DE3016915A1

DE3016915A1 - Schwingungsfaehige abstuetzung fuer waschmaschinen

Info

Publication number: DE3016915A1
Application number: DE19803016915
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Fritz Bauer and Sohne OHG
Current assignee: Suspa Compart AG
Priority date: 1980-05-02
Filing date: 1980-05-02
Publication date: 1981-11-05
Also published as: DE3016915C2

Description

Schwingungsfähige Abstützung für Waschmaschinen
Die Erfindung betrifft eine schwingungsfähige Abstützung für Waschmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Waschmaschinen weisen üblicherweise eine Trommel mit horizontaler Achse auf. Die Abstützung des Waschaggregates gegenüber dem Maschinengestell erfolgt weiterhin üblicherweise mittels elastisch angelenkter Federbeine oder - in Ausnahmefällen -auch mittels Zugfedern von der Oberseite des Maschinengestells aus. Die Schwingungsdämpfung wird mittels in die Federbeine integrierter oder mittels gesonderter Schwingungsdämpfer vorgenommen, die als Reibungsdämpfer oder als hydraulische Dämpfer ausgebildet sein können. Ein Grundproblem der einerseits mit einer niedrigen unterkritisc#hen Waschdrehzahl und andererseits mit einer hohen überkritischen Schleuderdrehzahl antreibbaren Waschmaschinen besteht darin, daß mit zunehmender Drehzahl die vom Schwingungsdämpfer erzeugten Dämpfungskräfte zunehmen, was insbesondere für hydraulische Dämpfer gilt, oder zumindest etwa konstant bleiben, was insbesondere für Reibungs-Schwingungsdämpfer gilt. Andererseits nehmen aber die erforderlichen Dämpfungskräfte mit steigender Drehzahl zu, bis die sogenannte kritische Drehzahl erreicht ist, während sie nach Uberschreiten der kritischen Drehzahl stark abnehmen und sich dann asymptotisch einem konstanten, systemabhängigen Wert nähern.
In diesen hohen Drehzahlbereichen können zu hohe Dämpfungskräfte zu einer Kopplung zwischen dem schwingenden Waschaggregat und dem Maschinengestell mit der Folge führen, daß dieses anfängt zu springen.WeiLcrhin werden die mechanischen Belastungen der Abstützung sehr hoch, so daß es hier zu Dauerbrüchen kommen kann.
Aus der DE-AS 12 o9 958 ist bereits ein hydraulischer Schwingungsdämpfer für eine Waschmaschine mit Scllleudergang bekannt, der aus einem teilweise mit Pltissiykeit gefüllten Zylinder besteht, in welchem ein an einer Kolbenstange befestigter, mit Durchlaßöffnungen versehener Kolben verschiebbar geführt ist. Zur Lösung der vorstehend geschilderten Probleme werden bei diesem bekannten Schwingungsdämpfer 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. Im überkritischen Bereich des Trommelaggregates soll also die Masse in ihrem Resonanzbereich schwingen und die öffnungen im Kolben für den ungehinderten Durchfluß des Dämpfungsmedjums freigeben. Hierdurch soll im kritischen Drehzahlbereici# des Troinmelaggregates die Dämpfung voll wirksam sein, während sie im überkritischen Dre}lzahlbercicll auf ein Mindestmaß abfallen soll. Bei dieser Ausgestaltung besteht die Gefahr, daß die Ubergänge von teilweises Abdeckung der Durchlaßöffnungen zu ihrer völligen Freigabe ziemlich abrupt kommen, so daß eine Sprungstelle im Verlauf der Dämpfungskraft auftritt.
Aus der DE-PS 17 53 847 ist ein Hubaggregat zur stufenlosen Höhenverstellung von Tischplatten oder Stühlen bekannt, das aus einem mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder besteht, in dem ein Kolben verschiebbar angeordnet ist. An dem Kolben ist eine den Zylinderdeckel abdichtend durchdringende Kolbenstange befestigt. Im Kolben selber sind Durchtrittsöffnungen für den Durchtritt der Flüssigkeit vorgesehen, die durch ein von außen betätigbares Absperrorgan verschließbar sind. Das Absperrorgan bildet den Anker eines Elektromagneten, dessen Magnetspule in einer Aussparung des Kolbens angeordnet ist. Die Strombeaufschlagung erfolgt von außen. Ein solches Absperrorgan ist nur zwischen einer völlig geöffneten und einer völlig geschlossenen Stellung verstellbar, so daß eine solche Ausgestaltung für einen Schwingungsdämpfer für eine Abstützung der gattungsgemäßen Art nicht in Betracht kommt.
