DE19949521A1 - Dämpfer - Google Patents

Abstract

Dämpfer (5), insbesondere für Waschmaschinen mit Schleudergang, mit einem eine Mittel-Längs-Achse (12) aufweisenden rohrförmigen Gehäuse (11) mit einem Gehäuse-Innenraum (37), einem in dem Gehäuse (11) verschiebbar geführten und aus einem Ende desselben herausragenden Stößel (13), jeweils am freien Ende des Gehäuses (11) und des Stößels (13) angebrachten Befestigungselementen (16), einer Stößelpositions-Meßeinrichtung zur Erfassung der Einschub-Tiefe T des Stößels (13) in das Gehäuse (11), welche aufweist eine an dem Gehäuse (11) angeordnete, den Gehäuse-Innenraum (37) umgebende Spulen-Einheit (48) mit mindestens einer Spule (48a), einen an dem im Gehäuse-Innenraum (37) befindlichen Abschnitt (61) des Stößels (13) angeordneten Geber (47) zum elektrischen und/oder magnetischen Zusammenwirken mit der Spulen-Einheit (48), eine mit der Spulen-Einheit (48) elektrisch leitend verbundene Auswerte-Einheit zum Geben elektrischer Signale auf die Spulen-Einheit (48) und zum Aufnehmen und Verarbeiten elektrischer Signale von der Spulen-Einheit (48) zur Bestimmung der Einschub-Tiefe T, und einer Reibungs-Dämpfungs-Einheit zur Erzeugung einer vorbestimmten Reibungs-Dämpfung zwischen dem Gehäuse (11) und dem Stößel (13).

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämpfer, insbesondere für Waschmaschinen mit Schleudergang.

Aus der DE 22 04 325 C2 ist eine Trommelwaschmaschine mit Federbei­ nen oder Reibungsdämpfern zur Dämpfung der Schwingungen des Wasch- Aggregats bekannt. Diese weisen jeweils ein Gehäuse mit einem darin ver­ schiebbar geführten Stößel auf. Zur Bestimmung der Einschub-Tiefe des Stößels ist dieser hohl mit einem Permanentmagneten ausgebildet. Dem Gehäuse des Dämpfers in Ausschub-Richtung des Stößels vorgeordnet ist eine den Stößel umgebende Ringspule vorgesehen, die in der Lage ist, die Position des Permanentmagneten in der Ringspule zu detektieren. Durch die bekannte Vorrichtung ist es möglich, eine bestimmte vorgegebene kriti­ sche Einschub-Tiefe des Stößels zu ermitteln, und bei dieser beispielsweise den Schleudergang aufgrund besonders starker Schwingungen zu unterbre­ chen. Das Ergebnis ist insofern nur digital. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß die Position des Stößels nicht kontinuierlich ermittelt werden kann. Darüber hinaus wird durch die dem Gehäuse vorgeordnete Spule die Ge­ samtanordnung länger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dämpfer mit einem Ge­ häuse und einem verschiebbar in diesem geführten Stößel bereitzustellen, bei dem die Einschub-Tiefe des Stößels in das Gehäuse möglichst einfach ermittelt werden kann.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, am gehäuseinnenseitigen Abschnitt des Stö­ ßels einen Geber vorzusehen, der mit einer das Gehäuse ringzylindrisch . umgebenden Spulen-Einheit zusammenwirkt. Die erfindungsgemäße Lö­ sung erlaubt es, durch Auswertung elektrischer Wechselwirkungen un­ wuchtbedingte Schwingungen stetig zu erfassen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Trommelwaschmaschine in schematischer Darstellung in Seitenansicht mit Federbeinen,

Fig. 2 eine Trommelwaschmaschine gemäß Fig. 1 in Vorderansicht,

Fig. 3 eine Trommelwaschmaschine in schematischer Darstellung in Seitenansicht mit Reibungsdämpfern,

