DE1209958B - Hydraulischer Schwingungsdaempfer fuer eine Waschmaschine mit Schleudergang - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 04b

Deutsche Kl.: 82 b-14

Nummer: 1209 958

Aktenzeichen: F 38600ΙΠ/82 b

Anmeldetag: 19. Dezember 1962

Auslegetag: 27. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Schwingungsdämpfer für eine Waschmaschine mit Schleudergang, bestehend aus einem teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder, in welchem ein an einer Kolbenstange befestigter, mit Durchlaßöffnungen versehener Kolben verschiebbar geführt ist.

Das federnd aufgehängte Trommelaggregat einer solchen Waschmaschine führt unter dem Einfluß des Gewichtes und der Unwucht der Wäsche im Bereich der kritischen Drehzahl sowohl beim Anlaufen als auch beim Auslaufen der Wasch- und Schleudertrommel große Ausschläge aus. Es besteht dabei die Gefahr, daß die Trommel am Maschinengehäuse anschlägt und der Stand der Maschine unsicher wird.

Die herkömmlichen Schwingungsdämpfer für Waschmaschinen mit Schleudergang dämpfen zwar im Bereich der kritischen Drehzahl wirksam und halten die Schwingungsamplituden in erträglichen Grenzen, sie haben aber den Nachteil, daß über die kritische Drehzahl hinaus bis zur wesentlich höher liegenden Schleuderdrehzahl die Dämpfkräfte entsprechend der steigenden Kolbenstangengeschwindigkeit zunehmen. Durch eine Zunahme der Dämpfkräfte aber wird besonders bei höheren Trommeldrehzahlen die Koppelung zwischen Trommelaggregat und Gehäuse so stark, daß die Maschine die Bodenhaftung verliert und durch die Wechselkräfte beträchtlichen Lärm verursacht.

Es ist auch ein Dämpfer bekannt, bei welchem der Dämpferkolben auf der Kolbenstange über einen gewissen Wegbereich verschiebbar ist. Dadurch wird erreicht, daß nur größere Schwingungsamplituden gedämpft werden, weil die Dämpfung erst nach einem bestimmten konstruktiv festgelegten Kolbenstangen-Juib einsetzt. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die erforderliche Dämpfleistung im kritischen Drehzahlbereich über einen mehr oder weniger kleinen Rest mit entsprechend hohen Dämpfkräften erreicht werden muß. Das ruckartige Einsetzen der Dämpfung wirkt sich auf die Standfestigkeit und auf das Geräuschverhalten der Maschine sehr nachteilig aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer zu schaffen, welcher die aufgeführten Mängel nicht aufweist und alle betriebliehen Anforderungen einwandfrei erfüllt. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Durchlaßöffnungen 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 Hydraulischer Schwingungsdämpfer für eine
Waschmaschine mit Schleudergang

Anmelder:

Fichtel & Sachs A. G., Schweinfurt

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Ludwig Axthammer, Schweinfurt

freigegeben werden. Im überkritischen Bereich des Trommelaggregates schwingt die Masse in ihrem Resonanzbereich und gibt die Öffnungen im Kolben für den ungehinderten Durchfluß des Dämpfungsmediums frei.

Der große Vorteil der Erfindung besteht also darin, daß eine Anordnung geschaffen wird, bei der im kritischen Bereich des Trommelaggregates die Dämpfung voll wirksam ist, während sie im überkritischen Bereich auf ein Mindestmaß abfällt. Dies ergibt folgende Vorteile:

1. Durch den Wegfall der überflüssigen Dämpfung im überkritischen Bereich steht die Maschine sicherund ruhig;

2. es werden nur minimale Bodenkräfte übertragen;

3. die Lebensdauer des Dämpfers wird erhöht, weil er während eines Wasch- und Schleuderablaufes nur noch kurzzeitig seine volle Dämpferleistung abgeben muß;

4. einer Erhöhung der Schleuderdrehzahl setzt der Dämpfer keine Grenze mehr, weil eine Koppelung zwischen Trommelaggregat und Waschmaschinengehäuse nicht mehr zu befürchten ist;

5. für das Schleudern kommt man mit relativ kleinen Motorleistungen aus, weil die Dämpfungsleistung, die sonst vom Antriebmotor mit aufgebracht werden muß, im überkritischen Bereich wegfällt.

