DE3336862A1 - Friction damper for vibration-damped machines and apparatuses, especially drum washing machines - Google Patents

Friction damper for vibration-damped machines and apparatuses, especially drum washing machines

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DE3336862A1 DE19833336862 DE3336862A DE3336862A1 DE 3336862 A1 DE3336862 A1 DE 3336862A1 DE 19833336862 DE19833336862 DE 19833336862 DE 3336862 A DE3336862 A DE 3336862A DE 3336862 A1 DE3336862 A1 DE 3336862A1
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Henry Ddr 9434 Breitenbrunn Bochmann
Harry DDR 9431 Antonshöhe Kempe
Volkmar Dipl.-Ing. DDR 9443 Raschau Solbrig
Manfred DDR 9430 Schwarzenberg Stoll
Klaus Dipl.-Ing. DDR 9434 Breitenbrunn Unger
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Abstract

The invention relates to an optimum vibration-damping characteristic for, in particular, light and high-speed fully-automatic washing machines. The object of the invention is to produce a greater frictional force during movement of the vibrating unit in the direction of the base surface on which the fully-automatic washing machine rests than in the reverse direction. As a result of increasing the damping intensity in the direction of the surface on which the washing machine is based, resonance peaks are limited as far as possible, even in the case of a low vibrating mass, without the stability being adversely affected, both in the resonance region and in the steady-state region. This is achieved according to the invention in that a sliding body, which moves in an axially limited manner, is arranged on the plunger, on the surface of which sliding body, spheres are arranged which rest on the conical inner surface of the friction piston. The invention can be used for all vibration-damped machines and apparatuses. <IMAGE>

Description

Reibungsdämpf er für schwingungsgedämpft e Maschinen undFriction damper for vibration-damped machines and

Geräte. insbesondere Trommelwaschmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Reibungsdämpfer für schwingungsgedämpfte Maschinen und Geräte, insbesondere Trommelwaschmaschinen, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse und einem axial verschiebbaren Stößel.Devices. in particular drum washing machines The invention relates to on a friction damper for vibration-damped machines and devices, in particular Drum washing machines, consisting of a cylindrical housing and an axial sliding plunger.

Derartige Reibungsdämpfer sind in der Form bekannt, daß mittels einer am zylindrischen Gehäuse befestigten geschlitzten Reibbuchse und einem darauf geschobenen Gummiring an dem darin koaxial beweglichen Stößel eine mehr oder weniger konstante und definierte Reibkraft erzeugt wird (DE-GE 724 1987, DE-GM 750 8991), oder daß die Reibkraft zwischen einem am Stößel befestigten Reibungskolben und der Gehäusewand erzeugt wird (DE-GM 752 6781). Diese Reibungsdämpf er besitzen den Nachteil, daß die gesamte Reibung an einer eng begrenzten Stelle entsteht und dadurch sich relativ hohe Temperaturen an den Reibungsflächen ergeben, die wiederum die Lebensdauer und die Reibkonstanz negativ beeinflussen.Such friction dampers are known in the form that by means of a Slotted friction bushing attached to the cylindrical housing and one pushed onto it Rubber ring on the plunger, which is coaxially movable therein, has a more or less constant one and a defined frictional force is generated (DE-GE 724 1987, DE-GM 750 8991), or that the frictional force between a friction piston attached to the plunger and the housing wall is generated (DE-GM 752 6781). This friction damper he has the disadvantage that the entire friction arises at a narrowly limited point and is therefore relative high temperatures at the friction surfaces, which in turn reduce the service life and negatively affect the constancy of friction.

Des weiteren ist die nur für den kritischen Bereich unbedingt erforderliche Reibkraft auch im stationären Bereich in voller Höhe noch vorhanden, woraus sich negative Auswirkungen hinsichtlich der Geräusch- und Wärmeentwicklung ergeben.Furthermore, it is only absolutely necessary for the critical area Frictional force is still present in full even in the stationary area, which shows negative effects in terms of noise and heat.

