lagers zum einen gemeinsam in Richtung der Drehachse, womit
sich der Abstand allerdings um die Beschickungsöffnung herum gleichsinnig vergrößert oder
verringert. Diese Bewegung kann so stark werden, dass die Trommel
mit ihrem Trommelhals an der Faltenbalgdichtung, insbesondere an
dem inneren Manschettenkranz, mit dem er in etwa auf gleicher Höhe liegt,
anläuft.
Der Laugenbehälter
und die Trommel taumeln außerdem
zusammen mit der Lagerung um den Schwerpunkt oder um die Ruhelage
des beladenen Aggregats im Gehäuse,
so dass sich an einer Stelle der Beschickungsöffnung der Abstand vergrößert, während er sich
an einer anderen Stelle, beispielsweise an einer bezüglich der
Drehachse gegenüber
liegenden Stelle, verringert oder eine Verdrehung der Laugenbehälteröffnung gegenüber der
Gehäuseöffnung stattfindet.
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Um
dieser Erscheinung entgegen zu wirken, wird gemäß dem Stand der Technik vorgeschlagen, dass
dem inneren Manschettenkranz und hier insbesondere dem mittleren
Flankenabschnitt der Schwingungsfalte ein ringförmiges Versteifungselement
zugeordnet ist, das eine Ausbreitung von Verformungskräften auf
den äußeren Flankenabschnitt
bzw. auf den inneren Flankenabschnitt vermindert. Dieses Versteifungselement
wird dabei als ein verdickter Bereich im mittleren Flankenabschnitt
ausgebildet.
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Außerdem sind
Versteifungselement bekannt, die in Form von Sicken in den Dichtring
eingeformt werden. Diese bekannten und beschriebenen Ausführungsformen
nehmen keinen Einfluss auf die Form der Schwingfalte hinsichtlich
des Faltenwurfs. So können
auch insbesondere bei den bekannten Ausführungsformen die Nachteile
auftreten, dass die einzelnen Flankenabschnitte einer Schwingfalte
bei schwingendem Aggregat aneinander reiben, so dass es zu einer
hohen Verschleißwirkung
an der Faltenbalgdichtung kommt.
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Der
Erfindung stellt sich somit das Problem eine Faltenbalgdichtung
für eine
Wäschebehandlungsmaschine
derart weiter zu bilden, dass insbesondere die die Lebensdauer beeinträchtigenden Verschleißwirkungen
unterbunden werden.
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Erfindungsgemäß wird dieses
Problem durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Die
mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass durch
die neue Lösung
direkt auf den kritischen Bereich der Schwingfalte Einfluss genommen
wird. In dem Bereich, wo sich Flankenabschnitte aneinander legen
bzw. aufeinander reiben und durchscheuern können, das heißt, die
Schwingfaltengeometrie selbst muss nicht optimiert werden, sondern
es wird durch federnde Stabilisierungselemente gezielt verhindert,
dass die Flankenabschnitte der Schwingfalte zum Selbstkontakt kommen.
Diese als Zusatzelemente ausgebildeten Stabilisierungselemente lassen
sich einfach einstückig
mit der Schwingfalte herstellen.
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Hierzu
sind erfindungsgemäß die Versteifungselemente
zumindest bereichsweise radial zwischen den eine Falte bildenden
Flankenabschnitten angeordnet. Diese unterbinden somit ein Berühren der
im Wesentlichen parallel ausgerichteten Flankenflächen bei
einer Verformung, Verwindung oder Scherbeanspruchung der Faltenbalgdichtung,
wenn sich das Aggregat bewegt. Zudem wird erreicht, dass die Versteifungselemente
die Flankenflächen
in ihrer Lage und Ausrichtung stabilisieren.
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In
einer zweckmäßigen Ausführung umfassen
die Versteifungselemente stegförmige
Stabilisierungselemente, die gitterförmig zwischen den eine Falte
bildenden Flankenabschnitten angeordnet sind. Auf diese Weise werden
Teile der Schwingfalte stabilisiert, wodurch der Faltenwurf nur
an vorbestimmten Stellen und in begrenztem Maße auftreten kann.
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In
einer anderen Ausführung
umfassen die Versteifungselemente zylindrische bzw. hülsenförmige Stabilisierungselemente.
Diese Stabilisierungselemente sind in der Falte zwischen den Flankenflächen eingeformt
und unter einem Abstand zueinander angeordnet. Dabei können in
vorteilhafter Weise diese Stabilisierungselemente in der Falte untereinander
mittels Stegelementen verbunden sein. Die Form der Hülsengrundfläche kann
hierbei kreisförmig oder
mehreckig sein, so dass die Hülsen
an den vorhandenen Platz in der Falte optimal angepasst werden können.