Zum Stand der Technik gehört zwar ein frequenzabhängig gesteuerter Stoßdämpfer für Fahrzeuge, jedoch kann dieser wegen seines andersartigen Aufbaues und seiner vom Erfindungsgegenstand unterschiedlichen Wirkungsweise keinen Hinweis auf den Vorschlag gemäß der Erfindung geben. Bei dieser bekannten Sioßdämpferkonstruktion tritt eine Drosse-

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lung immer dann ein, wenn die Resonanzfrequenz federnd angeordnet ist, die, mit hülsenförmigen Abdes Fahrzeuges und damit des im Stoßdämpfer in- schnitten versehen, zum Teil auf die Platten aufstallierten Massefedersystems erreicht wird. Unter- schiebbar ist und die Durchlaßöffnungen abdeckt halb dieser Frequenz tritt keine Dämpfung auf, weil oder freigibt. Der Vorteil dieser Kolbenbauart ist in die entsprechenden Verbindungsleitungen geöffnet 5 der besonders einfachen Herstell- und Montagemögbleiben, während oberhalb dieser Resonanzfrequenz lichkeit zu sehen.

eine gewisse Dämpfung auftritt, weil in der Nähe der In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausfüh-Totpunkte des Kolbens die Durchflußquerschnitte rungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt
der Verbindungsleitungen beeinflußt werden. Ein der- F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsartiger Schwingungsdämpfer ist für Waschmaschinen io gemäß ausgebildeten Schwingungsdämpfer, bei dem mit Schleudergang nicht geeignet, denn von einem der Kolben hohl ausgebildet ist; die Durchlaßöffmm-Waschmaschinendämpfer wird verlangt, daß er bis gen sind durch die Masse abgedeckt (kritischer Drehzur Eigenfrequenz des federnd aufgehängten Trom- zahlbereich des Trommelaggregates),
melaggregates eine große Dämpfung liefert. F i g. 1 a einen Querschnitt durch den Schwin-

Gegenüber der bekannten Ausführung wird durch 15 gungsdämpfer gemäß der Linie A-B in Fig. 1,

den Erfindungsgegenstand eine andersartige Dämp- F i g. 1 b einen Querschnitt durch den Schwin-

fercharakteristik erzielt, denn gemäß der Erfindung gungsdämpfer gemäß der Linie C-D in F i g. 1,

steigt die Dämpferkennlinie gleichmäßig bis über den F i g. 2 einen Schwingungsdämpfer entsprechend

kritischen Drehzahlbereich der Wasch- und Schleu- F i g. 1, jedoch im überkritischen Betriebszustand des

dertrommel an und fällt dann nach Freigabe der 20 Trommelaggregates, d. h., die Durchlaßöffnungen

Durchflußöffnungen im Kolben mittels des Schwin- sind von der Masse freigegeben; die Bewegungsrich-

gungssystems stark ab. Dieser Anstieg der Dämpfer- tung des Kolbens ist nach außen gerichtet (Zugdämp-

kennlinie bis zur kritischen Trommeldrehzahl und fung);

etwas darüber hinaus ist notwendig, um die Wasch- F i g. 3 entspricht F i g. 2 mit dem Unterschied, daß

und Schleudertrommel beim Anfahren ruhig zu hai- 25 hier eine Druckdämpfung vorliegt,

ten, so daß Schwingungen nicht erst auftreten In F i g. 4 bis 6 ist eine andere konstruktive Vari-

können. Da eine derartige Dämpferkennlinie mit der ante für den erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer

bekannten Ausführung nicht erreichbar ist, kann dargestellt, und zwar zeigt

diese keine Hinweise geben, die zum Erfindungs- Fig. 4 einen erfindungsgemäß ausgebildeten

gegenstand führen. Hervorzuheben ist auch noch der 30 Schwingungsdämpfer im kritischen Drehzahlbereich,

gegenüber der bekannten Konstruktion wesentlich F i g. 5 einen Schwingungsdämpfer im überkri-

einfachere Aufbau des Schwingungsdämpfers gemäß tischen Drehzahlbereich bei Zugdämpfung,

