DE3016915C2 - - Google Patents
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Description
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 ge
genüber dem Maschinengestell erfolgt weiterhin üblicherweise
mittels elastisch angelenkter Federbeine oder auch mittels Zug
federn von der Oberseite des Maschinengestells aus. Die Schwin
gungsdämpfung 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 un
terkritischen Waschdrehzahl und andererseits mit einer hohen
überkritischen Schleuderdrehzahl antreibbaren Waschmaschinen
besteht darin, daß mit zunehmender Drehzahl die vom Schwin
gungsdämpfer erzeugten Dämpfungskräfte zunehmen, was insbeson
dere für hydraulische Dämpfer gilt, oder zumindest etwa kon
stant bleiben, was insbesondere für Reibungs-Schwingungsdämpfer
gilt. Die erforderlichen Dämpfungs
kräfte nehmen aber mit steigender Drehzahl nur zu, bis die sogenannte kritische
Drehzahl erreicht ist, während sie nach Überschreiten der kri
tischen Drehzahl stark abnehmen und sich dann asymptotisch
einem konstanten, systemabhängigen Wert nähern. In diesen hohen
Drehzahlbereichen können zu hohe Dämpfungskräfte zu einer Kopp
lung zwischen dem schwingenden Waschaggregat und dem Maschinen
gestell führen mit der Folge, daß dieses anfängt zu springen.
Weiterhin werden die mechanischen Belastungen der Abstützung
sehr hoch, so daß es hier zu Dauerbrüchen kommen kann.
Aus der DE-OS 14 85 091 ist eine schwingungsfähige Abstützung
der gattungsgemäßen Art bekannt, bei der ein hydraulischer
Schwingungsdämpfer vorgesehen ist, der aus einem zylindrischen
Gehäuse und einem in diesem verschiebbaren, an einer aus dem
Gehäuse nach außen herausgeführten Kolbenstange angebrachten
Kolben besteht. Die beiderseits des Kolbens befindlichen Teil
gehäuseräume sind mittels einer Überbrückungsleitung miteinan
der verbunden, in der ein verstellbares Ventil angeordnet ist.
Durch entsprechende Verstellung dieses Ventils können Schwin
gungsbewegungen des Waschaggregates und die sich daraus erge
benden Bewegungen der Kolbenstange mit Kolben relativ zum Ge
häuse unterschiedlich gedämpft bzw. gedrosselt werden. Eine
Veränderung des Widerstandes der Druckmittelströmung von einer
Seite des Kolbens auf die andere Seite kann in Abhängigkeit von
Änderungen der Frequenz der Schwingung des Waschaggregates oder
aber in Abhängigkeit von der Drehzahl der Wasch- und Schleuder
trommel oder in Abhängigkeit der Amplitude der Schwingungen er
folgen. Anstelle der Überbrückungsleitung mit einem verstell
baren Ventil kann die Einrichtung zur Regulierung des Wider
standes der Druckmittelströmung von einer Seite des Kolbens auf
dessen andere Seite auch dadurch gebildet werden, daß der Kol
ben an seinem Umfang ein Rohr veränderbaren, nämlich vergrößer
oder verkleinerbaren Umfangs trägt, so daß der Spalt zwischen
dem Kolben und der Innenwand des Gehäuses veränderbar ist. Die
ses Rohr bzw. dieser Schlauch am Umfang des Kolbens kann über
die hohl ausgebildete Kolbenstange und ein entsprechendes
Steuerventil mit einer Druckgasquelle verbunden werden, so daß
auch hierüber eine Veränderung der hydraulischen Dämpfung in
der geschilderten Weise möglich ist. Bei dieser Ausgestaltung
tritt auch noch eine Reibung zwischen der Innenwand des zylin
drischen Gehäuses und dem am Umfang des Kolbens angebrachten
Rohr bzw. Schlauch auf, die aus den genannten Gründen verän
derbar ist. Ein wesentlicher Nachteil liegt darin, daß hydrau
lische Dämpfer verhältnismäßig aufwendig sind und daß die Ab
dichtungsprobleme groß sind. Bei Undichtwerden eines solchen
hydraulischen Schwingungsdämpfers ist nicht nur der Schwin
gungsdämpfer selber zu erneuern; die Gefahr von zusätzlichen
Schäden durch ein Auslaufen der Hydraulikfüllung ist groß, was
insbesondere bei dem üblichen Einsatz der Waschmaschinen in
Haushalten nicht wünschenswert ist. Darüber hinaus ist die
Dämpfungswirkung hydraulischer Schwingungsdämpfer sehr stark
von der Geschwindigkeit der Kolben relativ zum Gehäuse abhän
gig, was zu nicht konstanten Dämpfungsverhältnissen führt und
damit eine Regelung oder Steuerung der Dämpfung erschwert.