Fig. 4 eine Trommelwaschmaschine gemäß Fig. 3 in Vorderansicht,

Fig. 5 einen Längsschnitt eines Federbeins gemäß Fig. 1,

Fig. 6 einen Längsschnitt eines Reibungsdämpfers gemäß Fig. 3, und

Fig. 7 einen Längsschnitt eines gegenüber Fig. 6 leicht abgewan­ delten Reibungsdämpfers.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Trommelwaschmaschine mit waag­ rechter Trommel-Achse 1 weist ein schwingungsfähiges Wasch-Aggregat 2 mit einem Antriebs-Motor 3 auf, der eine nicht im einzelnen dargestellte Wasch-Trommel über einen Riemen-Trieb 4 antreibt. Weitere mit dem Wasch-Aggregat 2 verbundene Bestandteile, beispielsweise ein Getriebe, sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Das schwingungsfähige Wasch-Aggregat 2 ist über zwei nachfolgend genauer beschriebene Feder­ beine 5 gegenüber einem auf dem Boden 6 stehenden, einen Grundrahmen bildenden Maschinen-Gestell 7 abgestützt. Ein das Wasch-Aggregat 2 um­ gebendes Waschmaschinen-Gehäuse 8 ist gegenüber dem Maschinen- Gestell 7 abgestützt und mit diesem verbunden. Die Eingabe und Entnahme von Wäsche erfolgt durch eine an einer Stirnseite 9 des Wasch-Aggregats 2 angeordnete Klappe 10. Jedes Federbein 5 weist ein rohrförmiges Gehäuse 11 mit einer Mittel-Längs-Achse 12 auf, in dem koaxial ein Stößel 13 ver­ schiebbar geführt ist. Im Bereich des freien Endes des Stößels 13 ist ein Anschlag 14 befestigt. Eine den außerhalb des Gehäuses 11 befindlichen Abschnitt des Stößels 13 umgebende, vorgespannte Schrauben-Druckfeder 15 ist gegenüber dem Anschlag 14 einerseits und dem stößelaustrittsseiti­ gen Ende des Gehäuses 11 andererseits abgestützt, so daß der Stößel 13 gegen die Kraft der Feder 15 in das Gehäuse 11 einschiebbar ist. Am freien Ende des Stößels 13 ist eine elastische Anlenkung 16 vorgesehen. Diese weist ein mit dem Wasch-Aggregat 2 verbundenes Lager 17 auf, das über elastische Blöcke 18 mit dem Stößel 13 verspannt ist. In gleicher Weise ist das freie Ende des Gehäuses 11 an dem Maschinen-Gestell 7 angelenkt.

Die Trommelwaschmaschine nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der nach den Fig. 1 und 2 dadurch, daß das Wasch-Aggregat 2 an dem Ma­ schinen-Gehäuse 8 mittels Schrauben-Zugfedern 19 aufgehängt ist. Die Zugfedern 19 sind einerseits an Ösen 20 angebracht, die im oberen Bereich des Wasch-Aggregats 2 angebracht sind. Andererseits sind sie an Ösen 21 aufgehängt, die an der Deckplatte 22 des Waschmaschinen-Gehäuses 8 ausgebildet sind. An der Unterseite des Wasch-Aggregats 2 sind in Längs­ richtung mittig zwei nachfolgend genauer beschriebene Reibungsdämpfer 23 angebracht, die mit dem Maschinen-Gestell 7 verbunden sind. Jeder Reibungsdämpfer 23 weist ein zylindrisches Gehäuse 24 mit einer Mittel- Längs-Achse 25 auf, in dem koaxial ein Stößel 26 verschiebbar geführt ist. An dem stößelaustrittsseitigen Ende 27 des Gehäuses 24 ist in diesem ein Dämpfungs-Gehäuse 28 ausgebildet. Darin ist ein Reibungs-Dämpfungs- Belag 29 befestigt, der umfangsseitig gegen den Stößel 26 anliegt. Der Stö­ ßel 26 weist an seinem freien Ende eine Gelenk-Büchse 30 als Anlenkele­ ment auf, mittels derer der Reibungsdämpfer 23 an einem Lager 36 am Wasch-Aggregat 2 so angebracht ist, daß der Reibungsdämpfer 23 um eine Schwenkachse 32 relativ zum Wasch-Aggregat 2 schwenkbar ist, die par­ allel zur Trommel-Achse 1 verläuft. Am äußeren Ende 33 des Gehäuses 24 ist ebenfalls eine Gelenk-Büchse 34 angebracht, deren Schwenkachse 35 gleichermaßen wie die Schwenkachse 32 die Mittel-Längs-Achse 25 senk­ recht schneidet. Mit dieser Gelenk-Büchse 34 wird der Reibungsdämpfer 23 an einem Lager 31 am Maschinen-Gestell 7 so angebracht, daß die Schwenkachse 35 ebenfalls parallel zur Trommel-Achse 1 verläuft.

