DE102018211772A1

DE102018211772A1 - Schwingungsdämpfungssystem und Gerät zum Behandeln von Wäsche

Info

Publication number: DE102018211772A1
Application number: DE102018211772.1A
Authority: DE
Inventors: Mathieu Barraja; Kevin Benoit; Christopher Heine; Patrick Meneroud; Alexandre PAGES; Fernando Planas Layunta; Mark Sauer; Juan Ramón Soler Costa; Marco Wenzel
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2020-01-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schwingungsdämpfungssystem (1) für ein Gerät zum Behandeln von Wäsche, aufweisend wenigstens eine Dämpfungseinheit (2), über die ein beweglich innerhalb eines Gerätegehäuses angeordneter Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abstützbar ist. Um eine Reduzierung von Betriebsgeräuschen des Geräts zu verbessern, weist die Dämpfungseinheit (2) wenigstens einen radial gegen eine Kolbenstange (3) der Dämpfungseinheit (2) anstellbaren Reibbelag (4) und wenigstens einen mittelbar oder unmittelbar mit dem Reibbelag (4) verbundenen, aus einem Stapel aus Piezoelementen gebildeten Piezoaktor zum Anstellen des Reibbelags (4) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwingungsdämpfungssystem für ein Gerät zum Behandeln von Wäsche, aufweisend wenigstens eine Dämpfungseinheit, über die ein beweglich innerhalb eines Gerätegehäuses angeordneter Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abstützbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Gerät zum Behandeln von Wäsche, aufweisend ein Gerätegehäuse, einen beweglich innerhalb des Gerätegehäuses angeordneten Laugenbehälter und ein Schwingungsdämpfungssystem mit wenigstens einer Dämpfungseinheit, über die der Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abgestützt ist.
Geräte zum Behandeln von Wäsche sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise kann ein solches Gerät als Waschmaschine, Waschtrockner oder Wäschetrockner ausgebildet sein. Ein solches Gerät weist ein Gerätegehäuse auf, in dem ein Laugenbehälter über wenigstens ein Dämpfungs- und/oder wenigstens ein Federelement federnd und somit beweglich angeordnet ist, wobei in dem Laugenbehälter eine zu behandelnde Wäsche aufnehmende Wäschetrommel drehbar angeordnet ist. Üblicherweise ist der Laugenbehälter über Federelemente innerhalb des Gerätegehäuses aufgehängt und über wenigstens ein Dämpfungselement von unten gegenüber dem Gerätegehäuse abgestützt.
Durch die dämpfende Abstützung des Laugenbehälters innerhalb des Gerätegehäuses werden Schwingungen des Laugenbehälters während eines Betriebs, insbesondere Schleuderbetriebs, des Geräts gedämpft auf das Gerätegehäuse übertragen, was gegenüber einer ungedämpften Übertragung von Schwingungen mit einer Reduzierung von Betriebsgeräuschen einhergeht. Solche Schwingungen des Laugenbehälters werden im Betrieb des Geräts vor allem durch eine ungleichmäßige Verteilung von Wäsche in der sich drehenden Wäschetrommel bzw. einer daraus resultierenden Unwucht erzeugt.
Es ist bekannt, die schwingungsdämpfende Abstützung des Laugenbehälters innerhalb des Gerätegehäuses über Dämpfungselemente mit konstanten Nominaldämpfkräften zu realisieren. Diese Dämpfungselemente sind derart ausgelegt, dass sie Amplituden von Schwingungen des Laugenbehälters insbesondere im Bereich von Resonanzschwingungen reduzieren können. Die Reduzierung der Schwingungsamplituden innerhalb der Resonanz wird stärker mit steigender Dämpfungskraft der Dämpfungselemente. Jedoch steigt mit steigender Dämpfungskraft der Dämpfungselemente auch der bei einer maximalen Drehzahl der Wäschetrommel von dem Gerät erzeugte Schallpegel an. Aus diesem Grund ist die aktuelle Wahl der Dämpfungselemente mit konstanten Nominaldämpfkräften ein Kompromiss zwischen der Reduzierung der Schwingungsamplituden innerhalb der Resonanz und der Reduzierung des Schallpegels des Geräts bei maximaler Drehzahl der Wäschetrommel.
Um die Betriebsgeräusche eines Geräts zum Behandeln von Wäsche besser reduzieren zu können, sind Dämpfungselemente bekannt, deren Dämpfungskraft einstellbar ist. Beispielsweise offenbart DE 10 2016 214 821 A1 ein Wäschebehandlungsgerät mit einem Gehäuse, einem beweglich innerhalb des Gehäuses angeordneten Laugenbehälter und einer Wäschetrommel, die um eine quer zu einer Hochachse des Wäschebehandlungsgeräts verlaufende Querachse drehbar innerhalb des Laugenbehälters angeordnet ist. Der Laugenbehälter ist über wenigstens zwei bezüglich der Querachse beabstandet voneinander angeordnete benachbarte Dämpfungseinheiten, von denen wenigstens eine Dämpfungseinheit eine einstellbare Dämpfungseigenschaft aufweist, und über wenigstens eine bezüglich der Querachse umfangsversetzt zu den benachbarten Dämpfungseinheiten angeordnete weitere Dämpfungseinheit mit konstanter Dämpfungseigenschaft gegenüber dem Gehäuse abgestützt.
