DE4420612C1 - Reibungsdämpfer, insbesondere für Waschmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibungsdämpfer zur Anordnung zwischen zwei zuein­ ander beweglichen Bauteilen, insbesondere zwischen dem Boden und dem Lau­ genbehälter einer Waschmaschine mit Schleudergang, mit einem ersten Befesti­ gungspunkt an einem rohrförmigen Gehäuse und einem zweiten Befestigungs­ punkt an einer Kolbenstange welche ein in dem Gehäuse geführtes in Abhängig­ keit von seiner Bewegungsamplitude in der Reibkraft verstellbares Reibelement trägt.

Reibungsdämpfer werden beispielsweise zur Schwingungsdämpfung in Trommel­ waschmaschinen eingesetzt um einen ruhigen und erschütterungsfreien Lauf der Maschine zu gewährleisten. Hierzu sind sie zwischen dem Gehäuse der Trommel­ waschmaschine und dem Laugenbehälter eingesetzt. Eine Dämpfung ist insbeson­ dere während eines Schleuderprogramms, bei dem große Amplituden zwischen Laugenbehälter und Gehäuse auftreten, wichtig. Ein Nachteil herkömmlicher Rei­ bungsdämpfer besteht darin, daß diese über ihren gesamten Arbeitsbereich eine annähernd konstante Dämpfungswirkung aufweisen.

Die Wäschetrommeln von Trommelwaschmaschinen sind bekanntlich mit ver­ schiedenen Drehzahlen antreibbar, die im Bereich von sog. unter- und überkriti­ schen sowie kritischen Drehzahlen liegen. Es ist wünschenswert, im Bereich der unter- bzw. überkritischen Drehzahl eine möglichst geringe und demgegenüber im Bereich der kritischen eine höhere Dämpfungswirkung des Reibungsdämpfers zu realisieren. Aus der DE-40 18 599 A1 ist zur Erfüllung dieser Erfordernisse ein Rei­ bungsdämpfer bekannt, bei dem auf einem Reibungskolben Anschläge angeordnet sind, zwischen denen sich Federelemente befinden, wobei im Zwischenraum der Federelemente mindestens eine Abstandshülse auf dem Reibungskolben angeord­ net ist, die einen Reibbelag trägt der im Reibschluß mit der Gehäuseinnenwand steht, wobei die Reibkraft zwischen Gehäuseinnenwand und Reibbelag so groß ist, daß bei geringen Amplituden nur eine Relativbewegung zwischen Reibungskol­ ben und Abstandshülse stattfindet und eine geringe Dämpfungswirkung dadurch entsteht, daß die Federelemente durch die Bewegung der Kolbenstange bzw. des Reibungskolbens zwischen Anschlag und Abstandshülse einfedern und daß es bei größeren Amplituden eine Mitnahme der Abstandshülse mit dem Reibbelag erfolgt, so daß die Dämpfungswirkung steigt. Bei diesem System führt der Reibbelag unabhängig von der Schwingungsamplitude des zu dämpfenden Systems über einen Teil seines Weges einen ungedämpften Leerhub aus. Um bei großen Ampli­ tuden eine ausreichende Dämpfung zu erzielen, muß deshalb eine sehr hohe Reib­ kraft gewählt werden. Hierdurch besteht die Gefahr, daß sich Waschmaschinen bei hohen Drehzahlen auf ihrem Untergrund bewegen. Daneben wird der Ver­ schleiß der Reibbeläge durch eine stärkere Reibkraft erhöht.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Reibungsdämpfer mit einem weiter verbesserten Dämpfungssystem zu schaffen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Reibungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen.

Die mit der erfindungsgemäßen Ausbildung erreichbaren Vorteile bestehen darin, daß ein Reibungsdämpfer mit amplituden- und frequenzabhängiger Reibkraft geschaffen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnungen rein schematisch dar­ gestellt und wird nachstehend näher erläutert.