Aus der DE-AS 16 75 696 ist ein Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge-, bekannt, dessen in einem Arbeitszylinder gleitender Kolben mit federbelasteten Dämpfungsventilen für beide Durchflußrichtungen versehen ist. Zusätzlich ist in der Kolbenstange ein federbelasteter Kolben angeordnet, der bei einer schnellen Einschiebbewegung der Kolbenstange durch die dadurch bewirkte Druckerhöhung gegen die Kraft der Feder von einer Durchlaßbohrung abgehoben wird. Diese Ausgestaltung bezieht sich auf die typischen Einfederungsverhältnisse bei Kraftfahrzeugen und trägt den Schwingungsverhältnissen bei Waschmaschinen nicht Rechnung.
Aus der DE-AS 12 47 o78 ist ein hydraulischer Schwingungsdämpfer für Waschmaschinen mit Schleudergang bekannt, der im Prinzip dem Schwingungsdämpfer nach der DE-AS 12 o9 958 entspricht und sich von diesem nur konstruktiv unterscheidet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schwingungsfähige Abstützung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der eine sehr stetige Änderung der Dämfungskraft möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Kern der Erfindung ist also, daß durch eine geeignete Unwucht-Erfassungseinrichtung ein Maß für die Unwucht, d. h.
die auftretenden Unwuchtkräfte, erhalten wird,daß in einem Stellglied außerhalb des Schwingungsdämpfers in eine Stellgröße umgesetzt wird, mittels derer von außen die Dämpfungscharakteristik des Schwingungsdämpfers verändert wird.
Solche Unwucht-Erfassungseinrichtungen können nach Anspruch 2 ein Trommel-Drehzahl-Geber oder nach Anspruch 3 ein Zeitgeber oder nach Anspruch 4 eine die Auslenkungen des Waschaggregates aus der Ruhelage erfassende Meß-Einrichtung sein.
Das Stellglied ist zweckmäßigerweise nach Anspruch 5 als Stellmotor ausgebildet, wobei sich vorteilhafte Einzelheiten aus den Ansprüchen 6 bis 9 ergeben.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es nicht nur, den Schwingungsdämpfer entsprechend den Ansprüchen 1o und 11 als hydraulischen Schwingungsdämpfer auszubilden, sondern ihn auch entsprechend den Ansprüchen 12 und 13 als Reibungs-Schwingungsdämpfer auszugestalten. Dies hat insbesondere den zusätzlichen Vorteil, daß bei Beibehaltung aller durch die Erfindung gewährleisteten Vorteile die Reibungsdämpfung selber lautlos erfolgt; hydraulische Schwingungsdämpfer neigen ja sehr oft dazu, insbesondere bei starker Drosselung Pfeifgeräusche zu erzeugen.
Auch die Übertragung der Verstellkräfte vom Stellglied zum Dämpfungsglied des Schwingungsdämpfers kann nach den Ansprüchen 14 und 15 auf verschiedenerlei Weise erfolgen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Abstützung in schematischer Darstellung in Seitenansicht, Fig. 2 die Abstützung gemäß Fig. 1 in Vorderansicht, Fig. 3 einen hydraulischen Schwingungsdämpfer im Längsschnitt nebst Stellglied, Fig. 4 einen Reibungs-Schwingungsdämpfer im Längsschnitt nebst Stellglied und Fig. 5 eine Reibungshülse des Sc#hwingungsdämpfers nach Fig. 4 in perspektivischer Darstellung.
Eine Trommelwaschmaschine mit waagerechter Trommelachse weist ein schwingungsfähiges# Waschaggregat 1 mit einem Antrieb 2 auf. Weitere mit dem Waschaggre gat verbundene Zubehörteile, beispielsweise ein Getriebe, sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Das schwingungsfähige Waschaggregat 1 ist auf dem durch einen Grundrahmen gebildeten Maschinengestell 3 über Federbeine 4 abgestützt. Die Federbeine 4 sind an ihrem oberen Ende über angeschweißte Brücken oder Bügel 5 mit dem Waschaggregat 1 und am unteren Ende über entsprechende Bügel oder Brücken 6 mit dem Maschinengestell 3 verbunden. Die oberen und die unteren Enden der Federbeine 4 sind mit den Bügeln 5 bzw. 6 unter Zwischenschaltung von Gummikörpern 7 elastisch eingespannt.
Das Waschaggregat 1 ist im gewählten Ausführungsbeispiel lediglich durch zwei Federbeine 4 frei schwingungsfähig abgestützt. Eine derartige schwingungsfähige Abstützung ist allgemein bekannt und zwar insbesondere aus der DE-AS 16 10 138.
Zwischen dem Waschaggregat~1 und dem---Masshinenges-t-e+^L<-3 in diesem Fall wiederum dem Grundrahmen, sind weiterhin Schwingungsdämpfer 8 angeordnet, bei denen es sich im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 um hydraulische Schwingungsdämpfer handelt. Diese weisen - wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht - ein zylindrisches Gehäuse 9 auf, das ein oberes, nach Art eines Auges ausgebildetes, Befestigungselement 1o aufweist, mittels dessen es am Waschaggregat 1 angelenkt wird.