Des Weiteren offenbart DE 10 2004 047 999 A1 eine Reibungsdämpfereinrichtung für eine Waschmaschine, in deren Gehäuse ein Waschaggregat mit einem Laugenbehälter, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten Wäschetrommel und einem Antrieb für die Wäschetrommel angeordnet ist. Das Waschaggregat ist durch wenigstens einen, eine Kolbenstange aufweisenden Dämpfer federnd gegen ein unteres Rahmenteil des Gehäuses abgestützt. Wenigstens ein direkt auf die Kolbenstange des Dämpfers einwirkender Reibbelag ist vorgesehen, der gegen die Kolbenstange durch einen Energiespeicher vorgespannt und von der Kolbenstange durch Aktivieren eines Aktors wegbewegbar ist.
DE 698 29 686 T2 offenbart eine regulierbare Vorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Element, die für eine Relativbewegung mit einem Arbeitsraum dazwischen angeordnet sind, einer Einrichtung zur Erzeugung eines Feldes, das auf den Arbeitsraum einwirkt, einer eine Absorptionseinrichtung, die sich in dem Arbeitsraum befindet, einer Menge an regulierbarem Medium, das im Wesentlichen vollständig innerhalb des Arbeitsraumes durch die Absorptionseinrichtung aufgenommen ist, wobei das regulierbare Medium eine Rheologie besitzt, die variabel anspricht auf eine Erregung durch ein Feld zur Bereitstellung von Widerstandskräften zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element.
Bei dem aus DE 698 29 686 T2 bekannten Prinzip wird ein Elektromagnet angesteuert, um hierüber das mit dem Elektromagnet erzeugte Magnetfeld einzustellen. Durch die unterschiedlichen Magnetfelder kann die mit dem regulierbaren Medium erzeugte Widerstandskraft reguliert werden. Ein Nachteil dieses Prinzips ist, dass eine Spule des Elektromagneten eine gewisse Trägheit aufweist und somit das benötigte Magnetfeld nur recht zeitverzögert aufbauen kann. Ein weiterer Nachteil entsprechender rheologischer Systeme ist, dass diese gegenüber der Umgebung abgedichtet werden müssen. Dafür verwendete Dichtungen müssen die Möglichkeit des Abschaltens, nach dem nahezu keine Kraft gegeben ist, und die Lebensdaueranforderungen erfüllen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reduzierung von Betriebsgeräuschen eines Geräts zum Behandeln von Wäsche zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und den Figuren wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können. Ausgestaltungen des Schwingungsdämpfungssystems können dabei Ausgestaltungen des Geräts entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn im Folgenden hierauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen wird.
Ein erfindungsgemäßes Schwingungsdämpfungssystem für ein Gerät zum Behandeln von Wäsche weist wenigstens eine Dämpfungseinheit auf, über die ein beweglich innerhalb eines Gerätegehäuses angeordneter Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abstützbar ist und die wenigstens einen radial gegen eine Kolbenstange der Dämpfungseinheit anstellbaren Reibbelag und wenigstens einen mittelbar oder unmittelbar mit dem Reibbelag verbundenen, aus einem Stapel aus Piezoelementen gebildeten Piezoaktor zum Anstellen des Reibbelags aufweist.
Erfindungsgemäß kann der Reibbelag mittels des Piezoaktors gegen die Kolbenstange angestellt und hierdurch gegen die Kolbenstange gepresst werden. Dadurch wird eine Reibung zwischen dem Reibbelag und der Kolbenstange erzeugt, wodurch die Dämpfungskraft der Dämpfungseinheit in Abhängigkeit der jeweiligen Anstellkraft erhöht wird. Die Verwendung eines Piezoaktors zur Anstellung des Reibbelags gegen die Kolbenstange hat insbesondere den Vorteil, dass eine Anstellung des Reibbelags relativ schnell erfolgen kann, was eine nahezu verzögerungsfreie Variation der Dämpfungskraft in Abhängigkeit der jeweiligen Gegebenheiten ermöglicht. Das erfindungsgemäße Schwingungsdämpfungssystem kann auch zwei oder mehrere erfindungsgemäße Dämpfungseinheiten aufweisen.
Der Reibbelag ist insbesondere bezüglich einer Längsmittelachse der Kolbenstange radial gegen die Kolbenstange anstellbar angeordnet. Der Reibbelag kann eine an die Formgebung der Kolbenstange angepasste bzw. komplementär zu dieser Formgebung ausgebildete Kontaktfläche aufweisen, die in Kontakt mit der Kolbenstange bringbar ist, hierdurch kann eine möglichst große Kontaktfläche zwischen dem Reibbelag und der Kolbenstange bereitgestellt werden, was zu einer Reduzierung der erforderlichen Anstellkraft und zur Reduzierung von lokal wirkenden Kontaktlasten führen kann, die zu einer schnellen Abnutzung der Kolbenstange und des Reibbelags führen könnten. Der Reibbelag kann austauschbar an der Dämpfungseinheit angeordnet sein, um beispielsweise bei einem Defekt oder einem bestimmten Abnutzungsgrad einen vorhandenen Reibbelag gegen einen neuen Reibbelag austauschen zu können.