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Das
einzelne hülsenförmige Stabilisierungselement
entspricht von seinem Durchmesser her etwa der Breite der Falte
bzw. dem Abstand zwischen den im Wesentlichen parallel angeordneten
Flankenflächen.
Hinsichtlich ihrer Höhe
entspricht das hülsenförmige Stabilisierungselement
etwa der halben Faltenhöhe
bzw. der halben Höhe
der Faltenfläche. Die
die Versteifungselemente bildenden Stabilisierungselemente sind
in der Falte dort angeordnet, wo eine maximale Verformung im Betriebszustand
der Maschine auftritt, beispielsweise im Bereich der 11 bis 1 Uhr
Position und/oder seitlich im Bereich der 8 oder 4 Uhr Position.
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
kann auch vorgesehen sein, dass die Stabilisierungselemente über den
Umfang im Wesentlichen gleichmäßig verteilt
angeordnet sein können, damit
sich ein möglichst
gleichmäßiger Faltenwurf ausbildet.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt
und wird nachfolgend näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
geschnittene Ansicht einer Wäschebehandlungsmaschine;
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2 eine
perspektivische Darstellung eines Teilausschnittes einer Faltenbalgdichtung;
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3 eine
Faltenbalgdichtung in der Darstellung eines simulierten Belastungsfalles;
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4 eine Darstellung von drei Belastungsfällen in
Einzeldarstellung 4a, 4b, 4c und
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5 eine
weitere geschnittene Seitenansicht einer Wäschebehandlungsmaschine mit
einer oben schräg
angesetzten Einfüllöffnung und
Faltenbalgdichtung.
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Die 1 zeigt
in der geschnittenen Seitenansicht eine Wäschebehandlungsmaschine 1 mit
einem Maschinengehäuse 2,
in dem ein Laugenbehälter 3 mit
einer darin drehbar gelagerten Trommel 4 vorgesehen ist.
Der Laugenbehälter 3 ist
im Gehäuse 2 mittels
Feder- und Dämpfungsmitteln 16 schwingbeweglich
aufgehängt.
In der Frontseite des Maschinengehäuses 2 ist eine Beschickungsöffnung 5 angeordnet,
wobei zwischen der Beschickungsöffnung 5 und
dem Laugenbehälter 3 eine
Faltenbalgdichtung 6 angeordnet ist. Diese schafft den
dichtenden Übergang
von dem Laugenbehälter 3 zur
Beschickungsöffnung 5.
Dabei umfasst die Falten balgdichtung 6, wie dies in den 2 und 3 deutlich
zu erkennen ist, eine Schwingfalte 7 mit einem inneren Flankenabschnitt 8,
einem mittleren Flankenabschnitt 9 und einem äußeren Flankenabschnitt 10.
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Dabei
wird vorgesehen, dass wenigstens ein Versteifungselement 11 zur
Beeinflussung der auftretenden Verformungskräfte vorgesehen wird. Wie aus der 2 in
der Perspektive zu erkennen ist, sind Versteifungselemente 11 zumindest
bereichsweise radial zwischen den eine Falte bildenden Flankenabschnitten 8 und 9 angeordnet,
wobei diese, insbesondere wenn Verformungen, Verwindungen oder Scherbeanspruchungen
auftreten, ein Berühren
der im Wesentlichen parallel ausgerichteten Flankenflächen 12 und 13 bei
Beanspruchung der Faltenbalgdichtung 6 unterbinden, so
dass diese in ihrer Lage und Ausrichtung stabilisiert werden.
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Die
Versteifungselemente 11, wie sie in der 2 zu
erkennen sind, umfassen hier hülsenförmige Stabilisierungselemente 14,
die in der Falte zwischen den Flankenflächen 12 und 13 eingeformt sind.
Dabei sind die Stabilisierungselemente 14 in der Falte
unter einem Abstand A zueinander angeordnet. Vorteilhaft beeinflusst
werden die Stabilisierungselemente 14, wenn sie in der
Falte mittels der dargestellten Stege 15 untereinander
verbunden sind. Wie aus der 2 zu erkennen
ist, entspricht das hülsenförmige Stabilisierungselement 14 von seinem
Durchmesser her etwa der Breite der Falte bzw. dem Abstand zwischen
den im Wesentlichen parallel angeordneten Flankenflächen 12 und 13. Hinsichtlich
der Höhe
entspricht das hülsenförmige Stabilisierungselement 14 von
seiner Höhe
her etwa der halben Faltenhöhe
bzw. der halben Höhe
der Faltenfläche 12, 13.