Zur Vermeidung dieser negativen Auswirkungen muß die maximal einstellbare Reibkraft weit unter der für eine im kritischen Bereich optimalen Dämpfung erforderlichen Reibkraft liegen Dies hat aber wiederum den Nachteil, daß mit diesen Dämpfern keine hohe Dämpfungsintensität im Resonanzbereich erreicht werden kann. Zur Beseitigung dieser Nachteile wurde ein amplitudenabhängiger Dampf er geschaffen, mit dem mittels eines auf dem Stößel begrenzt verschiebbaren Reibungskolbens für den stationären Bereich eine niedrige Reibkraft erzeugt wird. (DD-PS 142 911) Dieser Dämpfer hat # jedoch den Nachteil, daß der uebergang stoßweise erfolgt, womit eine Erregung zugunsten von Geräuschentwicklung und Standunsicherheit des Gerätes gegeben ist.To avoid these negative effects, the maximum adjustable Frictional force far below that required for optimal damping in the critical area Friction force lie But this in turn has the disadvantage that with this Dampers no high damping intensity can be achieved in the resonance range. To eliminate these disadvantages, an amplitude-dependent steam was created, with the friction piston for a low frictional force is generated in the stationary area. (DD-PS 142 911) This one Damper has the disadvantage, however, that the transition takes place intermittently, which means that a Excitement given in favor of noise development and unsteadiness of the device is.

Zur Beseiti#gung dieser Nachteile wurden Dämpfer geschaffen, bei welchen ein auf dem Stößel begrenzt verschiebbarer Reibungskolben spreizbar mit einem Konus versehen ist, wobei sowohl der Konus als auch der Reibungskolben mit den Federkräften der auf dem Stößel angeordneten Federelemente beaufschlagt werden. (DDopatentanmeldung F 16 F/242 838 2) Dieser Dampf er bedarf auch einer Verbesserung hinsichtlich der Dämpf un gsleff ektivi tä-t;, da die Vorteile der Richtungsabhängigkeit durch die ungünstigen Reibverhältnisse zwischen Konus und Reibungskolben nicht oder nur teilweise wirksam werden.To eliminate these disadvantages, dampers have been created in which a friction piston which can be moved to a limited extent on the plunger and can be expanded with a cone is provided, both the cone and the friction piston with the spring forces the spring elements arranged on the plunger are acted upon. (Dopatent application F 16 F / 242 838 2) This steam he also needs an improvement in terms of Attenuation un gsleff ektivi t;, since the advantages of the directional dependence through the unfavorable friction conditions between cone and friction piston not or only partially be effective.

Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, eine für besonders leichte und hochtourige Waschvollautomaten optimale Schwingungs-Dämpfungscharakteristik zu erreichen.The aim of the invention is to create a particularly light one and high-speed washing machines with optimal vibration damping characteristics to reach.

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, daß bei Bewegung der schwingenden Einheit in Richtung Standfläche des Waschvollautomaten eine größere Reibkraft erzeugt wird als umgekehrt.The technical problem to be solved by the invention consists in the fact that when the vibrating unit moves in the direction of the standing surface the washing machine generates a greater frictional force than vice versa.

Mit der Erhöhung der Dämpfungsintensität in Richtung Standfläche werden selbst bei niedriger schwingender Masse Resonanz überhöhungen weitestgehend eingeschränkt, ohne daß die Standfestigkeit sowohl im Resonanzbereich als auch im stationären Bereich herabgesetzt wird.With the increase of the damping intensity in the direction of the standing area even with low vibrating masses, resonance peaks are largely limited, without the stability both in the resonance range and in the stationary range is reduced.

Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß auf dem Stößel ein axial begrenzt beweglicher Gleitkörper angeordnet ist, auf dessem Um£-ang Kugeln angeordnet sind, welche an der konischen Innenfläche des Reibungskolbens anliegen.According to the invention the technical problem is solved in that on the plunger is an axially limited movable sliding body arranged is, on whose um £ -ang balls are arranged, which on the conical inner surface of the friction piston.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Gleitkörper als ein an einer Stelle unterbrochener elastischer Ringkörper ausgebildet ist, dessen äußere Mantelfläche eine umlaufende Kehle mit einem größeren als der Kugelradius versehenen Kehlradius besitzt.Another feature of the invention is that the sliding body is designed as an elastic ring body interrupted at one point, the outer circumferential surface a circumferential groove with a larger than the spherical radius provided throat radius.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal ist, daß der Reibkoeffizient zwischen Gehäuse und Reibbelag größer ist, als der Reibkoeffizient zwischen Gleitkörper und Stößel.Another feature of the invention is that the coefficient of friction between Housing and friction lining is greater than the coefficient of friction between sliding body and Plunger.