Der Piezoaktor weist eine Vielzahl von bezüglich einer Längenvariationsrichtung des Piezoaktors in Reihe angeordneten Piezoelementstapeln auf. Der Piezoaktor kann auch zwei oder mehrere parallelgeschaltete Piezoelementstapel aufweisen. Die Dämpfungseinheit kann derart ausgebildet sein, dass der Reibbelag bei nicht bestromtem Piezoaktor beabstandet von der Kolbenstange angeordnet ist. Dadurch erzeugt die Dämpfungseinheit im nicht bestromten Zustand eine vernachlässigbare Dämpfungskraft.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Dämpfungseinheit wenigstens einen Halter auf, über den der Reibbelag mit dem Piezoaktor verbunden ist, wobei der Halter wenigstens ein mittelbar oder unmittelbar mit dem Piezoaktor verbundenes Basiselement, wenigstens ein mittelbar oder unmittelbar mit dem Reibbelag verbundenes Halteelement und wenigstens einen mit dem Basiselement und dem Halteelement verbundenen Verstellmechanismus aufweist, und wobei das Halteelement mittels des Verstellmechanismus bezüglich der Kolbenstange radial verstellbar relativ zu dem Basiselement angeordnet ist. Hierdurch kann eine Voreinstellung und/oder ein durch Abnutzung erforderliches Nachstellen des im nicht bestromten Zustand des Piezoaktors gegebenen Abstands des Reibbelags zu der Kolbenstange vorgenommen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Verstellmechanismus wenigstens eine an dem Basiselement fixierte Führungseinheit, mit der das Halteelement bezüglich einer Längsmittelachse der Kolbenstange radial verschiebbar geführt ist, wenigstens eine durch eine Gewindedurchgangsbohrung an dem Basiselement hindurchgeführte Stellschraube, deren freies Ende in Kontakt mit dem Halteelement steht, und wenigstens eine Rückstelleinheit aufweist, mit der das Halteelement in Richtung des Basiselements mit Kraft beaufschlagt ist. Durch eine manuelle Betätigung oder eine Werkzeugbetätigung der Stellschraube kann der im nicht bestromten Zustand des Piezoaktors gegebene Abstand des Reibbelags relativ zu der Kolbenstange eingestellt werden. Hierbei hält die Rückstelleinheit, die beispielweise wenigstens eine Zugfeder aufweisen kann, die Halteeinheit in Kontakt mit dem freien Ende der Stellschraube, insbesondere wenn der Abstand zwischen dem Reibbelag und der Kolbenstange mittels der Stellschraube reduziert wird. Eine Längsmittelachse der Gewindedurchgangsbohrung kann radial zu der Längsmittelachse der Kolbenstange ausgerichtet sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Dämpfungseinheit wenigstens ein elliptisch oder rautenförmig ausgebildetes Federelement auf, wobei eine Längenvariationsrichtung des Piezoaktors senkrecht zu einer Anstellrichtung des Reibbelags ausgerichtet ist, und wobei der Piezoaktor über das Federelement derart mit dem Reibbelag verbunden ist, dass die Längenvariationsrichtung parallel zu einer großen Symmetrieachse des Federelements ausgerichtet ist und die Anstellrichtung parallel zu einer kurzen Symmetrieachse des Federelements, die kürzer als die große Symmetrieachse ist, ausgerichtet ist. Das Federelement kann teilweise oder vollständig aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff hergestellt sein. Das Federelement ist zumindest abschnittweise elastisch verformbar ausgebildet. Wird der Piezoaktor aktiviert bzw. bestromt, dehnt er sich in der Längenvariationsrichtung aus, wodurch das Federelement derart elastisch verformt wird, dass die große Symmetrieachse des Federelements verlängert wird, wodurch die kurze Symmetrieachse des Federelements zwangsläufig verkürzt wird. Hierdurch wird der Reibbelag in Richtung der Kolbenstange verlagert bzw. angestellt. Durch die Verwendung des Federelements kann bei relativ kleinem Piezoaktor ein relativ großer Stellweg für den Reibbelag realisiert werden. Ist das Federelement als Ellipse ausgebildet, entspricht die große Symmetrieachse der großen Halbachse und die kurze Symmetrieachse der kleinen Halbachse. Ist das Federelement als Raute ausgebildet, entspricht die große Symmetrieachse der längeren Diagonale und die kurze Symmetrieachse der kürzeren Diagonale. Die Dämpfungseinheit kann auch zwei parallel zueinander angeordnete entsprechende Federelemente aufweisen, die jeweils mittels eines eigenen Piezoaktors betätigbar sind und mit dem Reibbelag verbunden sind.