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Die 3 zeigt
eine Computersimulation, wie die Faltenbalgdichtung 6 sich
unter Belastung verformt. Dabei wird deutlich, dass die Schwingfalte 7 eine
Wellenform einnimmt, wobei die Flankenflächen hinsichtlich ihrer Distanz
untereinander abnehmen. Eine Darstellung von drei Belastungsfällen ist jeweils
in den Einzeldarstellungen 4a, 4b und 4c gezeigt.
Dabei zeigt die 4a einen Nichtbelastungsfall,
in dem die einzelnen Stabilisierungselemente 14 unverformt
sind. In der 4b ist eine auf Druck belastete
Situation der Stabilisierungselemente 14 gezeigt, wobei
in der 4c eine unter Zug dargestellte Situation
erkennbar ist. Somit wirken die einzelnen Stabilisierungselemente 14 quasi
wie angedeutete Federn in der Falte, die sowohl auf Druck als auch auf
Zug belastbar sind. Mit ihrer Federsteifigkeit wirken sie somit
der Faltenbewegung entgegen, wenn der Laugenbehälter schwingt. Dabei sind die
die Versteifungselemente 11 bildenden Stabilisierungselemente 14 in
der Falte angeordnet, wo eine maximale Verformung im Betriebszustand
der Maschine auftritt. Hierzu wird auf die 5 verwiesen,
die eine Wäschebehandlungsmaschine 1 darstellt,
bei der die Einfüllöffnung unter
einer Schrägen
verläuft,
so dass auch die einzelnen Flankenabschnitte 8, 9, 10 der Faltenbalgdichtung 6 am
oberen Rand der Beschickungsöffnung 5 unter
einer Schrägen
verlaufen. Insbesondere in diesem Bereich bzw. in unmittelbarer Nähe zum schrägen Abschnitt
tritt die maximale Verformung der Faltenbalgdichtung 6 auf,
so dass in diesem Bereich die die Versteifungselemente 11 bildenden
Stabilisierungselemente 14 in der Falte vorgesehen sind.
Denkbar ist aber auch, dass die Stabilisierungselemente 14 über den
Umfang im Wesentlichen gleichmäßig verteilt
angeordnet sein können.
In manchen Fällen
ist es vorteilhaft, die Stabilisierungselemente 14 im seitlichen
Bereich etwa in der 8 oder 4 Uhr Position anzuordnen.
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Im
Schleuderbetrieb der Wäschebehandlungsmaschine 1 lenkt
das schwingende Aggregat aufgrund von Unwucht in der Trommel 4 aus.
Diese Bewegung zwischen fest stehendem Maschinengehäuse 2 und
schwingendem Aggregat muss die als Dichtelement verwendete Faltenbalgdichtung 6 ausgleichen.
Es kommt also zu starken Verformungen, die in der Regel eine Faltenbildung
in der Schwingfalte 7, dargestellt in der 3,
zur Folge hat. Diese Faltenbildung kann teilweise so stark sein,
dass sich die seitlichen Flankenabschnitte 8, 9, 10 der Schwingfalte 7 berühren und
evtl. durchscheuern. In diesem Fall kann Wasser in das Maschinengehäuse 2 eindringen
und der Kundendienst muss die Faltenbalgdichtung 6 tauschen.
Um dies zu vermeiden werden die beschriebenen hülsenförmigen Stabilisierungselemente 14 an
kritischen Stellen in die Schwingfalte 7 mit eingeformt.
Diese werden beim Herstellungsprozess zusammen mit der Schwingfalte 7 in
axialer Richtung mit entformt. Die Federwirkung dieser Stabilisierungselemente 14 bewirkt
in radialer Richtung, dass die Falten auch bei größeren Verformungen
beabstandet bleiben. Die hülsenförmigen Stabilisierungselemente 14 sollten
vom Durchmesser der Breite der Schwingfalte 7 entsprechen,
um den Raum für
die Faltenbildung nicht einzuschränken. Die Höhe der Stabilisierungselemente 14 sollte in
der Größenordnung
der halben Höhe
der Schwingfalte 7 liegen. Die Verbindung mittels Stegen 15 zwischen
den Stabilisierungselementen 14 erhöht beim Zusammendrücken der
Elemente die Federwirkung. Außerdem
wird so vermieden, dass die Elemente aneinander scheuern können. Die
hülsenförmige Form der
Stabilisierungselemente 14 hat weiterhin den Vorteil, dass
zum Beispiel bei Verformungen ohne starke Faltenbildung die Rückstellkräfte der
Faltenbalgdichtung 6 zwischen schwingendem Aggregat und
Maschinengehäuse 2 nicht
zu groß werden, denn
dies würde
das Standverhalten der Wäschebehandlungsmaschine 1 negativ
beeinflussen. Die weitgehende Entkopplung der Bewegung des schwingenden
Aggregates und des Maschinengehäuses 2 bleibt
also gewährleistet.