Erfinderisch ist ferner, daß die Summe von Reibkraft zwischen Stößel und Gleitkörper plus Federkraftdifferenz zwischen beiden Federelementen kleiner als die Reibkraft zwischen Reibbelag und Gehäuse innerhalb der Wegbegrenzungen und gleich der Reibkraft zwischen Reibbelag und Gehäuse an den Wegbe grenzungen ist.It is also inventive that the sum of the frictional force between the plunger and sliding body plus spring force difference between the two spring elements is smaller than the frictional force between the friction lining and the housing within the travel limits and is equal to the frictional force between the friction lining and the housing at the Wegbe limits.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Schnittdarstellung des Reibungsdämpfers in Mittelstellung Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Reibungsdämpfers in Abwärtsstellung Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Reibungsdämpfers in #ufwärtsst ellung Fig. 4 Arbeitskennlinie des Reibungsdämpfers im Hesonanzbereich Fig, 5 #rbeitskennlinie des Reibungsdämpfers im stationären Bereich.The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment will. In the accompanying drawings: FIG. 1 shows a sectional view of the Friction damper in the middle position Fig. 2 is a sectional view of the friction damper in the downward position Fig. 3 is a sectional view of the friction damper in # ufwärtsst Fig. 4 Working characteristic of the friction damper in the resonance range Fig. 5 #working characteristic of the friction damper in the stationary area.

Die Fig. n stellt den Reibungsdämpfer in seiner Mittelstellung dar. Das Gehäuse 1 nimmt die FUbrungsbuchse 2 auf.Fig. N shows the friction damper in its central position. The housing 1 accommodates the FUbrungsbuchse 2.

Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Reibungskolben 5 auf den Stößel 3 angeordnet. Auf dem Stößel 3 ist ein Gleitkörper 11 so angeordnet1 daß dieser mittels eines Federelementes 8 in seiner Kehle befindlichen Kugeln 7 gegen die konische Innenfläche des Reibungskolbens 5 preßt. Mittels eines weites ren Federelementes 9, welches zwischen dem Reibungskolben 5 und der unteren Scheibe 10 angeordnet ist, wird eine Mittelstellung erreicht, bei welcher auf Grund der Federvorspannung einerseits die mittlere Reibkraft zwischen Gehäuse 1 und Reibbelag 6 und andererseits die mittlere Reibkraft zwischen Stößel 3 und Gleitkörper 11 erzeugt wird.Inside the housing 1 there is a friction piston 5 on the plunger 3 arranged. A sliding body 11 is located on the tappet 3 so arranged 1 that this ball 7 located in its throat by means of a spring element 8 presses against the conical inner surface of the friction piston 5. By means of a far Ren spring element 9, which between the friction piston 5 and the lower disc 10 is arranged, a middle position is reached in which due to the Spring preload, on the one hand, the mean frictional force between housing 1 and friction lining 6 and on the other hand, the mean frictional force between the plunger 3 and sliding body 11 is generated will.

Die Reibkraftverluste an den konischen Flächen sind durch die Kugelzwischenlagerung sehr gering und können vernachlässigt werden, so daß bei laufender Änderung der Federkraft des Federelementes 8 ständig eine kleine Rollbewegung an den konischen Flächen des Reibungskolbens 5 sowie in der Kehle des Gleitkörpers 11 möglich ist.The frictional force losses on the conical surfaces are due to the intermediate ball bearings very low and can be neglected, so that if the Spring force of the spring element 8 constantly a small rolling movement on the conical Areas of the friction piston 5 as well as in the throat of the sliding body 11 is possible.