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Dämpfungseinheit zwei auf radial einander gegenüberliegenden Seiten der Kolbenstange angeordnete, radial gegen die Kolbenstange anstellbare Reibbeläge auf, die jeweils mittelbar oder unmittelbar mit dem Piezoaktor verbunden sind und gemeinsam mittels des Piezoaktors gegen die Kolbenstange anstellbar sind. Hierdurch kann sich die Dämpfungseinheit optimal an den jeweiligen Abnutzungszustand der Reibbeläge anpassen, um möglichst gleichbleibende Reibungskräfte und somit gleichbleibende Dämpfungskräfte erzeugen zu können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Dämpfungseinheit wenigstens einen zweiarmigen Hebel aufweist, der um eine quer zu einer Längsmittelachse der Kolbenstange ausgerichtete Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist, wobei ein Hebelarm mit dem Reibbelag verbunden ist und der andere Hebelarm mit dem Piezoaktor verbunden ist, und wobei der Piezoaktor derart angeordnet ist, dass der Reibbelag bei einer Aktivierung des Piezoaktors in Richtung der Kolbenstange verlagert wird. Die Länge des Verlagerungswegs des Reibbelags kann durch die Länge des mit dem Reibbelag verbundenen Hebelarms bzw. des Abstands des Reibbelags von der Schwenkachse eingestellt werden, so dass eine relativ kleine Längenausdehnung des aktivierten Piezoaktors in einen relativ großen Verlagerungsweg umgesetzt werden kann. Der Piezoaktor stützt sich bezüglich seiner Wirkachse, in der sich der Piezoaktor ausdehnen und zusammenziehen kann, an dem anderen Hebelarm und an einem weiteren Bauteil der Dämpfungseinheit ab.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Dämpfungseinheit wenigstens einen weiteren um die Schwenkachse schwenkbar angeordneten zweiarmigen Hebel und wenigstens einen weiteren Reibbelag auf, wobei ein Hebelarm des weiteren Hebels mit dem weiteren Reibbelag verbunden ist und der andere Hebelarm mit dem Piezoaktor verbunden ist, und wobei der Piezoaktor bezüglich seiner Wirkachse derart an den Hebelarmen der beiden Hebel abgestützt ist, dass die Hebel bei einer Aktivierung des Piezoaktors gegenläufig verschwenkt werden. Die beiden Hebel sind scherenartig miteinander verbunden. Bei Aktivierung des Piezoaktors werden die Hebel gegenläufig verschwenkt, wodurch die beiden Reibbeläge auf einander gegenüberliegenden Seiten gegen die Kolbenstange gepresst werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Schwingungsdämpfungssystem wenigstens eine Steuer- und/oder Regelelektronik auf, die eingerichtet ist, eine Stromversorgung des Piezoaktors unter Berücksichtigung von wenigstens einem momentanen Betriebsparameter des Geräts einzustellen. Hierdurch kann die jeweilig mit der Dämpfungseinheit erzeugte Dämpfungskraft in Abhängigkeit des momentanen Betriebsparameters des Geräts eingestellt werden. Dadurch kann ein sehr geräuscharmer Betrieb des Geräts sichergestellt werden. Die Steuer- und/oder Regelelektronik kann durch eine Software-Implementierung in eine vorhandene Geräteelektronik realisiert sein. Alternativ kann die Steuer- und/oder Regelelektronik durch eine separate Einheit realisiert sein, die mit einer Geräteelektronik verbunden sein kann. Den momentanen Betriebsparameter des Geräts kann die Steuer- und/oder Regelelektronik über eine damit verbundene Sensoreinrichtung oder über die Geräteelektronik erhalten, beispielsweise in Form eines tatsächlich gemessenen momentanen Betriebsparameters oder in Form eines in einem Betriebsprogramm enthaltenen Betriebsparameters. Die Steuer- und/oder Regelelektronik kann wenigstens einen Mikroprozessor aufweisen, in dem ein Algorithmus ausführbar ist, der die Stromversorgung des Piezoaktors in Abhängigkeit des momentanen Betriebsparameters des Geräts festlegt. Zudem kann die Steuer- und/oder Regelelektronik wenigstens einen mit dem Mikroprozessor verbundenen elektronischen Datenspeicher aufweisen, auf dessen Speicherinhalt, beispielsweise wenigstens eine Kennlinie, wenigstens ein Kennfeld, wenigstens eine Look-up-Tabellen oder dergleichen, der Mikroprozessor zur Festlegung der Bestromung des Piezoaktors zugreifen kann. Die Steuer- und/oder Regelelektronik kann auch eingerichtet sein, die Stromversorgung des Piezoaktors unter Berücksichtigung von zwei oder mehreren momentanen Betriebsparameter des Geräts einzustellen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuer- und/oder Regelelektronik eingerichtet ist, die Stromversorgung des Piezoaktors unter Berücksichtigung einer erfassten momentanen Drehzahl einer drehbar in dem Laugenbehälter gelagerten Wäschetrommel des Geräts einzustellen. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regelelektronik eingerichtet, die Bestromung des Piezoaktors in Drehzahlbereichen zu verstärken, bei denen Resonanzschwingungen auftreten. Zudem kann die Steuer- und/oder Regelelektronik eingerichtet sein, die Bestromung des Piezoaktors in Drehzahlbereichen mit geringer Drehzahl und maximaler Drehzahl zu verringern.
Ein erfindungsgemäßes Gerät zum Behandeln von Wäsche weist ein Gerätegehäuse, einen beweglich innerhalb des Gerätegehäuses angeordneten Laugenbehälter und ein Schwingungsdämpfungssystem mit wenigstens einer Dämpfungseinheit auf, über die der Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abgestützt ist, wobei das Schwingungsdämpfungssystem nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander ausgebildet ist.