Im folgenden wird der Aufbau des Federbeins 5 unter Bezugnahme auf Fig. 5 genauer beschrieben. Am im Gehäuse-Innenraum 37 des Gehäuses 11 befindlichen Ende des Stößels 13 ist ein Dämpfungs-Kolben 38 vorgese­ hen, der mit ringförmigen Ausnehmungen 39 versehen sein kann, in denen Reibungs-Elemente 40 angeordnet sind. Die Reibungs-Elemente 40 können aus mit Schmiermittel imprägniertem, geschäumtem, geschlossenzelligem Polyurethan bestehen. Im Bereich des stößelaustrittsseitigen Ende 41 des Gehäuses 11 ist eine ringzylindrisch ausgebildete Führungs-Büchse 42 vor­ gesehen, die über Sicken 43 mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. In der Füh­ rungs-Büchse 42 ist der Stößel 13 geführt verschiebbar. Zur Stabilisierung weist die Führungs-Büchse 42 ein entgegen der Einschub-Richtung 44 vor­ stehendes, einteilig mit der Führungs-Büchse 42 ausgebildetes Führungs- Rohr 45 auf, das von einem ringzylindrischen Anschlag 46 umgeben ist, gegenüber dem die Schrauben-Druckfeder 15 an ihrem in Einschub- Richtung 44 gelegenen Ende abgestützt ist.

Das Federbein 5 weist eine Stößelpositions-Meßeinrichtung zur Erfassung der Einschub-Tiefe T des Stößels 13 in das Gehäuse 11 auf. Die Meßein­ richtung weist einen ringzylindrisch ausgebildeten Geber 47 auf, der am in Einschub-Richtung 44 liegenden Ende des Dämpfungs-Kolbens 38 koaxial zur Mittel-Längs-Achse 12 befestigt ist. Der Geber 47 besteht aus Metall, insbesondere Eisen oder einem anderen ferrittischen Werkstoff. Das Ge­ häuse 11 besteht aus einem magnetisch permeablen, insbesondere nicht metallischen Werkstoff. Die Meßeinrichtung weist ferner eine Spulen- Einheit 48 auf, die über elektrische Verbindungsleitungen 49 mit einer Auswerte-Einheit 50 verbunden ist. Die Spulen-Einheit 48 kann insbeson­ dere aus einer oder zwei benachbart zueinander angeordneten, das Gehäuse 11 ringzylindrisch umgebenden Spulen 48a bestehen. Die Spulen-Einheit 48 erstreckt sich in Längsrichtung, insbesondere mindestens über die Län­ ge, die vom Geber 47 bei maximaler Einschub-Tiefe T des Stößels 13 über­ strichen wird.

Für den Fall einer Spule 48a handelt es sich bei der Meßeinrichtung um einen sogenannten induktiven Wegaufnehmer. Bei diesem wird durch das Einschieben des Gebers 47 in den Innenraum der Spule 48a deren Indukti­ vität verändert. Die Auswertung der Induktivität der Spule 48a erfolgt in einer in der Elektrotechnik allgemein bekannten Viertelbrücke. Vorteilhaft an dieser Anordnung ist der gänzlich einfache Aufbau. Nachteilig ist, daß lediglich in einem engen Bereich um den Arbeitspunkt einer vorgegebenen Einschub-Tiefe T Änderungen der Einschub-Tiefe T proportional zur In­ duktivitätsänderung sind.

Eine Meßeinrichtung mit zwei benachbart zueinander angeordneten Spulen 48a wird üblicherweise als Differentialdrossel bezeichnet. Hierbei sind zwei Spulen 48a in Reihe geschaltet, wobei, wie in Fig. 5 gezeigt, an die Verbindungsleitungen 49 ein elektrisches Signal angelegt bzw. von diesen abgegriffen wird. Durch ein Verschieben des Gebers 47 im Innenraum der Spulen 48a wird deren Induktivität verändert. Über ungefähr 80% der Länge der Spulen 48a besteht im wesentlichen ein linearer Zusammenhang zwischen einer Änderung der Einschub-Tiefe T und der Induktivität.