der Erfindung. F i g. 6 einen Schwingungsdämpfer im überkri-

Darüber hinaus sind auch noch beschleunigungs- tischen Bereich bei Druckdämpfung und
abhängig gesteuerte Schwingungsdämpfer für Fahr- 35 F i g. 7 das Leistungsdiagramm des erfindungszeuge bekannt. Da diese Dämpfer nur auf Beschleuni- gemäß ausgebildeten Schwingungsdämpfers,
gungskräfte beim Überfahren von Hindernissen, also Der in F i g. 1 bis 3 dargestellte Schwingungsdämpbei starken Fahrbahnstößen ansprechen, haben sie fer besteht aus dem zum Teil mit Flüssigkeit gefüllmit einer frequenzabhängigen Dämpfungssteuerung ten Zylinder 1, in dem der an der Kolbenstange 2 benichts zu tun und geben daher ebenfalls keine Hin- 40 festigte Kolben 3 verschiebbar geführt ist. Der Kolweise auf den Erfindungsgegenstand. ben 3 ist mit Durchlässen 4 und 5 versehen. Die

Gemäß einem Merkmal der Erfindung kann bei Durchlässe 5 werden durch Abflachungen des KoI-der konstruktiven Ausgestaltung des Schwingungs- benzylinders gebildet. Der Kolben 3 ist als hohler dämpfers der Kolben als Hohlzylinder ausgebildet Zylinder ausgebildet, in dessen Mantelfläche Durchsein, in dessen Mantelfläche Durchlaßöffnungen vor- 45 laßöffnungen 6 vorgesehen sind,
gesehen sind, die über Abflachungen jeweils mit Im Hohlraum des Kolbens 3 ist eine zylindrische einem an die Stirnseite des Kolbens angrenzenden Masse 7 angeordnet, die sich über Federn 8 und 9 Raum verbunden sind. Es ergibt sich dadurch eine gegen den Kolben abstützt. Die Masse 7 sowie die einfache Ausführung des Schwingungsdämpfers. Federn 8 und 9 sind dabei derart abgestimmt, daß im

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist 5° kritischen Bereich des Trommelaggregates die Masse 7

die zylindrische Masse im Hohlraum des Kolbens in ihrer Mittellage verharrt und die Durchlaßöffnun-

geführt und beiderseits durch Federn belastet als gen 6 in der Mantelfläche des Kolbens geschlossen

schwingungsfähiges System angeordnet. Die Anord- bleiben. In diesem Betriebszustand erfolgt der Durch-

nung der Masse im Kolben ist vorteilhaft, da in fluß des Dämpfungsmediums durch die Durchlässe 4.

diesem Fall eine Beeinflussung des Schwingungs- 55 Zur Gewährleistung dieser Dämpfung kann jedoch

systems durch die Strömungsvorgänge nicht statt- auch der Kolben 3 mit einem größeren Spiel im Zy-

findet. linder 1 angeordnet sein, so daß die Durchlässe 4 sich

Ein anderes Merkmal der Erfindung richtet sich erübrigen. Es wäre jedoch auch denkbar, daß die

darauf, daß die zylindrische Masse, die innerhalb des zylindrische Masse 7 mit erhöhtem Spiel im Kolben 3

Kolbens angeordnet ist, eine axiale Bohrung aufweist. 60 geführt wird oder daß sonstige konstruktive Mittel

Durch diese Bohrung wird gewährleistet, daß die in vorgesehen sind, um eine Grunddämpfung im kri-

den Hohlräumen des Kolbens befindliche Flüssigkeit tischen Drehzahlbereich des Trommelaggregates zu

die Bewegung der Masse nicht in unerwünschter gewährleisten. Die zylindrische Masse 7 ist in axialer

Weise beeinflußt. Richtung mit einer Bohrung 12 versehen, um einen

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform 65 Druckausgleich zwischen den beiden Hohlräumen 10

des Schwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeich- und 11 des hohlen Kolbens 3 zu erzielen,

net, daß der Kolben aus zwei mit Durchlaßöffnungen Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen

versehenen Platten besteht, zwischen denen die Masse Schwingungsdämpfers geht aus Fig. 1 bis 3 hervor. In