Das Gehäuse des Reibungsdämpfers ist mit 1 bezeichnet. Es besteht aus einem zylindrischen Oberteil (2) mit einer geschlossenen Mantelfläche (3) sowie zwei Deckflächen (4a, b). In beiden Deckflächen (4a, b) sind Entlüftungslöcher (5) ange­ ordnet. An die untere Deckfläche (4a) schließt sich ein ebenfalls zylindrisches Unterteil (6) mit gegenüber dem Oberteil (2) verringertem Querschnitt an, welches in seinem unteren Bereich in eine erste Befestigungsöse (7a) übergeht. Die obere Deckfläche (4b) besitzt eine Öffnung (8) zur Durchführung einer Kolbenstange, die an ihrem Ende eine weitere Befestigungsöse (7b) besitzt. Diese beiden Befesti­ gungsösen (7a, b) dienen zur Befestigung des Reibungsdämpfers zwischen dem Laugenbehälter und dem Gehäuse (nicht dargestellt) einer Waschmaschine.

Die in dem Gehäuse bewegliche Kolbenstange (8) ist koaxial zur Gehäuselängs­ achse angeordnet und trägt einen Kolben (9). Am äußeren Umfang des Kol­ bens (9) ist mindestens ein Reibbelag (10) angeordnet, welche auf die Innenwan­ dung des Gehäusemantels (3) wirken. Der Kolben (9) ist zylinderförmig ausgebildet und besitzt eine durch seine Längsachse führende axiale Boh­ rung (11), welche auf der einen Seite (11a) die Kolbenstange (8) und auf der an­ deren Seite (11b) eine rohrförmige Pumpstange (12) aufnimmt. Die Pumpstan­ ge (12) ist dem Unterteil (6) des Gehäuses (1) geführt.

Von der axialen Bohrung (11) geht im mittleren Bereich des Kolbens (9) eine erste radial gerichtete Bohrung (13) nach außen. Sie durchbricht auf einer Seite die Außenfläche des Kolbens (9). Diese Bohrung bildet eine Luftkammer, welche durch eine Membran (14) zur Außenfläche des Kolbens (9) hin abgeschlossen ist. Die Membran (14) drückt bei Entstehung eines erhöhten Luftdrucks im Inneren der Luftkammer gegen den Reibbelag (10) und führt so zu einer Erhöhung der Reib­ kraft.

Die Luftkammer besitzt eine parallel zur axialen Bohrung (11) gerichtete Abzwei­ gung (15), die in einen ersten Luftauslaß (16) übergeht. Im Innern der Abzwei­ gung (15) ist ihr Querschnitt zu einer Düse (17) verengt. Der Durchmesser der Dü­ se (17) ist derart bemessen, daß eine Aufweitung der Membran (14) nur bei schnellen Bewegungen der Kolbenstange (8) erfolgt.

Eine zweite radiale Bohrung (18) endet im Inneren des Kolbens (9) und wird von dort parallel zur axialen Bohrung (11) nach außen geführt. Auf diese Weise wird ein zweiter Luftauslaß (19) gebildet. Der zweite Luftauslaß ist durch ein Ventil ab­ geschlossen. Hierzu ist vor dem zweiten Luftauslaß eine unter Federdruck stehen­ de Kugel (20) angeordnet. Feder (21) und Kugel (20) sind derart dimensioniert, daß die Kugel (20) bei Schwingungen, die oberhalb einer vorherbestimmten Grenz­ frequenz liegen, aufgrund ihrer Trägheit während einer halben Schwingungs­ periode den zweiten Luftauslaß freigibt.

An der im Unterteil (6) des Gehäuses befindlichen Öffnung der Pumpstange (12) ist ein Rückschlagventil (22) angeordnet. Am Unterteil (6) selbst befinden sich im Bereich der Befestigungsöse (7a) ein Überdruckventil (23) und ein Ansaugventil (24).

Im folgenden ist das Funktionsprinzip des vorbeschriebenen Reibungsdämpfers er­ klärt:

Bei Bewegung des Kolbens (9) in Pfeilrichtung (25) wird das Ansaugventil (24) ge­ öffnet und Luft strömt aus dem Bereich außerhalb des Reibungsdämpfers durch das Ansaugventil (24) in das Unterteil (6) des Gehäuses. Das Rückschlagven­ til (22) ist hierbei geschlossen. Bei Bewegung des Kolbens (9) gegen Pfeilrichtung wird das Ansaugventil (24) geschlossen. Über das geöffnete Rückschlag­ ventil (22) strömt die im Unterteil (6) des Gehäuses (1) befindliche Luft durch die Pumpstange (12) in die Luftkammer und erzeugt einen erhöhten Luftdruck. Hier­ durch wird die Membran (14) nach außen gedrückt und die Reibbeläge (10) wirken auf die Innenwand des Mantels (2). Die Reibkraft steigt in Abhängigkeit von dem auf die Membran (14) wirkenden Luftdruck und somit von dem durch die Pump­ stange (12) geförderten Luftvolumen pro Zeiteinheit. Hierdurch ist eine ampli­ tuden- und frequenzabhängige Verstellung der Reibkraft gewährleistet.