Mit dem Gerät sind die oben mit Bezug auf das Schwingungsdämpfungssystem genannten Vorteile entsprechend verbunden. Das Gerät zum Trocknen von Wäsche kann beispielsweise als Wäschetrockner, als Waschtrockner oder als Waschmaschine ausgebildet sein. Der Laugenbehälter kann zusätzlich über wenigstens ein Federelement an dem Gerätegehäuse aufgehängt sein.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen exemplarisch erläutert. Es zeigen:

1 einen schematischen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Schwingungsdämpfungssystem;
2 eine schematische und perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Schwingungsdämpfungssystems;
3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Schwingungsdämpfungssystem; und
4 eine schematische und perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Schwingungsdämpfungssystem.

In den Figuren sind gleiche bzw. gleichwirkende Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen. Eine wiederholte Beschreibung solcher Bauteile kann im Einzelfall weggelassen sein.
1 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Schwingungsdämpfungssystem 1 für ein nicht gezeigtes Gerät zum Behandeln von Wäsche. Das Schwingungsdämpfungssystem 1 weist eine Dämpfungseinheit 2 auf, über die ein beweglich innerhalb eines nicht gezeigten Gerätegehäuses angeordneter, nicht gezeigter Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abstützbar ist.
Die Dämpfungseinheit 2 weist zwei radial gegen eine Kolbenstange 3 der Dämpfungseinheit 2 anstellbare Reibbeläge 4 auf. Die Reibbeläge 4 sind auf radial einander gegenüberliegenden Seiten der Kolbenstange 3 angeordnet.
Des Weiteren weist die Dämpfungseinheit 2 zwei mittelbar mit den Reibbelägen 4 verbundene, jeweils aus einem Stapel aus nicht gezeigten Piezoelementen gebildete, in 1 nicht gezeigte Piezoaktoren zum Anstellen der Reibbeläge 4 auf. Die Piezoaktoren sind in 2 gezeigt. Jeder Piezoaktor ist mittelbar mit beiden Reibbelägen 4 verbunden, so dass die beiden Reibbeläge 4 gemeinsam mittels des jeweiligen Piezoaktors gegen die Kolbenstange 3 anstellbar sind.
Die Dämpfungseinheit 2 weist pro Piezoaktor ein rautenförmig ausgebildetes Federelement 5 auf. Eine Längenvariationsrichtung des jeweiligen Piezoaktors ist parallel zu einer Längsmittelachse der Kolbenstange 3 ausgerichtet. Des Weiteren ist die Längenvariationsrichtung des jeweiligen Piezoaktors senkrecht zu einer durch den jeweiligen Pfeil 6 angedeuteten Anstellrichtung des jeweiligen Reibbelags 4 ausgerichtet. Der jeweilige Piezoaktor ist über das jeweilige Federelement 5 derart mit dem jeweiligen Reibbelag 4 verbunden, dass die Längenvariationsrichtung parallel zu einer großen Symmetrieachse des jeweiligen Federelements 5 ausgerichtet ist und die Anstellrichtung des jeweiligen Reibbelags 4 parallel zu einer kurzen Symmetrieachse des Federelements 5, die kürzer als die große Symmetrieachse ist, ausgerichtet ist. Jeder Reibbelag 4 ist über Befestigungsmittel 7 in Form von Schrauben 7 an einem Halteelement 8 fixiert. Jedes Halteelement 8 ist mit beiden Federelementen 5 verbunden, wie es in 2 gezeigt ist.
Die Dämpfungseinheit 2 weist zudem eine Stützstruktur 9 auf, an der die Federelemente 5, die die Piezoaktoren tragen, und die Halteelemente 8 festgelegt sind, was sich genauer aus 2 ergibt. Zudem kann die Dämpfereinheit 2 ein nicht gezeigtes Gehäuse aufweisen, das zumindest die Federelemente 5, die Piezoaktoren, die Halteelemente 8 und die Reibbeläge 4 aufnehmen kann.
An einem Ende der Stützstruktur 9 ist ein konisches Verbindungsbauteil 10 mit einem Kopplungsabschnitt 11 mittels Befestigungsmitteln 7 fixiert. Mit dem Kopplungsabschnitt 11 kann die Dämpfungseinheit 2 an dem Gerätegehäuse oder an dem Laugenbehälter befestigt werden. Durch das Verbindungsbauteil 10 sind vier Kabel 12 zum Bestromen der Piezoaktoren geführt. Ein Endabschnitt der Kolbenstange 3 ist längsverschiebbar in dem Verbindungsbauteil 10 geführt. An dem anderen Endabschnitt der Kolbenstange 3 ist ein Kopplungsabschnitt 13 ausgebildet, über den die Dämpfungseinheit 2 an dem Laugenbehälter bzw. an dem Gerätegehäuse befestigt werden kann.
Das Schwingungsdämpfungssystem 1 weist zudem eine mit der Dämpfungseinheit 2 verbundene Steuer- und/oder Regelelektronik 14 auf, die eingerichtet ist, eine Stromversorgung der Piezoaktoren unter Berücksichtigung von wenigstens einem momentanen Betriebsparameter des Geräts einzustellen. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regelelektronik 14 eingerichtet, die Stromversorgung der Piezoaktoren unter Berücksichtigung einer momentanen Drehzahl einer drehbar in dem Laugenbehälter gelagerten Wäschetrommel des Geräts einzustellen.