Zum Betrieb der Waschmaschine wird das Wasch-Aggregat 2 zunächst mit Wäsche beladen. Hierdurch sinkt der Stößel 13 in das Gehäuse 11, so daß die Einschub-Tiefe T vergrößert wird. Über deren Messung mittels der Auswerte-Einheit 50 kann vor allem bei geringer Dämpfung des Federbeins 5 durch die Reibungs-Elemente 40 durch die Einschub-Tiefe T der Feder­ beine 5 das Gewicht der eingefüllten Wäsche gemessen werden. Während des Betriebs und insbesondere während des Schleudervorgangs gerät das Wasch-Aggregat 2 in Schwingungen. Die Amplitude der Schwingungen kann durch die Messung der Einschub-Tiefe T zu jedem Zeitpunkt ermittelt werden. Sollten die Amplituden der Schwingungen zu groß werden, so kann basierend auf Signalen der Auswerte-Einheit 50 die Schleuderdreh­ zahl reduziert oder der Schleudervorgang abgebrochen werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Menge des zugeführten Wassers zu messen sowie eine Unwucht im Wasch-Aggregat 2 durch unterschiedliche Einschub- Tiefen T zwischen beiden Federbeinen 5 zu messen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 der Aufbau des Reibungs- Dämpfers 23 genauer beschrieben. Das Gehäuse 24, dessen in Einschub- Richtung 44 gelegenes Ende mit einem Boden 51 verschlossen ist, weist am stößelaustrittsseitigen Ende 27 einen Anschlagbund 52 auf, an dem sich ein ringzylindrischer Aufnahme-Abschnitt 53 mit Rast-Öffnungen 54 an­ schließt. Ein ringzylindrisch ausgebildeter Deckel 55 weist mittig eine Füh­ rungs-Öffnung 56 zur Aufnahme und Führung des Stößels 26 sowie eine ringzylindrische Wand 57 mit einzelnen Rastarmen 58 auf. Zwischen der Innenseite der Wand 57 und dem Stößel 26 ist der Reibungs-Dämpfungs- Belag 29 vorgesehen, der aus mit Schmiermittel imprägniertem geschäum­ tem Kunststoff oder Filz besteht. Der Deckel 55 ist vom offenen Ende des Gehäuses 24 in den Aufnahme-Abschnitt 53 eingeschoben, so daß Rastna­ sen 59, welche an den Rastarmen 58 angeordnet sind, in die Rast- Öffnungen 54 eingreifen und den Deckel 55 entgegen der Einschub- Richtung 44 arretieren. Der Deckel 55 und der Aufnahme-Abschnitt 53 bilden zusammen das Dämpfungs-Gehäuse 28.

Der Stößel 26 weist einen aus Metall, insbesondere aus Stahl, gefertigten Reibungs-Abschnitt 60 auf, der in Kontakt mit dem Belag 29 steht. Im Be­ reich des Gehäuse-Innenraums 61 weist der Stößel 26 einen mit dem Ab­ schnitt 60 verbundenen Geber-Trag-Abschnitt 62 auf, der aus einem nicht metallischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, gefertigt ist. Im Bereich des in Einschub-Richtung 44 gelegenen Endes des Abschnitts 61 ist ein Geber 63 angeordnet. Eine Spulen-Einheit 64 mit Spulen 64a, welche das Gehäuse 24 ringzylindrisch umgibt, ist über Verbindungsleitungen 65 mit einer Auswerte-Einheit 66 verbunden. Bezüglich des Aufbaus des Gebers 63 und der Spulen-Einheit 64 wird auf die Beschreibung des Gebers 47 und der Spulen-Einheit 48 des Federbeins 5 verwiesen.

Hinsichtlich der Beschreibung der Betriebsfunktion des Reibungsdämpfers 23 wird auf die des Federbeins 5 verwiesen. Im Unterschied zum Federbein 5 ist die Haftreibung zwischen dem Reibungs-Dämpfungs-Belag 29 und dem Reibungs-Abschnitt 60 so groß, daß beim Beladen des Wasch- Aggregats 2 mit Wäsche häufig keine Verschiebung des Stößels 26 im Ge­ häuse 24 stattfindet. Deshalb eignet sich in der Regel die Stößelpositions- Meßeinrichtung nicht zur Ermittlung des Zuladegewichts des Wasch- Aggregats 2. Durch die Stößelpositions-Meßeinrichtung kann jedoch die Amplitude der Schwingungen des Wasch-Aggregats 2 im Schleudergang ermittelt werden, wie dies oben für das Federbein 5 beschrieben ist.