Aus der CH-PS 3 85 155 ist eine schwingungsfähige Abstützung für
Waschmaschinen bekannt, die der vorstehend geschilderten ent
spricht, bei der der hydraulische Schwingungsdämpfer eine
Überbrückungsleitung mit einem in dieser angeordneten Ventil
aufweist.
Aus der DE-AS 12 09 958 ist weiterhin ein hydraulischer
Schwingungsdämpfer für eine Waschmaschine mit Schleudergang
bekannt, der aus einem teilweise mit Flüssigkeit gefüllten
Zylinder besteht, in welchem ein an einer Kolbenstange befe
stigter, mit Durchlaßöffnungen versehener Kolben verschiebbar
geführt ist. Zur Lösung der eingangs geschilderten Probleme
werden bei diesem bekannten Schwingungsdämpfer die Durchlaß
öffnungen 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 Mas
se in ihrem Resonanzbereich schwingen und die Öffnungen im Kol
ben für den ungehinderten Durchfluß des Dämpfungsmediums frei
geben. Hierdurch soll im kritischen Drehzahlbereich des Trom
melaggregates die Dämpfung voll wirksam sein, während sie im
überkritischen Drehzahlbereich auf ein Mindestmaß abfallen
soll. Bei dieser Ausgestaltung besteht die Gefahr, daß die
Übergänge von teilweiser Abdeckung der Durchlaßöffnungen zu
ihrer völligen Freigabe ziemlich abrupt kommen, so daß eine
Sprungstelle im Verlauf der Dämpfungskraft auftritt. Im übrigen
sind auch hier die Probleme gegeben, die hydraulischen Schwin
gungsdämpfern innewohnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schwingungsfähi
ge Abstützung der gattungsgemäßen Art für Waschmaschinen so
auszugestalten, daß eine den Betriebsbedingungen beim Waschen
oder Schleudern angepaßte Dämpfung in einfacher Weise und in
betriebssicherer Ausgestaltung erreichbar ist.
Diese Ausgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kenn
zeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungs
gemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß ein sehr einfach aufge
bauter und betriebssicherer Schwingungsdämpfer einsetzbar ist.
Die Reibungsdämpfung selber erfolgt lautlos. Sie ist von der
Relativgeschwindigkeit zwischen Kolben und Innenwand des Gehäu
ses praktisch unabhängig, so daß eine sehr einfache Regelung
nur durch Veränderung der Vorspannung des Reibbelages, d. h.
durch Veränderung des Anpreßdruckes des Reibbelages an die In
nenwand des Gehäuses erreicht wird. Es tritt also keine Über
lagerung verschiedener Einflußgrößen ein. Anspruch 2 gibt eine
besonders einfache und zuverlässige Konkretisierung an, während
durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 sichergestellt wird,
daß auch in der Kopplung zwischen dem Stellglied und dem Rei
bungskolben keine hydraulischen Systemen innewohnenden Dicht
heitsprobleme auftreten können.
Als Unwucht-Erfassungseinrichtung kann gemäß Anspruch 4 ein
Zeitgeber eingesetzt werden.
Das Stellglied ist zweckmäßigerweise nach Anspruch 5 als
Stellmotor ausgebildet, wobei sich vorteilhafte Einzelheiten
aus den Ansprüchen 6 bis 9 ergeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Abstützung in schematischer Darstellung in Sei
tenansicht,
Fig. 2 die Abstützung gemäß Fig. 1 in Vorderansicht,
Fig. 3 einen Reibungs-Schwingungsdämpfer in Längsschnitt nebst
Stellglied,
Fig. 4 eine Reibungshülse des Schwingungsdämpfers nach Fig. 3
in perspektivischer Darstellung und
Fig. 5 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Stellglie
des.
Eine Trommelwaschmaschine mit waagerechter Trommelachse weist
ein schwingungsfähiges Waschaggregat 1 mit einem Antrieb 2 auf.
Weitere mit dem Waschaggregat verbundene Zubehörteile, bei
spielsweise ein Getriebe, sind der Einfachheit halber nicht
dargestellt. Das schwingungsfähige Waschaggregat 1 ist auf dem
durch einen Grundrahmen gebildeten Maschinengestell 3 über Fe
derbeine 4 abgestützt. Die Federbeine 4 sind an ihrem oberen
Ende über angeschweißte Brücken oder Bügel 5 mit dem Wasch
aggregat 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 einge
spannt. Das Waschaggregat 1 ist im gewählten Ausführungsbei
spiel 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 Maschinengestell 3, in
diesem Fall wiederum dem Grundrahmen, sind weiterhin Schwin
gungsdämpfer 8 angeordnet, bei denen es sich um Reibungs-
Schwingungsdämpfer handelt. Diese weisen - wie insbesondere aus
Fig. 3 hervorgeht - ein zylindrisches Gehäuse 9 auf, das ein
oberes, nach Art eines Auges ausgebildetes, Befestigungselement
10 aufweist, mittels dessen es am Waschaggregat 1 angelenkt
wird.