Nach unten ist eine Kolbenstange 11 aus dem Gehäuse 9 herausgeführt, wobei eine Dichtung 12 den Innenraum 13 des Gehäuses 9 an der Durchtrittsstelle der Kolbenstange 11 nach außen abdichtet. Am inneren Ende der Kolbenstange 11 ist ein Dämpfungskolben 14 angebracht, der mittels einer an seinem Umfang angeordneten Ringdichtung 15 gegenüber der zylindrischen Innenwand 16 des Gehäuses 9 abgedichtet, aber axial ve#rschiebbar geführt ist. Im Dämpfungskolben 14 ist eine nicht verschließbare Dämpfungsbohrung 17 angeordnet, durch die bei axialen Bewegungen des Dämpfungskolbens 14 in dem mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Innenraum 1-3 des Gehäuses 9 - immer unter gleichzeitiger Bewegungs-Dämpfung - Flüssigkeit von einer Seite des Dämpfungskolbens 14 auf dessen andere Seite fließen kann.
Die Kolbenstange 11 ist hohl, also rohrförmig, ausgebildet. An ihrem dem Dämpfungskolben -14 zugeordneten Ende ist ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz 18 aus#gebildet, auf dem ein ebenfalls kegelstumpfförmiger, angepaßter Ventilkörper 19 aufsitzt. Er wird durch eine Ventilsitzfeder 20 auf den Ventilsitz 18 gedrückt, die sich gegen einen am Dämpfungskolben 14 angebrachten Anschlag 21 abstützt.
Der Ventilkörper 19 weist einen in die Kolbenstange 11 hineinragenden, stangenartigen Ventilstößel 22 auf, an dessen anderem Ende ein Betätigungskolben 23 angebracht ist, der abgedichtet an der Innenwand 24 der Kolbenstange 11 verschiebbar ist. Auf der der Dichtung 12 zugewandten Seite des Dämpfungskolbens 14 ist eine Durchlaßöffnung 25 in der Kolbenstange 11 angebracht, und zwar zwischen dem Ventilkörper 19 und dem Betätigungskolben 23.
An das freie äußere Ende der Kolbenstange 11, wo-auch ein weiteres Befestigungselement 26 zur Anlenkung am Maschinengestell 3 angebracht ist, ist eine Hydraulikleitung 27 dicht angeschlossen, die von einer als Stellmotor 28 dienenden hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist. In dem Zylinder 29 ist ein Kolben 30 mittels eines Elektromagneten 31 verschiebbar. Je nach Erregung des Elektromagneten 31 wird der Kolben 30 zum Anschluß der Hydraulikleitung 27 hin verschoben und drückt dadurch eine Druckflüssigkeit gegen den Betätigungskolben 23, der dadurch wiederum den Ventilkörper 19 gesteuert öffnet, während er bei Entlastung auf der Hydraulikseite durch die Ventilsitzfeder 20 geschlossen wird.
Die ebenfalls von dem Zylinder 29 abzweigende Hydraulikleitung 27' führt zu dem anderen Schwingungsdämpfer 8.
In Fig. 4 ist alternativ ein Reibungs-Schwingungsdämfer 8' dargestellt, an dessen an einem Ende geschlossenen Gehäuse 9' ebenfalls ein Befestigungselement 1o' zur Anlenkung am Waschaggregat 1 angebracht ist. Aus dem anderen Ende des Gehäuses 9' ist eine ebenfalls hohl, also rohrförmig,ausgebildete Kolbenstange 11' herausgeführt, an derem äußeren freien Ende wiederum ein Befestigungselement 26' angebracht ist. Am inneren Ende der Kolbenstange 11' ist ein Dämpfungskolben 14' angebracht, der eine - in Fig. 5 näher dargestellte -Reibungshülse 32 aufweist. Diese ist auf ihrem Außenumfang mit einem axial gesicherten Reibungsbelag 33 versehen, der gegen die zylindrische Innenwand 16' des Gehäuses 9' anliegt. Der Reibungsbelag 33 besteht aus einem geeigneten, bekannten Reibungsmaterial, beispielsweise einem geschäumten Polyurethan. Die Reibungshülse 32 ist mit einem sich axial erstreckenden Schlitz 34 versehen, so daß sie radial elastisch aufgeweitet werden kann. Da der Reibungsbelag 33 als recheeckiger Streifen um die Hülse 32 gelegt ist, kann er solche radialen Bewegungen mitmachen, d. h. die Anpreßkraft bzw. Vorspannung, mit der der Reibungsbelag 33 gegen die Innenwand 16' des Gehäuses 9' anliegt, kann verändert werden.