Es ist möglich, bei den oben beschriebenen Trommelwaschmaschinen le­ diglich eines der Federbeine 5 bzw. einen der Reibungsdämpfer 23 mit ei­ ner Stößelpostions-Meßeinrichtung zu versehen. Der bzw. die anderen Fe­ derbeine 5 bzw. Reibungsdämpfer 23 können handelsüblich ausgebildet sein.

Der Reibungsdämpfer 23' nach Fig. 7 unterscheidet sich von dem nach Fig. 6 nur dadurch, daß der Geber 63' nicht durch einen gesonderten Metallring­ gebildet wird, sondern durch den endseitigen Rand, d. h. das im Inneren des Gehäuses 24 liegenden Endes des Stößels 26'. Je nach der Position dieses als Geber 63' wirkenden Randes treten die geschilderten Effekte ein.

Claims (8)

1. Dämpfer (5; 23; 23'), insbesondere für Waschmaschinen mit Schleu­ dergang, mit

• a) einem eine Mittel-Längs-Achse (12; 25) aufweisenden rohrför­ migen Gehäuse (11; 24) mit einem Gehäuse-Innenraum (37),
• b) einem in dem Gehäuse (11; 24) verschiebbar geführten und aus einem Ende desselben herausragenden Stößel (13; 26),
• c) jeweils am freien Ende des Gehäuses (11; 24) und des Stößels (13; 26) angebrachten Befestigungs-Elementen (16; 30, 34),
• d) einer Stößelpositions-Meßeinrichtung zur Erfassung der Ein­ schub-Tiefe T des Stößels (13; 26) iii das Gehäuse (11; 24), wel­ che aufweist
  • a) eine an dem Gehäuse (11; 24) angeordnete, den Gehäuse- Innenraum (37) umgebende Spulen-Einheit (48; 64) mit mindestens einer Spule (48a; 64a),
  • b) einen an dem im Gehäuse-Innenraum (37) befindlichen Ab­ schnitt (61) des Stößels (13; 26) angeordneten Geber (47; 63; 63') zum elektrischen und/oder magnetischen Zusam­ menwirken mit der Spulen-Einheit (48; 64),
  • c) eine mit der Spulen-Einheit (48; 64) elektrisch leitend ver­ bundene Auswerte-Einheit (50; 66) zum Geben elektrischer Signale auf die Spulen-Einheit (48; 64) und zum Aufnehmen und Verarbeiten elektrischer Signale von der Spulen-Einheit (48; 64) zur Bestimmung der Einschub-Tiefe T, und
• e) einer Reibungs-Dämpfungs-Einheit zur Erzeugung einer vorbe­ stimmten Reibungs-Dämpfung zwischen dem Gehäuse (11; 24) und dem Stößel (13; 26).

2. Dämpfer (5; 23; 23') gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen-Einheit (48; 64) zwei benachbart zueinander angeord­ nete, das Gehäuse (11; 24) ringzylindrisch umgebende Spulen (48a; 64a) aufweist.

3. Dämpfer (5; 23; 23') gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (47; 63; 63') ringförmig ausgebildet und koaxial zur Mittel-Längs-Achse (12; 25) angeordnet ist.

4. Dämpfer (5; 23; 23') gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (47; 63; 63') aus Metall, insbesondere aus Eisen, gebil­ det ist.

5. Dämpfer (5) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am im Gehäuse-Innenraum (37) befindlichen Ende des Stößels (13) ein Dämpfungs-Kolben (38) ausgebildet ist.

6. Dämpfer (5) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (47) am Dämpfungs-Kolben (38) angeordnet ist.

7. Dämpfer (23) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am stößelaustrittsseitigen Ende (27) des Gehäuses (24) ein Dämpfungs-Gehäuse (28) mit einem darin angeordneten, gegen­ über dem Stößel (26) reibend anliegenden Reibungs-Dämpfungs- Belag (29) angeordnet ist.

8. Dämpfer (23) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (26) einen metallischen Reibungs-Abschnitt (60) und einen mit diesem verbundenen, im Gehäuse-Innenraum (61) angeordneten nichtmetallischen Geber-Trag-Abschnitt (62) aufweist.