Bei zu starkem Druck öffnet das Überdruckventil (23). Hierdurch ist eine Sicher­ heitsfunktion gegeben, um zu hohe Reibkräfte zu vermeiden. Durch die im Kol­ ben (9) angeordnete Düse (17) kann die Luft bei Abnahme der Schwingungen wie­ der entweichen, die Reibkraft wird hierdurch verringert.

Bei überkritischen Drehzahlen erhöht sich die Frequenz der Schwingungen derart, daß die Kugel (20) eine aufgrund ihrer Trägheit eine Relativbewegung zum Kolben (9) ausführt. Hierdurch gibt sie die zweite Auslaßöffnung (19) für einen Teil der Schwingungsperiode frei, so daß die Luft entweichen kann und die Reibkraft auch bei hochfrequenten Schwingungen abnimmt.

Die Entlüftungslöcher (5) in den Deckflächen (4a, b) des Gehäuses (1) verhindern das Entstehen eines federnden Luftpolsters zwischen Kolben (9) und Gehäuse (1).

Claims (13)

1. Reibungsdämpfer zur Anordnung zwischen zwei zueinander beweglichen Bau­ teilen, insbesondere zwischen dem Boden und dem Laugenbehälter einer Wasch­ maschine mit Schleudergang, mit einem ersten Befestigungspunkt (7a) an einem rohrförmigen Gehäuse (1) und einem zweitem Befestigungspunkt (7b) an einer Kolbenstange (8), welche mindestens ein in dem Gehäuse (1) geführte, in Abhän­ gigkeit von ihrer Bewegungsamplitude in der Reibkraft verstellbares Reib­ element (10) trägt dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange (8) Mittel zur Erzeugung von Druckluft zur Verstellung Reibkraft des Reibelements (10) angeordnet sind.

2. Reibungsdämpfer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement als Kolben (9) mit mindestens einem auf die Innenseite des Gehäuses wirkenden Reibbelag (10) ausgebildet ist, wobei sich zwischen einer im Kolben (9) angeordneten Luftkammer (13) und dem Reibbelag (10) als Verstell­ organ eine Membran (14) befindet.

3. Reibungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer mindestens eine Ansaugöffnung (11b) und mindestens eine Auslaßöffnung (16; 19) besitzt.

4. Reibungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Auslaßöffnung (16) eine Dose (17) angeordnet ist.

5. Reibungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Auslaßöffnung (19) durch ein in Abhängigkeit von der Schwing­ frequenz des Reibungsdämpfers steuerbares Ventil (20; 21) abgeschlossen ist.

6. Reibungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Ventils (20; 21) bei Überschreiten einer vorgebbaren Grenz­ frequenz erfolgt.

7. Reibungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20; 21) als Verschlußeinrichtung ein Feder-Masse-System besitzt, welches derart abgestimmt ist, daß die Masse oberhalb der Grenzfrequenz eine Relativbewegung zum Kolben (9) ausführt.

8. Reibungsdämpfer nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugöffnung (11b) und der mindestens eine Luftauslaß (16; 19) in min­ destens einer zu den Deckflächen (4a, b) gerichteten Fläche des Kolbens (9) angeordnet sind.

9. Reibungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Ansaugöffnung (11b) eine rohrförmige Pumpstange (12) anschließt, welche im Unterteil (6) des Gehäuses (1) geführt ist.

10. Reibungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der im Unterteil (6) des Gehäuses (1) befindlichen Öffnung der Puma­ stange (12) ein Rückschlagventil (22) angeordnet ist.

11. Reibungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Unterteil (6) des Gehäuses (1) ein Ansaugventil (24) angeordnet ist.

12. Reibungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Unterteil (6) des Gehäuses (1) ein Überdruckventil (23) angeordnet ist.

13. Reibungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Deckfläche (4a, b) des Gehäuses (1) Entlüftungslöcher (5) angeordnet sind.