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Die
Erfindung betrifft eine Faltenbalgdichtung für eine Waschmaschine 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 zwischen der Beschickungsöffnung
und dem Laugenbehälter
die Faltenbalgdichtung dichtend befestigt ist und die Faltenbalgdichtung
eine Schwingfalte mit einem inneren, einem mittleren und einem äußeren Flankenabschnitt
umfasst, mit wenigstens einem Mittel zur Beeinflussung von auftretenden
Verformungen.
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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 durch
Selbstkontakt durchscheuern, mit der Folge, dass der Türdichtring
undicht wird und ausgetauscht werden muss.
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Die
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.
Mit Manschettenkranz wird jeweils der zylindrische Abschnitt der
Faltenbalgdichtung bezeichnet, der mit der Falte verbunden ist.
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
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 in etwa parallel versetzt.
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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 oder ovales 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
als Mittel zur Beeinflussung der Verformung Versteifungselemente
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 treten auch insbesondere bei den bekannten Ausführungsformen
die Nachteile auf, dass die einzelnen Flankenabschnitte einer Schwingfalte
bei schwingendem Aggregat aneinander reiben, so dass es zu einer
hohen Verschleißwirkung
an der Faltenbalgdichtung kommt. Zudem kommt es bei rotationssymmetrisch gestalteten
Schwingfalten bei großen
Relativbewegungen zwischen Aggregat und Gehäuse zur unkontrollierbaren
Faltenbildung in der Schwingfalte. Diese Falten ziehen sich dann
sehr tief in die Schwingfalte ein, was die Verschleißwirkung
verstärkt.
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In
der
DE 1 189 816 B ist
ein Dichtungsbalg offenbart, die zum Anschluss an zwei im Abstand voneinander
gleichachsig angeordneten beweglichen Teilen bestimmt ist. Zwischen
den Anschlussflanschen ist eine membarnartige Zone angeordnet, die
in sich aus aneinandergereihten, umlaufenden Erhebungen besteht.
Dadurch ist der Dichtungsbalg besonders beweglich, wenn sich die
beweglichen Teile zueinander verschieben.
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Der
Erfindung stellt sich somit das Problem eine Faltenbalgdichtung
für eine
Waschmaschine derart weiter zu bilden, dass insbesondere die die
Lebensdauer beeinträchtigenden
Verschleißwirkungen unterbunden
werden.
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Erfindungsgemäß wird dieses
Problem durch eine Faltenbalgdichtung mit den Merkmalen 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 zum
einen durch die Wellenform die Schwingfalte länger ist und somit mehr Verformungsweg
zur Verfügung
steht. Zum anderen wird durch die Wellenform eine vordefinierte
Faltenbildung in der Schwingfalte erzwungen, die sich deutlich gutmütiger verhält und sich
weniger tief in die Schwingfalte einzieht, wodurch der kritische
Eigenkontakt zwischen den Flankenabschnitten bzw. den Manschettenkränzen vermieden
wird.
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Hierzu
weist die erfindungsgemäße Faltenbalgdichtung
als Mittel zur Beeinflussung eine in Wellenform ausgebildete Schwingfalte
auf. Diese unterbindet eine Berührung
der im Wesentlichen parallel ausgerichteten Flankenflächen bei
Relativbewegung zwischen Laugenbehälter und Maschinengehäuse im Betriebszustand
der Maschine. Die Wellenform stabilisiert die Flanken in ihrer Lage
und Ausrichtung, wenn diese durch die Schwingbewegung des Laugenbehälters verformt
werden. Die Wellenform der Schwingfalte kann dabei axial gewellt ausgerichtet sein.
Denkbar ist auch, die Wellenform der Schwingfalte radial gewellt
auszurichten.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Wellenform der Schwingfalte
sowohl axial als auch radial gewellt ausgerichtet. Mit dieser Faltenform kann
der Faltenwurf bei einer Verformung optimal beeinflusst werden.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die
Wellenform bereichsweise in der Schwingfalte angeordnet, wo eine
maximale Verformung der Schwingfalte im Betriebszustand der Maschine
auftritt. Die Wellenform als solches ist dabei rotationssymmetrisch
in der Schwingfalte vorgesehen. Damit können die Verformungen bzw.
Faltenbildungen für
die Schwingfalte bzw. für
die Faltenbalgmanschette für
nahezu alle auftretenden Bewegungen des Laugenbehälters im
Betrieb vorbestimmt und beeinflusst werden.
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Bei
der Ausbildung der Wellenform ist es zweckmäßig, die Wellenform der Schwingfalte über den
Umfang des Faltenbalgringes so anzuordnen, dass etwa 14 Wellenberge
und 14 Wellentäler
verteilt vorgesehen werden. Die Wellenberge verlaufen dabei in radialer
Richtung etwa 5 mm oberhalb des sich anschließenden Wellentales. Die Wellenberge
in axialer Richtung verlaufen ebenfalls etwa 5 mm oberhalb des sich
anschließenden
Wellentales. Der Abstand der Wellenberge zueinander beträgt dabei etwa
75 mm. Diese Wellenhöhe
reicht aus, um den Faltenwurf bei der Verformung so zu begrenzen, dass
sich die in etwa parallel zueinander liegenden Flankenflächen nicht
berühren.
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Gemäß einer
zweckmäßigen Ausgestaltung der
Faltenbalgdichtung wird vorgesehen, dass diese in axialer Richtung
etwa eine Länge
von 73 mm aufweist, wobei die Schwingfalte selbst, in der die Wellenform
eingeformt ist, etwa eine mittlere Länge von etwa 44 mm umfasst.