An der Innenseite der Reibungshülse 32 sind zwei sich jeweils kegelstumpfförmig nach außen erweiternde Verstellflächen 35, 36 ausgebildet, an denen jeweils ein Verstellkonus 37 bzw. 38 anliegt. Der eine Verstellkonus 38 ist fest an dem zugeordneten Ende der Kolbenstange 11', beispielsweise mittels einer Schraubverbindung 39, angebracht, wobei die Bohrung 40 der Kolbenstange 11' sich auch durch diesen Verstellkonus 38 erstreckt. Die beiden Verstellkonen 37, 38 sind auf ihren einander zugewandten Flächen mittels einer vorgespannten Druckfeder 41 belastet, die sie auseinanderzudrücken strebt. An dem anderen, der Kolbenstange 11' abgewandten Verstellkonus 37 ist ein Zugdraht 42 eines Bowdenzuges 43 angebracht. Das elastische Rohr 44 des Bowdenzuges ist am freien äußeren Ende der Kolbenstange einerseits und im Bereich eines Stellmotors 28' andererseits festgelegt. Durch eine auf den Zugdraht 42 ausgeübte Zugkraf#t werden die beiden Verstellkonen 37, 38 aufeinanderzu bewegt, wodurch die Reibungshülse 32 unter Erhöhung der Dämpfungskraft aufgeweitet wird.
Bei Entlasten des Zugdrahtes 42 werden die beiden Verstellkonen 37, 38 durch die Druckfeder 41 wieder auseinandergedrückt, wodurch die Reibungshülse 32 mit dem Reibungsbelag 33 wieder elastisch in ihre-Ausgangslage mit geringerem Durchmesser zurückfedern kann.
Als Stellmotor 28' dient in diesem Fall ein linear wirkender Elektromotor.
Zur Ansteuerung des jeweiligen Stellmotors 28, 28' dient eine Unwucht-Erfassungseinrichtung 45, die entweder die Drehzahl der Trommel, oder die Auslenkungen des Waschaggregates 1 aus der Ruhelage oder die tatsächlich auftretenden Unwuchtkräfte mißt und ein entsprechendes Steuersignal über eine Leitung 46 zum Stellmotor 28, 28' gibt. Die Unwucht-Erfassungseinrichtung 45 kann am Gehäuse 47 der Waschmaschine angebracht sein.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche 1. Schwingungsfähige Abstützung für Waschinaschinen, zwischen deren eine mit unterkritischer Waschdrehzahl und überkritischer Schleuderdrehzahl antreibbare Trommel enthaltendem Waschaggregat einerseits und einem Maschinengestell andererseits mindestens ein Schwingungsdämpfer angeordnet ist, dessen Dämpfungsglied derart beeinflußbar ist, daß die Dämpfungskraft bei Schleuderdrehzahl kleiner ist als bei Waschdrehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied von außen mittels eines Stellgliedes verstellbar ist, das von einer Unwucht-Erfassungseinrichtung (45) nach Maßgabe der jeweiligen Unwucht der Trommel angesteuert wird.
2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwucht-Erfassungseinrichtung (45) als Trommel-Drehzahl-Geber ausgebildet.
3. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwucht-Erfassungseinrichtung (45) als Zeitgeber ausgebildet ist.
4. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwucht-Erfassungseinrichtung (45) als die Auslenkungen des Waschaggregates (1) aus der Ruhelage erfassende Meß-Einrichtung ausgebildet ist.
5. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied als Stellmotor (28, 28') ausgebildet ist.
6. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (28) als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist.
7. Abstützung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit mittels eines Elektromagneten (31) betätigbar ist.
8. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor als linear wirkender Elektromotor ausgebildet ist.
9. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor als Schrittmotor ausgebildet ist.
10. Abstützung mit einem hydraulischen Schwingungsdämpfer, mit einem mit mindestens einer Dämpfungsbohrung versehenen Dämpfungskolben als Dämpfungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der mindestens einen Dämpfungsbohrung verstellbar ist.
11. Abstützung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrem freien Querschnitt verstellbare Dämpfungsbohrung nach Art eines Drosselventils mit einem gegenüber dem Ventilsitz (18) verstellbaren Ventilkörper (19) ausgebildet ist.
12. Abstützung mit einem Reibungs-Schwingungsdämpfer, bei dem ein Dämpfungskolben mit einem vorgespannten Reibbelag an der zylindrischen Innenwand eines Gehäuses anliegt, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Reibbelages (33) verstellbar ist.
13. Abstützung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (14') eine den Reibungsbelag (33) tragende, aufweitbare geschlitzte Reibungshülse (32) aufweist.
14. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied mit dem Dämpfungsglied hydraulisch gekoppelt ist.
15. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied mit dem Dämpfungsglied mechanisch gekoppelt ist.