Mittels der bei Verschiebung entstehenden Federkraftdifferenzen der Federelemente 8 und 9 plus der jeweils anliegenden Reibkraft zwischen btöBel 3 und Gleitkörper 11 erfolgt ein Reibschlußdurchbruch zwischen Reibbelag 6 und Gehäuse 1, womit ein stoßfreier uebergang zwischen kleiner und großer Reibkraft erfolgt.By means of the spring force differences of the Spring elements 8 and 9 plus the respective applied frictional force between btöBel 3 and Sliding body 11 there is a frictional breakthrough between the friction lining 6 and the housing 1, with which a smooth transition between small and large frictional force takes place.

Bei Abwärtsbewegung des Stößels 3 (Fig. 2) vergrößert sich die Kraft im Federelement 8, womit sich gleichzeitig die Spreizkräfte an den konischen Flächen des Reibungskolbens 5 vergrößern. Der Gleitkörper 11 wird stärker auf dem Stößel 3 zusammengedrückt, wogegen der Reibungskolben 5 stärker gespreizt wird. Damit erhöhen sich entsprechend die Reibkräfte bis zur Berührung der Wegbegrenzung 12.When the plunger 3 moves downward (FIG. 2), the force increases in the spring element 8, which at the same time the expansion forces on the conical surfaces of the friction piston 5 increase. The sliding body 11 becomes stronger on the plunger 3 compressed, whereas the friction piston 5 is spread more widely. Increase with it the frictional forces up to the point where the travel limit 12 is touched.

Bei gufwärtsbewegung des stößels 3 (Fig. 3) verkleinert sich die Kraft im Federelement 8, womit gleichzeitig die Spreizkräfte an den konischen Flächen des Reibungskolbens 5 nachlassen. Damit reduzieren sich die Reibkräfte bis zur Berührung der Wegbegrenzungen 13.With upward movement of the plunger 3 (Fig. 3) the force is reduced in the spring element 8, with which at the same time the expansion forces on the conical surfaces of the friction piston 5 slacken. This reduces the frictional forces up to the point of contact the path limits 13.

Für den Einsatz in einem Waschvollautomaten entsprechen die Abstände zwischen den Wegbegrenzungen 12 und 13 den maximal auftretenden Stöß elbewegungen im stationären Schwingungsbereich des Waschvollautomaten. In diesem Bereich erfolgt eine totale Unwuchtkompensation durch die schwingende Masse, welche eine Dämpfung erübrigt.The distances are the same for use in a fully automatic washing machine between the travel limits 12 and 13 the maximum occurring ram movements in the stationary vibration range of the washing machine. In this area takes place one total unbalance compensation by the oscillating mass, which attenuation is unnecessary.

An dieser Stelle hat der Gleitkörper 11 nur die Aufgabe, den Stößel 3 gemeinsam mit der Führungsbuchse 2 zu führen. Die vorhandenen Reibkräfte zwischen Gleitkörper 11 und Stößel 3 und Führungsbuchse 2 und Stößel 3 sind gering und selbst bei hohen Schleuderdrehzahlen hinsichtlich Erregung, Erwärmung, Verschleiß und Drehzahlverluste unproblematisch.At this point, the sliding body 11 only has the task of the plunger 3 together with the guide bush 2. The existing frictional forces between Sliding body 11 and plunger 3 and guide bushing 2 and plunger 3 are small and self at high spin speeds with regard to excitation, heating, wear and speed losses unproblematic.

Beim Hochlauf wird ein sogenannter Resonanzbereich durchfahren, welcher im allgemeinen zwischen 2 und 4 Hz liegt.When starting up, a so-called resonance range is passed through, which is generally between 2 and 4 Hz.

Bei den bekannten Dämpfungseinnchtungen sind die Resonanzamplituden 2-3fach größer als die stationären Amplituden. Eine Einschränkung der Resonanzamplituden mittels einer effektiven Dämpfung bedeutet geringere Masse und Abmessungen der Waschvollautomaten. Dies wird hierbei durch die erheblich größeren Reibkräfte bei Bewegung des Reibungskolbens 5, welcher infolge über die Wegbegrenzungen 12 und 13 hinausgehende Stößelbewegungen mitgenommen wird, erreicht.In the known damping devices, the resonance amplitudes are 2-3 times larger than the stationary amplitudes. A limitation of the resonance amplitudes by means of effective damping means lower mass and dimensions of the washing machine. This is due to the considerably greater frictional forces when the friction piston moves 5, which as a result of the travel limits 12 and 13 going beyond the plunger movements is taken away.