F i g. 1 ist der Betriebszustand des Schwingungsdämpfers dargestellt, der sich einstellt, wenn das Trommelaggregat den kritischen Drehzahlbereich durchläuft. Da die Masse 7 sowie die Federn 8 und 9 derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Masse 7 in diesem S Drehzahlbereich nicht zu Schwingungen angeregt wird, bleiben die Durchlaßöffnungen 6 durch die Masse 7 abgedeckt, so daß der Durchfluß des Dämpfungsmediums lediglich durch die Durchlässe 4 erfolgt. Da die Durchlässe 4 im Querschnitt sehr klein gewählt werden, wird der Dämpfer in dieser Betriebsphase eine hohe Dämpfungsleistung abgeben. In F i g. 2 und 3 befindet sich das Trommelaggregat im überkritischen Drehzahlbereich, was bedeutet, daß die Masse 7 in ihrem Resonanzbereich schwingt und damit die Durchlaßöffnungen 6 für den ungehinderten Durchfluß des Dämpfungsmediums freigibt, so daß die Dämpfungsleistung auf ein Mindestmaß abfällt. Bei Zugdämpfung schwingt die Masse 7 auf die von der Kolbenstange 2 abgekehrte Seite des KoI-bens 3, bei Druckdämpfung dagegen auf die der Kolbenstange zugekehrte Seite. Der Durchfluß des Dämpfungsmediums durch den Kolben 3 ist jeweils durch eine Strömungslinie angedeutet.

Der in F i g. 4 bis 6 dargestellte Schwingungsdämpfer unterscheidet sich nur in konstruktiver Hinsicht von dem Schwingungsdämpfer gemäß Fig. 1 bis 3. Der Kolben besteht aus Platten 13 und 14, die mit Durchlässen 15 und 16 versehen sind. Die Masse 17 ist zwischen den beiden Platten 13 und 14 angeordnet und wird von der Kolbenstange 2 durchdrungen. Die Masse 17 ist mit hülsenförmigen Abschnitten 18 versehen, die zum Teil auf die Platten 13 und 14 aufschiebbar sind. Die Abschnitte 18 sind mit Durchlaßöffnungen 19 versehen, die mit den Durchlässen 15 der Kolbenplatten 13 und 14 zur Deckung gebracht werden können. Die Masse 17 ist ebenfalls durch Federn 20 und 21 auf den Platten 13 und 14 abgestützt. Die Wirkungsweise dieses Schwingungsdämpfers entspricht der des Schwingungsdämpfers gemäß F i g. 1 bis 3.

In F i g. 7 ist die Dämpfkraft P über der Drehzahl η der Trommel aufgetragen. Die oberhalb der kritischen Drehzahl der Trommel gestrichelt eingezeichnete Dämpfkraftlinie entspricht hierbei dem Dämpfverhalten eines üblichen Schwingungsdämpfers, die ausgezogene Linie hingegen gibt die Dämpfleistung des erfindungsgemäßen Dämpfers wieder., Hieraus ist die vorteilhafte Wirkung des Erfindungsgegenstandes deutlich zu ersehen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Schwingungsdämpfer für eine Waschmaschine mit Schleudergang, bestehend aus einem teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder, in welchem ein an einer Kolbenstange befestigter, mit Durchlaßöffnungen versehener Kolben verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen 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 werden.

2. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) als Hohlzylinder ausgebildet ist, in dessen Mantelfläche Durchlaßöffnungen (6) vorgesehen sind, die über Abflachungen (5) jeweils mit einem an die Stirnseite des Kolbens (3) angrenzenden Raum verbunden sind.

3. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Masse (7) im Hohlraum (10,11) des Kolbens (3) geführt und beiderseits durch Federn (8,9) belastet als schwingungsfähiges System angeordnet ist.

4. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Masse (7) eine axiale Bohrung (12) aufweist.

5. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben aus zwei mit Durchlässen (15,16) versehenen Platten (13,14) besteht, zwischen denen die Masse (17) federnd angeordnet ist, die, mit hülsenförmigen Abschnitten versehen, zum Teil auf die Platten (13,14) aufschiebbar ist und die Durchlässe (15,16) abdeckt oder freigibt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 802 211, 911 466,
867;

französische Patentschrift Nr. 1 105 479;
USA.-Patentschrift Nr. 1 268 452.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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