Aus dem anderen Ende des Gehäuses 9 ist eine hohl, also rohr
förmig, ausgebildete Kolbenstange 11 herausgeführt, an derem
äußeren freien Ende ein Befestigungselement 26 zur Anlenkung am
Maschinengestell 3 angebracht ist. Am inneren Ende der Kolben
stange 11 ist ein Dämpfungskolben 14 angebracht, der eine - in
Fig. 4 näher dargestellte - Reibungshülse 32 aufweist. Diese
ist auf ihrem Außenumfang mit einem axial gesicherten Reibungs
belag 33 versehen, der gegen die zylindrische Innenwand 16 des
Gehäuses 9 anliegt. Der Reibungsbelag 33 besteht aus einem ge
eigneten, bekannten Reibungsmaterial, beispielsweise einem ge
schäumten Polyurethan. Die Reibungshülse 32 ist mit einem sich
axial erstreckenden Schlitz 34 versehen, so daß sie radial ela
stisch aufgeweitet werden kann. Da der Reibungsbelag 33 als
rechteckiger Streifen um die Hülse 32 gelegt ist, kann er sol
che 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 an
liegt. Der eine Verstellkonus 38 ist fest an dem zugeordneten
Ende der Kolbenstange 11, beispielsweise mittels einer Schraub
verbindung 39, angebracht, wobei die Bohrung 40 der Kolbenstan
ge 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 Kolben
stange 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 einer
seits und im Bereich eines Stellmotors 28 andererseits fest
gelegt. Durch eine auf den Zugdraht 42 ausgeübte Zugkraft wer
den die beiden Verstellkonen 37, 38 aufeinanderzu bewegt, wo
durch 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 Rei
bungsbelag 33 wieder elastisch in ihre Ausgangslage mit ge
ringerem Durchmesser zurückfedern kann.
Als Stellmotor 28 dient in diesem Fall ein linear wirkender
Elektromotor.
Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist zur
Betätigung des Dämpfungskolbens 14 in der Kolbenstange 11 ein
stangenartiger Ventilstößel 22 vorgesehen, an dessen Ende ein
Betätigungskolben 23 angebracht ist, der abgedichtet an der
Innenwand 24 der Kolbenstange 11 verschiebbar ist.
An das freie äußere Ende der Kolbenstange 11 ist eine Hydrau
likleitung 27 dicht angeschlossen, die von einer als Stellmotor
28′ dienenden hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit mit Druck
flüssigkeit beaufschlagbar ist. In dem Zylinder 29 ist ein Kol
ben 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 Dämpfungskolben verstellt.
Die ebenfalls von dem Zylinder 29 abzweigende Hydraulikleitung
27′ führt zu dem anderen Schwingungsdämpfer 8.
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.
Claims (9)
1. Schwingungsfähige Abstützung für Waschmaschinen,
zwischen deren eine mit unterkritischer Waschdreh
zahl und überkritischer Schleuderdrehzahl antreib
bare 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, wobei das Dämpfungsglied
von außen mittels eines Stellgliedes verstellbar
ist, das von einer Unwucht-Erfassungseinrichtung
nach Maßgabe der jeweiligen Unwucht der Trommel
angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
das Dämpfungsglied als Reibungskolben (14) mit
einem an der Innenwand (16) eines Gehäuses (9)
anliegenden Reibungsbelag (33) ausgebildet ist,
dessen Vorspannung vom Stellglied (28; 28′) verstell
bar ist.
2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Reibungskolben (14) eine den Reibungs
belag (33) tragende, aufweitbare, geschlitzte
Reibungshülse (32) aufweist.
3. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (28;
28′) mit dem Reibungskolben (14) mechanisch gekop
pelt ist.
4. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Unwucht-Erfassungs
einrichtung (45) als Zeitgeber 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 gekennzeich
net, daß der Stellmotor (28′) als hydraulische
Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist.
7. Abstützung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Kolben-Zylinder-Einheit mittels
eines Elektromagneten (31) betätigbar ist.
8. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Stellmotor (28) als linear wirkender
Elektromotor ausgebildet ist.
9. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Stellmotor als Schrittmotor ausge
bildet ist.
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