Verzeichnis der verwendeten Bezugszeichen 1 Gehäuse 2 Führungsbuchse 3 Stößel 4 Scheibe 5 Reibungskolben 6 Reibbelag 7 Kugel 8 Federelement 9 Federelement 10 Scheibe 11 Gleitkörper 12 obere Wegbegrenzung 13 untere Wegbegrenzung F Reibkraft A AmplitudeList of the reference symbols used 1 housing 2 guide bushing 3 tappet 4 disc 5 friction piston 6 friction lining 7 ball 8 spring element 9 spring element 10 Washer 11 Slider 12 Upper travel limit 13 Lower travel limit F Frictional force A amplitude

Claims (3)

Patentansprüche 1 # Reibungsdämpfer für schwingungsgedämpfte Maschinen und Geräte, insbesondere Trommelwaschmaschinen, bestehend aus einem mit Führungsbuchsen versehenen zylindrischen Gehäuse und mit einem spreizbaren Reibungskolben versehenen Stößel, wobei der Reibungskolben gegenüber dem Stößel axial beweglich ist, gekennzeichnet dadurch, daß auf dem Stößel (3) ein axial begrenzt beweglicher Gleitkörper (11) angeordnet ist, auf dessen Umfang Kugeln (7) angeordnet sind, welche an den konischen Inneuflächen des Reibungskolbens (5) anliegen.Claims 1 # Friction damper for vibration-damped machines and devices, in particular drum washing machines, consisting of one with guide bushes provided cylindrical housing and provided with an expandable friction piston Plunger, the friction piston being axially movable with respect to the plunger, characterized in that on the plunger (3) an axially limited movable sliding body (11) is arranged, on the circumference of which balls (7) are arranged, which are attached to the conical Make contact with the inner surface of the friction piston (5). 2. Reibungsdämpf er für schwingungsgedämpfte Maschinen und Geräte nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Gleitkörper (11) als an einer Stelle unterbrochener elastischer Ringkörper ausgebildet ist, dessen äußere Mantelfläche eine umlauf ende Kehle besitzt, deren Radius größer als der Kugelradius ist. 2. Friction damper for vibration-damped machines and devices according to claim 1, characterized in that the sliding body (11) as at one point interrupted elastic ring body is formed, the outer circumferential surface has a circumferential groove, the radius of which is greater than the radius of the sphere. 3. Reibungsdämpfer für schwingungsgedämpfte e Maschinen und Geräte nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Reibkoeffizient zwischen Gehäuse(1) und Reibbelag (6) größer ist als der Reibkoeffizient zwischen Gleitkörper (11) und Stößel (3). 3. Friction damper for vibration-damped machines and devices according to claim 1 and 2, characterized in that the coefficient of friction between Housing (1) and friction lining (6) is greater than the coefficient of friction between the sliding body (11) and plunger (3). 4, Reibungsdämpf er für schwingungsgedämpfte e Maschinen und Geräte nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Summe von Reibkraft zwischen Stößel (3) und Gleitkörper (11) plus Federkraftdifferenz zwischen beiden Federelementen (8) und (9) kleiner als die Reibkraft zwischen Reibbelag (6) und Gehäuse (1) innerhalb der Wegbegrenzungen (12) und (13) und gleich der Reibkraft zwischen Reibbelag (6) und Gehäuse (1) an den Wegbegrenzungen (12) und (13) ist. 4, Friction damper for anti-vibration machines and devices according to claim 1 to 3, characterized in that the sum of frictional force between The plunger (3) and sliding body (11) plus the difference in spring force between the two spring elements (8) and (9) smaller than the frictional force between the friction lining (6) and the housing (1) within the travel limits (12) and (13) and equal to the frictional force between the friction lining (6) and the housing (1) is at the travel limits (12) and (13). Hierzu 4 Seiten Zeichnungen. 4 pages of drawings.
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