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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 Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Faltenbalgdichtung;
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3 einen
Teilausschnitt der erfindungsgemäßen Faltenbalgdichtung
in der Draufsicht und
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4 eine
Faltenbalgdichtung in der Darstellung eines simulierten Belastungsfalles.
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Die 1 zeigt
in der geschnittenen Seitenansicht eine Waschmaschine 1 mit
einem Maschinengehäuse 2,
in dem ein Laugenbehälter 3 mit
einer darin drehbar gelagerten Trommel 4 vor gesehen 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.
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Dabei
umfasst die Faltenbalgdichtung 6, wie dies in der 2 deutlich
zu erkennen ist, einen inneren Flankenabschnitt 8, der
für den
Benutzer sichtbar ist, eine Schwingfalte 7 mit einem mittleren
Flankenabschnitt 9 und einem äußeren Flankenabschnitt 10. Die
Schwingfalte 7, der mittlere 9 und der äußere Flankenabschnitt 10 sind
für den
Benutzer nicht ohne weiteres sichtbar, da diese Abschnitte vom inneren Flankenabschnitt 8 verdeckt
werden.
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Die 2 zeigt
ebenfalls, dass die Schwingfalte 7 eine Wellenform aufweist.
Diese Wellenform beeinflusst die Faltenbildung in diesem Bereich, wenn
die Faltenbalgdichtung 6 aufgrund der Bewegung des Laugenbehälters 3 verformt
wird. Die Beeinflussung ist so gestaltet, dass ein zu starker Faltenwurf
vermieden wird, wodurch ein Berühren
der im wesentlichen parallel ausgerichteten Flankenflächen 11 und 12 unterbunden
wird. Insbesondere wird der Kontakt zwischen der inneren Flanke 8 und
der mittleren Flanke 9 vermieden. Bei Beanspruchung bzw. Verformung
der Faltenbalgdichtung 6 werden somit die Flankenabschnitte 8 und 9 in
ihrer Lage und Ausrichtung stabilisiert.
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Wie
aus der 2 deutlich zu erkennen ist, ist
die Wellenform der Schwingfalte 7 axial gewellt ausgerichtet.
Die Richtungsangaben beziehen sich auf die Anordnung des Laugenbehälters 3.
Auch kann die Wellenform der Schwingfalte 7 radial gewellt ausgerichtet
sein. In einer vorteilhaften Ausführung ist die Wellenform, wie
in der 2 dargestellt, sowohl axial als auch radial gewellt
ausgerichtet. Dabei kann die Wellenform bereichsweise in der Schwingfalte 7 angeordnet
sein und zwar dort, wo eine Maximalverformung der Schwingfalte 7 im
Betriebszustand der Maschine auftritt.
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Wie
insbesondere in der Draufsicht der 3 zu erkennen
ist, ist die Wellenform in etwa rotationssymmetrisch in der Schwingfalte 7 angeordnet.
Dabei sind über
den Umfang des Ringes der Faltenbalgdichtung 6 etwa vierzehn
Wellenberge 13 und vierzehn Wellentäler 14 angeordnet.
Die Wellenberge 13 verlaufen in radialer Richtung etwa
5 mm oberhalb des sich anschließenden
Wellentales 14, wobei die Wellenberge 13.1 in
axialer Richtung ebenfalls etwa 5 mm oberhalb des sich anschließenden Wellentals 14.1 verlaufen.
Der Abstand von Wellenberg 13, 13.1 zu Wellenberg 13a, 13.1a beträgt dabei
etwa 75 mm. Wie aus der 2 zu erkennen ist, weist die Faltenbalgdichtung 6 in
ihrer axialen Richtung etwa eine Länge von 73 mm, wobei die Schwingfalte 7,
in der die Wellenform eingeformt ist, mit dem äußeren Flankenabschnitt 10,
etwa eine Länge
von 44 mm aufweist.
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Die 4 zeigt
eine Computersimulation eines Faltenwurfs der Faltenbalgdichtung 6 im
Schleuderbetrieb als möglichen
Betriebszustand der Waschmaschine 1. Dabei lenkt das schwingende
Aggregat aufgrund von Unwucht in der Trommel 4 aus. Diese
Bewegung zwischen feststehendem Maschinengehäuse und schwingendem Aggregat
muss die als Dichtelement verwendete Faltenbalgdichtung 6 ausgleichen.
Es kommt also zu starken Verformungen, die in der Regel eine Faltenbildung
bzw. einen Faltenwurf in der Schwingfalte 7 bzw. in den
Flankenabschnitten 8, 9 und 10 zur Folge
hat. Diese Faltenbildung kann teilweise so stark sein, dass sich
die seitlichen Flankenflächen 11 und 12 bzw.
die Flanken 8 und 9 der Schwingfalte 7 berühren und
nach längerem
Betrieb durchscheuern können.
In dem Fall kann Wasser aus dem Laugenbehälter 3 in das Innere
der Waschmaschine 1 eindringen, was unerwünscht ist. Die
zerstörte
Faltenbalgdichtung 6 muss in diesem Fall ausgetauscht werden.
Um dies zu vermeiden, ist die Schwingfalte 7 nicht rotationssymmetrisch,
sondern leicht gewellt ausgebildet. Hierdurch wird ein anderer Faltenwurf
erzwungen, wie dies in der 4 dargestellt
ist, der sich gutmütiger
verhält.
Bei der Verformung werden hierbei mehr Falten erzeugt, die jeweils
eine geringere Tiefe besitzen. Bei einer Schwingfalte ohne Wellen
bilden sich weniger Falten aus, die jedoch jeweils sehr tief sind
und die Flankenabschnitte 9, 10 so stark verformen,
dass sich die Flankenflächen 12 und 11 bzw.
die Flanken 8 und 8 berühren oder aneinander reiben.