2 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Schwingungsdämpfungssystems 1. Es sind die beiden rautenförmigen Federelemente 5 gezeigt, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kolbenstange 3 angeordnet sind. Zudem sind die Piezoaktoren 24 gezeigt, die an den Federelementen 5 angeordnet sind.
Jedes Halteelement 8 weist einen Mittelabschnitt 15 und zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Mittelabschnitts 15 vorstehende, quer zu der Längsmittelachse der Kolbenstange 3 verlaufende Haltezapfen 16 auf, die jeweils mittels eine Befestigungsmittels 7 an einem der beiden Federelemente 5 fixiert sind, und zwar an einer auf der kürzeren Symmetrieachse des jeweiligen Federelements 5 angeordneten Ecke des Federelements 5. Zudem ist der Mittelabschnitt 15 an seinem dem jeweiligen Reibbelag 4 abgewandten Endabschnitt über ein Befestigungsmittel 7 an einer quer zu der Längsmittelachse der Kolbenstange 3 verlaufende Querstrebe 17 fixiert, die wiederum endseitig über Befestigungsmittel 7 mit jeweils einem parallel zu der Längsmittelachse der Kolbenstange 3 verlaufenden Längsträger 18 verbunden ist, der wiederum über Befestigungsmittel 7 an der Stützstruktur 9 fixiert ist.
Die Stützstruktur 9 weist ein Basisteil 19 auf, das über Befestigungsmittel 7 mit dem Verbindungsbauteil 10 verbunden ist. Das Basisteil 19 weist einen direkt mit dem Verbindungsbauteil 10 verbunden, ringförmig ausgebildeten Abschnitt 20 und zwei parallel zu der Längsmittelachse der Kolbenstange 3 verlaufende Seitenabschnitte 21 auf, an denen die Längsträger 18 fixiert sind. Des Weiteren weist die Stützstruktur 9 ein über Befestigungsmittel 7 an den Seitenabschnitten 21 fixiertes Abschlusselement 22 auf, an dem für jedes Federelement 5 eine Durchbrechung 23 ausgebildet ist, durch die das jeweilige Federelement 5 hindurchgreift.
3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Schwingungsdämpfungssystem 25 für ein nicht gezeigtes Gerät zum Behandeln von Wäsche. Das Schwingungsdämpfungssystem 25 weist eine Dämpfungseinheit 2 auf, über die ein beweglich innerhalb eines nicht gezeigten Gerätegehäuses angeordneter, nicht gezeigter Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abstützbar ist.
Das Schwingungsdämpfungssystem 25 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Dämpfungseinheit 2 einen Halter 26 aufweist, über den der eine Reibbelag 4 mittelbar mit den Piezoaktoren 24 verbunden ist, wobei der Halter 26 ein mit dem jeweiligen Piezoaktor 24 verbundenes Basiselement 27, ein unmittelbar mit dem Reibbelag 4 verbundenes Halteelement 28 und einen mit dem Basiselement 27 und dem Halteelement 28 verbundenen Verstellmechanismus 29 aufweist, und wobei das Halteelement 28 mittels des Verstellmechanismus 29 bezüglich der Längsmittelachse der Kolbenstange 3 radial verstellbar relativ zu dem Basiselement 27 angeordnet ist. Der weitere Reibbelag 4 ist über einen Halter 30 ohne einen derartigen Aufbau mittelbar mit den Piezoaktoren 24 verbunden.
Der Verstellmechanismus 29 weist eine an dem Basiselement 27 fixierte, nicht gezeigte Führungseinheit in Form einer radial wirkenden Linearführung, mit der das Halteelement 28 bezüglich der Längsmittelachse der Kolbenstange 3 radial verschiebbar geführt ist, eine durch eine nicht gezeigte Gewindedurchgangsbohrung an dem Basiselement 27 hindurchgeführte Stellschraube 31, deren freies Ende in Kontakt mit dem Halteelement 28 steht, und zwei Rückstelleinheiten 32 in Form von Zugfedern auf, mit denen das Halteelement 28 in Richtung des Basiselements 27 mit Kraft beaufschlagt ist.
Im Übrigen kann das Schwingungsdämpfungssystem 25 entsprechend dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obige Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen.
4 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Schwingungsdämpfungssystem 33 für ein nicht gezeigtes Gerät zum Behandeln von Wäsche. Das Schwingungsdämpfungssystem 33 weist eine Dämpfungseinheit 2 auf, über die ein beweglich innerhalb eines nicht gezeigten Gerätegehäuses angeordneter, nicht gezeigter Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abstützbar ist.
Die Dämpfungseinheit 2 weist zwei radial gegen eine Kolbenstange 3 der Dämpfungseinheit 2 anstellbare Reibbeläge 4 auf. Die Reibbeläge 4 sind auf radial einander gegenüberliegenden Seiten der Kolbenstange 3 angeordnet.
Des Weiteren weist die Dämpfungseinheit 2 zwei mittelbar mit den Reibbelägen 4 verbundene, jeweils aus einem Stapel aus nicht gezeigten Piezoelementen gebildete Piezoaktoren 34 zum Anstellen der Reibbeläge 4 auf. Jeder Piezoaktor 34 ist mittelbar mit beiden Reibbelägen 4 verbunden, so dass die beiden Reibbeläge 4 gemeinsam mittels des jeweiligen Piezoaktors gegen die Kolbenstange 3 anstellbar sind.
Die Dämpfungseinheit 2 weist pro Piezoaktor 34 zwei zweiarmige Hebel 35 auf, die um eine quer zu der Längsmittelachse der Kolbenstange 3 ausgerichtete gemeinsame Schwenkachse 38 schwenkbar angeordnet sind. Von jedem Hebel 35 ist ein Hebelarm 36 mit dem jeweiligen Reibbelag 4 verbunden und der andere Hebelarm 37 ist mit dem Piezoaktor 34 verbunden. Der jeweilige Piezoaktor 34 ist derart angeordnet, dass der jeweilige Reibbelag 4 bei einer Aktivierung des Piezoaktors 34 in Richtung der Kolbenstange 3 verlagert wird. Folglich ist der jeweilige Piezoaktor 34 bezüglich seiner quer zu der Längsmittelachse der Kolbenstange 3 und quer zur Schwenkachse 38 ausgerichteten Wirkachse derart an den Hebelarmen 37 der beiden Hebel 35 abgestützt, dass die Hebel 35 bei einer Aktivierung des Piezoaktors 34 gegenläufig verschwenkt werden. Die Dämpfungseinheit 2 gemäß 3 weist zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kolbenstange 3 angeordnete Baugruppen auf, die jeweils aus zwei zweiarmigen Hebeln 35 und einem Piezoaktor 34 gebildet sind, wobei beide Baugruppen mit beiden Reibbelägen 4 verbunden sind.
Die Dämpfungseinheit 2 kann zudem ein nicht gezeigtes Gehäuse aufweisen, das zumindest die Reibbeläge 4, die zweiarmigen Hebel 35 und die Piezoaktoren 34 aufnehmen kann.
Die Dämpfungseinheit 2 weist ein Verbindungsbauteil 39 mit einem Kopplungsabschnitt 40 auf, mit dem die Dämpfungseinheit 2 an dem Gerätegehäuse oder an dem Laugenbehälter befestigt werden kann. Ein Endabschnitt der Kolbenstange 3 ist längsverschiebbar in dem Verbindungsbauteil 39 geführt. An dem anderen Endabschnitt der Kolbenstange 3 ist ein Kopplungsabschnitt 41 ausgebildet, über den die Dämpfungseinheit 2 an dem Laugenbehälter bzw. an dem Gerätegehäuse befestigt werden kann.
Das Schwingungsdämpfungssystem 1 weist zudem eine mit der Dämpfungseinheit 2 verbundene Steuer- und/oder Regelelektronik 14 auf, die eingerichtet ist, eine Stromversorgung der Piezoaktoren unter Berücksichtigung von wenigstens einem momentanen Betriebsparameter des Geräts einzustellen. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regelelektronik 14 eingerichtet, die Stromversorgung der Piezoaktoren unter Berücksichtigung einer momentanen Drehzahl einer drehbar in dem Laugenbehälter gelagerten Wäschetrommel des Geräts einzustellen.
Bezugszeichenliste

1: Schwingungsdämpfungssystem
2: Dämpfungseinheit
3: Kolbenstange
4: Reibbelag
5: Federelement
6: Pfeil (Anstellrichtung von 4)
7: Befestigungsmittel
8: Halteelement
9: Stützstruktur
10: Verbindungsbauteil
11: Kopplungsabschnitt von 10
12: Kabel
13: Kopplungsabschnitt von 3
14: Steuer- und/oder Regelelektronik
15: Mittelabschnitt von 8
16: Haltezapfen von 8
17: Querstrebe
18: Längsträger
19: Basisteil
20: ringförmiger Abschnitt von 19
21: Seitenabschnitt von 19
22: Abschlusselement von 19
23: Durchbrechung an 22
24: Piezoaktor
25: Schwingungsdämpfungssystem
26: Halter
27: Basiselement
28: Halteelement
29: Verstellmechanismus
30: Halter
31: Stellschraube
32: Rückstelleinheit
33: Schwingungsdämpfungssystem
34: Piezoaktor
35: zweiarmiger Hebel
36: Hebelarm von 35
37: Hebelarm von 35
38: Schwenkachse von 35
39: Verbindungsbauteil
40: Kopplungsabschnitt von 39
41: Kopplungsabschnitt von 3

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016214821 A1 [0005]
DE 102004047999 A1 [0006]
DE 69829686 T2 [0007, 0008]

Claims

Schwingungsdämpfungssystem (1, 25, 33) für ein Gerät zum Behandeln von Wäsche, aufweisend wenigstens eine Dämpfungseinheit (2), über die ein beweglich innerhalb eines Gerätegehäuses angeordneter Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (2) wenigstens einen radial gegen eine Kolbenstange (3) der Dämpfungseinheit (2) anstellbaren Reibbelag (4) und wenigstens einen mittelbar oder unmittelbar mit dem Reibbelag (4) verbundenen, aus einem Stapel aus Piezoelementen gebildeten Piezoaktor (24, 34) zum Anstellen des Reibbelags (4) aufweist.
Schwingungsdämpfungssystem (25) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (2) wenigstens einen Halter (26) aufweist, über den der Reibbelag (4) mit dem Piezoaktor (24) verbunden ist, wobei der Halter (26) wenigstens ein mittelbar oder unmittelbar mit dem Piezoaktor (24) verbundenes Basiselement (27), wenigstens ein mittelbar oder unmittelbar mit dem Reibbelag (4) verbundenes Halteelement (28) und wenigstens einen mit dem Basiselement (27) und dem Halteelement (28) verbundenen Verstellmechanismus (29) aufweist, und wobei das Halteelement (28) mittels des Verstellmechanismus (29) bezüglich einer Längsmittelachse der Kolbenstange (3) radial verstellbar relativ zu dem Basiselement (27) angeordnet ist.
Schwingungsdämpfungssystem (25) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (29) wenigstens eine an dem Basiselement (27) fixierte Führungseinheit, mit der das Halteelement (28) bezüglich der Längsmittelachse der Kolbenstange (3) radial verschiebbar geführt ist, wenigstens eine durch eine Gewindedurchgangsbohrung an dem Basiselement (27) hindurchgeführte Stellschraube (31), deren freies Ende in Kontakt mit dem Halteelement (28) steht, und wenigstens eine Rückstelleinheit (32) aufweist, mit der das Halteelement (28) in Richtung des Basiselements (27) mit Kraft beaufschlagt ist.
Schwingungsdämpfungssystem (1, 25) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (2) wenigstens ein elliptisch oder rautenförmig ausgebildetes Federelement (5) aufweist, wobei eine Längenvariationsrichtung des Piezoaktors (24) senkrecht zu einer Anstellrichtung des Reibbelags (4) ausgerichtet ist, und wobei der Piezoaktor (24) über das Federelement (5) derart mit dem Reibbelag (4) verbunden ist, dass die Längenvariationsrichtung parallel zu einer großen Symmetrieachse des Federelements (5) ausgerichtet ist und die Anstellrichtung parallel zu einer kurzen Symmetrieachse des Federelements (5), die kürzer als die große Symmetrieachse ist, ausgerichtet ist.
Schwingungsdämpfungssystem (1, 25) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (2) zwei auf radial einander gegenüberliegenden Seiten der Kolbenstange (3) angeordnete, radial gegen die Kolbenstange (3) anstellbare Reibbeläge (4) aufweist, die jeweils mittelbar oder unmittelbar mit dem Piezoaktor (24) verbunden sind und gemeinsam mittels des Piezoaktors (24) gegen die Kolbenstange (3) anstellbar sind.
Schwingungsdämpfungssystem (33) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (2) wenigstens einen zweiarmigen Hebel (35) aufweist, der um eine quer zu der Längsmittelachse der Kolbenstange (3) ausgerichtete Schwenkachse (38) schwenkbar angeordnet ist, wobei ein Hebelarm (36) mit dem Reibbelag (4) verbunden ist und der andere Hebelarm (37) mit dem Piezoaktor (34) verbunden ist, und wobei der Piezoaktor (34) derart angeordnet ist, dass der Reibbelag (4) bei einer Aktivierung des Piezoaktors (34) in Richtung der Kolbenstange (3) verlagert wird.
Schwingungsdämpfungssystem (33) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (2) wenigstens einen weiteren um die Schwenkachse (38) schwenkbar angeordneten zweiarmigen Hebel (35) und wenigstens einen weiteren Reibbelag (4) aufweist, wobei ein Hebelarm (36) des weiteren Hebels (35) mit dem weiteren Reibbelag (4) verbunden ist und der andere Hebelarm (37) des weiteren Hebels (35) mit dem Piezoaktor (34) verbunden ist, und wobei der Piezoaktor (34) bezüglich seiner Wirkachse derart an den Hebelarmen (37) der beiden Hebel (35) abgestützt ist, dass die Hebel (35) bei einer Aktivierung des Piezoaktors (34) gegenläufig verschwenkt werden.
Schwingungsdämpfungssystem (1, 25, 33) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens eine Steuer- und/oder Regelelektronik (14), die eingerichtet ist, eine Stromversorgung des Piezoaktors (24, 34) unter Berücksichtigung von wenigstens einem momentanen Betriebsparameter des Geräts einzustellen.
Schwingungsdämpfungssystem (1, 25, 33) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regelelektronik (14) eingerichtet ist, die Stromversorgung des Piezoaktors (24, 34) unter Berücksichtigung einer momentanen Drehzahl einer drehbar in dem Laugenbehälter gelagerten Wäschetrommel des Geräts einzustellen.
Gerät zum Behandeln von Wäsche, aufweisend ein Gerätegehäuse, einen beweglich innerhalb des Gerätegehäuses angeordneten Laugenbehälter und ein Schwingungsdämpfungssystem (1, 25, 33) mit wenigstens einer Dämpfungseinheit (2), über die der Laugenbehälter gegenüber dem Gerätegehäuse abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsdämpfungssystem (1, 25, 33) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.